บทที่ 4 ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grid)
ระบบไฟฟ้ากำลังในปัจจุบัน
4.1. ระบบไฟฟ้าของประเทศไทยในปัจจุบัน เป็นโครงข่ายที่รวบรวมระบบและอุปกรณ์ต่างๆเข้าด้วยกัน เพื่อทำการเปลี่ยนรูปพลังงานที่ไม่ใช่ไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้าในรูปแบบที่ต้องการ และส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าด้วยระบบไฟฟ้าแรงดันสูงๆ ไปยังแหล่งหรือระบบใช้งานในรูปโครงข่ายปิดขนาดใหญ่ ซึ่งจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเหล่านี้ไปใช้งานในรูปของพลังงานที่ไม่ใช่ไฟฟ้า ระบบไฟฟ้ากำลังใช้งานที่ดีนั้นจะต้องคำนึงถึงระบบความปลอดภัย ความมั่นคงแน่นอน ประสิทธิภาพเป็นที่น่าเชื่อถือ ราคาประหยัดเหมาะสมตามหลักเศรษฐศาสตร์และผลกระทบต่อสภาวะแวดล้อม โดยเป็นระบบที่เป็นที่ยอมรับของสังคมท้องถื่น โครงสร้างของระบบไฟฟ้ากำลัง ไม่ว่าจะเป็นระบบเล็กหรือระบบใหญ่ จะถูกแบ่งย่อยออกเป็น ระบบย่อยที่สำคัญได้แก่
1. ระบบผลิตกำลังไฟฟ้า
2. ระบบส่งกำลังไฟฟ้า
4.1.1 ระบบการส่งและจ่ายไฟฟ้า
ลำดับขั้นตอนการส่งและจ่ายไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยส่วนต่างๆของระบบไฟฟ้ากำลังในประเทศไทยเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ความถี่ 50 Hz ที่มีใช้ทั้งระบบ 1 เฟสแรงดันไฟฟ้า 220 V ตามอาคารบ้านพักอาศัยทั่วไป และระบบ 3 เฟส แรงดันไฟฟ้า 380V ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม และการส่งและจ่ายไฟฟ้าที่ระดับแรงดันไฟฟ้าขนาด 11 kV 22 kV 33 kV 69 kV 115 kV 230 kV และ 500 kV ตามลำดับ โดยแบ่งตามภาระหน้าที่ของส่วนประกอบต่าง ๆ ได้ดังนี้
โรงต้นกำลัง คือส่วนของระบบการผลิตจะมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำหน้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยระบบแรงดันระดับหนึ่ง แล้วส่งผ่านไปหม้อแปลงกำลังเพื่อเพิ่มแรงดันให้สูงขึ้นแล้วส่งไปลานไกไฟฟ้า (switchyard) และจึงส่งเข้าระบบส่งจ่ายไฟฟ้าต่อไป สายส่ง (transmission lines) มีหน้าที่จะส่งพลังงานไฟฟ้าจากโรงจักรไฟฟ้าไปยังสู่สถานีไฟฟ้าต้นทางแรงดันที่ใช้ปัจจุบัน 69 kV 115 kV 230 kV และ 500 kVสถานีไฟฟ้าต้นทาง (terminal station) รับพลังงานไฟฟ้าจากระบบส่งเข้าหม้อแปลงกำลังเพื่อลดระดับแรงดันให้อยู่ในระดับระบบส่งย่อย โดยสายส่งย่อย (subtransmission lines) จะส่งพลังงานไฟฟ้าจากสถานีไฟฟ้าต้นทางเข้าสู่สถานีไฟฟ้าย่อยแรงดันที่ใช้ 69 kV และ 115 kV ซึ่งพลังงานไฟฟ้าจากสถานีไฟฟ้าย่อย (distribution subtrasmission) จากสายส่งย่อยจะป้อนเข้าหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อลดแรงดันให้เหมาะสมกับแรงดันในระดับจำหน่าย