需求侧灵活性特征化与有效部署障碍分析框架：荷兰案例研究

《Energy Policy》：Understanding demand-side flexibility characterisation and barriers to effective deployment: A Dutch case study

　　

需求侧灵活性预期将在解决因对可变可再生能源依赖增加而产生的能源系统挑战中发挥关键作用，但当前市场对其发展构成了多种障碍。尽管多项研究描述了各类障碍，例如技术障碍（如工艺和运营依赖性及缺乏适用技术）、经济障碍（如投资和运营成本）、监管障碍（如市场准入参数）以及行为障碍（如对外部控制的厌恶）（Lashmar等人，2022；Alcázar-Ortega等人，2015），但仍缺乏一个用于表征和调节灵活性的统一框架。识别障碍及其原因分析对于设计支持需求侧灵活性的激励措施和干预手段至关重要（Moreno等人，2025；Stampatori等人，2026）。有效地调节和激励灵活性呈现出一个典型的“鸡与蛋”问题，因为可持续的长期灵活性部署需要支持性监管来解决感知到的和实际的障碍，而这些障碍往往在没有充分刺激它们的监管框架的情况下无法显现。本研究的主要目标是开发一个用于分析灵活性障碍的框架，并在荷兰能源部门进行测试。研究采用定性方法，侧重于构建和应用一个系统性框架来分析需求侧灵活性的障碍，而非对其进行定量评估。为实现此目标，研究人员首先进行了全面的文献综述，考察学术研究中如何表征需求灵活性，包括其定义、参数化、研究方法及市场参与。接着，讨论了文献中识别的需求灵活性障碍，并据此构建了一个用于分类和分析障碍的框架。该框架被应用于荷兰能源系统，通过结合文献综述与半结构化多利益相关方访谈的混合研究方法，检验其稳健性和有效性。因此，本文通过综合大量关于需求侧灵活性的文献，提出一个研究障碍的框架，并通过案例研究验证该框架，从而为学术讨论做出贡献。

论文解读文章

一、研究背景与研究问题

随着全球能源系统向高比例可变可再生能源转型，需求侧灵活性被视为解决由此引发的系统挑战的关键工具。然而，当前电力市场在推动需求响应方面面临多重障碍，这些障碍涵盖技术、经济、监管和行为等多个维度。尽管已有研究对部分障碍进行了描述，但现有文献普遍缺乏对这些障碍的系统性定义和统一分类框架。这种碎片化的认知导致政策制定者和市场参与者难以精准识别关键制约因素，也无法设计出有针对性的激励措施和干预策略。此外，有效监管与激励灵活性部署本身构成一个“鸡与蛋”问题：长期可持续的灵活性需要支持性监管来消除实际和感知的障碍，但这些障碍又往往在缺乏适当监管框架时无法充分暴露。因此，亟需建立一个能够全面、系统地分类和分析需求侧灵活性障碍的理论框架，并通过实证案例加以验证。

二、研究目的与意义

本研究的核心目标是开发一个用于分析需求侧灵活性障碍的综合框架，并将其应用于荷兰能源系统进行实证检验。研究采用定性方法，重点在于框架的构建与应用，而非对障碍进行定量评估。其理论意义在于整合了分散于各学科文献中的障碍研究成果，提出了一个具有普适性的分类体系；实践意义则在于为不同能源系统利益相关方（从消费者到网络运营商和监管机构）提供诊断工具，帮助其识别关键障碍并设计针对性解决方案。通过荷兰案例的验证，该框架展示了跨部门和跨利益主体的适用性。

三、关键技术方法

研究人员采用了混合研究方法。首先，基于广泛的文献综述（涵盖学术文献和灰色文献）梳理需求侧灵活性的定义、参数化方法、市场参与机制和研究方法，并从中归纳出16项主要障碍。其次，构建了一个四维分类框架，将障碍划分为技术、经济、监管和行为四大类。最后，通过半结构化多利益相关方访谈对该框架进行实证验证。访谈对象覆盖了荷兰能源部门的多个关键角色，包括3家配电系统运营商（DSO）、2家能源公司（含一家园艺领域聚合商和一家国有能源企业）、1家国家监管机构（ACM）、1家政府机构（RVO）、3家利益组织（包括网络运营商协会、能源行业贸易协会和商业消费者倡导团体）以及1家输电系统运营商（TSO）。访谈采用演绎式设计，以文献中识别的障碍在荷兰存在的假设为前提，通过标准化问卷引导初始讨论，并根据受访者角色进一步追问。

