دیجیتالی شدن[۱]، که به معنی استفاده از فناوری‌های ارتباطاتی و اطلاعاتی دیجیتالی در فعالیت‌ها است، به پدیده‌ای رایج در اقتصاد تبدیل شده و بسیاری از ابعاد زندگی انسان‌ها و جوامع بشری را تحت تاثیر قرار داده است. این پدیده به افزایش حجم داده‌ها و اطلاعات، پیشرفت سریع در روش‌ها و ابزارهای تجزیه و تحلیل و اتصال[۲] هر چه بیشتر بین انسان‌ها، ابزارها و ماشین‌ها منتهی شده است. دیجیتالی شدن دلالت‌های قابل ملاحظه‌ای در خصوص نحوه تولید و مصرف انرژی دارد. در این میان، تاثیر دیجیتالی شدن بر تقاضای انرژی پیچیده است. از یک سو، ابزارها و وسایل دیجیتال امکان بهبود قابل توجه در کارایی انرژی[۳] را فراهم می‌کنند و از سوی دیگر، رواج ابزارها و وسایل بیشتر، در صورتی که به دقت مدیریت نشود، ممکن است به طور خالص باعث افزایش در مصرف انرژی شود. در این شرایط، چالش اساسی برای سیاستگذاران در این است که فرآیند دیجیتالی شدن را به گونه‌ای مدیریت کنند که فواید آن را بیشینه و پیامدهای منفی آن را کمینه نماید.
دیجیتالی شدن از طرق مختلف ظرفیت‌هایی را برای افزایش کارایی انرژی فراهم می‌کند. فناوری‌های جمع‌آوری داده نظیر حسگرها و کنتورهای هوشمند داده‌های مربوط به مصرف انرژی و بعضاً سایر شرایط تاثیرگذار بر مصرف، نظیر شرایط آب و هوایی، را جمع‌آوری می‌کنند. چنین داده‌هایی با استفاده از فناوری‌های تجزیه و تحلیل داده‌ها نظیر الگوریتم‌های هوش مصنوعی پردازش می‌شوند و اطلاعات مفیدی را در خصوص مصرف فراهم می‌کنند. سپس، اطلاعات پردازش‌شده به دستگاه‌ها و وسایلی ارسال می‌شود که می‌توانند به طور خودکار یا از طریق مداخلۀ انسانی کارایی انرژی را ارتقا دهند. برای نمونه، یک برنامک تلفن هوشمند می‌تواند مسیری برای رفت‌و‌برگشت بین محل زندگی و کار که باعث افزایش کارایی انرژی می‌شود، را به افراد پیشنهاد کند؛ اما افزایش کارایی انرژی از این طریق، دستکم مستلزم آن است که کاربر این برنامک بر مبنای پیشنهاد فوق اقدام کند. ابزارها و وسایلی هم وجود دارند که می‌توانند با استقلال بیشتر کارایی انرژی را ارتقا دهند. سوئیچ‌های تعبیه‌شده در سامانه‌های سرمایشی و روبات‌های مورد استفاده در خطوط تولید نمونه‌ای از چنین ابزارها و وسایلی هستند.
ممکن است دیجیتالی شدن از طریق ترکیبی از فناوری‌ها در حوزه‌های «جمع‌آوری داده»، «تجزیه و تحلیل داده» و «اقدام» به ارتقای کارایی انرژی در بخش‌های مختلف کمک کند. حسگرها، کنتورهای هوشمند و میاناها[۴] نمونه‌ای از فناوری‌هایی هستند که می‌توانند برای جمع‌آوری داده‌ها مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، شبیه‌سازی‌های دیجیتالی و هوش مصنوعی نمونه‌ای از فناوری‌هایی هستند که می‌توانند برای تجزیه و تحلیل داده‌های استفاده شوند. سامانه‌های اتوماسیونی، کنترل‌کننده‌ها، چاپ سه‌بعدی و میاناها نمونه‌ای از فناوری‌های ارتباطاتی و اطلاعات دیجیتالی قابل استفاده در حوزه تغییر رفتار مصرفی هستند.
