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为解决英国现有家庭能源消耗研究在空间变异性方面的不足，研究人员以诺丁汉为案例，运用多尺度地理加权回归（MGWR）技术，研究家庭能源消耗与驱动因素的关系。结果发现影响因素存在空间差异，这为制定能源政策提供了依据，推动能源转型。
在全球应对气候变化的大背景下，家庭能源消耗成为了关键议题。在英国，家庭能源消耗占总能源消耗的比例超过四分之一，且近 90% 来自天然气和电力，其中 80.3% 用于空间供暖、热水加热和烹饪。然而，英国的能源结构中，化石燃料占比仍然较高，这使得家庭能源脱碳成为应对气候变化的重大挑战。
此前，虽然已有不少关于家庭能源消耗驱动因素的研究，但存在诸多问题。从研究层面来看，多数研究聚焦于少数建筑和个体，或是在国家层面进行笼统分析，难以揭示地方层面的动态变化。而且，以往研究大多采用传统线性回归模型，忽视了空间效应和地方特征的空间异质性。此外，能源贫困这一新兴研究领域在英国现有研究中也较少涉及。
为了解决这些问题，来自英国阿斯顿大学（Aston University）的研究人员开展了一项具有创新性的研究。他们以诺丁汉为研究区域，该城市不仅社会经济相对贫困，还拥有英国最大的区域供热（DH）系统，能为居民提供低碳供暖。研究人员运用多尺度地理加权回归（MGWR）技术，深入探究家庭能源消耗与驱动因素之间的关系。
研究人员通过分析发现，家庭能源消耗受不同空间尺度因素的影响，且呈现出空间变化甚至空间异质性的模式。具体而言，在不同区域，较多卧室（4 间及以上）的住宅占比、失业率、排屋占比等因素对家庭能源消耗有不同程度的正向影响；而社会租赁住房占比和区域供热的集中供暖类型占比则呈现负向影响。同时，住宅能源效率、家庭收入中位数、3 人及以上家庭占比、燃料贫困以及可再生能源集中供暖等因素的影响也因地区而异 。
该研究成果发表在《Energy, Sustainability and Society》上，具有重要意义。它揭示了家庭能源消耗驱动因素的空间差异，表明 “一刀切” 的政策计划可能并不适用于实现快速、公平的家庭能源脱碳和向净零能源转型的目标。这为制定更具针对性的地方政策提供了科学依据，有助于推动英国的能源转型进程。
在研究方法上，研究人员主要运用了以下关键技术：首先，收集了 2021 年人口普查和英国国家统计局（ONS）的公开数据集，获取家庭能源消耗及相关解释变量数据。然后，构建了多元线性回归（MLR）模型，并通过 Moran's I 和 Geary's C 检验残差的空间自相关性。接着，开发空间误差模型（SEM）验证地理加权回归（GWR）在研究空间自相关关系中的优势。最后，运用 GWR 和 MGWR 模型，探究家庭能源消耗与解释变量之间的空间变化关系 。
在研究结果部分，研究人员对模型性能进行了比较。MLR 模型的方差膨胀因子（VIF）显示解释变量间共线性较低，但残差存在显著正空间自相关，这表明 MLR 模型不适合解释该关系。相比之下，GWR 和 MGWR 模型表现更优，其中 MGWR 模型的拟合效果最佳。
进一步分析解释变量的空间尺度发现，GWR 的自适应带宽相对较大，而 MGWR 为各解释变量确定的最优带宽显示出更细致的空间尺度差异。例如，能源效率得分和 3 人及以上家庭占比对家庭能源消耗的影响在较小空间尺度上更为明显；而失业、社会租赁住房等变量的影响则在较大空间尺度上更为突出。
研究还探讨了地方关系的空间变异性。在 GWR 和 MGWR 模型中，不同变量对家庭能源消耗的影响方向和程度在不同地区有所不同。如在 MGWR 模型中，失业率较高的地区，家庭能源消耗弹性增加；社会租赁住房占比较大的地区，家庭能源消耗则弹性降低 。
在讨论部分，研究人员指出，可再生能源在部分地区出现与预期不符的情况，即使用可再生能源集中供暖的家庭占比增加，能源消耗却升高，这可能与能源效率不足或居民使用不当有关。对于区域供热，其对降低家庭能源消耗有显著作用，应进一步推广。此外，研究还针对失业、社会住房、收入、能源效率和燃料贫困等因素提出了相应的政策建议，以促进公平有效的家庭能源脱碳和向净零能源转型。
综上所述，该研究通过创新的研究方法，深入剖析了家庭能源消耗驱动因素的空间差异，为能源政策制定提供了关键参考，对推动英国乃至全球的能源转型具有重要的理论和实践意义。