โดยสายป้อนหลัก (primary feeder) จะป้อนไฟฟ้าออกจากสถานีไฟฟ้าย่อยและนำพลังงานไฟฟ้าจ่ายให้กับหม้อแปลงจำหน่าย ซึ่งสายป้อนปัจจุบันมี 4 ระดับได้แก่ 11 kV 22 kV 24 kV และ33 kV สายป้อนย่อย (laterals) วงจรสายป้อนที่แยกจากสายป้อนหลักนำพลังงานไฟฟ้าจ่ายให้กับหม้อแปลงจำหน่ายตามซอยหรือซอกตึกอาคาร จากนั้นหม้อแปลงจำหน่าย (distribution transformers) ทำหน้าที่ลดระดับแรงดันของสายป้อนให้เท่ากับระดับแรงดันใช้งานโหลด สายจำหน่ายแรงดันต่ำ (low voltage circuits) คือวงจรแรงดันต่ำของหม้อแปลงจำหน่ายที่จ่ายให้กับผู้ใช้พลังงานไฟฟ้าทั่วไป มีระบบ 3 เฟส 4 สาย และระดับแรงดัน 220/230 V ดังแสดงในรูปที่ 4-2
รูปที่ 4-2 การส่งจ่ายระบบไฟฟ้ากำลัง
รูปที่ 4-1 โครงสร้างระบบไฟฟ้ากำลัง
4.2 แนวคิดของระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grid)
โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ หรือ Smart Grid เป็นโครงข่ายไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและสื่อสารมาบริหารจัดการ ควบคุมการผลิต ส่ง และจ่ายพลังงานไฟฟ้า สามารถรองรับการเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทางเลือกที่สะอาดที่กระจายอยู่ทั่วไป (Distributed Energy Resource : DER) และระบบบริหารการใช้สินทรัพย์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด รวมทั้งให้บริการกับผู้เชื่อมต่อกับโครงข่ายผ่านมิเตอร์อัจฉริยะได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความมั่นคง ปลอดภัย เชื่อถือได้ มีคุณภาพไฟฟ้าได้มาตรฐานสากล ดังแสดงในรูปที่ 4-3
สมาร์ทกริดทำหน้าที่ส่งไฟฟ้าจากผู้ให้บริการไปยังผู้ใช้บริการด้วยระบบการสื่อสารสองทางเพื่อควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้า ณ บ้านของผู้ใช้ ซึ่งจะช่วยให้สามารถบริหารจัดการการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยบริษัทที่ให้บริการระบบส่งจ่ายไฟฟ้าสมาร์ทกริดได้พัฒนาโปรแกรมพร้อมกับติดตั้งอุปกรณ์ที่สามารถตรวจสอบการใช้ไฟฟ้าได้ตามเวลาจริง (Real Time) ไว้ที่แต่ละครัวเรือนว่ามีการใช้ไฟฟ้าเท่าไหร่ จุดไหนใช้มากน้อยอย่างไร เพื่อช่วยคำนวณการแจกจ่ายกระแสไฟของเมือง ช่วยให้การจ่ายกระแสไฟฟ้ามีความเสถียร ลดปัญหาไฟดับในช่วงที่มีการใช้ไฟสูง ทั้งยังทำให้ผู้ใช้สามารถเห็นพฤติกรรมและปรับลดการใช้พลังงานของตัวเองได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความอัจฉริยะนี้ เกิดจากการเชื่อมโยงระบบไฟฟ้า ระบบสารสนเทศ ระบบสื่อสาร เข้าไว้ด้วยกันเป็นโครงข่าย ซึ่งโครงข่ายดังกล่าวจะสนับสนุนการทำงานซึ่งกันและกันอย่างเป็นระบบ โดยอาศัยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสำคัญ 3 ด้าน ได้แก่
