《Energy Policy》:Household preferences for integrated smart multi-energy services: A choice experiment approach
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智能多能源服务消费者偏好研究基于韩国样本,采用混合Logit模型分析发现:月费订阅是核心制约因素(占决策权67.5%),电力信息监测最显著(31.2%),其他服务属性边际贡献递减。研究揭示价格敏感性与信息可验证性是采纳关键,为低碳能源转型中的服务设计提供实证依据。
苏尧|Jin Chung Beom|Huh Sung-Yoon
首尔国立科学技术大学未来能源融合系,邮政地址:韩国首尔Nowon-gu Gongneung-ro 232,01811
摘要
在当前能源系统数字化和低碳转型的背景下,集成智能多能源服务已成为终端用户与电力、天然气和水系统之间的关键接口。本研究考察了韩国城市居民对这类服务的偏好,重点关注一个结合了多能源监控、数字能源咨询和需求响应链接的集成平台。通过对504名受访者进行的选择实验,并使用混合逻辑模型进行分析,以估计边际支付意愿和服务属性的相对重要性。研究结果揭示了一种明显的层次化偏好结构。每月订阅费用是采用这些服务的主要限制因素,表明在早期采用决策中,持续的成本承诺比服务特性更为重要。在非价格属性中,与电力相关的信息最为突出,这反映了其高使用频率、透明的反馈以及与家庭支出的直接联系。其他监控功能(如天然气和水)也受到积极评价,但作用较为次要,而个性化咨询和需求响应链接的支付转化能力有限。情景模拟进一步表明,价格敏感度较高,而在给定的订阅水平下,更高的和可预测的需求响应参与频率可以部分抵消与成本相关的阻力。总体而言,集成智能多能源服务的采用更多受到价格限制以及一小部分易于理解且可验证的核心信息服务的推动,而非技术整合的广度。
引言
在全球能源系统加速脱碳和可再生能源(特别是间歇性资源)持续增长的背景下,电力系统运营面临日益增加的不确定性和灵活性要求。需求侧管理(DSM)被广泛认为是提高系统效率和促进低碳转型的关键政策工具(van Heerden等人,2025年)。DSM旨在通过影响终端用户的能源消费决策和负荷曲线来缓解系统约束并降低运营成本。随着智能电网和数字技术的进步,DSM的实施已逐渐从传统的调度和控制导向方法转向基于服务和平台的安排(Nebey,2024年;Panda等人,2023年)。集成智能多能源服务(ISMES)平台正成为连接系统级目标与日常能源使用的关键接口(Paneru和Tarigan,2023年)。这些平台通过结合实时数据、反馈、预测和咨询服务,旨在支持日常能源管理,并缩小预期意图与实际行为之间的差距(Bento等人,2024年)。因此,研究重点已从系统级的短期负荷影响扩展到微观层面的可行性问题,包括消费者对基于平台的能源服务的采用、持续使用和支付意愿(WTP)。
在这一全球转型过程中,韩国提供了一个明确的制度背景,在该背景下,面向消费者的智能能源服务变得越来越重要。韩国正从以工业负荷控制为中心的调度机制转向强调消费者参与和数字服务的治理模式(Hong等人,2019年;Kafle等人,2017年)。《第三次能源总体规划》将提高需求侧能源效率确定为国家的核心优先事项,并设定了到2040年将全国能源消耗减少18.6%的目标(Cho等人,2020年)。为了支持这一目标,韩国推进了相关安排,包括推出先进的计量基础设施、改革电价(如分时定价)和基于激励的需求响应(DR)计划,从而加强了面向消费者的数字能源服务的制度和技术基础(Kim等人,2023年;Lee等人,2023年)。随着可变可再生能源的扩展,需求侧政策工具越来越多地被视为提高系统灵活性的潜在工具,尽管其具体操作形式和家庭参与程度仍存在差异且仍在发展中。同时,面向消费者的ISMES平台作为概念性和探索性的服务框架出现,而非完全标准化的制度安排,将这些政策方向转化为个人层面的参与。例如,韩国的公共电力公司开发了一个数字服务门户,将消费监控、自动化DR和激励功能整合在一个统一的界面中,从而降低了消费者的信息和参与摩擦(IEA,2023年)。尽管这些举措并不构成一个全面或统一的DSM/DR模型,但它们表明,在韩国背景下,集成、基于平台的能源服务正在被积极讨论并部分实施,而不仅仅是假设性的。
