智能電網最早出現在歐洲，因此歐洲適應智能電網的家用電器技術開發起步較早，并具有自身特色。與智能電網的運行特點相適應，信息交換、需求響應、系統管理成為智能化家用電器的新功能。同時，住宅能源管理系統、燃氣熱電聯產裝置、太陽能光伏發電裝置、電動汽車等進入家庭，成為智能電網終端。

　　2002年4月，歐盟委員會提出了“歐洲智能能源”計劃，并在2003~2006年投資2.15億歐元，支持歐盟各國和各地區開展旨在節約能源、發展可再生能源和提高能源使用效率的行動，更好地保護環境，實現可持續發展。2005年，根據可再生能源和分布式發電的發展要求，歐洲智能電網技術論壇成立。該論壇發表的報告重點研究了未來電網的發展前景和需求，提出了智能電網的優先研究內容和歐洲智能電網的重點領域。在歐盟第五、第六研發框架計劃的支持下，歐洲未來電網Smart Grids(智能電網)技術平臺在2005年正式啟動，適應智能電網的家用電器技術開發進程也隨之啟動。

　　歐洲智能電網的發展

　　在環境保護和清潔能源利用方面，歐盟一直引領發展潮流，歐盟各國對智能電網技術的發展普遍表現出很高的積極性。早期智能電表進入歐洲家庭的主要目的是為了實現自動抄表。早在2001年，意大利國家電力公司就安裝和改造了3000萬臺智能電表，建立起智能化的計量網絡。意大利國家電力公司全面實行遠程抄表，是為了解決上門擾民、浪費人力的問題，同時避免誤抄、誤算。

　　2006年，歐盟理事會能源綠皮書《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》明確指出，歐洲已經進入新能源時代，智能電網技術是保證電能質量的關鍵技術和發展方向。保證供電的持續性、競爭性和安全性是歐洲能源政策最重要的目標，也是歐洲電力市場和電網必須面對的新挑戰。未來整個歐洲的電網必須向用戶提供高度可靠、經濟有效的電能，并充分開發利用大型集中發電機和小型分布式電源。

　　目前，歐盟多個國家都在加快推動智能電網的應用和變革。與美國不同，歐洲智能電網主要側重于清潔能源的利用，特別是將大西洋的海上風電、歐洲南部和北非的太陽能電融入歐洲電網。同時，歐洲電網還將接入大量分布式微型發電裝置——住宅太陽能光伏發電裝置、家用燃氣熱電聯產裝置等，以實現可再生能源大規模集成性跳躍式發展。據測算，如果歐洲1.83億用戶全部接入智能電網，可以降低12%的電力消耗(18GW)。

　　2008年7月1日，意大利國家電力公司(ENEL)負責啟動了歐盟11個國家25個合作伙伴聯合承擔的ADRESS項目。該項目總預算為1600萬歐元，目的是開發互動式配電能源網絡，讓電力用戶主動參與到電力市場及電力服務中。2001~2008年，意大利國家電力公司累計安裝了3180萬塊智能電表，覆蓋率已達到95%，剩余部分將于2011年前完成。

　　2009年4月，西班牙電力公司ENDESA牽頭，與當地政府合作在西班牙南部城市Puerto Real開展智能城市項目試點，包括智能發電(分布式發電)、智能化電力交易、智能化電網、智能化計量、智能化家庭，共計投資3150萬歐元。當地政府出資25%，計劃用4年完成智能城市建設。該項目涉及9000個用戶、1個變電站以及5條中壓線路和65個傳輸線中心。

　　2009年6月，荷蘭阿姆斯特丹選擇埃森哲(Accenture)公司幫助自己完成 “智能城市(Smart City)”計劃。該計劃包括可再生能源利用、下一代節能設備、CO2減排等內容。法國的規劃是從2012年1月開始，將所有新裝電表更換為智能電表。英國能源和氣候變化部2011年3月30日宣布，將于2019年前完成為英國3000萬戶住宅及商業建筑物安裝5300萬臺智能電表的計劃。目前英國的人口約為6000萬，約有2300萬戶家庭，該計劃幾乎涉及英國所有住宅和商業建筑物。

