송전망

송전선로는 발전소에서 생산된 전기를 변전소나 수용가까지 전달하는 물리적 경로를 말한다. 대량의 전력을 장거리로 효율적으로 수송하기 위해 주로 154kV 이상의 고압 또는 초고압을 사용한다. 이는 전력 손실을 줄이고 송전 효율을 높이기 위한 필수적인 설계 요소이다. 송전선로는 전력 계통의 핵심 동맥 역할을 하며, 전력 시스템의 안정적인 운영을 위한 기반을 제공한다.

송전선로는 크게 가공 송전선로와 지중 송전선로로 구분된다. 가공선로는 철탑이나 전주에 전선을 매달아 설치하는 방식으로, 대부분의 장거리 송전에 사용되며 건설 비용이 상대적으로 저렴하고 유지보수가 용이하다는 장점이 있다. 반면, 지중선로는 케이블을 지하에 매설하는 방식으로, 주로 도시 지역이나 경관 보호가 필요한 구간, 해저를 가로지르는 구간에 적용된다. 지중선로는 가공선에 비해 건설 비용이 높고 장거리 송전 시 기술적 제약이 있으나, 공간 활용도가 높고 기상 조건의 영향을 덜 받는다.

송전선로의 주요 구성 요소로는 전선, 애자, 철탑 또는 전주, 접지 설비 등이 있다. 전선은 알루미늄 합금 도체가 널리 사용되며, 높은 전압을 견디기 위해 충분한 절연 거리를 확보해야 한다. 애자는 전선과 철탑 사이를 절연하는 역할을 하며, 철탑은 전선을 지지하고 필요한 이격을 유지하는 구조물이다. 또한, 송전선로에는 뇌서지나 단락 사고로부터 계통을 보호하기 위한 피뢰기와 같은 보호 장치가 설치된다.

송전선로의 계획과 설계는 전력 수요 예측, 경로 선정, 환경 영향 평가, 경제성 분석 등을 종합적으로 고려하여 이루어진다. 특히, 송전선로의 확장이나 신설은 주변 지역의 발전과 전력 계통의 안정성에 직접적인 영향을 미치므로, 신재생에너지 발전 단지와의 연계나 기존 계통의 보강을 위한 중요한 인프라 사업으로 진행된다.

변전소는 발전소에서 송전선로를 통해 도착한 고압의 전기를 사용 목적에 맞게 적절한 전압으로 변환하는 시설이다. 주된 역할은 송전 계통의 고압을 배전 계통의 중압 또는 저압으로 강압하는 것이며, 때로는 전압을 상승시키거나 교류와 직류를 변환하는 역할도 수행한다. 변전소 내에는 전압을 변환하는 변압기와 전류를 차단하는 차단기, 전류를 측정하는 계기용 변성기 등 다양한 주요 전기 기기가 설치되어 있다.

변전소는 그 기능과 위치에 따라 몇 가지 유형으로 구분된다. 송전망 상에서 고압을 초고압으로 또는 그 반대로 변환하는 승압 변전소와 강압 변전소가 있으며, 서로 다른 전력 계통을 연결하는 계통 연계 변전소도 중요하다. 또한, 배전선에 전력을 공급하기 위해 설치되는 배전 변전소는 최종 수용가에 가까운 곳에 위치한다. 이러한 변전소들은 개폐소와 함께 전력의 흐름을 제어하고 계통을 보호하는 핵심 거점 역할을 한다.

변전소의 설계와 운영은 전력 품질과 계통 안정도를 유지하는 데 중추적이다. 무효 전력 보상을 위한 콘덴서나 리액터 설치, 고장 전류 제한을 위한 리액터 활용, 그리고 자동화 시스템을 통한 원격 감시 및 제어가 이루어진다. 특히 스마트 그리드 기술의 발전으로 변전소는 실시간 데이터 수집과 분석, 지능형 자동 제어 기능을 갖춘 디지털 변전소로 진화하고 있다.

계통 연계는 지리적으로 떨어져 있거나 서로 다른 소유주를 가진 두 개 이상의 전력 계통을 송전선로나 변전소를 통해 물리적으로 연결하는 것을 말한다. 이는 전력 공급의 안정성과 경제성을 크게 향상시키는 핵심 기술이다.

