ดังกล่าวข้างต้น กริดไฟฟ้าคาดว่าจะถูกพัฒนาไปสู่กระบวนทัศน์ของกริดใหม่ นั่นคือ สมาร์ทกริด ซึ่งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของกริดไฟฟ้าในศตวรรษที่ 20 กริดไฟฟ้าแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปจะ ถูกใช้ในการขนส่งพลังงานจากเครื่องปั่นไฟกลางไม่กี่เครื่องไปยังผู้ใช้หรือลูกค้าจำนวนมาก ในทางตรงกันข้าม สมาร์ทกริดที่เกิดขึ้นใหม่จะใช้การไหลของกระแสไฟฟ้าและข้อมูลสองทางเพื่อ สร้างเครือข่ายอัตโนมัติของการจัดส่งและการกระจายพลังงานก้าวหน้า

โครงการวิจัยหลายโครงการได้ถูกดำเนินกาในการสำรวจแนวคิดของสมาร์ทกริด ตามการสำรวจ ล่าสุดในสมาร์ทกริด[18] การวิจัยส่วนใหญ่จะเน้นในสามระบบในสมาร์ท นั่นก็คือ ระบบโครงสร้างพื้นฐาน, ระบบการจัดการและระบบการป้องกัน

ระบบโครงสร้างพื้นฐานเป็นโครงสร้างพื้นฐานของพลังงาน, ข้อมูลและ การสื่อสาร ภายใต้พื้นฐานของสมาร์ทกริดที่สนับสนุน 1) การผลิตไฟฟ้า, การส่งมอบและการบริโภคที่ก้าวหน้า 2) การทำข้อมูลมิเตอร์, การตรวจสอบ และการบริหารจัดการที่ก้าวหน้า และ 3 ) เทคโนโลยีการสื่อสารที่ก้าวหน้า ในการเปลี่ยนจากกริดพลังงานทั่วไปไปเป็นสมาร์ทกริดนั้น เราจะแทนที่โครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพด้วยดิจิตอล ความต้องการและการเปลี่ยนแปลงนำเสนออุตสาหกรรมพลังงานด้วยหนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่เคยประสบมา

สมาร์ทกริดจะช่วยให้อุตสาหกรรมพลังงานในการสังเกตและการควบคุมหลายส่วนของระบบที่มีความละเอียดที่สูงขึ้นในเวลาและพื้นที่[19] มันจะช่วยให้ลูกค้าได้รับกำลังไฟฟ้าราคาถูกกว่า, เขียวกว่า, ล่วงล้ำ น้อยกว่า, น่าเชื่อถือมากกว่าและคุณภาพสูงกว่าจากกริด กริดที่เป็นตำนานไม่อนุญาตให้ข้อมูลเวลาจริงถูกถ่ายทอดจากกริดตาราง, ดังนั้นหนึ่งในวัตถุประสงค์หลักของสมาร์ทกริดที่จะช่วยให้ ข้อมูลเรียลไทม์ที่จะได้รับและส่งมาจากและไปยังส่วนต่างๆของกริดที่จะทำให้การดำเนินงาน เป็นที่มีประสิทธิภาพและราบรื่นที่สุดเท่าที่ทำได้ มันจะช่วยให้เราสามารถจัดการโลจิสติกของกริดและมุมมองของผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการดำเนินงานในช่วงเวลาที่มีความละเอียดสูง, จาก อุปกรณ์สวิตชิ่งความถี่สูงในแกนหนึ่งในพันวินาที, ไปเป็นการเปลี่ยนแปลงเอาต์พุตของพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์บนแกนนาที, ไปเป็นผลกระทบในอนาคตของการปล่อยก๊าซคาร์บอน ที่เกิดจากการผลิตพลังงานในแกนทศวรรษ

ระบบการจัดการเป็นระบบย่อยในสมาร์ทกริดที่ให้บริการการจัดการและการควบคุมที่ทันสมัย ส่วนใหญ่ของการทำงานที่ทำอยู่มุ่งหมายที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงาน, รายละเอียดความต้องการ, การนำไปใช้งาน, ค่าใช้จ่ายและการปล่อยคาร์บอน, ขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานโดยการใช้การเพิ่มประสิทธิภาพ, การเรียนรู้เครื่องยนต์, และทฤษฎีเกม ภายในกรอบโครงสร้างพื้นฐานที่ก้าวหน้าของสมาร์ทกริด การบริการการจัดการและการใช้งานใหม่ที่มากขึ้นเรื่อยๆคาดว่าจะ ออกมาและในที่สุดก็จะปฏิวัติชีวิตประจำวันของผู้บริโภค

ระบบป้องกันเป็นระบบย่อยในสมาร์ทกริดที่ให้การวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของกริด, การป้องกัน ความล้มเหลว, และการรักษาความปลอดภัยและบริการป้องกันความเป็นส่วนตัวที่ก้าวหน้า เราจะต้องสังเกตว่าโครงสร้างพื้นฐานที่ทันสมัย​​ที่ใช้ในสมาร์ทกริดด้วยมือข้างหนึ่ง จะช่วยให้เราตระหนักถึงกลไกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อป้องกันการโจมตีและจัดการกับความล้มเหลว แต่ในมืออีกข้างหนึ่ง เปิดช่องความอ่อนแอใหม่ๆมากมาย ตัวอย่างเช่น National Institute of Standards and Technology (NIST) ชี้ให้เห็นว่า ผลประโยชน์ที่สำคัญที่มีให้โดยสมาร์ทกริด, ความสามารถในการได้รับข้อมูลที่สมบูรณ์กว่าไปและจากข้อมูลลูกค้าสมาร์ทมิเตอร์และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ, ยังเป็นส้นเท้าของ Achilles จากมุมมองของความเป็นส่วนตัว ความกังวลในความเป็นส่วนตัวที่เห็นได้ชัดคือการที่ข้อมูลการใช้พลังงานที่เก็บไว้ที่มิเตอร์ทำหน้าที่เป็นช่องทางข้อมูลด้านที่สมบุรณ์ ข้อมูลนี้สามารถถูกเก็บไว้ในเหมืองและถูกเรียกออกมาโดยบุคคลที่สนใจเพื่อเปิดเผยข้อมูลส่วนบุคคลเช่นพฤติกรรม, กิจกรรมและ แม้กระทั่งความเชื่อของแต่ละบุคคล