智能电网技术的采用率在美国并不平衡,在很大程度上取决于各州的政策、奖励机制及公共事业部门的技术经验水平。公用事业机构、消费者和社会充分接受智能电网技术、评估技术的成本和收益都需要一段时间。不过,在部署了智能电网的地区,提高运行效率、能源利用率和可靠性已经成为现实。
此外,电力输送系统实现新功能需要智能电网技术,这些功能是原有电网在设计时没有考虑到的。现代电网变得更加复杂,需要解决输电网和配电网中可再生能源利用、来自分布式能源及其他资源的双向电力流动、消费者和商业机构积极管理和发电、内在网络安全保护下的先进通信与控制技术等问题。
智能电网系统包括用以协调多样电网进程的数字传感、通信、控制技术和现场设备。更智能的电网还包括信息技术系统应用,用于处理新数据,并使得公用事业机构能够更有效、更动态地管理电网运行。通过智能电网系统所提供的信息,客户也能够对能源使用方式做出明智的选择。
在2010年~2013年期间,美国电力行业总计花费了180亿美元用于智能电网技术部署。全美国的年度智能电网支出在2011年的时候创下了新高,为52亿美元,符合高峰期部署的支出。2014年,全美国的年度智能电网支出则减少到了预计的25亿美元。投资减少的原因主要是先进的测量基础设施的花费减少了。然而,根据行业分析师的预计,智能电网分配系统的年度花费量仍然会逐渐增多,由2011年的12亿美元预计会增加到2017年的19亿美元,而先进的测量基础设施的花费仍然会降低。
截至2013年3月,在ARRA框架下,智能电网拨款计划中公共和私人联合支出总额为63亿美元,是ARRA投资中最大的部分。2009年~2015年,美国能源部和电力行业将为智能电网拨款计划投资超过79亿美元,涉及200多家电力企业和其他组织,为实现电网现代化、加强网络安全、提高互操作性、收集影响智能电网运营和收益的实用性资料。在同一时间内,额外的16亿美元将拨款到成本分摊基金中,用来支持储能示范和区域示范,以评估新兴的智能电网。另外还有1亿美元的联邦资金,用来支持52项智能电网职工培训项目。
跨领域发展智能电网技术
智能电网技术的应用增加了传统公用事业机构数据通信的挑战。每个智能电网应用都要求有各自的带宽和延迟时间,这需要公用事业机构使用不同的通信技术。这些技术可以被部署在现有的公共网络,这种方式较为经济和普遍,还可以部署在有许可的专用网络。