四、研究结果

4.1 技术障碍

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  工艺与运营约束：工业消费者的生产流程依赖性和能源/材料储存限制是主要挑战。例如，钢铁制造中的低爬坡率和连续运营要求限制了灵活性；同时，对电网依赖度低、电费占运营成本比重小的消费者缺乏投资灵活性的动力。不过，随着未来向电弧炉等技术转型，其灵活性潜力将显著提升。
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  计量、传感与通信基础设施限制：在荷兰，该障碍不显著。截至2023年智能电表普及率已达90%，且新的《能源法案》对新装仪表的通信能力做出了明确规定。
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  网络约束：有限的电网容量是荷兰最主要的技术障碍。大多数输配电网面临拥堵，而负荷转移可能加剧峰值需求，导致部分用户超出合同容量。2024年，监管机构ACM强制要求网络运营商在拥堵区域实施“社会优先排序框架”，允许具备缓解拥堵潜力的用户获得更高的排队优先级。

4.2 经济障碍

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  高昂的投资与运营成本：更换老旧设备、购置计量和安全设备的资本支出是首要经济障碍。此外，净计量激励和减排补贴可能与税收和关税产生抵消效应，增加了财务决策的复杂性。
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  高交易成本：合同复杂性迫使消费者聘请外部专家，增加了法律和行政成本。一些市政当局开始提供“灵活性扫描”服务以帮助企业评估潜力，此类项目有待推广。
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  财务不确定性：现货市场价格缺乏长期可见性，平衡市场的实际需求仅提前一天可知，这严重阻碍了消费者对灵活性投资的财务评估。
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  税收与关税导致的市场信号扭曲：网络关税和能源税是两大突出问题。网络关税的结构和规模可能限制用户利用电价波动（如钢铁厂的最大消费限额），而能源税则扭曲了价格信号，导致次优决策。

4.3 监管障碍

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  缺乏标准化：计量、计费和验证等方面的标准不一致增加了系统集成的难度。
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  政策模糊性：法规可能存在模糊、过时或短期有效等问题，导致投资者缺乏信心。
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  限制性市场准入标准：平衡市场和辅助服务市场的最小投标规模、爬坡率等门槛将小型用户排除在外。
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  不合适的灵活性产品设计：拍卖周期、关门时间、最小/最大持续时间等时序结构可能与某些灵活性提供者的能力不匹配。
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  信息不足：不同利益相关方之间的信息不对称影响了市场效率。

4.4 行为障碍

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  缺乏专业知识：内部知识和技能的缺失使得许多消费者无法有效参与需求响应。
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  个体偏好冲突：舒适度、便利性、风险规避、数据隐私担忧等因素影响消费者参与意愿。
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  角色与责任划分模糊：需求响应提供者、聚合商、平衡责任方、电网和市场运营商之间的职责界定不清，容易引发冲突。
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  利益相关方利益分歧：不同主体对需求响应的优先级和看法存在差异，阻碍了协同行动。

五、讨论与结论

讨论部分：研究指出，障碍之间存在显著的相互关联性。例如，税收和关税导致的市场信号扭曲会加剧财务不确定性，同时通过抑制高效用电而恶化网络约束；标准化的缺失会加剧计量基础设施的限制。反之，移除某一障碍可能使先前不相关的其他障碍凸显出来，如解除工艺约束后，工业用户对电网的依赖增加，进而暴露网络约束和关税问题。因此，实现经济效率需要系统性移除所有障碍，而非孤立地处理个别问题。框架设计为部门和利益相关方无关，旨在适用于不同消费领域并被各类主体使用。

结论部分：本研究成功构建了一个基于障碍根本性质的四维分类框架，并通过荷兰能源部门的文献综述和多利益相关方访谈进行了验证。研究发现，电网约束、税收与关税以及政策模糊性是荷兰需求侧灵活性部署的关键障碍。该框架可作为第一步工具，指导设计经济高效的灵活性激励措施，并促进其最优利用。未来研究可将其应用于其他国家和地区的能源系统进行比较分析。