为什么零散的措施无法解决问题:对英国住宅需求响应的技术创新系统分析,以及采取战略性协调方法的必要性

《Energy Policy》:Why piecemeal is not enough: a technological innovation systems analysis of residential demand response in Great Britain and the case for a strategic coordinated approach

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年05月08日 来源:Energy Policy 9.2

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  阿卡-埃莱娜·米哈拉切 牛津大学,环境变化研究所,南公园路,牛津,OX1 3QY,英国 **摘要** 住宅需求响应(DR)日益被视为向低碳、电气化能源系统转型的重要组成部分。然而,尽管有显著的创新、智能电表的部署以及政策关注度的提高,住宅DR的发展并未达到其技术潜力

  阿卡-埃莱娜·米哈拉切
牛津大学,环境变化研究所,南公园路,牛津,OX1 3QY,英国

**摘要**
住宅需求响应(DR)日益被视为向低碳、电气化能源系统转型的重要组成部分。然而,尽管有显著的创新、智能电表的部署以及政策关注度的提高,住宅DR的发展并未达到其技术潜力或预期的对清洁能源的贡献水平。本文研究了2009年至2024年间英国住宅DR技术创新系统(TIS)的发展情况,基于对300多项记录在案的进展事件的分析以及12次专家访谈。利用TIS框架,本文探讨了政策、市场、技术和用户实践如何共同演变,系统七个功能是如何随时间实现的,以及为什么DR仍处于形成阶段而非增长阶段。分析表明,英国零散的举措——侧重于市场主导的实验、渐进式的监管调整以及对智能电表等基础设施的依赖——使得DR得以出现,但未能实现规模化发展。碎片化的市场、不一致的政策信号、现有参与者及更广泛人群中的认可度不足,以及制度问责制的缺失,限制了系统向自我持续增长轨迹的转型。论文认为,要加速实现英国的清洁能源和电气化目标,需要采取一种战略性的协调方法,将用户置于中心位置,明确方向和目标,加强市场建设,并提供能够协调TIS各功能的治理安排。这些发现为各国设计灵活的能源系统以支持快速脱碳提供了可借鉴的经验。

**1. 引言**
向低碳能源未来的转型是全球性的必然趋势。随着世界努力实现雄心勃勃的气候目标,创新解决方案对于管理电力需求和促进可再生能源的併入电网至关重要。需求响应(DR),广义上定义为“根据信号改变电力消费模式”(Element Energy, 2012, p. 9),是应对这一挑战的工具之一(Eyre et al., 2018)。国际能源署的《2050年净零排放情景》预计到2030年全球DR规模将达到500吉瓦,相当于2020年水平的十倍增长(International Energy Agency, 2024)。尽管澳大利亚、欧盟(EU)、美国和英国(GB)等地区在推动DR方面取得了显著进展(International Energy Agency, 2023),但国际能源署指出仍需更多努力,并建议实施政策框架和创新方法以快速扩大新技术、解决方案和商业模式的规模。住宅部门约占全球能源使用的三分之一,而建筑物的电力使用是温室气体排放的主要来源(Mata et al., 2020; Quintana and Cansino, 2023)。因此,住宅DR在脱碳过程中起着关键作用(Wimalaratna et al., 2025),尤其是在更多家庭购买电动汽车(EVs)和热泵的情况下。

英国在住宅DR发展方面取得了显著进展,特别是通过智能电表的普及以及用户反馈装置、分时电价(TVTs)和智能家电的应用(Carmichael et al., 2021; Davarzani et al., 2021; Nubbe et al., 2020)。2025年的一份报告根据技术、监管和商业特性评估各国大规模部署DR的准备情况时,将英国列为全球第三(Blunomy, 2025)。在2023-2024年冬季期间,超过240万户家庭注册了需求灵活性服务(DFS)这一DR计划,在一年中最寒冷的日子里实现了高达400兆瓦的峰值减少(National Energy System Operator, 2024)。2024年6月,约有9%的家庭使用了TVT(Nesta, 2024)。最后,在2024年12月,政府设定了到2030年的清洁能源目标,计划将DR规模从2.5吉瓦增加到10-12吉瓦(HM Government, 2024a)。

关于住宅DR已有大量研究,涵盖了系统建模、用户行为、社会实践和技术采纳等方面。系统层面的分析估计了转移家庭需求的技术潜力和系统效益(Roscoe and Ault, 2010; Wang et al., 2014),而丰富的社会技术和行为学文献探讨了DR如何影响家庭的意义(Darby, 2018)、用户偏好(Dütschke and Paetz, 2013)、日常习惯(Goulden et al., 2018)以及灵活性的行为驱动力(Gyamfi et al., 2013)。同时,还有研究探讨了DR的公平性、消费者保护及其分配影响(Calver and Simcock, 2021; Powells and Fell, 2019; Torriti and Yunusov, 2020a),以及DR与能源智能家电(如EV充电点、家庭电池和带智能控制的热泵)部署之间的依赖关系(Nicolson et al., 2017b)。一些研究从DR试验(Flaim et al., 2013; Nicolson et al., 2018; Wang et al., 2020)和大规模DR计划(Mihalache et al., 2024)中提取经验教训,另有研究从具体干预措施中提炼政策启示(Calver and Simcock, 2021)或综合实证发现(Parrish et al., 2019)。

在此丰富研究的基础上,本研究旨在回答以下问题:哪些因素促进了英国住宅DR的发展?政策如何加速住宅DR的发展以支持脱碳?通过这些研究,本文对现有学术文献做出了三点贡献:首先,它提供了2009年至2024年间英国住宅DR的纵向系统级分析,追踪了政策、技术、市场和用户实践的共同演变过程;其次,它基于历史模式、治理动态以及自下而上实验与自上而下协调之间的平衡,提出了加速DR进入增长阶段的可行政策建议;最后,如下一节所示,它将技术创新系统(TIS)框架应用于住宅DR,提供了一种将技术、制度和社会维度整合到单一分析方法中的独特视角。

文章结构如下:第2节介绍了提供本分析理论框架的TIS方法;第3节讨论了事件历史分析(EHA)和访谈方法;第4节展示了过去15年英国DR的发展历程,并在第5节进行解释和解读,以提出政策建议;第6节总结并强调了主要政策启示。

**2. 分析框架:技术创新系统**
过去几十年来,创新系统文献提出了TIS的概念,即“专注于特定技术的发展、传播和使用的社会技术系统”(Bergek et al., 2008)。这里的“技术”指的是物质对象及其非物质方面(例如产品、程序、协议)(Das and Van de Ven, 2000)。大量TIS研究集中在旨在减少能源行业温室气体排放的物质供给侧技术上,例如风能(Bergek and Jacobsson, 2003; Jacobsson and Karltorp, 2013; Jacobsson and Lauber, 2006)、太阳能(Jacobsson and Lauber, 2006; Rahimi Rad et al., 2022)和生物燃料(Suurs and Hekkert, 2009a, 2009b)。最近,Annala et al.(2022)和Wachs et al.(2023)使用TIS对DR进行了即时评估:前者研究了DR商业模式向其他市场的转移能力,后者聚焦于美国工业DR的可行性。本研究进一步将TIS的应用扩展到需求侧,分析了其演变和即时表现,揭示了住宅电力DR的物质和非物质方面。

