3.1电力产业的发展
传统电网管理的对象是电，而电能已经是全世界范围内最普及的一种能源了——它可以无所不在。
在历史学家Jill Jones1993年发表的着作《光明帝国》(Empires of Light)一书中，她剖析了世界电力工业的三个发展阶段及其电价的演变过程。
第一阶段，是电力工业的起步期。电力工业已开始为客户提供量身定制的服务，所以，此时电价非常昂贵。爱迪生曾经设想在大城市每隔几条街就盖一个发电厂，用来为他发明的灯泡供电。19世纪80年代中期，美国的许多豪宅都有自己的发电机，有些企业甚至有“电力官”这个职衔，负责张罗管理公司内部作业所需的电力。柯达是第一批自己盖发电厂的企业之一，平均每年烧掉70万吨燃煤，供应纽约Rochester总公司两座发电厂所需。这一切听起来并不陌生，这个阶段的许多企业规模大、成本高，因此用电行为都是量身打造，并由专家打理的。
电力市场经过了许多年才进入第二阶段：标准化。多亏当时的George Westing house采用交流电(AC)与远距离传输，为今天使用的电流定下标准。当时的标准(电压、频率)使电力可以大批量销售，不过用电客户还是比较少见。
1902年，尼亚加拉大瀑布的发电量占全美国五分之一，1907年，美国仅有8%家庭有电。这正是今天信息科技的写照。我们创造了电力系统的标准化组件：变压器、电缆、变电站及其控制系统、并网传输协议等，让电能可以被大量销售，不过目前电力公司仍然需要庞大的成本与专业技术，那些大型电网企业资料中心尤其如此。例如，我国的电网公司关于电力销售客户资料，在十多年前还是卡片式的电费抄表卡，这些抄表卡可以摆满整整一间屋子，而如今的电力客户信息比当初更加完善，但所占的容量最多不过是一台服务器的几分之一。
第三阶段：普遍化。这时的电力已被视为商品，价格透明，服务质量值得信赖，已经实现了让全世界都可以享有电力的好处。电力从量身定制、标准化到普及可持续，中间发生了两次大的电业变革——电无所不在、电价剧降；除了电灯、工业马达，靠电力发动的技术与产品陆续出炉，电力让世界真正享受到了它带来的好处，其结果是在1930年前后，就连美国的中型城市，几乎家家户户都有电。
1910年至1940年之间，这一种商品可以随处用钱买到，它让全美国的生产能力增加了三倍，由此带来的社会和个人财富的增长也因电的普及及其价格的合理性得以实现。现在的电力已经成为公用事业，不仅随处可见，而且何时要用便可以得到。
进入21世纪，人们开始更加关心气候变化和资源耗竭，在面临环境成本等外部约束的电能商品又重新开始走向稀缺，时至今日，电能商品已经成为人们的生活必需品，然而，在地球资源与环境的强约束下，电力商品不可能无约束地再以大量生产和大量消费的方式继续下去。所以，下一次电业革命将考验电力公司的商业模式能否转变人们的电能消费心理和行为习惯，其中最为重要的理念是人类将如何智慧地用电？最为关键的技术战略是智能决策系统在电网中的应用。
可持续电力已经成为全世界新的共识，在电力普及化之后，大量消费现状亟待厉行节约。世界电力工业将会在智能电网的新框架之下重新规划、运营、电价和服务等核心业务，实施先进计量、故障自愈、资产管理和配电运营的重新构造。在可持续电力阶段，智能电网将为世界提供无缝的、高质量的电网服务以及与服务并行的优质而环保的电能。
人们将通过电力网与信息系统相链接，实现电力系统和信息通信网络系统的功能搭配，世界电力产业新的商业机会就出现了，电网将通过信息的及时交换与发布，使发电设备保持在最佳工况状态从而降低发电煤耗，使输变电设备的利用效率和安全性被同步优化，使清洁能源开发、资源综合利用与节能减排、能源(电力)需求侧管理、能效经济、绿色配额交易融为一体，实现多维度的整合优化。这种电力供应方和电力需求方的双优化，将使能源的利用效率、发电和用电设备的利用效率以及电网的投资收益，能够借助于信息和网络的速度智能化及其效率得以大幅度提升。