فناوری‌های دیجیتالی قابلیت بهینه‌سازی انرژی لازم برای بسیاری از فعالیت‌ها را دارند. این به معنی افزایش در کارایی انرژی است، که به طور سنتی به عنوان «کاهش مقدار انرژی مصرف‌شده به ازای هر واحد فعالیت» تعریف می‌شود. بی‌تردید، افزایش کارایی انرژی مصرف‌کننده نهایی کماکان از مهم‌ترین مولفه‌های تحولات ساختاری در حوزه انرژی است، که منافع بسیاری برای کشورها به دنبال دارد. اما، فواید ناشی از اتصال بیشتر بین انسان‌ها، ابزارها و ماشین‌ها این امکان را برای فناوری‌های دیجیتالی فراهم می‌کند تا هم کارایی انرژی مصرف‌کننده نهایی را افزایش دهند و هم کارایی کل سامانه انرژی (یعنی، سامانه‌ای که برای عرضه خدمات مرتبط با حوزه انرژی به مصرف‌کننده نهایی طراحی شده است) را.
در حال حاضر، سامانه‌های انرژی در اطراف و اکناف جهان تحولات شدیدی را تجربه می‌کنند. اضافه شدن منابع انرژی‌های تجدیدپذیر متغیر متمرکز و غیرمتمرکز به شبکه، افزایش برقی کردن مصرف انرژی و پیدایش توصرف‌کنندگان[۵] انرژی (یعنی افرادی که هم تولیدکننده و هم مصرف‌کننده انرژی هستند) نمونه‌ای از این تحولات است. در این شرایط، برای اطمینان یافتن از این که سامانه انرژی در کاراترین وضعیت ممکن قرار دارد، انرژی در زمانی که لازم است عرضه می‌شود و انرژی زمانی که در دسترس است مصرف می‌گردد، انعطاف‌پذیری در سمت تقاضا بسیار مهم است.
دیجیتالی شدن برای ساختمان‌ها، وسایل نقلیه و صنایع هوشمند این امکان را ایجاد می‌کند تا منابع جدید، بار انعطاف‌پذیر را برای سامانه انرژی فراهم کند. این ویژگی می‌تواند موارد قطع انرژی‌های تجدیدپذیر در سمت عرضه را کاهش دهد و از جوامعی حمایت کند که از انرژی تولیدی خود را مصرف می‌کنند. هرچه انرژی‌های تجدیدپذیر در سامانه انرژی بیشتر باشد و هر چه بیشتر جامعه انرژی تولیدی خود را مصرف کند، افزایش کارایی سامانه انرژی بیشتر محقق خواهد شد. زیرا زیان‌های مرتبط با تولید و توزیع انرژی کاهش پیدا می‌کند.
قدرت فناوری‌های دیجیتالی در بهبود کارایی، هم در سطح مصرف‌کننده نهایی و هم در سطح سامانه، در نهایت از طرقی نظیر اجتناب از انجام سرمایه‌گذاری‌های پرهزینه در زیرساخت‌های انرژی، ادغام بهتر منابع انرژی‌های تجدیدپذیر متغیر در شبکه و بهبود امنیت انرژی، به‌ویژه از طریق توانمندسازی مصرف‌کنندگان انرژی، به کل سامانه انرژی منفعت می‌رساند. همچنین، دیجیتالی شدن از طریق فواید ناشی از ارتقای کارایی مصرف‌کننده نهایی و کارایی سامانه انرژی، امکان بازنگری در تصوراتی را فراهم می‌کند که کارایی انرژی و پاسخگویی به تقاضا را موضوعاتی جدا از هم و حتی، در تقابل با هم تعریف می‌کنند. در واقع، دیجیتالی شدن چشم‌اندازی کل‌نگر و سیستمی از کارایی انرژی ارائه می‌کند که هم کارایی مصرف‌کننده نهایی را شامل می‌شود و هم انعطاف‌پذیری سمت تقاضا را.
