韩国家庭间接电力消费：基于能源扩展的投入产出模型与结构分解方法的区域分析

《Journal of Cleaner Production》：Indirect household electricity consumption in Korea: A regional analysis using energy-extended input–output and structural decomposition methods

家庭间接电力消耗对韩国区域电力需求的影响及驱动因素研究，采用能源扩展投入产出表框架和结构分解分析，发现间接电力消耗占比达66.3%-68.1%，服务行业贡献过半且在非都市区更为显著，区域间存在电力密集型产业转移的"空间脱钩"现象，人口小型化趋势进一步加剧间接电力需求。

　　

金明宇|崔俊基|尹智勇

韩国科学技术院绿色增长与可持续发展研究生院，大田，大韩民国

摘要

家庭作为主要的消费主体，在通过生产和提供满足其需求的商品和服务来影响电力使用和温室气体排放方面发挥着重要作用。因此，了解家庭消费模式如何影响电力使用变得越来越重要。本研究利用基于区域间投入产出表的能源扩展型投入产出框架，调查了2005年至2020年间韩国各地区由家庭需求驱动的间接电力消费情况。随后通过结构分解分析，确定了研究期间间接电力使用变化的主要因素。研究结果揭示了四个关键发现：首先，间接电力消费占家庭总电力使用的很大比例，介于66.3%至68.1%之间；其次，服务业是最大的贡献者，几乎占间接电力使用的一半，且在非大都市地区的占比更高，因为这些地区的电力强度较大；第三，区域间结构显示出显著的溢出效应和空间脱钩现象：大都市家庭消费所涉及的电力在电力密集型生产省份得到了不成比例的体现；第四，尽管电力强度有所下降，但这些改进不足以抵消增长的消费需求，家庭规模的缩小进一步增加了间接电力需求。总体而言，这些发现强调了需要制定明确针对家庭间接电力消费及其区域间溢出路径的政策，同时考虑地区和人口差异。

引言

近几十年来，全球家庭电力消费显著增加，成为温室气体（GHG）排放的主要来源（Geng等人，2017年；Guo等人，2018年）。住宅部门占全球二氧化碳当量排放的很大份额，过去几十年来家庭电力消费一直在上升（Goldstein等人，2020年；IPCC，2022年；Park和Yun，2022年）。韩国也遵循这一全球趋势，在过去三十年中家庭电力消费不断扩大，这与收入水平的提高和生活质量的改善相吻合（韩国银行，2025b年；韩国能源经济研究所，2024年）。这些趋势表明，家庭能源需求已不再是国家电力系统中的次要组成部分，理解其结构对于制定能源和气候政策变得越来越重要。

家庭电力消费可以分为两种形式。直接家庭电力消费是指家庭内部用于空间冷却和加热、照明、电器和其他住宅服务的电力。而间接家庭电力消费则是指家庭购买的商品和服务在生产及交付过程中所涉及的电力。这包括食品加工、制造产品、物流、公用事业、医疗保健、教育、休闲和其他消费服务中所蕴含的电力（Chao等人，2019年；Long等人，2021b年）。换句话说，家庭不仅通过直接在电表处的消费影响电力需求，还通过消费支出和购买决策产生影响。先前的研究表明，在韩国（Park和Heo，2007年）、日本（Huang等人，2022年）、中国（Wang和Chen，2020年）和美国（Bin和Dowlatabadi，2005年）等国家，这种间接消费可能与直接家庭消费相当，甚至超过直接消费。这种区分对政策制定很重要，因为直接电力消费非常显眼，通常是能效计划的目标，而间接消费则分散在各个工业部门和地区，很少被视为“家庭”问题。