계통 연계의 가장 큰 이점은 전력 수급의 안정화와 예비력의 공유에 있다. 한 지역에서 전력 수요가 급증하거나 발전소에 문제가 발생했을 때, 다른 지역의 계통으로부터 전력을 공급받을 수 있어 정전 위험을 줄인다. 또한, 각 계통이 독립적으로 필요한 예비력을 갖추는 것보다 연계를 통해 예비력을 공유하면 전체적인 설비 투자 비용을 절감할 수 있다.

또한, 계통 연계는 다양한 전원의 효율적 활용을 가능하게 한다. 예를 들어, 수력 발전이 풍부한 지역과 화력 발전이 주를 이루는 지역을 연계하면 계절별 또는 시간대별 발전 비용 차이를 이용해 경제적인 전력 거래가 이루어질 수 있다. 이는 궁극적으로 전력 요금 안정화에 기여한다. 최근에는 풍력 발전이나 태양광 발전과 같은 변동성이 큰 신재생에너지를 대규모로 전력 계통에 통합할 때, 넓은 지역에 걸친 계통 연계를 통해 출력 변동을 상쇄하고 안정적으로 수용하는 데 필수적인 역할을 한다.

계통 연계에는 기술적 고려사항이 따른다. 연계되는 양측 계통의 주파수와 전압, 위상을 일치시켜야 하며, 계통 안정도를 해치지 않도록 설계와 운영이 이루어져야 한다. 특히 대규모 계통 간 연계에는 직류 송전 방식이 종종 사용되며, 이러한 설비를 계통 연계기라고 부르기도 한다.

교류 송전은 발전소에서 생산된 교류 전력을 그대로 송전선로를 통해 장거리로 수송하는 방식을 말한다. 전력 시스템에서 가장 보편적으로 사용되는 방식으로, 변압기를 이용해 전압을 쉽게 승압 및 강압할 수 있다는 점이 큰 장점이다. 발전소에서는 변전소를 통해 전압을 수십만 볼트 수준으로 높여 송전선로로 보내면, 송전 손실을 줄일 수 있다. 수용가 근처의 변전소에서는 다시 전압을 낮추어 배전선로로 공급한다.

교류 송전의 주요 특징은 3상 교류 방식을 사용한다는 점이다. 이는 동일한 송전 용량을 더 얇은 선로로 구현할 수 있어 경제적이며, 전동기와 같은 대부분의 산업용 부하에 직접 전력을 공급할 수 있다. 또한, 계통 연계가 상대적으로 간단하여 광역적인 전력 계통을 구성하고 전력 수급을 안정화하는 데 유리하다.

그러나 교류 송전은 선로의 인덕턴스와 병렬 커패시턴스에 의해 발생하는 무효 전력과, 장거리 송전 시 전압 강하 및 안정도 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 무효 전력 보상 장치를 설치하거나, 특정 구간에 직류 송전 방식을 도입하는 등의 보완책이 사용된다. 일반적으로 수백 km 이내의 거리에서는 교류 송전이 경제성과 기술적 편의성 측면에서 유리하다.

직류 송전은 교류가 아닌 직류를 이용하여 전력을 수송하는 방식을 말한다. 초기 전력 시스템은 직류로 시작되었으나, 변압을 통한 전압 승강이 쉽고 발전이 용이한 교류 방식이 표준으로 자리 잡았다. 그러나 장거리 대용량 송전 시 발생하는 교류의 유도 리액턴스와 충전 전류 문제를 극복할 수 있는 직류 송전의 장점이 다시 주목받게 되었다.

직류 송전의 핵심 장비는 변환소이다. 변환소에서는 송전측에서 교류를 직류로 변환하고, 수전측에서 다시 직류를 교류로 변환한다. 이 변환 과정에는 초고압 직류 송전 기술과 파워 반도체 소자를 이용한 전력 변환 장치가 사용된다. 주요 방식으로는 커런트 소스 컨버터 기반의 전류형 직류 송전과 전압 소스 컨버터 기반의 전압형 직류 송전이 있다.

직류 송전은 특히 장거리 해저 케이블 송전, 육상의 초장거리 송전, 그리고 서로 주파수가 다른 전력 계통 간의 비동기 연계에 유리하다. 해상 풍력 발전 단지에서 생산된 전력을 육상으로 송전할 때나, 대륙 간 계통 연계를 구축할 때 직류 송전 방식이 필수적으로 적용된다. 또한 신재생에너지의 원격지 대규모 발전을 효율적으로 연계하기 위한 핵심 솔루션으로 평가받고 있다.