TIS框架旨在为政策制定者提供技术发展和部署的障碍信息(Jacobsson and Karltorp, 2013),并已被用于制定支持各种技术创新的政策建议,例如Johnson and Jacobsson(2001)、Carstens et al.(2019)、Rahimi Rad et al.(2022)或Hacking et al.(2019)的研究所示。遵循这一传统,本研究应用TIS框架分析英国住宅DR的演变,并基于英国案例提出支持其发展的政策建议。TIS由参与者、网络和机构组成,其中一些也可能属于其他TIS的一部分(Jacobsson and Johnson, 2000)。根据Jacobsson and Bergek(2004)的观点,参与者可以是企业、非营利组织或个人。“主要推动者”或“系统构建者”尤为重要,因为他们具有足够的经济或政治影响力来影响技术的开发和传播(Hughes, 1993)。网络将商业和非商业实体联系起来,在知识转移、问题解决、资源积累和影响公众认知方面发挥着基础性作用。机构指约束参与者与社会互动的政策、法规和规范(Edquist and Johnson, 1997),从而影响技术的路径(Jacobsson and Bergek, 2004)。

TIS框架的一个显著特点是它关注功能,即导致技术发展和传播的活动或过程(Hekkert et al., 2007)。因此,TIS框架超越了静态结构,描绘了随时间推动技术变革的活动,即系统的功能及其与其他参与者、网络和机构的互动。功能将TIS的组成部分与其性能联系起来(Jacobsson and Bergek, 2004),因为分析功能的实现可以解释和评估TIS的性能。Bergek et al.(2008)认为“没有理由期望结构与性能直接相关”,因此政策制定者应干预以支持功能的实现,而不是仅仅关注“结构组成部分(参与者、网络、机构)的设置”(Jacobsson and Bergek, 2004)。Hekkert et al.(2007)和Bergek et al.(2008)根据早期文献的综合,列出了TIS可能实现的七个功能。这些功能在GB住宅DR TIS中的实现情况见结果部分(第4节)以及附件1、附件2和附件3。

**知识发展和传播**涉及TIS内部科学、技术和商业知识如何随时间变化以及如何通过网络等途径进行交流。
**对探索方向的影响**指愿景、期望和认知,这些因素决定了新参与者是否会加入TIS,从而起到选择过程的作用。
**创业实验**通过探索新应用来减少TIS的不确定性,其中一些应用可能会失败。
**市场形成**通过为特定技术应用创建临时市场、优惠税收制度或技术补贴,使技术得以起步并适应用户需求。
**认可度**是指技术的接受过程,这可能需要很长时间才能形成,但可以利用网络的建立来促进,但也可能受到现有参与者反对的阻碍。
**资源动员**指的是将人力、资金、能力和资产投入到TIS中。
**正向外部性的发展**是指一个功能的发展如何增强其他六个功能。

像Bergek and Jacobsson(2003)和Jacobsson and Bergek(2004)这样的研究,借鉴了产业发展的循环模型(Tushman and Anderson, 2004; Utterback and Abernathy, 1975),认为评估功能实现的程度不应与TIS所处的发展阶段分开。第5节的讨论利用每个阶段的特点来评估英国住宅DR TIS的发展阶段。

**1. 实验阶段**:此时对TIS的怀疑较多,因为其结果未知。具有不同背景的许多参与者进入和退出TIS,导致多种竞争性技术选择和资源积累。问题解决网络和倡导联盟开始形成,随着知识的积累通过试错过程促进技术的认可度和推动制度变革。市场形成在这个阶段至关重要,因为该技术尚未能够与更为成熟的技术处于平等的竞争地位。市场增长或扩张期的特点是新进入者较少,出现主导性设计,以及渐进性而非颠覆性的创新。由于技术创新系统(TIS)的功能与其组成部分之间的一系列正反馈循环,系统和市场得以自我维持的发展。根据这一文献,本研究分析了英国住宅需求侧(DR)的相关技术创新系统(以下简称GB DR TIS)——这是一个涵盖参与者、网络、机构以及与住宅DR解决方案的开发、传播和使用相关的物质和非物质方面的社会技术配置。研究结果(第4节)描绘了TIS随时间的性能表现(即TIS的功能是如何以及如何良好地被实现的),并基于此功能性能评估(第5节)确定了TIS的发展阶段,并提出了改进其性能的政策建议。

**方法论**
本研究结合使用了事件历史分析(EHA)和专家访谈。EHA有助于追踪住宅DR发展的动态过程;EHA的结果通过专家访谈进行了三角验证,以加强结论并帮助解释TIS的进步速度。

**3.1 事件历史分析**
根据Suurs(2009)的观点,EHA旨在通过监测企业的日常活动来提取关于创新动态的理论见解。Van de Ven(1993)将EHA应用于大型系统,作为一种事后分析方法,用于识别对系统重要的事件,而不仅仅是对个别参与者或项目重要的事件。EHA将变化视为一系列事件,并将其整合到系统分析中。这种方法使TIS研究者能够通过将功能实现与一系列事件联系起来来操作化这些功能(Suurs, 2009)。
作为分析单位,事件被定义为“相对于参与者、机构和/或技术的快速变化实例,这种变化是由一个或多个参与者推动的,并且对所研究的TIS具有某种公共重要性”(Suurs, 2009)。本研究识别了大约300个符合这一定义的事件,包括政策决策、监管咨询、资金分配、商业产品发布、市场进入和退出、重要的DR试验以及DR出版物。即使某些事件对TIS的功能影响较小,只要它们具有影响力,也会被纳入研究范围。研究的目的不是识别所有影响TIS的事件,而是识别最显著的事件,这符合TIS和EHA文献中的最佳实践(Hekkert等人,2007)。研究结果(第4节)将这些事件编织成一个叙述,解释了2009年至2024年间GB DR TIS的发展过程。当某个事件与已形成的叙述相悖或提供了额外信息时,叙述会进行修改以包含该事件,而不会因为其与叙述不符而被排除。

由于本研究关注的是一个特定国家,因此其结果不具备普遍性。然而,通过突出影响英国DR发展的主要事件,EHA为未来的研究提供了参考,有助于其他国家分析DR的演变情况并将其与英国的情况进行比较。

