执行摘要
消费者主导的灵活性(CLF)对英国经济和消费者具有重要价值,因为它能降低能源账单并提升服务质量。英国拥有不断增长的创新人才库,并改善了实现条件,但距离实现低成本、有韧性、低碳的能源系统,仍存在显著差距。
GridFlex项目汇集了证据、见解和工具,旨在理解是什么阻碍了CLF的发展,以及需要什么来帮助其实现规模化。该项目采用系统性方法,应对将CLF规模化至能源系统实现“清洁能源2030”所要求的10-12吉瓦规模的挑战。
主要发现如下:
- CLF是一个系统性挑战:弹性扩展并非单纯的技术问题。它依赖于跨市场、政策、法规、数字基础设施、投资和消费者参与的协调。
- 格莱德弗莱克斯从三个方面调查了CLF:
- 英国应致力于构建的未来能源体系。
- 阻碍创新和向低碳燃料转型(CLF)进程的壁垒。
- 推进商业化。
- 互操作性、专有控制系统、服务定义不一致、合规成本高、投资者对灵活性价值认知有限以及招聘专业人才困难是阻碍创新和向低碳燃料转型(CLF)进程的壁垒。
- 结构性障碍正在减缓创新。
- 一项市场失灵分析确定了六个领域中的48个独立的政策与监管空白:批发和灵活性市场;网络监管;测试与试验;治理;数据隐私与信任;以及标准与互操作性。
- 这两个灯塔案例研究强化了这一图景。
- 成立于2020年的Olsights公司有六名员工,年收入在50万至100万英镑之间,但仍面临采购周期缓慢以及难以接触到决策者的问题。
- 拥有28名员工和超过100万英镑收入的Wondrwall,面临着重资产模式的资金需求、消费者惰性以及整合多种资产的挑战。
- 灵活性能源系统难以驾驭。
- 常见的障碍包括监管复杂性、市场进入途径不明确以及数字能力不足。
- 投资壁垒与技术壁垒同等重要。
- 创新支持应量身定制、专家主导,并主要以线下方式提供。
- 实用工具可以帮助克服这些障碍。
- GridFlex开发了一个可重复使用的灵活性系统地图,为创新者和政策制定者提供有关GB电力灵活性系统的结构化、可追溯的视图。
- 未来的创新支持计划应由专家主导,并以线下方式进行,其内容应针对灵活市场的具体情况进行定制,而非提供通用创新建议。
- 需要为早期企业和成长型企业设立不同的支持路径,并将法规导航作为核心组成部分。
- 计划必须将创新者直接与所需的数据环境、测试基础设施以及客户和投资者连接起来,以建立可信证据并推进商业化部署。
- 需要为创新者提供一条超越任何创新支持计划的清晰路径,以引导他们进一步部署和扩大规模。
- 为在不同创新者成熟阶段实现商业化,该计划提议创建意向书和试点工厂,开发投资者级别的证据包和收入计算器,并瞄准对投资需求更强的国际投资者群体。
- 该报告建议在三个层面采取行动。
- 系统层面:应优先将研究与创新能力集中于具有重大影响的政策和监管空白领域,并通过拟议的洞察引擎机制,构建更强大的政策响应反馈闭环。
- 在创新者层面,未来的支持应聚焦于获取真实世界数据和测试环境,提供更强大的商业化支持与监管导航,以及对新进入者的市场灵活性与认知能力。
我们期待的未来能源体系
英国能源系统正在经历重大转型。未来能源系统的愿景是一个清洁、数字化、灵活且富有韧性的系统,其中数百万个分布式资产无缝协作,实时平衡供需,并在技术、市场、监管、投资和消费者行为等方面进行协调。能源灵活性现被广泛认可为维持能源系统可负担性和安全性的关键要素。
未来的弹性系统很复杂。未来的灵活性系统并非仅仅是当今能源系统效率更高的版本,它代表了一次结构性转变。实现这一目标需要跨众多参与者、技术、政策及市场的协调与合作。孤立的干预措施将不足以满足当前和未来的需求。
这种系统性复杂性创造了一个显著且非线性的不确定性环境。应对这种不确定性要求任何未来的创新支持计划不仅要应对当前挑战,还必须预见未来的能源系统,主动管理不确定性,并明确界定当前所需的干预措施,为未来可能出现的各种未来做好准备。
人工智能和深度技术是核心所在。在全柔性生态系统中正在开发的创新,从人工智能驱动的需求侧响应到物联网赋能的资产编排,并非渐进式改进。它们是向以可再生能源为主导、数字化协同的能源系统转型的基础,也是必要条件。
灵活性创新的障碍
GridFlex 从三个角度着手,应对了识别灵活创新障碍的挑战:
- 系统层面:通过识别价值链、政策环境构建和创新灵活性差距(FIGs)。