　　智能電網運行管理中心可以對電力供應側和需求側同時實施控制，不僅可以實現供應側對需求側負荷變化的及時調節，而且可以調節需求側用電設施的運行狀態，穩定電網運行，改善供應和需求兩側的運行經濟性。與以往供用電雙方以合同方式規定負荷水平的作法不同，智能電網可以使供應側和需求側的響應更及時，調節范圍更大，電網的電能質量更高。

　　歐盟委員會認為，建設新一代電網是今后10年內歐洲最大的基礎設施建設項目。歐洲寬帶通訊設備制造商PPC公司對新一代電網建設發展的估計極其樂觀。業內人士普遍認為，到2015年前后智能電網將覆蓋大部分歐洲城市。西門子公司相關負責人指出，到2014年，建設新一代電網所需產品的市場規模將達到300億歐元。

　　家用電器的智能化技術

　　智能電網的發展促使家用電器技術必須做出相應的發展，未來家用電器必須具備與上位控制系統和互聯網相連接的功能。用戶能通過上位控制系統或互聯網進行遠程實時監控，了解和控制家中各種電器的運行狀態，并根據需要在網上為電器選擇運行模式和程序。據德國政府估計，僅提高供電和用電效率這一項措施所節省的電力，就等于250萬戶家庭1年的耗電量。

　　智能家電開發項目

　　智能家電開發項目(SMART-A)是歐洲智能能源(IEE)項目的子課題之一， 2007年1月~2009年9月實施，是研究家用電器適應智能電網應用的技術發展課題，希望通過家用電器的智能化管理實現全社會的低碳化。承擔項目的機構有德國波恩大學、英國帝國理工學院、英國曼徹斯特大學以及家電制造企業和節能機構。

　　該項目的主要目標是深入分析技術問題、用戶偏好、技術經濟性以及實現與智能電網發展相適應的家用電器的CO2潛力，促進家用電器制造商、當地能源系統制造商以及電力系統之間的協調發展，提出智能家用電器開發模式和實施戰略建議，并確定統一的信息交換標準。

　　該項目實施完畢后，獲得了諸多成果。首先，該項目明確了家用電器在較大規模的電網系統中進行智能化運行的設計要求;其次，評估了消費者對智能家用電器的喜好，提出了促進消費者接受這類產品的建議;第三，確定了在風力發電比例較高的未來電網中實現供需平衡的目標，對家用電器采用需求響應技術的經濟效益進行了詳細分析;第四，評估了智能家用電器與區域內可再生能源發電和熱電聯產發電進行互動的技術經濟性;第五，對在歐洲各地不同應用條件下使用智能家用電器的技術經濟性進行全面分析;第六，為有關各方提供了智能家用電器的發展模式和路線圖，包括引入智能電器的戰略建議和實施相應獎勵政策的建議。

　　需求響應技術的發展

　　適用于智能電網的家用電器首先要具備與智能電網協調運行所需的智能化水平，具備信息交換功能是這類家用電器的基本特征。意大利家電企業梅洛尼公司是最早開發利用公用通訊網絡、實現信息交換的家電企業。1995年，梅洛尼公司的分支企業——意黛喜公司成功開發出具有信息交換功能的洗碗機，又在1999年展示了世界上第一臺利用GSM無線網絡連接互聯網的洗衣機。梅洛尼公司在隨后幾年投入大量資金研究在線服務、智能家電產品聯網，以實現家電產品的信息化。

　　2009年10月，伊萊克斯公司、意黛喜公司、ENEL以及意大利電信公司4家企業在羅馬簽訂協議，共同研究和發展下一代家用電器技術，利用ENEL的遠程管理網絡以及意大利電信公司的固定和移動寬帶網絡，實現家電產品的遠程管理和需求響應。該合作開發計劃以“Energy命名，目的在于通過調節家電產品的運行狀態，降低電網的高峰負荷。

　　該項目是智能電網技術發展的組成部分。利用電網與家電產品的雙向信息交換，家電產品可以根據電網運行發出的要求以及價格變化信息，自行調節運行模式，從而有效避免電網過載及供用電負荷不平衡。用戶可以利用計算機、移動電話以及家電產品自帶的顯示裝置，了解住宅的電力消費狀況以及產品運行狀態，并利用互聯網調整需求響應方案。