초고압 송전은 일반적으로 345kV 이상의 매우 높은 전압을 이용하여 대량의 전력을 장거리로 수송하는 방식을 말한다. 고압 송전에 비해 전류를 낮게 유지할 수 있어 송전 과정에서 발생하는 저항 손실을 획기적으로 줄일 수 있으며, 이는 전력 수송 효율을 극대화하는 핵심 원리이다. 이를 통해 발전소와 같은 대규모 전원지로부터 수백 킬로미터 떨어진 대도시나 주요 부하 중심지까지 경제적으로 전력을 공급하는 것이 가능해진다.

초고압 송전망을 구성하는 주요 설비로는 특별히 설계된 초고압 송전선로와 변전소가 있다. 송전선로는 일반적으로 철탑의 높이와 선로 간격을 크게 하여 지면 및 다른 선로와의 절연 거리를 확보한다. 변전소에는 초고압을 하위 계통의 전압으로 강압하는 대용량 변압기와 계통을 보호·제어하는 각종 개폐기 및 계전 장치가 설치된다.

이 방식은 특히 대용량 수력 발전소나 대규모 화력 발전소가 부하 중심지에서 멀리 떨어진 지역에 위치할 때 그 필요성이 두드러진다. 또한, 신재생에너지의 확대에 따라 풍력이나 태양광과 같은 변동성이 큰 전원을 광역적으로 수용하고 안정적으로 공급하기 위한 계통 연계망으로서도 초고압 송전의 역할이 중요해지고 있다. 그러나 매우 높은 전압을 사용하기 때문에 철탑 및 선로의 건설 비용이 높고, 주변 환경과의 조화 및 전자파 문제 등에 대한 세심한 고려가 필요하다.

송전망의 가장 기본적인 기능은 발전소에서 생산된 대량의 전력을 소비지인 수용가까지 장거리로 수송하는 것이다. 발전소는 대규모 화력 발전이나 수력 발전, 원자력 발전 시설 등 전력 소비 중심지와는 지리적으로 떨어진 곳에 위치하는 경우가 많다. 송전망은 이러한 거리를 극복하고 전력을 손실 없이 효율적으로 운반하는 역할을 담당한다.

이를 위해 송전망은 주로 154kV 이상의 고압 또는 초고압을 사용한다. 전압을 높일수록 동일한 전력을 송신할 때의 전류는 줄어들게 되며, 이는 송전선로에서 발생하는 저항에 의한 열 손실을 크게 감소시킨다. 따라서 장거리 대용량 송전에 있어 고압 송전은 에너지 효율성과 경제성 측면에서 필수적이다.

전력 수송 경로는 송전선로, 변전소, 개폐소 등으로 구성된다. 송전선로는 전력을 실어 나르는 물리적 통로이며, 변전소는 고압의 전압을 지역별 배전망에 적합한 수준으로 강압하는 역할을 한다. 개폐소는 선로의 연결을 제어하거나 고장 구간을 격리하여 계통 전체의 안정적인 운영을 지원한다.

이러한 전력 수송 네트워크는 전력 계통을 형성하며, 전력 공학 및 전력 시스템 운영의 핵심 주제이다. 신뢰할 수 있는 전력 수송을 보장하기 위해서는 송전망의 용량 계획, 실시간 부하 관리, 그리고 지속적인 유지보수가 체계적으로 이루어져야 한다.

송전망은 단순히 전력을 수송하는 것을 넘어, 전체 전력 계통의 안정성을 유지하는 핵심적인 역할을 수행한다. 계통 안정화란 전압과 주파수를 정상 범위 내로 유지하고, 다양한 사고나 변동에도 전력 공급을 지속 가능하게 하는 것을 의미한다. 송전망은 변전소와 송전선로를 통해 전력 흐름을 조절하고, 계통 연계를 통해 광역적인 전력 수급 균형을 맞추며 이러한 안정성을 확보한다.

송전망의 안정화 기능 중 하나는 전압 조정이다. 장거리 송전 과정에서 발생하는 무효전력의 변동은 전압을 불안정하게 만들 수 있다. 이를 해결하기 위해 송전망에는 진상 콘덴서나 분로 리액터와 같은 무효전력 보상 장치가 설치되어 필요에 따라 무효전력을 공급하거나 흡수하여 전압을 안정된 수준으로 유지한다. 또한, 변압기의 탭을 변경하여 전압을 조정하는 방법도 널리 사용된다.

