Sự phát triển của SG là một cuộc cách mạng mang tính công nghệ trong thị trường điện lực. Quá trình chuyển đổi từ lưới điện thông thường đến lưới điện thông minh SG ảnh hưởng đến tất cả các bên có liên quan từ các công ty điện lực, nhà đầu tư đến khách hàng vì các tính năng giả định của nó như độ sạch, tính linh hoạt, độ tin cậy, hiệu quả và an ninh. Theo kết quả cuộc điều tra khảo sát của Pacific Crest Mosaic [61] và nghiên cứu của Oleg Gulich (2010) về những thách thức kinh doanh và công nghệ của mạng lưới thông minh, lưới điện thông minh đang phải đối mặt với hai thách thức lớn về mặt kỹ thuật công nghệ và các vấn đề kinh tế. Sự ra đời của lưới điện thông minh sẽ tạo ra điện năng đáng tin cậy, hiệu quả, sạch hơn, cũng có thể sẽ rẻ hơn nhưng chi phí để thực sự xây dựng hệ thống là rất lớn và không biết chắc được nó sẽ tiết kiệm bao nhiêu cho tất cả những nhà đầu tư trong thị trường điện. Đó là một câu hỏi khó trả lời vào thời điểm lúc này. Thực tế, hiện nay việc ứng dụng lưới điện thông minh chủ yếu được thực hiện ở những nước phát triển do kinh phí đầu tư rất lớn và kỹ thuật công nghệ phức tạp cũng là một vấn đề nan giải. Do đó các nhà đầu tư sẽ phải cân nhắc trước khi đầu tư một lượng lớn vốn kinh doanh vào hệ thống mới nhưng không hoàn toàn chắc là lợi nhuận thu lại là bao nhiêu.
Đồng với quan điểm trên, Grant (2010) đã đưa ra những thách thức thực hiện lưới điện thông minh có thể được chia thành các lĩnh vực bao gồm nhận thức của người tiêu dùng, những quy định, mô hình kinh doanh, nhà cung cấp dịch vụ, truyền tải, phân phối và an ninh mạng. Đây là một trong những yếu tố cần xem xét hàng đầu trong việc triển khai và ứng dụng [62]. Thực tế hiện nay một số người tiêu dùng quyết định không tham gia hưởng ứng sử dụng các công tơ điện thông minh và không quan tâm đến lưới điện SG vì sự gia tăng trong hóa đơn tiền điện để bù đắp chi phí đầu tư. Một phần đáng kể người tiêu dùng không quan tâm đến tiềm năng tiết kiệm điện không muốn các công ty tiện ích kiểm soát hệ thống trong nhà của họ [66].
Sự ra đời của SG hứa hẹn sẽ chống lại những biến đổi khí hậu và cải thiện chính sách năng lượng, nhưng các thông tin chi tiết riêng tư của khách hàng về sinh hoạt có thể bị tiết lộ đến các công ty tiện ích thông qua dữ liệu tiêu thụ điện năng của họ. Vì vậy, song song với việc cung cấp chi phí điện năng thấp hơn, tăng cường sử dụng các nguồn năng lượng thân thiện môi trường và tăng cường an ninh trong hệ thống truyền dẫn và phân phối, tuy nhiên các mối đe dọa về việc tiết lộ thông tin khách hàng thông qua việc truyền tải dữ liệu có thể tiết lộ chi tiết về các hoạt động trong nhà và có thể dễ dàng lan truyền từ nơi này sang nơi khác [62] .
Triển khai và ứng dụng SG đi kèm với triển vọng và một số vấn đề. Việc sử dụng Internet để liên kết dữ liệu lưu lượng giữa người tiêu dùng và các công ty tiện ích có thể tạo ra mối đe dọa an ninh mạng và các lỗ hổng trên lưới điện. Do đó, SG yêu cầu bảo vệ đặc biệt thông qua một mạng riêng khác chứ không phải là Internet.
