一．低碳電力系統的柔性負荷管理
在建築物中，許多電氣負載具有靈活的潛力。通過先進的通信和控制，負荷可以在特定的時間和水準上吸引電力，同時仍然滿足居住者的生産力、服務水準和舒适性的要求。
可排程的需求響應資源可以直接響應來自公用事業公司、電網營運商或第三方需求響應提供商的信号。
建築可以使用帶有電緻變色玻璃或自動遮陽闆的窗戶來調整太陽能熱的增益，以主動減少加熱/冷卻的需要。
動态視窗可以與陰影、燈光和暖通空調系統內建，通過先進的控制算法來管理供暖、制冷和照明能量。連接配接照明技術可用于調整照明水準和調節照明功率需求，且對使用者視覺舒适度的影響最小。
下一代照明的創新包括照明、采光和暖通空調系統之間的互操作性通信。
基于信封的儲能系統可以根據環境溫度進行充放電，并可以将加熱或冷卻負荷轉移到非高峰時間。
相關的創新包括一個暖通空調系統和相變材料存儲，網格互動式熱水器可以提供實時監測、負荷預測和基于算法的控制，以最大化電網服務的容量。
在整個建築層面上，先進的傳感器、控制和網格參與通信的創新将提高建築的能力，以滿足建築居住者和網格的需求。
工藝負荷的運作需求對工業和農業至關重要，但也有機會在不影響生産的情況下轉移電力負荷。這些包括在冷藏倉庫和智能灌溉系統中的應用創新，可以降低營運成本，使需求具有靈活性。通過适當的管理，電動汽車可以作為一種靈活的負荷，在可再生能源發電充足時儲存電力，并在高峰時間限制充電。
為了滿足這一資源的潛力，需要改進電動汽車充電基礎設施和電網之間的通信互操作性，以在滿足充電需求的同時提供最大的需求靈活性。
具有雙向操作的電動汽車可用作蓄電器，在停電時為臨界負荷供電或提供有價值的電網服務。
為了實作對大量電動汽車的最佳充電控制，可以使用一個分級控制架構，通過聚合器來管理電動汽車，同時滿足電網需求和客戶需求。其他的技術創新領域包括無線電動汽車充電、電動汽車和充電站之間的連接配接移動性，以及電動汽車與分布式可再生資源的內建。
二．電氣化以減少二氧化碳的排放
電氣化除了在運輸方面發揮關鍵作用外，還是減少工業和建築部門二氧化碳排放的一種手段。
在工業中，有前途的橫切電氣化機會包括低到中溫過程熱、機器驅動和間歇性燃料切換。
在特殊材料的生産、加熱/幹燥、表面固化和熔化過程中也有機會。
在過程加熱中，低溫範圍（<150°C）提供了電氣化的最佳機會。
這個範圍幾乎占了食品工業中使用的所有過程熱能，以及化學工業中使用的總過程熱能的一半以上。
盡管電力成本可能是采用電力技術的障礙，但它們為通過紅外、微波和射頻技術固化和幹燥，以及通過感應系統加熱和熔化提供了比燃料工藝加熱的好處。工業熱泵因其高效率而備受關注。
散熱器溫度為160°C的熱泵預計在不久的将來達到市場成熟，在某些應用中是可行的。
鋼鐵、石油煉制、化工和水泥等能源密集型行業通常需要高溫，而且更難通電。
除了鋼鐵生産之外，這些行業對加州都很重要。對于氨和乙烯等商品化學品的生産，電驅動化學反應的選擇有很多，而電化學方法比傳統的熱化學方法有一些優勢。
新型催化劑的發展對化工行業的電氣化至關重要。涉及電力的水泥生産的脫碳政策也正在研究中。
在建築物中，如果新型熱泵提高加熱效率或降低總成本，将有助于促進空間加熱的電氣化。
随着電力系統發展到包括更多可變和分散的可再生能源，保持可靠性和提高彈性将需要新的方法。
機器學習和人工智能是一個尚未廣泛應用的前景廣闊的技術領域。
建築行業電氣化的技術和經濟障礙遠低于工業行業，但家庭電氣化可能會給電網帶來問題。電力空間加熱、水加熱和烹饪都可能增加系統在下午5點到9點的峰值需求，此時可再生電力不足，轉移負荷和擴大蓄電能力的戰略将是電氣化的重要夥伴作用。
