Ein Smart Grid ist ein Stromnetz, das so digitalisiert wurde, dass verschiedene digitale Maßnahmen zur Steuerung und zum Betrieb des Netzes genutzt werden können. Das Ziel der Installation eines Smart Grids besteht darin, den Energiebedarf intelligent zu decken, die Energieeffizienz zu fördern und eine zuverlässigere und gleichzeitig kostengünstigere Energiequelle zu schaffen. Die meisten Pläne für Smart Grids drehen sich um die Überholung bestehender Stromnetze, anstatt mit einem völlig neuen System bei Null anzufangen.
Ähnlich wie Autobahnen (oder das Internet) wurde das Stromnetz stückweise aufgebaut. Verschiedene Kraftwerke wurden zu unterschiedlichen Zeiten ans Netz gebracht und der Aufbau von Übertragungs- und Verteilungsnetzen war sehr sprunghaft. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts machten sich immer mehr Nationen auf der ganzen Welt Sorgen, dass ihre Stromnetze alt, veraltet und sowohl für Angriffe von außen als auch für Ausfälle von innen anfällig waren. Als Reaktion darauf wurde das Smart- oder Intelligent-Grid-Konzept entwickelt.
Mit einem Smart Grid wird jeder Schritt des Energieerzeugungs- und -übertragungsprozesses digital überwacht, ebenso wie die Nachfrageseite der Gleichung. Die digitalen Geräte innerhalb des Netzes können je nach Bedarf entscheiden, wie sie den Strom am besten zuteilen, und sie können möglicherweise an das Netz angeschlossene Geräte steuern. In einem einfachen Beispiel würde ein Smart Grid erkennen, dass viele Menschen in einem Bereich Klimaanlagen betreiben, weil es heiß ist, und sich dafür entscheiden, mehr Strom zu diesem Teil des Netzes zu leiten. Darüber hinaus könnte das Smart Grid in der Lage sein, ungenutzte Rolltreppen und Aufzüge in Gewerbegebäuden abzuschalten, um Strom freizugeben, oder Thermostate für die Klimatisierung so anzupassen, dass der Energieverbrauch effizienter wird.
Gut gestaltete Smart Grids sollen sich selbst heilen, wobei verschiedene Bereiche des Grids Probleme erkennen und diese unabhängig angehen. Sie fördern auch die Beteiligung der Verbraucher, manchmal direkt, in Form von Zählern, die je nach Zeitpunkt und Art des Energieverbrauchs unterschiedliche Gebühren berechnen. Einige Nationen haben argumentiert, dass Smart Grid-Systeme auch aus Gründen der nationalen Sicherheit von entscheidender Bedeutung sind, da sie einem Land helfen können, einem Terroranschlag zu widerstehen, und Smart Grids können verwendet werden, um eine allgemeine Reduzierung des Energieverbrauchs in einem ganzen Land zu fördern.
Das Smart-Grid-Konzept stieß bei seiner Einführung auf erheblichen Widerstand. Viele Versorgungsunternehmen waren begeistert, aber nicht daran interessiert, Smart-Grid-Projekte zu finanzieren, insbesondere experimentelle, die sich als kostspielig herausstellen könnten. Auch nationale Regierungen zögern, solche Projekte zu finanzieren, obwohl einige Smart-Grid-Projekte tatsächlich in Auftrag gegeben hatten und einige einzelne Bürger sich mit dem Grad der Überwachung der Stromverbraucher, die an einem effektiven Smart-Grid-System beteiligt sind, unwohl fühlten.