Một vấn đề khác là các đồng hồ thông minh dễ sử dụng có thể dẫn đến các lỗ hổng dễ bị tấn công. Các đồng hồ đo thông minh cung cấp truy cập trực tiếp đến người tiêu dùng, thông báo cho họ về việc tiêu thụ điện và phương tiện để quản lý lượng điện tiêu thụ của họ. Tuy nhiên, điện kế đo hai chiều vẫn còn khả năng gây cho lưới điện bị tấn công từ bên ngoài [63]. Khách hàng xâm nhập vào dữ liệu để đọc số đo mét lên trên hóa đơn là một mối đe dọa nghiêm trọng. Lỗ hổng có thể cho phép kẻ tấn công xâm nhập mạng, truy cập vào phần mềm kiểm soát và thay đổi điều kiện tải gây mất ổn định lưới điện một cách không thể đoán trước. Do đó công nghệ SG cũng cần phải xem xét, quản lý hoạt động của mạng lưới.
Ủy ban châu Âu thừa nhận rằng với SG, năng lượng tiêu thụ sẽ giảm được 10%, trong khi carbon thải ra 9%. Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cho rằng nhiều nước đã xây dựng kế hoạch SG nhưng vẫn chưa có dự án thực hiện cụ thể.
Phần lớn các chính sách và các quy định của chính phủ hoàn toàn dựa trên cơ sở các tiêu chuẩn tài chính nên kết quả có khả năng không làm được hoàn toàn những gì như mong đợi. Một thách thức khác trước khi triển khai hệ thống phân phối của mạng lưới thông minh là tình trạng thiếu hụt đội ngũ cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm và được trang bị kiến thức công nghệ cao đặc biệt có liên quan đến việc sử dụng các công nghệ thông tin chưa được ứng dụng trong mạng lưới hiện hành.
Theo một nghiên cứu gần đây của Siming Li, Yunhui Chen, Jing He, Yongding Fu, Bangfeng Li, Hui Hou, Jianzhong Zhou and Yongchuan Zhang (2011) về tình hình phát triển lưới điện SG của Trung Quốc đã nêu ra một số những vấn đề cần quan tâm cho sự phát triển ngành công nghiệp năng lượng của Trung Quốc như làm thế nào để nâng cao hiệu quả xây dựng và đầu tư năng lượng trên tiền đề liên tục hỗ trợ tăng trưởng kinh tế quốc gia; làm thế nào để giữ cho lưới điện vận hành ổn định và độ tin cậy cao trên tiền đề mở rộng liên tục quy mô tài sản lưới điện và cơ sở hạ tầng phức tạp; làm thế nào để tăng cường mức độ hoạt động mạng lưới điện và bảo trì trên tiền đề an toàn lưới điện; làm thế nào để cải thiện dịch vụ khách hàng trên tiền đề của việc đảm bảo cung cấp điện năng sử dụng; và làm thế nào để nâng cao trình độ quản lý của các công ty, doanh nghiệp điện trên tiền đề truyền dẫn, phân phối và tiếp thị điện cùng một lúc [64].
Lưới điện hiện tại tập trung truyền điện áp siêu cao áp qua đường dây điện từ
nhà máy phát điện đến người dùng cuối (truyền thông một chiều) với các kết nối mở rộng và nhu cầu trên thị trường có thể không bị ảnh hưởng. Việc chuyển đổi sang mạng lưới SG đi kèm với hai sự thay đổi lớn. Thứ nhất là từ sản xuất điện tập trung đến phân quyền (phi tập trung). Thứ hai là các nguồn năng lượng thay thế sẽ dẫn đến những thay đổi giá cả. Giả thuyết như không có ý định chuyển đổi lưới điện thông thường sang lưới điện SG cũng như không đầu tư các khoản chi phí vào việc chuyển đổi lưới điện thì các vấn đề tất yếu sẽ diễn ra như tăng tiêu thụ điện năng, lưới điện lão hóa, mất doanh thu đồng hành với các tác động môi trường. Chi phí cho việc vận hành lưới điện thủ công ngày càng tăng cùng với một lực lượng lao động lão hóa là theo cấp số nhân.
Các công nghệ SG và cơ sở hạ tầng được thiết kế đã có thể giải quyết những thách thức và các lỗ hổngtrên mạng lưới SG [65]. Thực tế,giữalưới điện hiện hành và lưới điện thông minh có một mối quan hệ với nhau nên cho dù bất cứ điều gì có thể là thách thứctrên lưới điện thông minh SGthì chưa phải là một trở ngại cho việc nâng cấplưới điệnthông thường trở thành lưới điện SG [66].