**3.2 访谈**
EHA分析结果通过与专家访谈的三角验证来核实叙述内容并减少偏见,同时增加了对TIS发展速度的见解。2022年5月至2023年12月期间,研究人员与12位GB DR领域的专家进行了访谈,其中7位当时在负责能源政策的中央政府部门——商业、能源和工业战略部(BEIS)工作。大多数访谈是在EHA研究之前进行的,有助于指导后续的研究方向;还有一些访谈是在EHA研究过程中进行的,访谈中提出了有助于解释初步结果的问题。研究采用了目的性抽样方法,确保访谈涵盖了当时几乎所有负责DR政策的高级BEIS官员。此外,还与英国两大电力供应商Octopus Energy和British Gas的灵活性专家进行了访谈,这两家公司共同服务于近一半的英国居民(Ofgem, 2025)。另外还与两位拥有超过15年DR经验的行业专家进行了访谈,其中一位专家曾参与了英国首个DR行业的建立,并熟悉DR TIS的早期发展。访谈采用半结构化形式,首先探讨受访者认为英国住宅DR的潜力和障碍,然后根据受访者的关注点提出开放式问题。访谈还探讨了政策与监管、技术发展以及经济和政治环境等因素在DR发展中的作用。数据在收集后立即进行了匿名处理。访谈摘录见附录1至附录3。

**3.3 研究过程**
研究过程如下所述,是一系列典型的TIS分析和使用EHA的创新系统研究步骤:首先定义研究关注的TIS,然后确定需要解决的关键政策问题。整个过程是迭代的,每个步骤都会导致对前一步结果的重新审视,直到得出足以支持政策建议的结论。

- **步骤1:定义TIS边界**:研究根据作者对住宅DR行业和政策环境的深入理解,定义了TIS的边界及其主要结构组成部分。虽然TIS的边界在结果部分(第4节)中明确给出,但其结构组成部分则通过TIS发展过程的叙述及附录中的事件时间线得以体现。
- **步骤2:识别关键事件**:通过文献研究确定2009年至2024年间影响英国住宅DR发展的关键活动。对于学术文献的查找采用滚雪球式方法,从一组基础性出版物开始(Hart等人,2017;Parrish等人,2020),并通过追踪参考文献、引用和相关文件逐步扩展文献范围。对于非学术来源,也从与英国DR相关的主要政策出版物(HM Government, 2021a, 2017)和负责跟踪DR相关商业和政治发展的国家能源系统运营商(NESO)的历史年度报告开始。由此反向追溯,共审查了200多份资料,包括专家报告、灰色文献、政策文件、网站和专门的能源行业新闻平台。纳入标准是这些资料必须描述直接影响英国住宅DR的发展情况。排除了完全专注于工业和商业(I&C)DR的资料、未明确提及英国情况的国际DR发展资料,以及纯理论性且没有政策或实证意义的资料。
- **步骤3:访谈编码**:访谈内容使用Nvivo软件进行编码,编码依据是与七个TIS功能相对应的分类标准。
- **步骤4:将事件时间线与功能实现对应起来**:将文献研究和访谈编码的结果结合成TIS发展的时间线,并根据Bergek等人(2008)和Hekkert等人(2007)对TIS功能的定义,将事件分类到相应的功能类别中。大多数事件的分类较为直接,但有一个例外情况在结果部分(第4节)中有说明。该部分还解释了事件如何促进TIS功能的实现。
- **步骤5:确定TIS的发展阶段**:根据上述形成期和增长期的特点,得出TIS的发展阶段结论。
- **步骤6:理解TIS的演变**:将时间线分为三个时期,以便通过比较这三个时期来深入分析其发展情况。
- **步骤7:构建叙述**:将所得见解整合成叙述,描述TIS的七个功能在三个发展阶段中的实现过程。
- **步骤8:得出政策启示**:在更广泛的文献背景下分析TIS功能的实现情况,以探讨政策如何加速住宅DR的发展。

**附录1** 到2009年,英国住宅DR TIS的第一个发展阶段中TIS功能的实现情况;**附录2** 到2014年,第二个发展阶段中TIS功能的实现情况;**附录3** 到2024年,第三个发展阶段中TIS功能的实现情况,提供了这15年发展过程中主要事件的时间线。每个阶段的时间线摘要见结果部分(第4节)的图1、图2和图3。

**4. 结果**
- **TIS的范围和边界**:本文分析了2009年至2024年间英国住宅DR TIS的发展情况。TIS的范围涵盖了实现DR的主要技术和产品(如智能电表及其支持的DR定价和计划),以及与这些技术相关的用户实践。智能电表能够自动记录并向能源供应商发送能耗数据。它们使用户能够注册进入需求侧市场(隐性DR)或参与地方或国家级的DR计划(显性DR)(El Gohary, 2024)。自20世纪70年代以来,英国一直使用传统的双费率电表(即非智能电表)来实现双费率需求侧市场,以消纳夜间多余的核能发电量。这些电表在智能电表推广后的使用仍在继续,因此也在研究范围内。此外,电动汽车充电站、带智能控制的家用电池和热泵等非智能设备也属于TIS的研究范围,前提是它们与家庭的DR参与相关。
- **时间范围的选择**:选择2009年至2024年这个时间段,是因为它涵盖了从2009年决定将智能电表作为英国DR不可或缺的推动因素,到政府决定到2030年将DR规模扩大四到五倍以实现清洁能源供应的整个发展过程(HM Government, 2024a)。这些关键时刻对TIS的发展具有重要意义。
- **2009年至2024年英国住宅DR TIS的发展**:本节提供了TIS发展的叙述,分为三个具有特定特征的阶段。附录1至附录3提供了支持这一叙述的详细事件和证据。遵循TIS的实践,本文通过叙述来引用TIS的功能,展示这些功能是如何得到实现的以及它们是如何相互影响的。鉴于参与需求响应(DR)的市场数量众多且性质复杂,本文从两个TIS功能的角度进行分析:零售电力市场主要从创业实验的角度进行分析;所有其他与DR相关的市场则主要从市场形成的角度进行分析。这并不意味着零售市场之外不存在创业实验,也不意味着市场形成(在广义上)在零售市场中不重要,例如通过创造零售市场的细分市场。这种区分只是为了分析的便利。因此,在本研究中,“创业实验”指的是在零售市场中提供的实验性DR产品,如可变费率条款(TVTs)或明确的DR计划——因为这是企业家尝试使DR产品对用户具有吸引力的地方。然而,为了创造有吸引力的产品,DR供应商(如电力供应商、DR聚合商)需要将用户的负荷纳入零售市场上游的各种市场,以获得用户消费变化的补偿。例如,他们可以进入批发市场、容量市场(CM)、平衡机制(BM)和频率响应服务等市场。其中一些市场是国家级别的,主要由国家能源系统运营商(NESO)管理,而其他市场则是地方性的,由配电网络运营商(DNOs)管理。当本文提到“市场形成功能”时,指的是DR供应商进入这些上游市场并从中获得收入的能力,因为正是这一点使得在能源零售市场中提供DR产品变得有利可图。尽管企业家也在这些市场中进行实验,但决定DR产品对用户吸引力的主要因素是市场本身的运作。