　　該試驗項目預計實施1年，參與試驗各方的大致分工為：ENEL公司負責提供遠程抄表管理系統和運行管理，該系統能夠利用電信網絡與家電產品進行通訊;意大利電信公司負責提供固定和移動寬帶網絡，這些網絡將采用Alice家庭網關和ZigBee無線技術，使家電產品與電網的監控中心進行雙向信息交換;伊萊克斯和意黛喜公司則利用智能家電產品以及相應的控制程序，實現產品之間以及產品與電網之間的信息交換，以便對家電產品實施優化運行管理。

　　類似的試驗計劃2008年已在英國開始實施，以抽簽方式免費為3000個家庭提供具有需求響應功能的冰箱。同時，英國軟件開發企業RLtec公司正在開發將多戶家庭的冰箱進行集中監控的需求響應技術。該技術的原理是對監控網絡內的電網響應要求和冰箱實際狀態進行差異化的模式運行和控制，從而使得電網需求側的特性更好地滿足電網所需的響應要求，電網參數更為穩定。英國國家電網以及英國帝國理工學院參與了相關的試驗工作。RLtec公司的需求響應軟件名為“動態需求”，對冰箱壓縮機運行狀態以秒為單位進行連續監控和調節，精確滿足電網所需的響應要求。試驗結果表明，冰箱的使用性能以及壓縮機等主要部件的可靠性，并未受到不良影響。

　　德國弗勞恩霍夫的研究人員開發出一種可置于電表內、用于合理調節電力消耗的軟件，可將電力供應商(EVU)對幾分鐘和幾小時后電力價格發展情況的預計信息與用戶的需求和意愿相結合。運行時，如果電費上漲，并非簡單地將空調或者洗衣機馬上關掉，更明智的做法是把冷柜或者冰箱作為能量貯存器使用。如果EVU提示2小時后電費上漲，這些設備可以預先制冷，以保證之后很長時間無需用電。這一做法也適用于熱水器和暖氣。

　　分布式發電裝置并網

　　歐盟各國的可再生能源發電比例已經從1997年的13.9%增加到2010年的22.1%。歐洲議會2009年通過了促進可再生能源利用的指令，規定到2020年歐盟地區的可再生能源供應量應達到全部能源供應量的20%。而歐盟15個成員國(EU15)(2004年前歐盟的15個成員國)的可再生能源工業的目標是2020年可再生能源發電量達到總發電量的33%。在一系列能源政策的引導下，歐洲確定了分布式發電的發展方向。與之相適應的研究重點集中在動力與能源轉換設備、資源深度利用技術、智能控制和群控優化技術以及綜合系統優化技術上。其中，與電網相關的研究主要針對分布式發電系統的電網接入研究，以及解決分布式發電與現有電網設施的兼容、整合和安全運行等問題。

　　可再生能源的挑戰

　　實現電力供應與需求的互動、協調，最大限度發揮現有電力系統的潛力，實現電力系統效率、可靠性以及電能質量的全面提高，并為用戶帶來經濟效益是歐洲智能電網的基本目標。然而，大量分布式微型發電裝置的并網是歐洲智能電網發展遇到的現實問題。2009年初，歐盟有關圓桌會議進一步明確要求依靠智能電網技術將大西洋的海上風電、歐洲南部和北非的太陽能電融入歐洲電網，實現可再生能源的跳躍式發展。

　　在英國，智能電網的探索方向是可再生能源發電和智能配電。英國能源公司計劃建設的8.6GW潮汐發電工程，將成為世界上最大的潮汐發電站，并計劃于2020年把利用風力發電獲得的電力直接輸入城市電網。

　　但是，可再生能源利用存在一個突出問題，就是目前得到廣泛應用的太陽能和風能發電受氣象條件影響嚴重，供應狀況穩定性差，氣象條件的任何變化都會立即導致發電量變化。在電力需求增加或供應下降時，電網頻率有可能發生變化。當大型風電場的風速明顯降低，或太陽能電站上空飄過一片云，電網頻率可能會下降。若頻率下降幅度達到1Hz，應急發電裝置必須立即增加供電量;若電網頻率下降幅度達到48.8Hz，歐洲電網運行管理中心必須切斷部分線路的供電，這意味著一些地區會因此停電。

