עצם הופעת המושג חשמל חכם היא תולדה של בעיות באספקת החשמל, הנובעות ממצבים של ביקושי שיא ושפל. צריכת החשמל משתנה במהלך שעות היום: בלילה הצריכה היא נמוכה, ומצב זה נקרא צריכת שפל. לעומת זאת, בשעות מסוימות במהלך היום הביקושים עולים ומגיעים לערכי שיא שנמצאים על גבול יכולתה של חברת החשמל. על מנת להתמודד עם ביקושי שיא, מפעילה חברת החשמל את תחנות הכוח ואת הטורבינות בשיא העומצה, בשאיפה לאפשר לכולנו לפתוח את המזגן בשיא החום. הטורבינות עובדות גם בלילה, אך הביקוש נמוך, וכך מתקבל חשמל זול. במדינות גדולות או באיחוד האירופי הבעייה של ביקושי שיא נמוכה יותר.
פריסתן הרחבה של תחנות הכוח במדינות השונות מאפשרת לאזן את התפוקה שלהן עם הביקושים. מדינת ישראל היא אוטונומיה מוחלטת מבחינת החשמל, כלומר: יש לנו חברת חשמל אחת שמספקת חשמל לכל הצרכנים במדינה. קריסה של מערכות במצב של ביקושי שיא עושייה להפיל את כל הרשת עבור כולנו; לכן אנחנו זקוקים לחשמל חכם, שיאזן את הביקושים.
חשמל חכם פועל בשני מישורים. המישור האחד, המוכר לכולנו, הוא חסכון בחשמל בשעות שיא. הפרסומות קוראות לנו להימנע מהפעלת מכשירים בין 12 בצהריים ל-5 בערב, לעשות את הכביסה בלילה ואת התה בשעות הבוקר המוקדמות. חשמל חכם נועד לאפשר לנו להשתמש בכל המכשירים שנרצה אך בצורה חכמה. אחת הדוגמאות לאופן הפעולה של חשמל חכם היא גלאי נוכחות. הגלאים חשים בנוכחות של אדם בחדר, ובמידה ואין אף אחד – האור והמיזוג כבים אוטומטית.
דוגמא נוספת לחשמל חכם הוא רשת חשמל חכמה, או מד צריכת חשמל ביתי שמספק מידע מלא אודות צריכת החשמל של כל מכשיר ומכשיר. המודעת לגובה הצריכה צפויה להוריד את הביקושים בכ- 20%. מישור נוסף בו פועל החשמל החכם הוא איזון הביקושים בין מצבי שיא ושפל. כיום מפתחת חברה יפנית בשם NEC מוצר מעניין: סוללה נטענת לבתים פרטיים. הסוללה נטענת במשך הלילה, בזמן בו הביקושים נמוכים, ובשעות שיא מזרימה את החשמל אל המכשירים הביתיים. למעשה, בצורה כזאת ניתן לאגור את החשמל בלילה ולנצל אותו במשך היום, ובצורה כזאת לאזן את הביקושים.
לסיכום, המושג חשמל חכם מתיחס בעיקר לצרכנות נבונה. דווקא אצלנו חשוב מאוד להתחשב בעומס הכללי על רשת החשמל, ולדעת לאזן את הביקושים ולמנוע בזבוזים מיותרים.