随着可再生能源发电规模持续扩大，能源优化所需的灵活性正变得日益重要。
在电表之后，30%的电力被浪费，能源优化蕴藏着巨大机遇。
能源生态系统中的各利益相关方可通过示范协作发挥引领作用。
据估计，目前30%的电力在建成环境中被浪费。这远不止于忘记关灯；它是复杂系统低效运行的结果，相当于每年数千亿美元的浪费。
随着新技术改变我们生产和消费能源的方式，供应商与需求侧消费者需要开展协作，以提高效率和韧性，同时减轻环境影响。
可再生能源的崛起
电力系统正在经历一场快速且前所未有的转型。据能源智库Ember统计，2024年，清洁电力发电量占全球电力的40%以上，其增长主要得益于可再生能源（尤其是太阳能）的创纪录增长。
可再生能源的快速扩张没有放缓迹象，其推动力来自太阳能光伏和风能的成本竞争力，欧洲等地区的能源安全担忧也进一步强化了这一趋势。然而，随着可再生能源渗透率提高，能源生产的波动性也随之增强。
太阳能发电量在中午达到峰值，风电在夜间达到峰值，水电则随干旱而波动——这正是灵活性发挥作用的时候。在可再生能源在发电中仅扮演次要角色时，这一问题尚可应对；而如今，可再生能源已成为电力系统的支柱，这一问题就变得至关重要。
例如，据系统运营商的数据，希腊可再生能源发电量为28.7太瓦时（TWh），占2024年总发电量的55%，较2019年的11.5太瓦时及22%的份额增长了两倍以上。
供给侧的灵活性至关重要，但需求侧蕴藏着尚未挖掘的潜力。
电力系统的灵活性是指其快速适应新情况的能力。其来源包括储能（包括电池和抽水蓄能电站）、灵活发电、互联互通、智能电网、需求侧响应、能源管理和数字基础设施。
若缺乏灵活性，系统将遭遇瓶颈；无论清洁能源变得多么便宜，如果无法被充分利用，其价值也会随之降低。
灵活性资产可直接应对这一低效问题，将波动转化为价值。结论十分明确：灵活性可减少弃电、提高可再生能源渗透率，并降低系统总成本。
提供灵活性的技术日益成熟，且极具成本效益。据彭博新能源财经（BloombergNEF）统计，锂离子电池自2010年以来价格大幅下降，电池组价格降幅略超90%。
在全球范围内，灵活性相关投资正不断增长。据彭博新能源财经（BloombergNEF）统计，2024年，储能领域投资约为540亿美元，较2023年增长35%。
SolarPower Europe的一份报告估计，到2030年，在部署太阳能的同时配套部署灵活性技术，每年可实现电力系统净成本节约320亿欧元。
创新：需求侧的加速器
供给侧的灵活性至关重要，但需求侧蕴藏着尚未挖掘的潜力。智能电表、需求响应计划和能效技术正使企业和消费者能够积极助力电网稳定与优化。
需求侧的灵活性是指根据最佳负荷点、可用性和价格调整能源消费。这可以通过多种技术和策略实现：
系统设计与创新：建筑是大型能源消费者。集成供暖、制冷和控制功能的先进建筑热力系统，可大幅提高效率与灵活性。全电气化系统的能耗比传统方式低三至四倍，既可降低成本，又能提升回报。冰蓄冷等储能系统还可通过将用能转移至非高峰时段来降低电费。冰蓄冷。
利用AI优化效率：数字工具和人工智能（AI）可以增强供暖与制冷系统，使其更智能、更灵活、更高效。通过利用建筑数据和天气预报，AI可优化能源使用、降低成本，并减少多栋建筑的用电需求。商业建筑中的AI驱动能源管理系统可将能耗降低多达20%。
电气化与AI是整体解决方案的一部分，有助于缓解高峰时段的电网压力。热管理系统正在助力为大到足以拥有独立邮政编码的建筑实现脱碳，同时也可在较小建筑中发挥作用，以节约能源和成本。
研究在物理信息神经网络、自动化控制和数据基础设施方面的研究，将加速能源优化与可持续影响的实现。这些创新在经济上具有合理性，值得乐观期待。
使能源更实惠、更具韧性
每一兆瓦时能源，尤其是清洁电力，都极其宝贵，不容浪费——浪费意味着错失提升效率、促进增长和开展气候行动的机会。能源供应与需求两侧的灵活性不仅有助于消费者减少能源消耗和成本，也有助于保障电网安全与可持续性。
要充分实现灵活性的效益，监管框架必须激励其货币化。电价动态定价能更好地反映系统的波动性，并奖励灵活性资源的快速响应。
电网现代化和数字化对于整合分布式资源至关重要，而规划流程必须优先考虑全系统效率。这将揭示灵活性的真正价值，减少对化石燃料的依赖，提升现代电力系统的韧性，同时为消费者提供经济实惠的电力。
在创新与研究方面取得的令人振奋的进展，以及共同应对这些挑战的技术、人才和承诺，使我们能够打造一个更加灵活、高效且富有韧性的能源生态系统。