또 다른 중요한 기능은 주파수 조정을 지원하는 것이다. 전력 수요와 공급의 순시적인 불균형은 계통 주파수의 변동을 초래한다. 송전망은 여러 발전소를 연결하여 광역적인 예비력을 공유할 수 있도록 함으로써, 한 지역의 수요 급증을 다른 지역의 발전 출력으로 신속히 상쇄할 수 있게 한다. 이는 주파수 안정화에 직접적으로 기여하며, 대규모 신재생에너지의 간헐적인 출력 변동을 흡수하는 데에도 필수적이다.

마지막으로, 송전망은 계통 보호를 통한 안정화 기능도 담당한다. 개폐소에 설치된 차단기와 보호 계전기는 단락 사고나 선로 손상과 같은 이상 상황이 발생했을 때, 문제가 있는 구간을 신속히 격리하여 사고의 확대를 방지한다. 이를 통해 건전한 나머지 계통으로의 정상적인 전력 공급을 유지하고, 전체 시스템의 붕괴를 막아 정전을 최소화한다.

송전망의 중요한 기능 중 하나는 전력 품질을 관리하는 것이다. 이는 단순히 전력을 공급하는 것을 넘어, 공급되는 전력의 안정성과 신뢰성을 확보하는 것을 의미한다. 전력 품질 관리는 전압과 주파수를 규정된 범위 내로 유지하고, 순간적인 전압 강하나 순간 정전과 같은 전력 장애를 최소화하며, 고조파와 같은 전력선 잡음을 억제하는 활동을 포함한다. 이러한 관리가 제대로 이루어지지 않으면 산업 현장의 생산라인이 멈추거나, 병원의 의료 장비가 오작동하며, 일반 가정의 전자제품이 손상되는 등 심각한 사회적·경제적 피해가 발생할 수 있다.

송전망에서의 전력 품질 관리는 주로 변전소와 계통 연계 지점에서 이루어진다. 변전소에는 전압과 무효 전력을 조절하는 설비가 설치되어 계통의 전압을 안정화한다. 또한, 각 발전소와 송전망은 일정한 주파수(한국의 경우 60Hz)를 유지하도록 연동되어 운영되며, 전력 수급 균형이 깨져 주파수가 변동될 경우 자동으로 발전 출력을 조정하여 주파수를 회복시킨다. 대규모 부하의 급격한 변동이나 송전선로의 사고는 전력 품질을 급격히 저하시키는 주요 원인이 되므로, 이러한 상황을 신속히 감지하고 대응하는 것이 송전망 운영의 핵심 과제이다.

전력 품질을 유지하기 위한 구체적인 장비와 기술로는 무효 전력 보상 장치인 SVC(정지형 무효전력 보상장치)와 STATCOM(정지형 동기 조상기), 전력 계통의 안정도를 높이는 FACTS(유연송전시스템), 그리고 순간적인 전압 변동을 보상하는 DVR(동전압 회복기) 등이 활용된다. 또한, 스마트 그리드 기술의 발전은 실시간 모니터링과 예측을 통해 전력 품질 문제를 사전에 예방하고, 분산 전원의 증가에 따른 새로운 품질 문제를 해결하는 데 기여하고 있다.

송전망 계획 수립은 전력 수요를 안정적으로 충족시키고, 계통의 신뢰성과 경제성을 확보하기 위한 장기적인 설계 및 구축 과정이다. 이 과정은 전력 공급 계획과 밀접하게 연계되어 진행되며, 일반적으로 10년에서 20년 이상의 장기 전망을 바탕으로 한다. 계획 수립의 핵심은 미래의 전력 수요를 정확히 예측하고, 이를 충족시킬 발전소 건설 계획과 연동하여 필요한 송전망의 확장 및 보강 계획을 마련하는 데 있다.

계획 수립 시 주요 고려 사항으로는 전력 수요의 지리적 분포, 신규 발전소(특히 신재생에너지 발전 단지)의 입지, 기존 송전망의 여유 용량, 그리고 전력 계통의 안정도(정태 안정도, 동태 안정도, 과도 안정도) 평가 등이 포함된다. 특히 대규모 태양광 발전이나 풍력 발전 단지가 해안가나 외곽 지역에 집중되는 경우, 이들에서 생산된 전력을 주요 소비지인 대도시로 효율적으로 수송하기 위한 새로운 송전선로 건설이 주요 과제로 대두된다.

이러한 기술적, 경제적 분석을 거쳐 최종적으로 송전망 확장 구간, 사용할 전압 수준(예: 345kV, 765kV), 변전소 신설 또는 증설 필요성 등이 결정된다. 계획 수립 과정에는 한국전력공사와 같은 계통 운영자뿐만 아니라 정부 부처, 지역 사회, 관련 전문가들의 의견 수렴이 점차 중요해지고 있다.