可以看出，爱迪生发明灯泡并不意味着达到了灵感与智慧的极限，随后电价机制的诞生才真正成为电力生产与行业收费的基础，从而使电力工业具备投资能力并在规模效益的基础上得到了前所未有的普及和飞速发展，与此同时，电力工业规模的迅速扩张带来的规模效益又促进了电价的进一步合理化。下一步，信息与网络将在电价的基础上提升电力工业的生命力，即将建成的智能电网将对电力生产、服务、销售等进行全方位信息集成，这将成为继电的发明、生产、电价和电力交易、电力工业实现规模经济之后的又一次划时代的产业革命。
3.2传统电网与智能电网
一个世纪前开始建造的传统电网是世界上最大的由机器联结成的巨大系统，这个系统极为庞大且复杂到使人们不得不在机器系统和生态系统之间进行二选一的抉择，传统电网由成千上万座发电厂组合而成，百万千瓦级的发电容量连接着30万英里的输配电线路。当时有着名的贝尔实验室、爱迪生的电力公司，但今天如果贝尔先生见到移动电话，爱迪生见到如今的电网，可能都会十分惊讶！——如今的电网实现了99.97%的可靠性，却仍然允许提供每年至少1500亿美元的阻塞与中断成本，平均每个美国人高达500美元。
3.2.1传统电网存在的关键难题
传统电网是以“发电-输电-配电-用电”这种单一流向的供电商业模式为核心的。它是以电能的生产和使用为基本目标的。
早期的农业经济不存在电力的生产，能源供应以秸秆、煤炭为基本消费方式，其能源的加工工艺相对简单，致力于满足工厂动力、生活用能和照明的基本需求。
近代的工业经济以规模效益为目标，大量的能源消耗导致能源资源的枯竭和环境的恶化。
电能的产生一方面预示着工业经济的成就和大量科技成果的出现，更重要的是电网的存在证明了大批量生产和大量消费的工业经济时代的到来，它支持着最具规模经济效益的生产组织方式；反过来，大量生产和大量消费给所有产业的基础——电网运营上带来了极大的难题，这一难题与高峰负荷同时存在，可以预见，任意一个电网都不得不与高峰负荷进行艰苦的斗争。
电力系统的专业化工程管理和运营已经经历了数十年，电网是国家经济的动力，它需要连续不断地为经济提供最可靠的电力供应，具有对国家经济、国家安全和为千百万人民生活提供服务的不可替代的职能。
电网的现状离上述要求还相差很远。从结果看，负担过重的电网的技术进步还是缓慢的。传统电网的技术进步的方向是什么？在面临电网现代化的方向性选择难题面前，如果没有电网在带动国家能源效率上的根本性技术的突破，传统电网会变成一个铺张的、继续支持大量消费的能源敞口，电网的规模也将越变越大，控制和运营的难度也会成倍地增加，如果再不借助于信息技术、新能源技术和市场机制对电力供需和用电效率加以调节并加大需求侧的节能响应，必然会给社会用电、环境带来潜在的、频繁的风险。
那么，人类对电力资源利用方式和社会新的经济增长的潜力何在？问题的关键是传统电力产业能否跟上21世纪因信息技术和互联网所带来的经济体制、市场交易、生产组织和消费习惯的深刻变革，将“解决方案”一类的服务及电能产品在信息集成的平台上做成可持续的、敏捷的、精益消费的智慧能源产业。
3.2.2建设智能电网的哲学意义
20世纪70年代英籍德国人舒马赫的一本管理哲学书《小的是美好的》，表述了一种新价值观，如果用今天的话解释：起源于西方哲学的自然观导致了当今世界上到专家、工业界决策者、政府管理者，下至生产流水线上的农民工，对于发展方式的最大误解是相信“生产问题”已经得到解决——人们可以用规模经济观念下的“世界工厂”方式征服自然、走向全球化，科学技术也在支持这一幻觉。在此观念指导下，人们将收入和资本等同起来，为创造收入而消耗资本——尤其是自然界为人类提供的资源型资本——大量消耗而没有去补偿它，没有去再创造它；进而决策者的惯性思维是将自己没有创造的资本——资源型产品认定为是低价值甚至是无价值的。如果今天我们终于醒悟到，自然资源的代表——化石能源也是具有很大价值的“收入”，则节能的机会成本理念就会深深地扎下根来。承载这一“小的是美好的”理念直接表现在未来电网、电厂的经营决策上，它将为电网带来新的观念是，节能的机会成本决定了不仅仅是要发展特高压远距离输电，还要在特高压、高压、中压、低压等各级电网和送电线路进行综合协调，合理地配置电网资源，尽可能通过价格、供求和竞争等市场机制提早利用可再生电源实现未来电力系统的全优化。
