分布和计量
展望分布和计量领域，我们可以看到新智能能源领域最有名的元素：“智能电表”。智能电表是一种能够以短时间例如每15分钟记录功耗的计量装置，然后将该数据传送到供应实用程序用于监控和计费。智能电表还可实现电力公司和计量电力负荷之间的双向通信，从而允许电器受到控制，使得由于使用高可再生能源能源而价格低时，其能源消耗最高。
当智能仪表和其他传感器和执行器安装在大量相关负载点和网络资产(如可控变电站)时，将集中的数据馈送到中央配电管理系统中，便于实时分析，控制网络。所得到的“智能电网”可以由网络运营商进行详细监控和远程控制。网络操作实际上可以在很大程度上实现自动化，从而可以快速响应网络事件，如本地电源中断等。如在远程发电的情况下，这也极大地促进了基于资产状况的实时信息的基于条件的电网资产维护。可以通过预测分析进一步优化维护活动，即实现基于历史数据和学习分析算法的资产状况预测。
正如管理咨询部高级经理Bernhard Schaefer指出：
电网“智能化”有很多好处：优化电力流量，提高系统安全性，更好地利用网络容量，更好地保护网络资源免受故障影响。此外，可再生能源更容易集成到网络中。这减少了网络所需的投资量，并降低了资产服务的运营费用，同时减少了网络故障，并在供应中断的情况下 - 使供应恢复得更快。
然而，从网络运营商的角度来看，与常规仪表的使用相比，在许多情况下安装和操作智能计量装置不是成本有效的。事实上，在欧洲，只有瑞典和意大利才开始全面推出智能电表。在其他欧洲国家，智能电表的安装仍在进行中，通常还需要立法规定。但从长远来看，通信和硬件的成本会大幅下降，这将改善智能电表的业务情况。
存储
电力储存是在低需求时承载可再生能源产生的多余能源的一种选择。除了大型的中央存储设备，如抽水蓄能水电，还有大量关于将中小型存储投放市场的开发活动，例如锂离子电池或电力到燃气转换的技术。潜在的电力储存的一个特别有趣的形式是“车对电网(vehicle-to-grid)”的概念。随着越来越多的插电式电动汽车，数字基础设施可用于控制车辆的电池充电过程，并在能量过剩或需求高峰的情况下将能量释放回电网。
尽管大多数这些存储技术在大多数市场环境中尚未获利，但显而易见的是，将分散的小型存储设备集成到智能电网中可以带来额外的好处。因此，调度基于实际的整体系统需求，并考虑到网络和地理约束，以努力实现整体经济优化。
营销，销售和服务
到目前为止，我们已经解决了纯粹的技术解决方案。然而，智能能源不限于机器对机器(M2M)通信。数字客户界面是不断变化的智能能源世界的另一个重要因素。首先，可以通过捆绑能源和信息服务来设计新产品。其次，通过基于分析的客户细分和定价优化，可以通过使用新提供的数据来更好地针对客户需求，来改进与现有产品和服务相关的销售和/或利润。第三，通过利用智能电表的计量数据的分析来获得的客户洞察力，还可以通过引入用户友好的移动服务和在线自助网站进行计费，提交仪表读数，按需支持和节能措施。最后，供应商可以期望获得有关客户行为和主要营销数据的更多信息，可以向第三方提供有针对性的销售和广告。
消费者
在最终客户方面，在价值链结束时，许多举措的重点是通过提高能源效率并通过智能负载调度来降低能耗和降低成本。这通常通过根据实时市场价格变化的灵活调度来完成。这使得电力公司可以在由于电力生产过剩而在网络稳定受到威胁的情况下，向提供了增加电力负载的客户进行奖励来激励他们。
能源管理解决方案主要适用于工业和商业客户，一般来说他们的能源账单是大多数成本结构的主要部分。需求响应管理用于通过生产过程中现有的灵活性来获利，例如，在收费较高的时候，通过减少冷却和加热过程或其他电气负载。还可以利用不同发电厂和/或不同能量形式之间的内部协同作用(例如电力对天然气转换)。
在私营部门，“智能家居”理念解决了能源效率，个人舒适，个人健康和安全问题。在智能家居中，集成的家庭自动化控制优化了照明，供暖，电器，如电冰箱和洗衣机以及电动百叶窗和安全系统的使用。学习算法有助于减少能源消耗 - 例如，当居民上班时，减少供暖。传感器可以监视运动并发出警报，例如在老年人活动下降或不长时间移动的情况下发布警报。智能手机应用程序允许用户远程监控家庭的安全功能。此外，电子移动应用可以通过将充电和放电过程结合到整体家庭能量管理概念中而被集成到智能家居解决方案中。
什么时候发生这一切?
智能电表的采用将成为智能家居和其他下游设备广泛采用的主要推动力。在全球的几个市场中，这需要政府干预和监管决策，而在其他市场，网络效率和“非技术损失”(即盗窃)可能是影响智能电表采用的重要因素。采用智能电力计量的智能电表对环境的潜在有益影响是近乎全球性的驱动力。
这样做的最终结果是，智能计量和智能电网管理解决方案将成为即将到来的物联网时代首要采用的技术之一。随着这些技术的引入，其他一系列解决方案将随之获得推动。一类解决方案将包括电器和设备成为智能电网基础设施的有效部分，一级支持低压发电。我们还将看到一系列设备是更广泛的智能电网生态系统的一部分，这些设备将用于通过修改功耗来提高效率的地方。第二个设备类别将包括许多智能家居设备。
图5显示了由两个不同类别的设备表示的智能电网IoT连接的总数。它还显示了由智能电网基础设施设备贡献的智能电网IoT连接总数的份额，并突出显示了与新兴智能电网有关的IoT设备总数的份额。
图5、智能电网中的物联网(IoT)连接数
这些数字有三个明确的信息。首先，物联网智能电网中包括的设备总量预计将迅速增长，从今天的不到10亿而2024年增加将达到120亿。第二，也许不奇怪的是，在依赖于智能电网功能的设备之前，将采用与智能电网基础设施相关的设备。第三，与智能电网相关的设备将占据连接设备的越来越多的份额。这些预测显示，到2024年，预计所有物联网设备云连接(不包括PC，平板电脑和手机)的40%以上属于智能电网生态系统，将智能电网和VPP概念牢固地置于物联网(IoT)的核心之中。
结论
本文描述的大多数趋势仍处于试点或早期商业化阶段。能源专家Bernard Kryszak强调：
我们相信，大量的用例将变得有利可图。然而，许多智能能源应用的成功取决于采用这些智能技术的发电厂，网络运营商，销售实体和客户那里获利的利益之间平衡的综合视角以及成本的公平分配，而共同的基础设施是这个综合视角的重要组成部分。
此外，数字化可以使发电的支持过程更管用和高效。 “数字供应链”的概念描述了与外部供应商的紧密的数据集成。这有助于确保基本备件的供应商能够获得有关发电机额外供电要求的透明在线信息。因此，备件可根据需求进行交付，库存量可以实现最少化，从而提高发电厂的可靠性。
现在有转向私人发电领域的智能应用，我们将重点转移到能源管理解决方案上。这些可以帮助私人能源“消费者” - 也就是通过光伏(PV)或者微型热电联产(CHP：combined heat and power(热电联产))生产能源的私人消费者。想象一下在屋顶上安装有PV的家庭。在天气预报的帮助下，专业消费者可以预测其安装的电力输出，并考虑到其电力公司提供的可变电力价格 - 相应地优化其消费。这增加了自耗太阳能电池的份额，同时减少了外部配电网的使用。