1. อิเล็กทรอนิกส์และระบบฝังตัว (Electronics and Embedded Systems)
2. ระบบควบคุมอัตโนมัติ (System Control and Automation)
3. สารสนเทศและการสื่อสาร (Information and Communication)
รูปที่ 4-3 การส่งจ่ายระบบไฟฟ้ากำลัง
4.2.1 เหตุผลและความจำเป็น
กริด หรือโครงข่ายการส่งจ่ายไฟฟ้าที่เชื่อมโยงระหว่างโรงไฟฟ้ากับความต้องการใช้ไฟฟ้าของบ้านอยู่อาศัย ภาคธุรกิจ และภาคอุตสาหกรรม ได้ทำหน้าที่เป็นอย่างดีมานานนับหลายปี แต่ในปัจจุบันการไฟฟ้า รวมถึงหน่วยงานรัฐบาลที่รับผิดชอบได้เล็งเห็นถึงปัญหาที่กำลังจะเกิดขึ้นกับโครงข่ายฟ้าที่เคยมีอยู่เดิม ไม่ว่าจะเป็น ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่จะสูงขึ้น (เนื่องมาจากประสิทธิภาพของระบบที่ถดถอยลง) ปัญหาผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม ปัญหาไฟตกไฟดับบ่อยครั้งขึ้น รวมถึงความต้องการใช้ไฟฟ้าที่ยังคงเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ปัจจัยเหล่านี้ เป็นแรงขับเคลื่อนให้เกิดการลงทุนจำนวนมหาศาลเพื่อที่จะพลิกโฉมกริดไฟฟ้าจากเดิมที่เคยเป็นโครงสร้างในแนวดิ่งที่มีทิศทางการไหลของกำลังไฟฟ้าในทิศทางเดียว จากโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ไปสู่ผู้ใช้ไฟ ให้เปลี่ยนไปเป็นโครงสร้างในแนวราบ ที่ทั้งปริมาณการไหลของกำลังไฟฟ้า รวมถึงข้อมูลสารสนเทศที่สำคัญสามารถไหลไปและกลับได้ทั้งสองทิศทาง ระหว่างระบบส่งจ่ายโรงไฟฟ้า รวมจนถึงผู้ใช้ไฟ
กริดไฟฟ้าที่ใช้งานกันมาก่อนหน้านี้จนถึงปัจจุบัน ไม่ได้มีการพัฒนาเปลี่ยนแปลงเท่าใดนัก ในช่วงกว่าร้อยปีที่ผ่านมา และด้วยความต้องการใช้ไฟฟ้าของผู้บริโภคที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องรวดเร็ว เกินกว่าที่กริดไฟฟ้าเทคโนโลยีปัจจุบันจะตอบสนองได้ทันนั้น หากการไฟฟ้ามิได้พัฒนาขยายความสามารถของระบบเพื่อรองรับกับประมาณการความต้องการไฟฟ้าที่คาดว่าจะเพิ่มสูงขึ้นถึงร้อยละ 40 ในช่วงระยะเวลาอีก 25 ปีข้างหน้า ความเชื่อถือได้ในการส่งจ่ายไฟฟ้าคงจะต้องถดถอยลงเรื่อยๆ แต่ด้วยการพัฒนาให้เกิด กริดอัจฉริยะนี้ จะทำให้วิสัยทัศน์แห่งอนาคตที่ต้องการพลังงานที่สะอาดเป็นจริงขึ้นมาได้ อีกทั้งโครงข่ายไฟฟ้าจะสามารถรองรับความต้องการใช้ไฟไปได้จนถึงศตวรรษหน้า
4.2.2 โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะเพื่ออนาคต
ด้วยประสิทธิภาพโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะนี้ จะทำให้เราดำเนินชีวิตอย่างมีคุณภาพ สะดวกสบาย และเป็นมิตรต่อสิ่งเเวดล้อม ซึ่งจะทำให้ประเทศไทย เป็นประเทศที่มีการใช้พลังงานอย่างชาญฉลาด และรู้คุณค่า เพื่อชีวิตที่สะดวกสบาย สู่สังคมและโลกที่น่าอยู่ในอนาคต คุณลักษณะของโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ ประกอบด้วย 3 อย่าง ดังแสดงในรูปที่ 4-4