4.2.1. 在竞争主导的范式下的DR基础(2009-2013年)
在20世纪90年代末和21世纪初,英国的政策制定者为能源行业勾画了一个愿景,强调竞争和创新在提升用户体验、使能源价格可负担以及实现雄心勃勃的脱碳目标方面的作用(对搜索方向的影响)。这一战略方向促使了这一时期及随后一段时间内市场参与者的激增。在这种背景下,根据欧盟设定的方向,智能电表的推广被视为脱碳的重要支柱(对搜索方向的影响),因为它能够通过家用显示屏(IHDs)的反馈效应实现需求减少和DR。学术界和灰色文献开始研究DR的好处(合法性),并提供关于DR用户和障碍的早期见解(知识发展)。DR主要被视为一种峰值需求减少工具,而不是将更高水平的可再生能源整合到电网中的灵活性机制。这些早期见解为智能电表推广政策提供了依据,并指明了下一步的方向。对于电力网络在智能电表推广后可能管理的智能设备的大量问题,人们开始资助创新试验(资源动员),以评估DR缓解这些风险的潜力(进一步的合法性)。同时,围绕现有的DNO网络出现了各种论坛和合作倡议,汇集了政策制定者、能源供应商和消费者团体,讨论DR的潜在利益和风险。这种合作最终促成了英国需求响应协会(UKDRA)的成立,这是第一个专门代表DR利益相关者的行业组织(合法性)。

随着智能电表推广的进展,供应链和商业合作伙伴关系得到了发展,以支持这一进程(资源动员)。智能能源GB作为一个独立的、政府支持的实体成立,负责在整个英国推广智能电表(进一步的合法性,资源动员)。一些早期的积极外部效应出现了,来自I&C DR行业和Economy 7产品的见解(知识发展)支持了试验的设计(创业实验);初步的经济建模(知识发展)突显了DR的潜在好处(合法性)。由于研究的主要焦点是经济建模,以支持智能电表推广决策,因此这一阶段的大部分知识发展都较为理论化且范围狭窄,除了针对管理大量智能设备挑战的创新试验外,实证研究非常有限。除了试验之外,创业实验受到限制,只有Economy 7电价在市场上可用。市场形成尚未得到充分发展,因为DR供应商几乎没有或根本没有机会进入可以从提供DR产品中获得收入的市场。这一初期阶段在市场形成方面唯一有意义的发展是建立容量市场(CM)作为供应保障机制的步骤。CM于2014年开放,但其设计讨论是在DR TIS的这一阶段进行的,这促使了倡导为DR参与CM创造有利条件的游说团体的出现(合法性)。这些努力与现有行业参与者产生了摩擦,凸显了将DR整合到现有能源市场中的挑战。

4.2.2. 实验性多样化与早期扩展障碍(2014-2019年)
这一时期的发展建立在前几年奠定的基础上,在关键领域取得了显著进展。支持智能电表推广的技术模式从分散式方法转变为集中式方法,通过数据通信公司(Data Communications Company)来实现智能电表的连接性,从而改变了TIS的搜索方向。这种转变扰乱了早期进入者建立的合同安排和供应链,导致智能电表推广推迟,因为早期进入者反对新的方向以保护其现有商业模式。同时,新的合同关系和供应链的建立需要时间。这一时期及随后一段时间内的创新资金(资源动员)扩大了试验范围,允许更广泛地探索各种技术,如点对点电力交易和车辆对电网(车辆到电网)技术,以开发DR产品和服务(创业实验)。创新试验加强了市场参与者之间的合作,使他们能够探索新的DR机会,如社区能源(扩展搜索方向)。这一扩展引入了新的参与者,如地方当局和社区团体(资源动员),导致传统上较少参与能源行业的组织(如地方当局)技能提升(积极外部性)。试验还测试了DR对低收入家庭的分配影响,进一步推动了知识发展,并引发了关于DR TIS搜索方向的疑问,例如所有家庭是否都能或应该参与DR。DR研究在多所大学(如雷丁大学、伦敦大学学院、牛津大学)展开,研究重点扩展到消费者接受度和将DR融入社会实践等领域(进一步的知识发展)。政府资助(资源动员)支持了2018年能源需求解决方案研究中心的成立,该中心汇集了来自英国各地的研究机构,探讨能源需求在加速向净零排放过渡中的贡献(知识传播,合法性)。随着气候目标的日益明确,2019年设定了到2050年实现净零排放的目标,这一时期出现了关于运输和供暖在实现气候目标中作用的信号,包括到2030年一半新汽车达到超低排放的目标(对搜索方向的影响)。加上主要由政府委托的灰色文献强调了DR对气候目标的贡献(知识发展),这种情境降低了对DR TIS未来的不确定性,并增强了其合法性。因此,DR在政策制定和行业界的合法性不仅限于减少峰值需求和解决网络过载,还扩展到了促进热能和交通的电气化,从而实现更雄心勃勃的气候目标。这一时期还见证了网络形成的重大进展。UKDRA的功能被整合到了专注于DR、区域供暖和能源效率的贸易组织——分散式能源协会(Association for Decentralised Energy)中。电力系统运营商(ESO)推出了Power Responsive平台,旨在消除ESO市场中的灵活性障碍,并为能源行业的灵活性发声(市场形成,合法性)。开放网络项目(Open Networks Project)的启动促进了DNOs与其他市场参与者之间的合作,以创建地方灵活性市场(有助于市场形成)。尽管如此,Power Responsive的重点仍在于I&C DR,而在这一时期及下一个时期都没有出现专门针对住宅DR的贸易组织。

这一时期的一个关键发展是引入了半小时结算(HHS),最初是自愿的(选择性HHS),随后变为普遍的(全范围HHS,MHHS)——尽管MHHS的全面实施预计要到2027年才会完成。HHS使电力供应商根据实时使用情况而非每日或每月平均情况来支付电费,激励供应商为其客户提供TVTs(对搜索方向的影响,创业实验)。MHHS以及持续推动智能计量和交通电气化的信号(对搜索方向的影响)促使一些现有企业扩展其业务模式,获取新业务或建立技术能力,以便更有效地参与DR(资源动员)。这一阶段的市场形成取得了缓慢但实质性的进展。DR以不如其他技术有利的条件进入CM,凸显了DR在与现有企业竞争时面临的持续挑战。例如Tempus Energy的法律案件对DR进入CM的条件提出了质疑,最终通过降低参与门槛和延长DR在CM中的合同期限改善了其地位。新进入者如Piclo和Electron开发了技术平台,使系统运营商能够增加各种市场中DR的价值和规模(资源动员,市场形成)。其他新进入者如Kraken Flex和Kaluza创建了技术平台,使能源供应商能够控制和优化用户资产,从而推出创新的DR产品(创业实验)。一些新的创新企业被现有企业收购,以现代化自身的系统。尽管一些早期的商业DR产品开始出现(创业实验),但它们大多基于Economy 7电价。一些现有企业考虑或测试了DR产品,但发现其商业价值不高。新进入零售市场的企业提供了更具创新性的DR产品,但其客户群规模远小于现有企业。新进入者在围绕DR产品建立可持续业务方面也遇到困难,因为DR市场仍然存在许多技术和监管障碍,特别是对于非现有企业而言(例如,市场之间缺乏标准化、无法实现的进入门槛)。政策制定者意识到竞争未能实现预期的消费者保护效果,因此实施了临时价格上限。价格上限削减了能源供应商的收入,增加了现有企业和新进入者的能源零售领域的复杂性,并且如下一节所讨论的,妨碍了资源动员和创业实验。