　　在英國電網中，典型的電能流向是從北向南，在低壓用戶端(電壓為400V)有一定數量的家庭使用燃氣熱電聯產機組或太陽能光伏發電裝置、風力發電裝置。雖然原來的輸電網仍然存在，但是新建的輸電網更多是互動供電網絡。互動住宅供電可以將住宅中剩余的電力逆向輸入電網，這是英國電力法中已明確規定的運行方式。因此，電網公司面臨著技術上的改進和創新(如需要雙向保護等)，這種互動供電給電網的穩定控制和調度造成很大困難，不但給電網技術、體系、市場、管理等方面造成影響，而且對傳統的供電、發電、輸電、配電也是一種挑戰。

　　同時，在用電負荷側對電網穩定運行的要求進行響應，是近年來智能家電技術發展的新課題。以冰箱為例，冰箱與電網運行管理中心之間可以進行雙向信息交換，在電網供需平衡出現異常時，冰箱的控制裝置會立即做出響應，根據電網頻率的變化幅度以及冰箱內各區域的溫度，在完全不耗電或低耗電模式下運行。一般情況下，只要冰箱內相應區域的溫度不高于規定范圍，壓縮機將處于停機狀態。不同家電產品的需求響應模式有所不同，目前歐洲家電企業正在積極開發這類產品。

　　燃氣熱電聯產裝置的推廣

　　在歐洲智能電網技術課題中，家用燃氣熱電聯產裝置并網技術的發展，將促進燃氣熱電聯產裝置的普及。燃氣熱電聯產裝置的并網與太陽能光伏發電裝置的并網有相似之處，兩者均由電網末端向電網供電。燃氣熱電聯產裝置的優點在于，供電時間和功率更易控制。利用智能電網的信息交換功能，使用者可以規定家用熱電聯產裝置向電網供電的時間和供電量。利用智能電網進行協調運行，能夠實現雙向的實時信息交換，更有利于提高電網的可靠性、電能質量和運行效率。

　　目前，英國政府鼓勵家庭安裝微型發電裝置，如家用燃氣熱電聯產裝置。在利用燃料獲得電能的過程中，通常需要先將燃料的化學能轉換為熱能。按照熱力學原理，熱能不可能全部轉換為電能，發電過程必然產生副產品——熱量。熱電聯產是對發電過程中產生的兩種形式的能量——電能和熱能均加以有效利用。家用燃氣熱電聯產裝置的典型運行方式是，將燃氣轉換為動力或直接發電，同時回收利用熱能。因此，相對于大型發電設備而言，家用燃氣熱電聯產裝置的能源利用效率可以提高1倍左右。不過，目前英國家用燃氣熱電聯產裝置的安裝數量仍然很少，還沒有對英國電網運行造成明顯影響。

　　與日本家用燃氣熱電聯產機組主要采用內燃機為原動機的做法不同，歐洲的產品則更多使用外燃發動機為原動機，以斯特林循環為主，少量采用朗肯循環。采用外燃發動機的產品可以使用的燃料種類較多，維護工作量少，不少產品在10年或10年以上的使用期內無需維修。但是，這種產品的熱電轉換效率較低，通常為15%~20%，結合熱利用措施后，一般熱利用效率約為80%。2010年，德國大眾和Lichtb Lick能源公司合作生產家用燃氣熱電聯產機組，該產品最突出的特點是采用了先進的煙氣冷凝熱回收技術，熱利用效率高達94%，機組的熱電轉換效率超過20%。大眾公司和Lichtb Lick能源公司計劃的年生產能力為1萬臺以上。

　　住宅能源管理系統

　　適應智能電網的家用電器與智能電網的互動是復雜而迅速的過程。一般情況下，用戶不具備運行管理的專業知識，只能依靠家用電器的智能化控制功能實現響應的準確和敏捷。通常要求在基本不影響用戶使用舒適性、便利性和使用習慣的情況下，實現家用電器與智能電網的互動。一般情況下，互動過程是在用戶沒有察覺的情況下完成的。顯然，這與目前市場上宣傳較多的、具有多媒體特征的智能家用電器不同。恰恰相反，適應智能電網的家用電器幾乎不需要操作界面，更不需要多媒體界面，只需通過集中管理系統或其他操作界面就可實現對家用電器運行參數的設定和管理。