1. Smart Energy : การใช้พลังงานอย่างชาญฉลาดและรู้คุณค่า
2. Smart Life : เพื่อชีวิตที่สะดวกสบาย
3. Smart Community : สู่สังคมและโลกที่น่าอยู่ในอนาคต
รูปที่ 4-4 คุณลักษณะของโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ สู่สังคมและโลกที่น่าอยู่ในอนาคต
4.2.2.1 Smart Energy : การใช้พลังงานอย่างชาญฉลาดและรู้คุณค่า
นอกจากประกอบด้วยโรงไฟฟ้าตามรูปแบบดั้งเดิม เช่น โรงไฟฟ้าถ่านหิน, ก๊าซ, เขื่อนพลังงานน้ำขนาดใหญ่ เป็นต้น แล้ว รูปแบบแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้า และแนวคิดที่มีบทบาทมากขึ้นในอนาคต ได้แก่
o พลังงานทดแทน (Renewable Energy) เช่น พลังงานลม แสงอาทิตย์ ชีวภาพ ชีวมวล พลังน้ำขนาดเล็ก เป็นต้น
o แหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กที่กระจายอยู่ตามพื้นที่ต่าง ๆ (Distributed Generation) เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็ก ติดตั้งบนหลังคาเรือน (Rooftop Photo Voltaic) กังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก (Small Wind Turbine) เป็นต้น
o แหล่งกักเก็บพลังงาน (Energy Storage) เช่น ตัวเก็บประจุไฟฟ้าชนิดอุลตร้า (Ultra capacitor), วงล้อ Flywheel, และ แบตเตอรีเป็นต้น o รถยนต์ไฟฟ้า (Electric Vehicle, EV) ซึ่งมี แบตเตอรีที่เก็บสะสมพลังงานไฟฟ้า
o โรงไฟฟ้าเสมือน (Virtual Power Plant, VPP) เป็นการจัดการกลุ่มแหล่งจ่ายพลังงานขนาดเล็กด้วยเทคโนโลยีควบคุม สั่งการระยะไกลด้วยระบบคอมพิวเตอร์ สามารถจ่ายไฟจากกลุ่มแหล่งจ่ายไฟข้างต้นเข้าโครงข่ายไฟฟ้าเสมือนหนึ่งจ่าย จากโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ในอดีต
รูปแบบแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าในต่างประเทศ
1. โซลาร์ฟาร์มลอยน้ำใหญ่ที่สุดในโลกในเหมืองถ่านหินร้างของจีน
โซลาร์ฟาร์มนี้ตั้งอยู่ที่เมืองหัวหนาน มณฑลอานฮุย ในบริเวณที่เป็นเหมืองถ่านหินเก่าเลิกใช้งานไปแล้ว ปัจจุบันมีน้ำท่วมขังลึก 4 - 10 เมตรขึ้นอยู่กับปริมาณฝนตก และน้ำในบริเวณนี้เกิดกระบวนการ Mineralization (กระบวนการที่สารอินทรีย์กลับกลายเป็นสารอนินทรีย์) จึงนำไปใช้ประโยชน์อื่นไม่ได้ สถานที่นี้จึงถูกเลือกใช้ทำโซลาร์ฟาร์มลอยน้ำ โดยขุมพลังงานแสงอาทิตย์แห่งใหม่นี้มีขนาดเทียบเท่าสนามฟุตบอล 121 สนาม ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ 165,000 แผง ที่ช่วยผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 40 เมกะวัตต์ต่อปี โรงไฟฟ้าแห่งนี้ไม่เพียงได้ใช้ประโชน์จากพื้นที่บริเวณนี้อย่างเต็มที่และช่วยลดความต้องการใช้ที่ดินลงแล้ว ยังทำให้การผลิตดีขึ้นด้วยเนื่องจากความเย็นของผิวน้ำ อากาศเย็นเหนือผิวน้ำที่ใช้ติดตั้งแผ่นโซลาร์เซลล์จะช่วยให้โซลาร์เซลล์ไม่ร้อนจนเกินไป โซลาร์เซลล์ที่ร้อนมากๆจะส่งผลให้ประสิทธิภาพในการผลิตลดลง