4.2.3. 整合、颠覆与早期转型信号(2020-2024年)
英国最近的DR发展进一步建立在前几年奠定的基础上,但TIS受到了俄罗斯对乌克兰战争导致的气价飙升的显著影响。政府继续为创新提供资金(资源动员),多项试验将DR与各种清洁能源技术(如电动汽车和热泵)的整合趋势扩展(创业实验)。还建立了生活实验室,以改善对电力使用数据的访问,支持进一步的知识发展。得益于前几年的创新努力,学术研究现在更紧密地融入了网络,进一步推动了知识传播,继续探讨消费者参与、灵活性公平性和自动化等问题(对搜索方向的影响)。2022年冬季,气价飙升引发了严重的能源安全担忧(对搜索方向的影响)。在这一背景下,由Octopus Energy和ESO发起的Turndown试验脱颖而出,它在天然气危机最严重时催生了DFS这一明确的DR市场(市场形成),证明了DR在2022年危机及随后冬季对能源安全的潜在贡献(合法性)。分布式能源系统(DFS)的一个正面外部性在于,它不仅如预期地使自动化的需求响应(DR)合法化,也使手动DR合法化,从而扩展了搜索的方向。在第一年,DFS通过保证的接受价格来补贴DR(资源动员、市场形成),促进了现有企业和新进入者的广泛参与(创业实验),并展示了DR的吸引力,而不仅仅是早期采用DR的客户。这提高了DR在整个社会中的合法性。Smart Energy GB的活动进一步提高了消费者对DR好处的认识(合法性)。然而,第二年DFS补贴的取消(削弱了创业实验)引发了关于该系统是否仍能帮助企业(包括现有企业和非现有企业)开发出盈利的DR产品的质疑(影响搜索方向)。尽管如此,由于DFS的对DR的认可,一些现有企业还是开发了一些商业化的DR产品(创业实验)。

智能电表的实施转向了基于目标的监管框架,这促使能源供应商加大了推广智能电表的力度(资源动员)。然而,智能电表推广和智能 Householding Heating Services (MHHS) 实施的延迟降低了现有企业推出更多商业DR产品的紧迫性,从而减缓了创业实验的步伐。政府在2020年成立了数字化工作组,以加速能源系统的数字化,并在2021年发布了数字化战略,该战略启动了在消费者同意的情况下在系统参与者之间安全共享数据的努力,以支持TVTs等创新产品的发展(影响搜索方向)。同时,政府还建立了智能和安全的电力系统计划,旨在为智能设备定义互操作性和网络安全标准,并将保护DR用户的责任扩展到能源供应商之外的组织(例如DR聚合商)(合法性)。关于电动车和热泵在实现净零排放中的作用的政策信号也更加明确,这有助于巩固DR作为这些技术必要补充的地位(影响搜索方向、合法性)。

市场形成取得了进展,出现了几个重要的发展。非现有市场参与者获得了市场准入和批发市场的机会,这为新进入者提供了平等的竞争环境。一种“灵活性优先”的网络增强方法——即网络需要优先考虑灵活的电网管理解决方案,而不是传统的基础设施升级(影响搜索方向)——促进了本地(DNO)市场的发展,DR可以在其中发挥作用。这引发了关于ESO(能源系统运营商)和DNO市场之间标准化的问题,以消除持续的进入壁垒并简化企业的参与。作为回应,政策制定者设立了市场促进者的角色,该角色在2024年移交给了Elexon,该公司也负责MHHS。预计整体市场的改善将使企业投资于提供DR产品变得有利可图,从而增加创业实验。尽管取得了进展,但仍有一些问题需要解决,例如市场之间的协调、计算收入的基准方法,以及与传统技术平等竞争的环境。此外,关于企业是否能够提供全天不同费率的电价以激励家庭改变需求模式(无论是手动还是通过自动化的TVTs)仍存在疑问。这是因为家庭账单中的大部分组成部分(账单结构)并不反映时间变化(例如政策成本),或者只产生非常微弱的时间信号(例如网络成本)。账单结构中唯一随供需波动的元素是电力的批发成本,而这只占账单总额的不到40%(Nesta, 2024)。

高昂的天然气价格加上价格上限导致了一波前所未有的市场退出潮,其中许多退出者是提供创新DR产品的新进入者(阻碍了创业实验)。这加速了上一个时期已经开始的市场整合趋势,当时现有企业收购了一些创新技术公司。然而,在这一时期的整合表现为现有企业通过监管控制的程序继承了较小、更具创新性的竞争对手的业务组合,导致电力供应市场重新由五到六家大型现有企业控制,类似于21世纪初的情况。这种逆转削弱了之前通过竞争政策减少现有企业市场权力的努力(影响搜索方向)。不过,也有一些现有企业之间的重新安排,例如Octopus Energy——最初是一家具有技术行业专长的新进入者——在2024年成为了英国最大的电力供应商。这种整合标志着从竞争作为实现脱碳、可负担性和能源安全的主要手段的转变。从上一个时期开始,政府越来越采取直接的方式来实现其能源和气候目标(影响搜索方向)。这一转变始于上一个时期实施的价格上限,随后是ESO的国有化(现为National Energy System Operator, NESO)以及引入区域能源空间计划和战略空间能源计划等政策工具,这些计划旨在协调地方和国家能源战略以实现气候目标(影响搜索方向)。在这个不断发展的治理格局中,英国能源监管机构Ofgem也获得了净零排放的任务(影响搜索方向)。

然而,政策制定者没有明确界定在新体制下支持DR发展的责任,留下了DR可能被其他更广泛的政府政策忽视的风险。从竞争转向更加直接和协调的脱碳方式还得到了通过创造就业机会和在英国更公平地分配财富及投资的经济增长承诺的支持,尽管DR并非这些计划的核心内容,这对DR的合法性来说是一个机会的损失。2024年,工党上台执政,其使命是使英国成为清洁能源超级大国,并将清洁能源目标从2035年提前到了2030年。在此背景下,2024年12月发布的《清洁能源行动计划》首次明确了DR的明确目标:将DR容量从2024年的2.5 GW增加到2030年的10-12 GW(影响搜索方向)。2025年7月发布的《清洁灵活性路线图》——该研究仅跟踪了截至2024年的DR发展——巩固了现有的和新行动,以支持DR的发展,并制定了跟踪其实施的治理框架。同时,政府发布了关于DR用户参与的咨询,包括更好地协调和强化准确DR信息传递的潜力。前者通过阐述系统运营商如何平衡DR与其他技术之间的竞争环境来支持DR TIS(需求响应基础设施系统)的市场创建功能;后者旨在提高DR在早期采用者之外的用户中的合法性。两份文件都将DR称为“消费者主导的灵活性”,并详细讨论了DR对用户的好处,表明了向更加以用户为中心的DR TIS发展方式的转变。