송전망의 운영 및 제어는 전력 계통의 안정적이고 효율적인 운용을 보장하는 핵심 활동이다. 이는 실시간으로 변화하는 전력 수급 상황을 모니터링하고, 사고 발생 시 신속히 대응하며, 전력 품질을 유지하는 일련의 과정을 포함한다. 운영 및 제어의 중심에는 한국전력거래소와 같은 계통운영자가 있으며, 이들은 에너지관리시스템을 통해 전국적인 송전망의 상태를 감시하고 제어 명령을 내린다.

운영의 주요 임무는 수요와 공급의 균형을 유지하는 것이다. 이를 위해 계통운영자는 발전기의 출력을 조정하거나, 필요시 예비력을 투입하며, 부하를 관리한다. 또한, 송전선로의 과부하를 방지하고 전압을 적정 수준으로 유지하기 위해 무효전력 보상 장치를 운영하거나 변전소의 변압기 탭을 조정한다. 이러한 실시간 제어는 전력계통의 주파수 안정화와 신뢰도 향상에 기여한다.

제어 활동은 예상치 못한 사고에 대비한 계획 수립과 대응을 포함한다. 계통운영자는 송전선로 단선, 발전기 탈락 등 다양한 사고 시나리오에 대한 대책을 마련하고, 자동재폐로 장치나 계통보호계전기와 같은 자동화 시스템을 구축하여 사고 확산을 방지한다. 특히 대규모 정전을 막기 위한 블랙스타트 계획과 계통분리 운영 지침은 송전망 운영의 중요한 부분이다.

최근에는 인공지능과 빅데이터 분석 기술을 활용한 지능형 운영 및 제어 시스템의 도입이 활발히 진행되고 있다. 이러한 스마트 그리드 기술은 실시간 데이터를 기반으로 송전망의 상태를 예측하고, 최적의 제어 결정을 지원함으로써 운영 효율성과 안정성을 한층 높이는 역할을 한다.

송전망의 유지보수는 전력 공급의 안정성과 신뢰성을 확보하기 위한 필수적인 활동이다. 이는 예방 정비와 사후 정비로 구분되며, 계획적인 점검과 고장 발생 시 신속한 복구를 포함한다. 주요 대상은 송전선로, 변전소, 개폐소 등 송전망의 핵심 구성 요소들이다.

송전선로의 유지보수는 주기적인 순시와 점검을 통해 이루어진다. 이는 헬리콥터나 드론을 이용한 공중 순시, 지상에서의 육안 점검, 그리고 적외선 카메라 등을 활용한 열화상 진단을 포함한다. 이러한 활동을 통해 절연체 손상, 도체 마모, 접촉 불량, 주변 삼림의 성장으로 인한 접근 위험 등을 조기에 발견하고 조치할 수 있다.

변전소와 개폐소의 유지보수는 더욱 정밀한 작업을 요구한다. 주요 장비인 변압기, 차단기, 계전기 등의 절연 유지 상태, 접점 마모, 기계적 구동 성능 등을 정기적으로 점검하고 시험한다. 특히 절연유나 절연 가스의 상태 분석, 부분 방전 측정과 같은 진단 기술을 활용하여 장비의 잠재적 고장을 예측하는 예지 정비가 중요해지고 있다.

효율적인 유지보수를 위해서는 체계적인 계획 수립과 현대적인 기술 도입이 필수적이다. 자산 관리 시스템을 통해 장비의 수명 주기와 상태 정보를 관리하고, 유지보수 일정을 최적화한다. 또한, 작업자의 안전을 보호하기 위해 엄격한 안전 규정과 절차를 준수하며, 무정전 공사 기술을 적용하여 전력 공급 중단을 최소화하는 노력도 지속된다.

지중송전은 지상에 철탑을 세워 전선을 가공으로 설치하는 가공송전선로와 달리, 케이블을 지하 또는 해저에 매설 또는 부설하여 전력을 수송하는 방식을 말한다. 이 방식은 주로 도시 지역, 경관 보호 구역, 항공 장애물 제한 공간, 또는 해저를 가로질러 전력을 공급해야 하는 경우에 활용된다. 가공송전선로에 비해 시설 비용이 훨씬 높고, 전력 손실이 크며, 냉각과 유지보수가 어렵다는 단점이 있지만, 경관 훼손을 최소화하고 기상 조건의 영향을 덜 받으며, 토지 이용 효율성을 높일 수 있다는 장점을 가진다.