- 创新者级别:通过与一个由17位创新者组成的群体以及两家灯塔组织的互动,并绘制出更广泛的创新者生态系统图。
- 推进商业化:通过结构化访谈、问卷调查以及绘制出活跃于该领域的投资者和创新者图谱。
这三个透镜使我们能够突出灵活部署的障碍以及精准干预将产生最大影响的领域。
- 系统层面障碍:一项市场失灵分析确定了六个领域中的48个独立的政策与监管空白。
- 创新者级别障碍:常见的障碍始终如一地出现。这些障碍包括对灵活性市场的理解、获取可靠数据、应对复杂的政策法规、进入测试站点、市场意识和准备情况、建立人脉网络,以及为资助者提供精炼的价值主张。
- 商业化障碍:结构化互动涵盖了对13位投资者的访谈、对群体创新者的问卷调查,以及2026年2月举行的小组座谈会。通过这些活动,浮现出投资面临的五大障碍。
建设创新的基础设施、工具和资产
通过该计划与创新者和利益相关者的互动,所识别出的创新障碍并非仅限于结构性或政策层面。其中许多反映了创新者在应对复杂、碎片化且快速变化的灵活体系时所面临的实际困难。
- 柔性系统图谱:是对GB电力灵活性系统的结构化表示。它捕捉了利益相关者、市场、服务、流程、数字平台和物理基础设施之间的关系,并以一个共同的本体作为支撑。
- 开启创新的工具:针对创新者提出挑战和问题而开发工具。
- 创新者与投资者的资产:网格弹性计划已开发出支持创新者与投资者的资产。
结论
GB能源系统要求到2030年实现10-12吉瓦的低碳/零碳发电。GridFlex项目的旨在理解是什么阻碍了创新,并建立所需的证据和工具来弥合这一差距。该计划发现,挑战并非创新想法或愿意创新者的缺乏。相反,问题在于缺乏能够让这些想法得以开发、测试、融资和按清洁能源2030计划要求的速度进行规模化的条件。
该项目产出已远不止分析和利益相关者参与。它已创建了一个可重复使用的基础设施,该行业可以继续在此基础上进行建设。
- 柔性系统图谱为GB柔性系统提供了结构化、可追溯的表示,其基础是通用本体,并设计为作为一项动态参考资产进行维护,以支撑创新者支持和政策决策制定。
- 一个包含来自配电公司(DSOs)的非公开数据的市 场数据集,直接应对了创新者持续认为的主要市场进入壁垒——市场不透明。
- 柔性系统测试平台PoC提供端到端的数字和物理基础设施,用于模拟负荷控制事件、捕捉柔性性能指标,并为聚合商和投资者构建其做出可信投资决策所需证据基础。
- 该工具路线图阐述了下一代工具的证据基础:知识导航仪、伙伴匹配中心、政策协作中心和灵活性系统试验台,每一项都与项目中暴露出的障碍直接对应。
- **严肃游戏(GridFlex 和 GridFlex LITE)**为对灵活性领域不熟悉的创新者、投资者和政策利益相关者提供了进入相关行业知识的便捷途径。
- 该 AI 试点项目交付了一个可用的 alpha决策支持工具,并验证了其灵活性
该灵活性系统充满机遇,但对创新者而言在结构上难以进入。这并非主要的技术差距。通过创新者群体参与并深入研究的17家硬科技创新者以及两家灯塔企业,正在开发适用于国内、工商业和电网级应用领域的解决方案。障碍在于实现大规模推广的机会。
这17家公司组成的群体表明,英国在灵活性创新方面的管道贯穿了整个价值链。该群体的解决方案指明了近期在电池优化和人工智能驱动的暖通空调控制方面的灵活性潜力,以及在中长期在集成供暖解决方案、家庭能源管理和电动重型货车及公交车队灵活性方面的潜力。这种广度强化了观点:阻碍并非缺乏创新解决方案,而是这些解决方案在试验、商业化和规模化方面面临挑战性的条件。
在系统层面,市场设计碎片化、治理协调不力以及缺乏从成功试验到商业部署的清晰路径,意味着创新者面临一条复杂且难以驾驭的旅程,且没有可预测的规模化路线。在创新者层面,监管的复杂性、可靠数据及测试环境获取受限,以及不透明的收入模式,都使得创新者难以构建出投资就绪型的商业案例。在商业层面,实质性证据的缺失、难以承保跨越多个市场的收入,以及向公用事业销售所需漫长的销售周期,共同造成了一个持续的融资缺口,仅靠拨款资金无法弥补。
前瞻性工作增加了另一个维度。对于2035年GB弹性系统(GB flexibility system)的四个未来情景而言,一个一致的模式显现出来:风险并非系统无法达到其目标,而是系统以一种脆弱、排他或依赖尚不存在条件的方式达到目标。应对这一风险需要在系统层面而非仅仅是创新者层面进行干预,并且这一干预必须即刻开始。