总之,2009年至2024年间英国DR TIS的发展特点是随着政策驱动因素、市场动态和技术进步的相互作用而逐步演变。尽管在所有功能方面都取得了进展,但这一过程中的挑战包括市场碎片化、政策决策实施延迟以及DR在现有企业中的合法性问题。TIS正处于一个关键节点,新的政策发布表明需要加速DR TIS的发展。

5. 讨论
基于前一部分的见解,本节探讨了政策如何加速住宅DR的发展,以进一步支持脱碳目标。它首先评估了当前英国住宅DR TIS的发展阶段,然后评估了迄今为止所采取的策略和方法在推动系统加速发展方面的有效性,最后提出了加速DR发展的政策建议。

5.1 英国DR TIS:发展阶段
分析框架区分了TIS的形成期和增长期。将这些概念应用于英国DR TIS,本节认为英国DR TIS过去15年的发展代表了形成期。Tushman和Anderson(2004)认为,TIS从形成期过渡到增长期的一个潜在特征是出现了一个主导设计,解决了关于技术发展方向的不确定性。在英国,过去15年中,TIS的创业实验和知识发展功能稳步发展,多次试验和实验解决了一些与提供DR产品相关的技术不确定性。例如,试验探讨了DR在交通和热能电气化过程中防止网络过载的作用。然而,试验在相对有限的参与者中测试了多种DR产品,导致了对某些产品偏好的信号冲突和不确定性,这是试验的典型结果(1998年)。例如,关于手动DR在保障供应安全方面的作用(Mihalache等人,2024年)仍存在疑问,或者DR是否以及如何能够帮助燃料贫困的家庭减少账单支出也存在疑问。

超出试验范围的创业实验主要限于复制Economy 7模式的电价,其中大多数电价仅适用于电动车和热泵所有者。这表明了组件标准化,符合Utterback和Abernathy(1975)的创新动态模型,可能是隐式DR的潜在主导设计的迹象。然而,尚不清楚这种主导设计是否与到2030年将DR容量增加到10-12 GW的搜索方向相匹配。为了整合更多的可变可再生能源,隐式DR可能需要比Economy 7模式更动态的产品。此外,这种新兴的主导设计仍可能受到监管发展和市场变化的影响,以及电动车、电池和热泵采用率的影响。即使电动车和热泵能够迅速大规模推广,也不确定除了早期采用者之外,它们的所有者是否也会接受DR产品。此外,即使在DR TIS的第三阶段,也不清楚大部分DR将来自TVTs(隐式DR)、国家项目(如DFS,显式DR)、地方项目,还是它们的组合。

根据Bergek和Jacobsson(2003)的观点,增长期的特点是技术的自我维持扩散和扩展,企业规模通过有机方式或通过合并和收购实现集中和增长。如结果部分(第4节)所述,DR TIS的第二阶段出现了一些市场整合,而在第三阶段由于2021年的市场退出而加速了这一整合。然而,这种整合尚未导致大众市场DR产品的快速和自我维持的普及。即使那些收购了创新初创企业或升级了IT平台以实现DR的现有企业,仍然只向早期采用者提供有限的TVT类型。这表明DR在现有企业中的合法性有限,以及对早期采用者之外用户合法性的连锁影响。几乎所有接受采访的行业专家都预计,MHHS将迫使现有企业将其TVT产品扩展到大部分客户群,但预计MHHS要到2030年中期才会完成。

这些特征与形成期的核心属性一致,在这一时期,多种技术、商业模式和市场结构相互竞争和演变,直到形成一个更稳定和标准化的系统,能够支持所关注技术的持续增长。

5.2 DR发展的零散方法——政策含义
英国的案例研究表明,过去15年中DR的发展得益于一系列基础性的促进因素:第一个时期开始推广带有智能电表的IHDs(智能住宅设备),第二个时期开始实施MHHS,第三个时期开始数字化并定义ESA标准和用户保护。在所有三个时期,创新资助也发挥了重要作用。这些基础性推动因素在图4中得到了展示,它们表明了发展需求侧灵活性(DR)所需的最小政策干预措施——这些措施可以作为各国可能希望效仿的范例。下载:下载高分辨率图片(657KB)下载:下载完整尺寸图片 图4. 英国需求侧灵活性推动因素在“英国需求侧灵活性技术体系”(GB DR TIS)中的作用。虽然这些基础性推动因素是必要的,但它们本身并不足以使GB DR TIS进入增长阶段,因为其发展和实施一直是零散的,直到最近才缺乏一种战略性的协调方法。尽管政策文件讨论了需求侧灵活性的障碍并提供了一些消除这些障碍的步骤,但在分析期间,它们并没有提出一个关于需求侧灵活性发展的战略性协调方法。这导致了在分析的15年内,该技术体系对搜索功能方向的影响频繁变化。

在英国,首次出现战略性协调方法的迹象是在2025年的《清洁灵活性路线图》中。该路线图为实现到2030年10-12吉瓦的需求侧灵活性目标提供了蓝图,并为系统参与者分配了明确的行动和截止日期。其他支持需求侧灵活性发展并避免搜索方向频繁变化的方法包括定义具体的需求侧灵活性目标(而不是仅仅设定愿景),以及明确谁负责实现这些目标,或者建立一个专门负责需求侧灵活性发展的机构或职能。

仅智能电表的实施就导致了该时期对需求侧灵活性潜力的不同估计。尽管政府独立或委托开发了多种灵活性方案,但政策制定者对于需求侧灵活性技术体系发展前15年内系统所需的需求侧灵活性规模和类型并没有设定明确的预期。正如与政府官员的访谈所揭示的那样,政策制定者认为智能电表的推广和热能存储(MHHS)本身就足以通过市场力量促进需求侧灵活性产品的开发,Nystr?m等人(2024年)在瑞典的研究中也发现了这一观点,他们认为智能电表可以自动鼓励家庭参与需求侧灵活性,而无需额外的支持性政策愿景。