2. โซล่าเซลล์เหนือคลองชลประทานในอินเดีย
โครงการนำร่องที่แก้ปัญหาทั้งการขาดแคลนพลังงาน และขาดน้ำใช้ในละแวกคลองนามาด้า ด้วยวีธีง่ายๆ แต่ได้ผลไม่น่าเชื่อ โครงการนำร่องนี้เริ่มต้นที่ต้องการจะผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งพื้นที่จะติดตั้งนั้นเมื่อไปวางบนผืนดินก็อาจจะเสียพื้นที่อยู่อาศัยหรือการทำเกษตรกรรมรูปแบบต่างๆ ไปได้ ทางเลือกที่โครงการน้ำเสนอคือ ไหนๆ ก็ต้องวางเหล่าดงแผงโซลาร์เซลล์เหล่านี้แล้ว ต้องวางที่ไหนจึงจะได้ประโยชน์สูงสุด ทางออกของปัญหาจึงมาจบลงที่วางทุ่งแผงโซลาร์เซลล์นี้คร่อมคลองนามาด้าเสียเลย ด้วยเพราะจะสามารถลดการเสียน้ำไปจากการระเหยด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์ ซึ่งใน 1 ปีจะลดการระเหยของน้ำได้ถึง 34,000 ลูกบาศก์เมตร จากระยะทางของการคลุมคลองความยาวกว่า 19,000 กิโลเมตร ผลลัพธ์เหล่านี้สามารถนำน้ำที่เคยหายไปมาช่วยชาวคุชราตได้มากเลยทีเดียว และยังผลิตไฟฟ้ากว่า 600 เมกกะวัตต์ให้กับ 11 ตำบลในคุชราตอีกด้วย
รูปที่ 4-5 โซลาร์ฟาร์มลอยน้ำใหญ่ที่สุดในโลกในเหมืองถ่านหินร้างของจีน
รูปที่ 4-6 โซล่าเซลล์เหนือคลองชลประทานในอินเดีย
4.2.2.2 Smart Life : เพื่อชีวิตที่สะดวกสบาย
วิถีชีวิตในแต่ละวันอยู่ที่บ้าน ที่ทำงาน แหล่งเรียนรู้ ออกกำลังกาย ฝึกจิตใจและพักผ่อนตามสถานที่ท่องเที่ยวศาสนสถาน และแหล่งบันเทิงต่างๆ โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะรองรับบ้านเรือนที่พักอาศัย สำนักงาน และอาคารอัจฉริยะ (Smart and Green Office/Building/Home) ผู้ใช้ไฟสามารถมีส่วนร่วมในการบริหารจัดการใช้ไฟฟ้าได้มากขึ้น (Active Consumer Participation (Motivated and Includes the Customer))
บ้านอัจฉริยะ (Smart Home)
ประกอบด้วยเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สมาร์ทหลากหลายชนิด ที่มีสมองกลฝังตัว (Embedded System) ซึ่งจะใช้พลังงาน ไฟฟ้าน้อย ไม่ก่อปัญหามลภาวะ
บ้านอัจฉริยะ (Smart Home)
o ประกอบด้วยเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สมาร์ทหลากหลายชนิด ที่มีสมองกลฝังตัว (Embedded System) ซึ่งจะใช้พลังงาน ไฟฟ้าน้อย ไม่ก่อปัญหามลภาวะ
