通过建设坚强智能电网，推动风能、太阳能等清洁能源的大规模开发利用，提高发电设备利用效率、输电效率和电能在终端用户的使用效率，提升大范围资源优化配置能力，推动电动汽车普及应用，引导用户科学用电，可为实现国家节能减排目标提供强大支撑。节能减排收益也是发展坚强智能电网的核心外部性效益。
实现清洁能源的大规模开发利用，优化电源结构，减少温室气体排放。通过先进的智能电网技术和特高压技术，实现对风能、太阳能等清洁能源的优化调度和高效输送，解决大规模清洁能源并网带来的安全稳定运行问题，有效提高清洁能源接纳能力，促进清洁能源的可持续发展。经测算，通过坚强智能电网的建设，到2020年，清洁能源消纳能力将达到4.11亿千瓦，实现二氧化碳减排10.18亿吨。
提高能源利用效率，减少化石能源消费，降低污染物排放。坚强智能电网可大大提高发电能源的利用效率，降低发电煤耗；提升电网输送效率，减少输电线路损失电量；提高电力客户的电能利用效率，促进终端客户节电。经测算，通过提高输电效率和发电能源利用效率，到2020年，线损率将下降到5.7%，单位发电煤耗比2005年下降38克/千瓦时，实现二氧化碳减排5.63亿吨。
提升能源资源优化配置能力，优化利用环境资源，降低环境损失。我国能源受端地区大气污染物排放大部分已超过其环境承载力，污染物排放造成的经济损失也大大高于送端地区。经测算，通过统筹规划建设送端地区大型坑口电厂和特高压跨区输电，到2020年，全国环境损失将减少44.8亿元/年。
实现客户与电网双向互动，引导客户科学用电，实现节能降耗。坚强智能电网将为客户提供便捷、灵活多样的服务，通过电网与客户间的双向信息交互以及智能家电的应用，引导客户合理、科学、节约用电，达到降低电费支出和削峰填谷的作用，实现节能降耗。
推动电动汽车等产业发展，增加终端电能消费，实现减排效益。电动汽车具备显著的节能减排和环保优势，推广应用电动汽车对于减少石油对外依赖，保障国家能源安全，实现经济社会可持续发展具有重要意义。