没有理由认为零散的方法最终不会导致需求侧灵活性技术体系的增长。实际上,这种方法刺激了所有技术体系职能的发展,产生了类似其他技术体系文献中观察到的正反馈循环(Jacobsson和Bergek, 2004; Suurs和Hekkert, 2009b)。例如,智能电表的推广通过定义支撑需求侧灵活性的计量技术类型,有助于搜索功能的方向发展;通过智能能源英国(Smart Energy GB)的建立增强了合法性;并通过培训智能电表安装人员支持电动汽车和热泵的安装。第三阶段出现的标准旨在确保能源存储设备(ESAs)的互操作性和网络安全,从而增加了对支持需求侧灵活性的技术的信任;数字化则通过促进行业参与者之间的数据共享,促进了创业实验。

大量的创新资金,结合鼓励竞争和新市场进入的政策环境,通过创业实验促进了知识的发展和传播。该技术体系吸引了许多来自不同领域的企业,Bergek和Jacobsson(2003)认为这是技术体系发展的一个基本特征。通过这些组织积累的创新是扩大技术体系规模的关键(Naber等人,2017)。其中一个例子是Octopus Energy,最初是一家科技公司,它通过发起“调低试验”(Turndown Trial)成为需求侧灵活性技术体系的主要推动者,这一试验导致了分布式储能系统(DFS)的创建,并通过其供应业务展示了其需求侧灵活性支持平台Kraken Flex如何支持创新的交易型虚拟电厂(TVTs),后来将其平台出售给了能源行业的企业。

这种方法还促进了合作伙伴关系的建立和网络的扩展,增强了技术体系的合法性,不仅仅是新进入者和早期采用者。正如Hargreaves等人(2013)所指出的,参与试验的组织在汇总经验、影响政策制定、建立数据存储库以及促进与主要能源公司的合作关系方面发挥了关键作用。此外,在需求侧灵活性起步不到15年的2022-2023年天然气价格危机期间,它显著地提高了对能源供应安全性的贡献,这对其脱碳的贡献带来了希望。

5.3. 加速需求侧灵活性增长的战略性协调方法
政府计划在未来五年内至少将需求侧灵活性容量增加四倍,这突显了将需求侧灵活性技术体系推进到增长阶段的紧迫性。虽然零散的方法在许多方面是有效的,但它也留下了必须解决的关键技术体系职能差距,以支持这一加速扩张。正如Johnson和Jacobsson(2001)所指出的,缺乏战略性协调方法可能会阻碍关键技术体系职能的发展。此外,正如Carstens等人(2019)所提到的,明确的长期目标是推动技术体系进入增长阶段的关键。以下小节将确定在需求侧灵活性技术体系成功扩展方面特别需要更加明确战略性协调方法的领域。

5.3.1. 合法性和用户视角
需求侧灵活性产品的普及依赖于现有企业的接受度。然而,智能电表推广和热能存储的延迟,以及搜索方向的变化,使得现有企业推迟了对需求侧灵活性技术体系的资源投入。此外,诸如价格上限之类的更广泛的政策进一步助长了现有企业的不作为。相反,政策必须应对现有企业的反对意见,因为他们的利益可能与采用需求侧灵活性技术不一致,正如Grünewald等人(2012)在分布式电力存储背景下发现的那样。

除了获得现有企业支持的合法性挑战外,需求侧灵活性产品的更广泛普及还需要获得更广泛公众的认可。迄今为止,零散的方法主要通过确保能源存储设备互操作性和网络安全的标准来建立用户对技术的信任。然而,这种方法并未完全考虑到用户需求的多样性,例如未拥有电动汽车或热泵的用户群体。Annala等人(2022)在芬兰应用需求侧灵活性技术体系框架时也发现了类似的合法性缺乏问题。正如Nystr?m等人(2024)在瑞典案例研究中指出的,忽视用户多样性可能会强化消费者行为的简化模型,例如资源人(Resource Man)或经济人(Homo Economicus)(Strengers, 2014)假设消费者基于对其能源消耗的良好理解做出理性和积极的决策。这种方法可能会忽略需求侧灵活性发展的复杂和多样化途径。本研究和Verbong等人(2013)以及Nicholls和Strengers(2015)的的研究都提倡在制定需求侧灵活性政策时纳入多样化的用户视角。

此外,向需求侧灵活性过渡的经济效益必须清楚地传达给当地社区和地方政府,他们的支持对于激发需求侧灵活性的参与至关重要。正如Jacobsson和Bergek(2004)以及Goulden等人(2018)所建议的,如果没有直接的利益回报,市场激励可能无法产生足够的动力来有效扩大需求侧灵活性技术体系的规模。

5.3.2. 协调和责任
本研究中发现的零散方法反映了El Gohary(2024)在欧盟需求侧灵活性发展中所指出的“价格信号范式”。与El Gohary的分析类似,本研究强调了这种方法的潜在后果:责任在系统参与者之间的分散,政策制定者和监管机构将技术体系发展的责任推给了配电网络运营商(DNOs)、能源供应商和聚合商,而这些角色又将责任转嫁给了最终用户,其中许多人可能不了解、未准备好或对需求侧灵活性不感兴趣。D'Ettorre等人(2022)也指出,分散的监管框架导致传统市场参与者和新市场参与者之间的角色和责任不明确,阻碍了丹麦、法国、意大利和西班牙的需求侧灵活性规模化。

一个重要的问题是,未能在系统参与者之间建立明确的交付责任,也无法有效协调各方努力以实现这些目标。Torriti(2024)和Mihalache等人(2024)之前的研究强调了缺乏机构协调的问题,这阻碍了需求侧灵活性的发展。这种协调差距不仅危及了技术体系顺利进入增长阶段的过渡,还削弱了政策制定者对过渡节奏的控制能力和将需求侧灵活性政策与其他政策领域(如热能和交通电气化)对齐的能力。

缺乏一个明确且可见的需求侧灵活性技术体系向增长阶段过渡的路径,加上对关键推动因素(如智能电表和热能存储)延迟影响的不确定性,可能会使政策努力变得复杂。此外,缺乏协调还增加了单一失败点风险。例如,被任命为市场促进者的Elexon公司,在发展技术体系的市场功能方面发挥了关键作用,但也负责延迟但至关重要的热能存储计划以及其他核心政府项目,尽管政府和监管机构对Elexon的交付质量几乎没有控制手段,除了声誉激励之外。

5.3.3. 市场发展
值得注意的是,直到2022年DFS启动之前,英国的需求侧灵活性技术体系的发展并没有建立专门的需求侧灵活性市场——这些市场通常被认为是促进学习、改善价格/性能和在形成阶段塑造用户偏好的关键(Jacobsson和Bergek, 2004)。这挑战了Sonsaard等人(2023)的观点,即吸引人的激励和高回报是在初始阶段鼓励用户参与需求侧灵活性计划的必要条件。在英国,商业模式是在没有专门激励的情况下发展起来的,而是由创新试验和其他推动因素驱动的。

