供給側與消費側的能源革命主要包括三方面：一是保證能源安全，對外依存度不能高；二是改變能源結構，解決霧霾問題；三是大力減少化石能源，從而實現(xiàn)低碳發(fā)展，應對氣候變化。
要實現(xiàn)這樣的能源革命目標，就必須大力發(fā)展非碳、零碳能源，減少對化石能源的依賴。路徑就是大比例發(fā)展水電、風電、光伏、核電等可再生能源，從依賴化石能源轉為依賴非碳能源。這些非碳能源的特點是都帶“電”字，所以能源利用路徑從原來的化石能源發(fā)電、供熱轉為直接從可再生能源發(fā)電。因此要大幅度提高城市能源用電比例，迎接新電氣化時代的到來。
以往發(fā)電廠對末端用戶的連接是剛性的，即任何一個時候發(fā)出的電都得在這一瞬間消耗掉，供需之間是強耦合的。但現(xiàn)在可再生能源電力的不確定性、隨機性非常強，電力消費側結構也在逐漸調整，工業(yè)用戶比例變少、民用建筑比例變大，也有隨機性因素。這兩個隨機性互相疊加，導致供需關系矛盾日益突出，所以必須變剛性連接為柔性連接，改為大比例的可再生能源電力，這種柔性連接供需的電力關系，將成為新一代城市能源系統(tǒng)里最主要的課題。
隨著現(xiàn)代化城市發(fā)展，建筑、交通用電比例越來越大，電動汽車有可能替代燃油車，成為主要的交通方式。隨著電動汽車的使用比例增加，若用現(xiàn)在的模式解決充電樁問題，對電網沖擊極大，并且極不穩(wěn)定。同時，建筑中大量的變壓器、設備有空載現(xiàn)象，再加上建設充電樁，使城市配電容量加大一倍甚至更多，這將給城市配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來較大挑戰(zhàn)。
解決問題的核心是發(fā)展建筑的柔性用電模式。
如何最大化利用充電系統(tǒng)、建筑用電系統(tǒng)？調節(jié)電力系統(tǒng)負荷變化，匹配可再生能源的柔性負載，是當前面臨的大問題。這幾年國內不少企業(yè)、研究機構認為，未來要在建筑中安裝蓄電池，和室外充電樁相連，實現(xiàn)全直流化。
直流最大的好處在于負載從剛性變成了柔性，允許直流側電壓在±30%范圍內變化且不會影響任何供電。
還有一類可間歇運行的裝置，根據電壓的變化調節(jié)，在低壓時關閉，高壓的時候再打開。只要靠直流電壓的母線變壓變化為信號，傳導至各個末端，各個末端根據自己的特征自行調節(jié)容量變化，實現(xiàn)柔性。
這個柔性有多大？初步估計，根據電壓變化響應，辦公建筑用電負荷變化幅度可達到15%-30%，酒店則能達到30%。
原來不考慮柔性的時候，要安裝很大容量的電池才能實現(xiàn)建筑物的柔性用電?，F(xiàn)在考慮了建筑本身負荷可以調節(jié)后，不需要安裝超大容量的電池就可以實現(xiàn)建筑整體柔性，還可以進一步提高供電可靠性和供電質量。
居住建筑比辦公建筑更容易實現(xiàn)分布式蓄電，以實現(xiàn)電的穩(wěn)定性需求。充分結合電動汽車的動力電池與充電樁，可有效利用建筑用電低谷時的容量，不僅無需增加總供配電容量，還可減少約一半分布式蓄電池的配置容量，從而使成本大大降低。這時候大量電動汽車接入電網充電不僅不是“禍害”，還能“變廢為寶”。
北京市現(xiàn)有約8億平方米的民用建筑、約200萬輛電動汽車，用電負荷約800萬千瓦，如果有一半建筑可以變?yōu)橹绷飨到y(tǒng)，并按照上述方法設計充電樁，就無需再給河北電廠增加壓力，還可以接收1000萬千瓦的可再生電力，并大規(guī)模發(fā)展風電。同時因為沒有了用電高峰，整個城市配電網容量會大幅度降低，這將從根本上改變城市電力系統(tǒng)。