o สามารถควบคุมการใช้งานได้จากระยะไกลผ่านอุปกรณ์สื่อสารไร้สายแบบพกพา หรือผ่านระบบอินเตอร์เน็ต เช่น มือถือ, PDA, Smart Phone, Tablet, ระบบอินเตอร์เน็ตในที่ทำงาน, ร้านอินเตอร์เน็ตทั่วไป เป็นต้น)
o รองรับรถยนต์ไฟฟ้า
o ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น Rooftop PV, Small Wind Turbine เป็นต้น ลักษณะดังกล่าวที่เกิดขึ้นทำให้ ผู้ใช้ไฟเป็นผู้ผลิตไฟฟ้าพร้อมกันในเวลาเดียวกัน
o การไฟฟ้าจะติดตั้งมิเตอร์อัจฉริยะ (Smart Meter) และอุปกรณ์เก็บรวบรวมข้อมูล (Data Concentrator Unit, DCU) สามารถส่งและรับข้อมูลต่างๆ จากบ้านเรือนที่อยู่อาศัย ทำให้เจ้าของบ้านสามารถทราบข้อมูลการใช้ไฟฟ้า ค่าไฟที่ เกิดขึ้นจากการใช้ในขณะนั้น ทำให้การไฟฟ้าและเจ้าของบ้านสามารถร่วมกันจัดการการใช้ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ เจ้าของบ้านสามารถลดการใช้ไฟฟ้าที่ไม่จำเป็น ปรับเปลี่ยนช่วงเวลาการใช้ไฟไปใช้ไฟในช่วงที่ค่าไฟถูก
4.2.2.3 Smart Community : สู่สังคมและโลกที่น่าอยู่ในอนาคต
ชุมชนที่สมาร์ท หรือสังคมที่สมาร์ท (Smart Community or Society) หมายถึง
o ชุมชนที่สมาชิกสามารถติดต่อสื่อสารถึงกันได้อย่างอิสระผ่านเครือข่ายสังคมดิจิตอล (Digital Social Network)
o มีระบบการบริหารจัดการสภาพแวดล้อมที่ดี จำกัดการก่อมลภาวะ กำจัดสิ่งเหลือใช้อย่างถูกต้องมีประสิทธิภาพ พร้อมการเพิ่มพื้นที่สีเขียว
o มีการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
o จัดให้มีระบบสถานีบริการไฟฟ้าให้บริการแก่ผู้ใช้รถยนต์ไฟฟ้า จักรยานไฟฟ้า จักรยานยนต์ไฟฟ้าและรถขนส่งมวลชน ที่ใช้พลังงานไฟฟ้า
o มีระบบการควบคุมระบบผลิตไฟฟ้าของสมาชิกในชุมชนที่ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลมชีวภาพ ชีวมวล ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดจิ๋ว (Micro Turbine) เพื่อสร้างโรงไฟฟ้าเสมือน (Virtual Power Plant, VPP)
o รวมกลุ่มเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานทดแทนที่เป็นทางเลือกอื่นๆ เพื่อลดการใช้น้ำมันและก๊าซเชื้อเพลิงลดการ นำเข้าน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ
4.2.3 สรุปแนวคิดโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ
สมาร์ทกริด(Smart Grid) คือระบบโครงข่ายสำหรับส่งไฟฟ้าอัจฉริยะแบบครบวงจรโดยใช้เทคโนโลยีดิจิทัล ทำหน้าที่ส่งไฟฟ้าจากผู้ให้บริการไปยังผู้ใช้บริการด้วยระบบการสื่อสารสองทางเพื่อควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้า ณ บ้านของผู้ใช้ ซึ่งจะช่วยให้สามารถบริหารจัดการการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจัยสำคัญที่ทำให้ระบบสมาร์ทกริดเกิดขึ้น เป็นเพราะแนวโน้มในธุรกิจไฟฟ้าของโลกเบนเข็มมาที่การใช้พลังงานสะอาดจากพลังงานลม