然而,这种方法是否足以在2030年前加速需求侧灵活性的增长还有待商榷。虽然政府对电动汽车和热泵等技术的补贴间接刺激了对需求侧灵活性产品的需求,但在各种市场中产生收入的需求侧灵活性仍然存在重大障碍。配电网络运营商市场仍处于起步阶段,而新设立的市场促进者角色旨在标准化配电网络运营商和能源服务供应商(NESOs)市场,可能需要多年才能带来实质性变化。随着2023年DFS保障接受价格的取消,DFS的未来可行性和它将吸引的需求侧灵活性类型也存在不确定性。

在意大利和西班牙(Torriti等人,2010)、德国(Koliou等人,2014)、法国和瑞典(Eid等人,2016)、比利时和希腊(Forouli等人,2021)或美国(Liu, 2017)等国家,不同市场之间价值积累不足,使得需求侧灵活性不具吸引力。

5.4. 加速需求侧灵活性增长:政策建议
鉴于气候变化的紧迫性,快速发展住宅需求侧灵活性技术体系对于英国和其他旨在实现热能和交通电气化并整合大量可再生能源的国家至关重要。借鉴英国案例的教训,本节概述了如何通过政策在英国和国际范围内加速需求侧灵活性的增长。

主要的政策建议是从一开始就采取战略性协调方法。这意味着识别特定国家背景下所有基础性的需求侧灵活性推动因素(参见图4中的英国特定推动因素),制定明确的交付时间表和交付方法,以避免技术体系搜索方向的不必要变化,从而提供更大的投资确定性。战略性协调方法还意味着主动识别职能履行方面的差距,防止出现类似英国的情况,即合法性和市场形成职能滞后。通过解决这些差距,政策制定者可以减少延迟并降低将技术体系推进到增长阶段的风险。战略性协调方法可以从明确的目标开始,反向确定所需的干预程度,例如是否需要退出型TVTs(交易型虚拟电厂),要求公用事业公司提供这些服务,或在必要时提供补贴。

从一开始就将用户置于政策框架的中心也很重要,以确保用户需求和偏好充分融入需求侧灵活性系统的开发中。这涉及到早期制定政策决策,确定哪些类型的用户预计会参与需求响应(DR)活动,正如Mihalache等人(2024年)所讨论的,以明确需求响应系统的搜索方向;同时,正如Kamana-Williams等人(2026年)所言,需要清晰地传达用户参与DR能够获得的好处以及潜在的风险和缓解措施,从而确保用户对DR活动的早期和广泛认同。一种战略性的协调方法可以为需求响应系统的七个功能设定绩效标准。公开报告DR系统的绩效指标可以确保在需要时能够迅速采取干预措施来解决障碍和差距。这种方法还可以提前发现进展缓慢的功能,并有助于识别那些能够相互促进发展的积极外部性。

为相关系统参与者定义明确的角色和责任,将确保他们之间的协调以及对履行DR承诺的问责制。在英国,这意味着要明确划分中央政府、能源监管机构、国家系统运营商、市场促进者和地方政府在DR中的职责。最后,将DR政策与其他长期政策协调一致,可以确保所有举措协同作用,推动DR系统的向前发展。例如,可以将电动车和热泵的补贴与用户参与DR活动挂钩。这种综合方法可以将以前分散的系统要素结合起来,使它们能够相互促进。

下图5展示了两种方法之间的区别:一种是渐进式方法(用深灰色表示),它假设像智能电表推广和创新资金这样的DR促进因素会自然地推动DR的发展;另一种是战略性协调方法(用虚线表示),从一开始就明确需要建立哪些DR促进因素以及它们如何共同实现一个共同目标。

**图5. 渐进式DR发展方法与战略性协调方法**

**6. 结论与政策意义**

本研究考察了2009年至2024年间英国住宅需求响应系统(DR TIS)的演变过程,以理解住宅DR发展的状况、未能大规模推广的原因及其对未来政策的启示。通过对300多项文献记载的发展情况和12次专家访谈的分析,发现尽管所有七个DR系统功能都有所进展,但系统仍处于形成阶段。智能电表、热泵健康计划(MHHS)或创新资金等DR促进因素成功引发了DR活动,但并未带来自我持续的增长。在分析的三个时期中,知识发展、资源动员和创业实验稳步推进,这得益于持续的创新资金支持和新企业的进入,这些新企业带来了多样化的能力。然而,政策信号的不连贯性、智能电表推广等DR促进因素实施中的延迟以及治理安排的变化削弱了指导搜索方向的作用,并降低了企业的投资积极性。合法性问题始终是一个挑战,尤其是在那些商业驱动力有限的核心企业中。对于用户而言,DR仍然了解不足,相关的提议往往只针对使用特定技术的早期采纳者,限制了其普及。在整个15年期间,市场形成是最薄弱的环节。直到2022年需求响应法案(DFS)的出台,英国才建立了专门的DR市场,而国家和地方灵活性市场的限制阻碍了提供商建立稳定的收入来源。即便近期有所进展,市场碎片化、基准评估方法不明确以及非核心企业的准入不平等等因素仍然限制了可持续商业模式的发展。

这些动态共同解释了为什么英国的DR系统未能形成主导 design、一致的用户需求或强大的正反馈循环。该系统积累了大量实验成果,但未能实现规模扩展。主要依靠渐进式的监管调整、竞争政策以及智能电表和热泵会自然促进DR采用的预期,这种做法不足以加速DR发展,以达到脱碳和电气化所需的水平。为了实现英国到2030年将DR容量提升到10-12吉瓦的目标,需要从渐进式方法转向战略性协调方法。本研究指出了这种方法的几个关键组成部分:首先,DR政策必须以用户为中心,设计适合不同家庭需求的DR产品——而不仅仅是早期采纳者或使用电动车的用户,并根据用户反馈不断优化产品设计;加强与用户的认同感对于扩大参与度至关重要。其次,政策制定者应提供明确、一致的发展方向,为每个DR系统功能设定长期目标和绩效指标,这将为企业和投资者带来更大的确定性,减少预期中的反复变动,并支持更有效的资源调动。公开报告进展情况有助于及早发现潜在问题。第三,必须加强机构间的协调和问责制,当前的管理框架缺乏对DR成果的明确责任划分,这可能导致重复工作、协调不一致和单点故障的风险。明确划分中央政府、监管机构、国家系统运营商和地方政府之间的职责,将有助于DR系统的更连贯发展。第四,市场形成需要持续关注,消除国家和地方灵活性市场的壁垒,协调不同市场间的方法,并确保DR技术与传统技术之间的公平竞争,这对于企业大规模提供DR产品以及实现DR的全面系统价值至关重要。最后,DR政策应与其他长期战略(包括电动车和热泵的部署以及地方能源规划)保持一致。协调的政策设计可以在各个DR系统功能之间创造积极的外部性,避免发展上的碎片化。

总的来说,英国的经验表明,虽然基础性的促进因素是必要的,但它们不足以实现住宅DR的规模化发展。要从形成阶段快速过渡到成长阶段,需要在政策、市场、技术和用户参与方面进行有针对性的战略协调。
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