尽管对家庭部门的关注日益增加，但在韩国背景下仍存在一些空白。首先，大多数现有的韩国研究都集中在全国总量或直接住宅电力消费及其产生的温室气体排放上（Kim，2020年；Ryu等人，2021年）。因此，现有文献对一个地区的家庭需求如何影响其他地区产业的电力使用提供的见解有限。在韩国，高电力强度的生产（如石化、基础材料、公用事业）集中在特定省份，而大部分最终消费发生在大都市地区，这一区域维度非常重要。其次，人口变化尚未完全纳入由家庭驱动的电力需求分析中。韩国的小型和单人家庭数量正在迅速增加，同时平均家庭规模正在下降，家庭在核心大都市地区和周边省份之间的分布也在发生变化（Park和Yun，2022年；Sung等人，2025年）。这种人口结构的变化会通过削弱家庭内部的规模经济效应和改变需求的空间分布来增加人均电力需求。然而，迄今为止，很少有研究明确量化这些人口因素如何影响韩国区域层面的家庭间接电力消费变化。

为了解决这些空白，本研究结合了韩国的区域间投入产出（IRIO）表和区域电力数据，量化了2005年至2020年间16个地区的直接和间接家庭电力消费。通过能源扩展型区域间投入产出（EE-IRIO）框架和结构分解分析（SDA），将电力需求的变化分解为可解释的驱动因素，包括生产强度、经济结构，特别是人口因素，如平均家庭规模和家庭总数。这种方法使分析能够超越全国汇总数据，明确追踪大都市地区的家庭消费如何驱动非大都市地区的电力密集型生产。通过量化人口结构变化（尤其是小型家庭的增加）的作用，该分析提供了对韩国电力系统压力的区域化视角。这一视角强调了关键的政策含义：管理家庭产生的电力需求需要超越住宅效率措施，考虑产业的空间分布和向小型家庭过渡的持续进程。

文献综述

文献综述

家庭对电力需求的贡献已成为能源转型和脱碳讨论中的关键话题（Creutzig等人，2022年；Ma等人，2016年）。在这些文献中，住宅电力通常被分为直接使用（在家中购买和消耗）和间接使用（嵌入在商品和服务中）（Long等人，2019年）。这种区分意味着家庭可归因的电力使用延伸到了生产过程的上游，需要从整个经济角度进行考虑

方法和数据

图1展示了本研究的整体研究框架。方法论框架始于构建一个涵盖2005-2020年的统一EE-IRIO数据库。为了构建一致的多年份数据集，我们整合了韩国银行（BoK）提供的IRIO表、韩国电力公司（KEPCO）的电力消费记录以及国际货币基金组织（IMF）提供的GDP平减指数。由于原始IRIO表在不同年份的区域数据存在差异

直接和间接家庭电力使用

图4展示了2005年至2020年韩国家庭电力消费的全国趋势。从这个图表中可以得出两个主要观察结果：首先，国内间接家庭电力消费一直非常可观，始终约为直接消费的两倍。例如，2005年直接消费为50.87太瓦时，而间接消费为108.79太瓦时；到2020年，这些数字分别上升至74.07太瓦时和144.97太瓦时

讨论

本研究将通常分开处理的两个视角联系起来：直接家庭电力使用和家庭消费所涉及的间接电力。分析证实，间接消费在结构上具有重要意义，通常大于直接使用，并且随着能效提升带来的收益增加而持续增长。这表明，家庭驱动的需求中有一大部分隐藏在工业、物流和服务领域。

一个关键含义是

结论

本研究探讨了韩国家庭消费如何转化为电力需求，既包括家庭内部的直接使用，也包括通过生产系统的间接使用。得出了两个主要结论：首先，可归因于家庭的间接电力消费是核心而非边缘因素；这一需求的很大一部分发生在电力密集型生产地区，而不仅仅是最终消费环节。通过区域间结构分析，我们进一步展示了

CRediT作者贡献声明

金明宇：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、软件使用、方法论设计、调查、正式分析、数据整理、概念化。崔俊基：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、资源协调、项目管理、方法论设计、调查、资金获取、正式分析、概念化。尹智勇：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、资源协调

写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备这项工作时，作者仅使用ChatGPT来提高文本的可读性和语言表达。使用该工具后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对出版物的内容负全责。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了韩国国家研究基金会（NRF）通过基础科学研究计划的支持，该计划由教育部资助（2021R1A6A1A14045741），以及由Korea政府（MSIT）资助的NRF拨款（RS-2025-02312954）。