對于電力價格奇高，電網服務參差不齊的地區，居民用戶和商家自己發電和利用儲能技術是一個很好的選擇，相關的報道也比比皆是。但對于全世界其他大部分地區，則應該將各個地區的電網互連，形成一個全球性的超級電網。

超級電網的理念之所以如此引入矚目是因為當前電網面臨如下挑戰：能源需求隨著城市規模的不斷擴大而迅猛增加，大量零碳可再生能源(風能和太陽能)的快速擴張以及不斷增長的電氣和物理攻擊下保證電網安全的需求。規模越小且越孤立的電網在維持電力實時供需平衡方面的能力就越差，電網的更新換代迫在眉睫。

建設一個全球超級電網究竟需要什么?技術上來講，這將取決于全球高壓直流輸電系統(HVDC)的建設情況。事實上，構成這一系統的大部分組件已經存在。除此之外，各地區電網運營商需考慮如何籌集足夠的資金來建設一個超級電網，制定各地區電網間進行電力交易的規則，以及制定相應的技術標準保證該超級電網安全可靠地運行。

對于超級電網應該采用哪種輸電技術可以追溯至電力工業起步之初，兩個偉大的發明家托馬斯?愛迪生(ThomasEdison)和尼古拉?特斯拉(NikolaTesla)之間展開的“交直流之戰”。1982年，愛迪生成功地運營了第一座商業化的直流發電廠，但最終特斯拉的交流電技術主宰了如今的電網。

1895年，特斯拉所夢寐以求的美國尼亞加拉大瀑布的水利資源開發終于取得成功。幾年內，這里所生產的電能通過交流輸電線路可以傳輸到700公里外的紐約市，證明了交流電的優越性。整個20世紀，世界上所有的電力系統幾乎都基于交流電技術。

交流電取得勝利的關鍵是交流電可以通過電磁感應非常容易地升到更高的電壓，從而以更低的電流輸送很長的距離，從而最小化電阻帶來的輸電損耗，隨后在進行地區性電力配送時則會降低電壓等級。在當時，直流輸電無法做到這一點。但是，電力工程師也清楚地知道，電壓較高時，直流輸電系統的表現要優于交流輸電系統，因為與交流電相比，直流傳輸的電能損失要少得多。

那么減少的損失是多少?假定通過高壓直流傳輸一定量的電能：若電壓升高1倍，則電流將降為原交流系統的一半，可以減少4倍的電能損失(譯者注：此處是比較電壓升高后的直流輸電與原交流輸電系統之間的關系)。同時，對電纜的需求也大大減少了，因為當直流電在通過電纜時，其內部的電流密度是均勻分布的，而交流電在通過電纜時，邊緣的電流密度要大于導體中心的電流密度，甚至中心沒有電流通過。即便是同一尺寸的導線，交流輸電的阻抗更大，將有更多電能以熱能的形式損失掉。在實際運行中，這意味著在輸電線路建設時交流輸電對基礎設施的需求更大。例如利用765kV交流輸電系統傳輸6000MW電能，需要三根單回輸電線，輸電走廊需要180米寬。與之相比，800kV直流輸電系統的輸電走廊只需80米寬。

HVDC也能非常容易的實現兩個不同頻率電網間的電能傳輸。但與交流輸電線路相比，HVDC系統中換流器、電纜和斷路器等設施的造價更加昂貴，因此通常輸電距離大于500公里時HVDC技術才具有經濟優勢。隨著關鍵器件成本的降低，HVDC的經濟優勢會更加顯著。

鑒于直流輸電技術的這些優勢，整個20世紀，電力工程師們不斷嘗試各種直流輸電技術。高壓直流輸電系統的關鍵組件是位于輸電線兩端的交直流換流器，它可以將交流電轉換為直流電，通過直流線路將直流功率傳輸到另一端的換流器再轉化為交流電。在1960年代，換流器主要采用汞弧閥技術，這種電子開關只能打開但不能關閉，大范圍使用受到限制。

1970年代出現了新一代的換流技術——水冷晶閥管，一種既能打開又能關閉的大型固態開關。1978年，世界首個采用晶閥管技術的直流輸電工程在NelsonRiver建成，將位于加拿大馬尼托巴省北部的水力發電站的電能通過該輸電線送至加拿大人口密集的南部。

之后，HVDC技術在北美的發展十分有限，但在巴西、中國、印度、和西歐則取得了飛速發展。1990年代末，隨著半導體器件技術的進步，絕緣柵雙極型晶體管(IGBTs)的出現使得HVDC技術得到了更廣泛的應用，絕緣柵雙極型晶體管每周期的開斷可以切換多次，當前最先進的絕緣柵雙極型晶體管的打開(關閉)只需十億分之一秒。

目前最廣泛使用的HVDC換流器是電壓源換流器(VSC)。雖然傳統換流器依然在更高電壓、更高容量的輸電系統中應用，但VSC便于直流線路整合到現有電網中。1997年3月世界上第一個采用VSC的直流輸電工程在瑞典的Hellsjon和GranGEsberg投入使用，其輸送功率和電壓分別只有3MW和10kV。5年后，該技術又被用于長島海峽(位于美國紐約州和康涅狄格州之間)的Cross-SoundCable工程之中，其輸送功率達到了330MW，但轉換中的電能損失依然較高，達到了2。5%。目前，最先進的VSC已經可以將損失降至1%。

此外，目前已經能夠實現在一條HVDC線路上擁有多個終端(即多端直流輸電技術)，除了直流輸電線路的兩端，線路的中間點也可以接入換流器，實現多點直流聯網，這使控制方法更加復雜，但也可能使電網更加強壯。