如今，智能电网对于新能源产业存在的价值的重要意义已经开始为人们所接受。
1.电力供需平衡方式
纵观各工业企业的生产流程，不难看到，产品供需平衡的方式是不同的。这种差异表现为供应链上的存储和备用的差别：电力公司运用发电机的调度实现产销平衡，生产能力的存储和备用表现为发电机组的巨额投资；能源产业更多的是采用电网、铁路网、储存罐、管道物流等提供备用；制造产业通过产品的备品配件及其库存在产品的生产线上，以实现备用和产、供、销平衡。这诸多的储运方式存在一个一般性规律是：不论哪一种备用品都要占用企业的大量流动资金，在市场中激烈竞争的企业经营效益会因此受到制约。为解决这个“生产问题”，丰田通过“及时管理——JIT”以追求零库存，这是丰田在生产管理和成本管理上表现出来的人类解决“生产问题”的创举，随后催生了500强的戴尔电脑直销模式和物流学科的诞生。它说明我们对“生产问题”还远远没有真正认识到，规模经济并非是企业发展的唯一途径；我们并没有彻底解决好“生产问题”，大自然和物质运动的方式仍然不停地将很多难题摆在人类面前，同样是面对自然界的客观规律，从一个中长周期观察，简单和扩大再生产的传统观念有时是可以被颠覆的。
“生产问题”中最大的困难是成本问题，而产生成本问题的关键是由生产工艺决定的材料成本和加工成本；由生产组织决定的车间物流和市场物流成本。在那些有库存的制造业中，通过物流和制造环节的信息化，如计算机集成制造等技术改造，把一环一环的生产工艺连接成了零在制品的实时生产“网络”，从而大大减少了库存、降低了成本，生产效率得以成倍提高，制造业的“生产问题”得到解决，如人们已经熟悉的丰田模式、邯钢模式等。
然而，作为网络产业的电网传输业，电流的物理特点和产业特点决定其本身就具有产品零库存的生产管理特点，其库存表现为备用的供电设备，大量的设备投资，高峰低谷的启用和闲置，导致成本的产生，那么，如何才能提高电网的生产效率和服务效率？国外电力工业的改革选择了竞争，其市场经验说明，推行竞争性的电力供需直接见面，通过差异化的市场模式：如长期市场与短期市场，现货市场与期货市场，有功市场与辅助服务市场等，就能逐步解决网络产业的“生产问题”。
但是这只解决了问题的一个方面——目前采用的电力市场化改革只能解决发电效率。“生产问题”的另一个方面是，由发电商参与竞争的市场模式并不能解决电网及整个经济系统的能源短缺和能源效率的大问题！电网企业对政府的分拆决策是无所适从的。而全球经济、社会、政治的发展已经通过气候变化、能源短缺、价格飞涨、煤电之争等棘手的问题，迫使作为网络经济的电网必须面对和解决其“生产问题”。所以，引入智能电网，将是世界电网业通过非政府分拆的方式进行产业革新的起点，智能电网也是电网企业通过技术变革作为突破口，在新的经济体制下重获新生的契机，过于依赖庞大的规模和传统的经营方式，美国通用汽车的积重难返是一个最真实的警示。这就是智能电网在电力工业管理中的真实哲学意义之所在。
现在，在能源和电力这一关乎经济增长和国家基础产业领域的新概念层出不穷，如节能、减排、能源效率、需求侧管理、气候变化等。可是，智能电网与传统的电力需求侧管理如何才能真正走出商业化的道路，还需要电网的经营方式透过价格机制全方位地整合电力需求与供应，从而催生出一个电力产业的新型商业模式，使各参与方都能在市场中得到有效的激励，这就是中国的电力企业通过智能电网带来产业技术进步，解决现有生产力与生产关系的瓶颈“问题”的关键。
发达国家对这些“新生产问题”的解决办法是依靠市场。它们由此产生的新的创举是跳出能源系统进行碳交易、碳资产管理和征收碳税，在电、煤、石油和天然气中间创造出一种新的类似于纸币的全新的交换方式，以碳指标去统领全球的节能减排。