尽管取得了这些进展,现有的DSM相关研究主要集中在制度设计和系统级绩效上,而关于面向消费者的ISMES平台的行为可行性和经济可持续性的实证证据仍然有限。特别是,关于消费者是否会随着时间采用这些服务、他们如何权衡多种服务属性以及他们是否愿意为持续性的智能能源服务付费的微观行为证据仍然稀缺。这些问题对于确定基于平台的服务能否从政策试点发展到可扩展和常规部署至关重要。随着基于订阅的数字能源服务平台作为家庭与能源市场之间的中介出现,这一问题变得越来越重要。与传统基于电价的电力供应不同,这些平台通常依赖于循环费用或混合定价架构,将监控、自动化、灵活性参与和咨询服务捆绑在一个统一的数字界面中。在欧洲和北美,一些模型已经从试点阶段进入了商业运营。例如,荷兰的Vandebron平台采用基于会员制的模式,收取固定的月费,同时允许生产者设定价格和消费者选择供应商。相比之下,德国的Sonnencommunity在循环订阅的基础上整合了可再生能源交易和电池存储,以及固定的电价。英国的Piclo则不收取直接订阅费用,而是依靠公共或风险资本的支持(Parag和Sovacool,2016年;Zhang等人,2017年)。尽管有这些商业发展,但关于家庭如何评估ISMES平台中的循环订阅费用以及捆绑的信息、咨询和DR相关属性的系统证据仍然有限。
为了解决这一差距,本研究采用终端用户的视角,通过选择实验(CE)构建多属性决策场景,以捕捉消费者在ISMES平台关键属性之间的权衡。CE非常适合评估多属性数字能源服务,因为它可以引出对反馈频率、服务定制程度、DR链接设计和订阅成本等共同变化特征的选择(Dekker等人,2016年;Lim等人,2019年)。鉴于由于消费习惯、价格敏感性、风险认知和数字准备程度不同,消费者的感知和接受度可能存在差异,因此进一步使用混合逻辑(MXL)模型来解释偏好异质性(Ek和Persson,2014年;Huh和Lee,2017年)。估计出的系数随后被转化为边际支付意愿(MWTP),从而可以以货币形式表达每个服务属性的效用贡献(Huh等人,2019年)。
在韩国正在进行的数字能源治理改革的更广泛背景下,本研究考察了消费者对ISMES平台的偏好结构。它确定了在不同成本条件下服务属性组合如何影响接受度。研究聚焦于面向消费者的、基于订阅的服务形式,结合了CE和MXL框架,评估了关键平台属性和MWTP之间的权衡,为在高密度、数字化成熟的城市环境中评估ISMES平台的采用潜力提供了结构化的基础。
部分内容
背景和文献综述
在加速脱碳和数字平台扩散的背景下,终端用户正从被动消费者转变为“生产消费者”,他们能够响应、管理和共同生产能源(Daglis等人,2025年)。这一转变使DSM转向基于服务和数据的安排,并将研究重点从工程解决方案转向用户行为。由于能源服务越来越多地包含捆绑的属性,CE在随机效用框架内被广泛用于估计属性效应
调查设计和属性选择
指定这些属性和水平是为了捕捉服务提供在关键分析维度上的变化范围,而不是复制现实世界项目的详细操作参数。因此,属性设计的主要目标是涵盖一个合理且与政策相关的服务配置范围,从而能够识别消费者在多种服务属性之间的偏好结构和权衡
模型估计:消费者对ISMES的偏好
在随机效用框架内使用MXL模型进行的估计结果表明,消费者对ISMES平台的选择受到强烈的价格限制,而功能属性在效用贡献和货币化潜力方面表现出明显的层次结构,并伴随着系统性的未观察到的偏好异质性。模型估计使用GAUSS 6.0中的Gibbs抽样方法进行,生成了20,000个后验样本。
主要发现
基于对韩国504名消费者的选择实验,并使用MXL模型进行分析,本研究考察了消费者对ISMES平台的偏好。结果表明,每月订阅费用对效用的影响最大。就RI而言,订阅费用占总决策权重的67.5%,远超过任何单个功能属性。这表明消费者的采用决策高度依赖于价格,并主要受到价格限制
局限性和未来研究方向
尽管本研究对ISMES平台的家庭采用逻辑进行了系统分析,但在解释研究结果时应认识到几个局限性。CE中使用的服务属性和水平是从概念和服务导向的角度设计的,旨在代表集成的、面向消费者的能源服务配置,而不是复制现有的DSM或DR的详细操作规则或监管规范
CRediT作者贡献声明
苏尧:撰写——原始草稿、可视化、验证、调查、正式分析、数据整理。Jin Chung Beom:监督、项目管理、资金获取、概念化。Huh Sung-Yoon:撰写——审稿与编辑、验证、监督、方法论、调查、概念化。
资金支持
本研究得到了韩国能源技术评估与规划研究所和韩国贸易、工业和能源部的支持(编号:2021202090028D)。