　　優化家用電器的運行管理以實現節能是近年來家用電器節能技術發展的主要方向，包括太陽能熱水器與燃氣熱水器的聯合運行，熱泵系統與太陽能熱水器或燃氣熱水器的聯合運行，以及如何更經濟地利用夜間電網負荷低谷時段價格低廉的電力。多種功能相同或相似的家用器具的集成配置，大大增加了用戶的操作量。同時，由于存在運行優化的問題，用戶更加難以應對各種復雜的操作。解決措施是將相關器具的管理裝置實現信息交換，利用信息技術進行管理。因此，家電智能化要求集中管理，及時對各個末端的運行狀態進行優化調節，最大限度提高住宅內各種耗能器具所構成系統的運行經濟性，降低燃氣、電力和熱能消耗。智能化住宅管理系統(HEMS)是家用電器和家用燃器具等所有智能器具的集中管理裝置，可以在一個操作界面上實現對所有器具的集中管理。

　　在成功開發具備利用網絡進行信息交換的家用電器后，意黛喜公司與意大利帕爾馬大學合作，開發用于家用電器聯網的低成本電力線通信(PLC)系統方案。該系統基于智能適配器—— 一種把家電連接至網絡的設備，具備了HEMS的主要特征。智能適配器內置通信節點(基于任何協議)和電表，位于家電和電源插座之間。通信節點確保住宅區域網(HAN)連接，電表則分析輸入的電流，并產生與家電本身相關的有用信息(功能、統計、診斷和能耗)。與HAN的連接通過電力線調制解調器實現，可以是任何標準協議，包括IEE802.15.4(ZigBee)等ISM頻段RF無線通信標準。相應的家用電器使用一種被稱為“電源調制”的點對點技術與智能適配器通信。這種技術基于對內部負載的調制，電表會檢測并解調該調制。智能適配器消除了白色家電的通信節點成本，但是這種產品的成本對于家電市場而言仍偏高，較難推廣。

　　隨著技術發展，HEMS的技術經濟性趨于合理，并作為家用電器的新品種進入歐洲家庭。HEMS的主要功能是作為家用電器的上位管理裝置，代替以往的操作人員監控家用電器。各種家用電器利用住宅內的信息網絡通過HEMS進行信息交換。信息交換的范圍不限于住宅內，也可以利用家庭網關與互聯網相連，從而實現與外部的信息交換。

　　實現住宅能源裝置的網絡化管理，理論上可以利用通用的個人計算機(PC)安裝相應的軟件和數據交換接口實現。不過，作為一種專用的計算機系統，HEMS用于家用電器的運行管理更易于被消費者掌握。HEMS功能明確、性能可靠，對于消費者而言，只要通過智能電表接收電網管理中心的運行指令，就可以確定智能家電是否響應這些電力信息以及如何響應。同時，用戶可以做到心中有數，清楚知道各種家電(連接在電力線網絡上)的耗電量，而建立HAN通信意味著用戶不再需要浪費時間陪著上門服務的技術人員檢查故障元件或者軟件。對于電力企業而言，不但能夠遠程控制并監視各住宅的實時用電情況，還能在電能損耗探測和出現偷電行為等特殊環境下，直接向用戶發出電力報警信息。

　　英國移動通信公司正在開發推廣智能分布式能量控制系統，利用智能移動電話遠程操控家用燃氣熱電聯產機組或其他家用電器。用戶可以在回家前啟動家用燃氣熱電聯產機組，并根據市場價格決定是否發電。目前，利用智能移動電話作為HEMS的遠程操作界面，幾乎已經成為全球HEMS系統的標準配置。德國美諾公司已在魯爾地區為數以百計的家庭提供可以遠程監控、并根據不同時段電價設定開啟時間的智能洗衣機。此外，美諾公司還開發了一種調節器，安裝這種調節器后，老式家用電器也能達到一定程度的智能化。