แสงอาทิตย์ หรือพลังงานชีวภาพอื่นๆ และผู้ใช้ก็เป็นฝ่ายผลิตไฟฟ้าได้เองจากการติดตั้งแผงโซลาร์เซลหรือกังหันลม ซึ่งเมื่อผลิตไฟฟ้าได้เกินจากการใช้งานก็ย่อมสามารถส่งกลับไปขายให้รัฐหรือบริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้าได้ แต่ทั้งหมดนี้ยังขาดการบริหารการผลิตหรือรองรับการจัดเก็บในระบบอุตสาหกรรม จึงไม่สามารถจัดสรรพลังงานทดแทนเข้ามาใช้ในระบบในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง ระบบกริดอัจฉริยะนี้จึงเข้ามาช่วยจัดการการผลิต จัดเก็บ และจัดสรรพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฉะนั้นไม่เพียงประหยัดค่าใช้จ่าย แต่ระบบนี้ยังมุ่งเน้นไปในด้านสิ่งแวดล้อมและการจัดการพลังงานทดแทนด้วย ดังนั้น ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะนี้ จึงมีประโยชน์มากมาย โดยสามารถสรุปได้ดังนี้
1. ผู้บริโภคจะมีเครื่องมือช่วยตรวจสอบลักษณะการใช้ไฟฟ้าและช่วยบริหารจัดการค่าไฟฟ้าในแต่ละเดือนได้ประหยัดมากยิ่งขึ้น
2. ผู้บริโภคจะสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับการใช้พลังงานได้อย่างชาญฉลาดขึ้น ช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย อีกทั้งมีส่วนช่วยในการสร้างโลกใบใหม่ที่ใสสะอาดขึ้น จากการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงขึ้น และช่วยลดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้ต่ำลงได้
3. อุปกรณ์ไฟฟ้าอัจฉริยะ และรถยนต์ไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊ก แห่งอนาคต จะถูกเชื่อมโยงเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้า เพื่อประโยชน์ทั้งกับผู้บริโภคในการซื้อไฟฟ้าจากโครงข่าย หรือผลิตไฟฟ้าใช้เองรวมทั้งขายคืนกลับเข้าสู่โครงข่าย และประโยชน์กับโครงข่ายไฟฟ้านั้นๆ ในการช่วยรักษาเสถียรภาพของโครงข่ายได้ด้วย
4. การไฟฟ้าจะทราบข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาและสาเหตุของไฟฟ้าดับ (แบบ Real time) ได้ดีขึ้นกว่าในปัจจุบัน จึงช่วยทำให้สามารถแก้ไขปัญหา และนำระบบกลับสู่สภาวะปกติเพื่อให้บริการอย่างต่อเนื่องได้รวดเร็วยิ่งขึ้น
5. การไฟฟ้าจะสามารถเฝ้าสังเกตุเพื่อตรวจจับเหตุขัดข้องและแก้ปัญหาได้อย่างรวดเร็ว ป้องกันและลดระยะเวลาการเกิดไฟฟ้าดับ เพิ่มคุณภาพการให้บริการ เพิ่มความเชื่อถือได้และส่งจ่ายไฟฟ้าที่มีคุณภาพให้กับลูกค้าผู้ใช้ไฟ
6. ระบบส่งจ่ายไฟฟ้าจะสื่อสารกันได้อย่างทั่วถึง เพื่อช่วยในการปรับการรักษาสมดุลระหว่างกำลังผลิตและความต้องการใช้ไฟฟ้า ณ ช่วงเวลาหนึ่งๆ ได้อย่างทันท่วงทีและอย่างประหยัด ลดค่าใช้จ่ายในการจัดหาพลังงานในช่วงที่ความต้องการใช้ไฟฟ้ามีค่าสูง