지중송전에 사용되는 케이블은 일반적으로 절연체로 교차연결폴리에틸렌을 사용하며, 전력 케이블 주변에 설치된 냉각 시스템을 통해 발생하는 열을 관리한다. 해저케이블의 경우 직류 송전 방식이 자주 적용되는데, 이는 장거리 송전 시 교류 송전보다 전력 손실이 적고, 케이블의 정전 용량으로 인한 충전 전류 문제를 피할 수 있기 때문이다. 국내에서는 수도권과 같은 밀집 도시 지역의 송전 용량 증대나 신재생에너지 연계를 위해 그 중요성이 점차 증가하고 있다.

지중송전망의 확대는 도시 계획, 환경 평가와 깊이 연관되어 있다. 특히 대규모 풍력 발전이나 태양광 발전 단지에서 생산된 전력을 수요처가 밀집한 도시로 연결할 때, 기존 가공송전선로의 추가 설치에 대한 사회적 수용성이 낮아짐에 따라 지중송전에 대한 의존도는 더욱 커질 전망이다. 이에 따라 케이블의 절연 기술 발전, 초전도 케이블과 같은 신기술 적용, 그리고 경제성을 높이기 위한 다양한 연구 개발이 진행되고 있다.

신재생에너지 발전원은 태양광이나 풍력과 같이 기상 조건에 따라 출력이 변동하는 간헐성 특성을 지닌다. 이러한 변동성은 전력 계통의 주파수와 전압을 불안정하게 만들 수 있어, 기존의 송전망 운영 방식에 새로운 도전 과제를 제시한다. 송전망은 대규모 태양광 발전이나 풍력 발전 단지에서 생산된 전력을 수요지로 안정적으로 전송하면서도, 계통 전체의 안정성을 유지해야 한다.

이를 위해 송전망 운영에는 발전 출력 예측 기술, 신속한 예비력 확보, 그리고 에너지 저장 시스템과의 연계 운영이 중요해졌다. 특히 계통 연계선을 통해 광역적으로 전력을 주고받을 수 있는 송전망은 지역별 재생에너지 발전량의 편차를 상쇄하고 공급 안정성을 높이는 핵심 인프라 역할을 한다. 예를 들어, 한 지역에 바람이 약해 풍력 발전량이 줄어들 때 다른 지역의 잉여 전력을 수송하여 수급 균형을 맞출 수 있다.

송전망의 확충과 보강은 신재생에너지의 대규모 보급을 위한 선결 조건이다. 많은 신재생에너지 자원은 수요 중심지에서 먼 지역에 위치하는 경우가 많아, 장거리 고압 송전이 필수적이다. 또한, 분산형 전원이 증가함에 따라 전력의 흐름이 단방향에서 양방향으로 변화하면서, 송전망의 보호·제어 방식과 계통 계획에도 새로운 접근이 요구된다. 이는 궁극적으로 기존 송전망을 더 유연하고 지능적으로 진화시키는 스마트 그리드 기술 발전으로 이어지고 있다.

스마트 그리드는 기존의 전력 계통에 정보통신기술을 접목하여 전력의 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환하고, 전력 흐름을 지능적으로 제어·관리하는 차세대 전력망이다. 이는 단순한 전력 수송 네트워크를 넘어 에너지 효율을 극대화하고, 신재생에너지의 대규모 연계를 지원하며, 전력 공급의 신뢰성을 높이는 것을 목표로 한다.

스마트 그리드의 핵심 기술 요소로는 양방향 통신이 가능한 스마트 미터, 전력 수요를 자동으로 조절하는 수요 반응 시스템, 분산 전원을 효과적으로 통합하는 마이크로그리드 기술 등이 있다. 또한, 배전 자동화 시스템과 고급 계량 인프라를 통해 고장을 신속히 탐지·복구하고, 소비자에게 실시간 전기 사용량 정보를 제공하여 절전을 유도한다.

스마트 그리드의 도입은 특히 태양광 발전이나 풍력 발전과 같은 변동성이 큰 재생에너지원을 송전망에 안정적으로 통합하는 데 필수적이다. 재생에너지의 출력 예측 기술과 에너지 저장 시스템을 결합하여 전력 공급의 불안정성을 해소하고, 전력 품질을 유지할 수 있다. 이는 궁극적으로 탄소 중립 목표 달성에 기여하는 핵심 인프라로 평가받는다.