Автономное энергоснабжение частного дома: как правильно выбрать систему энергоснабжения.

Производство продуктов питания часто включается в исторические автономные проекты для обеспечения безопасности. ^[14] Квалифицированное и интенсивное садоводство может поддержать взрослого на площади от 100 квадратных метров на человека. ^{[15] [16]} , возможно, требуя использования органического земледелия и аэропоники. Некоторые проверенные системы интенсивного производства продуктов с низким уровнем затрат включают городское садоводство (в помещении и на открытом воздухе). Выращивание в закрытом грунте может быть выполнено с использованием гидропоники, в то время как выращивание на открытом воздухе может осуществляться с использованием пермакультуры, лесного садоводства, беспахотного земледелия и бездействия сельского хозяйства.

Теплицы также иногда включаются (см. Биотинктура Земного корабля).Иногда они также оснащены системами орошения или системами теплоотвода, которые могут соответственно орошать растения или помогать накапливать энергию солнца и перераспределять ее ночью (когда теплицы начинают остывать). ^{[ необходима ссылка ]}

Связь [править | править источник]

Все большее число активистов предоставляют бесплатные или очень недорогие веб-услуги и услуги электронной почты, используя совместные компьютерные сети, которые управляют беспроводными одноранговыми сетями. Сетевое обслуживание обеспечивается группой соседей, каждый из которых использует маршрутизатор как бытовую технику.Это минимизирует проводную инфраструктуру, ее стоимость и уязвимости. Созданные таким образом частные сети Интернет-протокола могут работать без использования коммерческого провайдера.

Сельские электрические сети могут быть соединены «оптическим фазовым кабелем», в котором одна или несколько стальных бронепроволок заменены стальными трубками, содержащими оптоволокно. ^[17]

Спутниковый доступ в Интернет может обеспечить высокоскоростное соединение с удаленными точками, однако это значительно дороже, чем проводные или наземные беспроводные системы.Также можно использовать Wimax и формы пакетной радиосвязи. В зависимости от скорости и задержки этих сетей они могут быть способны ретранслировать трафик VoIP, что устраняет необходимость в отдельных услугах телефонии. Наконец, проект Internet Radio Linking Project дает возможность сочетать старые (дешевые) местные радиовещания с увеличившимся диапазоном доступа в Интернет.

В зависимости от местоположения может быть доступна мобильная телефонная сеть, которая может предоставлять услуги передачи голоса и данных. Спутниковые телефонные системы также могут использоваться в качестве стационарных или переносных телефонов и могут быть интегрированы в УАТС или локальную IP-сеть.

1. ↑ Вэйл, Бренда и Роберт (2000). Новый автономный дом . Лондон: Thames & Hudson Ltd. ISBN 0-500-34176-1. .
2. ↑ «Новый институт алхимии» (веб-сайт). Зеленый центр . Проверено 10 января 2010.
3. ↑ ВОЗ | Питательные минералы в питьевой воде и потенциальные последствия для здоровья потребления деминерализованной и реминерализованной питьевой воды с измененным содержанием минералов: консенсус совещания
4. ↑ Cistern Design, Университет Аляски, ссылка на 27 декабря 2007 г.
5. ↑ Swales, заменяющие водостоки: Пол Хокен, Амори Ловинс и Хантер Ловинс, «Natural Capitalism», гл.5. С. 83. Цитируемый объект — Village Homes, Дэвис, Калифорния, построенный в 1970-х годах Майклом и Джуди Корбетт.
6. ↑ Sunfrost ставки 15 куб. футов холодильников на 0,27 кВтч / день (2007-12-27), в то время как газовые холодильники Dometic (ранее Servel) охлаждают только 8 куб. футов для 325 Вт непрерывно (то есть 7,8 кВтч / день). В качестве альтернативы они используют около 8 галлонов сжиженного газа в месяц, что в большинстве случаев дороже, чем эквивалентная электроэнергия.
7. ↑ Пол Гипе, «Энергия ветра для дома и бизнеса»
8. ↑ Гипе, там же.
9. ↑ Eaton Power; см. спецификации и руководства. Ссылка 2007-12-27
10. ↑ Генераторы Колера; см. спецификации и руководства. Ссылка 2007-12-27
11. ↑ Стивенс, Дон. Сентябрь 2005 г. «Годовое геосолнечное отопление как устойчивое решение для жилых домов для умеренного климата, хотя и менее чем идеальная доступность солнечной энергии в сезон отопления за день». («Запрошенный документ для Глобальной конференции по устойчивому строительству, 2005 г., Токио, Япония»). Сайт Greenershelter.org.Проверено 16 сентября 2007.
12. ↑ Стивенс, там же.
13. ↑ Белая книга Capstone Microturbine (PDF), дата обращения 28 декабря 2007.
14. ↑ Список публикаций Нового института алхимии, дата обращения 05.02.2010.
15. ↑ «Городская усадьба вкратце» Путь свободы
16. ↑ Как вырастить полноценную диету на площади менее 1000 квадратных футов Дэйв Духон и Синди Гебхард, 1984, 200 стр. Публикации Ecology Action GROW BIOINTENSIVE (R)
17. ↑ Northern Economics Inc. и Electric Power Systems Inc.Апрель 2001 г. «Отчет о проверке энергетического плана сельских районов Аляски». (Отчет опубликован на сайте правительства). Министерство торговли, местного населения и экономического развития Аляски, через dced.state.ak.us. Проверено 16 сентября 2007.

Размеры гексаюрта

границ | Продвижение децентрализованных устойчивых энергетических систем в различных сценариях поставок: роль стремления к автаркии

1. Введение

На Всемирном климатическом саммите в Париже в декабре 2015 года международное сообщество согласилось сократить выбросы CO ₂ , чтобы удерживать глобальную температуру ниже повышения на 2 ° (UNFCCC, 2015).Для достижения этой амбициозной цели широко признается необходимость трансформации нынешней энергетической системы, основанной на ископаемом топливе. Считается, что децентрализованные системы возобновляемых источников энергии играют важную роль в декарбонизации производства энергии во всем мире (IPCC, 2007, 2011). За последние два десятилетия доля возобновляемых источников энергии в производстве энергии и электроэнергии значительно увеличилась. В 2015 году мощности возобновляемых источников энергии составляли 30% от всех мощностей в мире (IRENA, 2016).Помимо уже существующих гидроэнергетических систем, многие страны мира предпочитают производить электроэнергию с помощью солнечных или ветряных систем (REN21, 2016).

Интеграция возобновляемых источников энергии в электроэнергетические системы ставит ряд проблем. Для энергетических систем, основанных на высокой доле возобновляемых децентрализованных технологий, согласование спроса и предложения труднее из-за сильных колебаний производства электроэнергии на фотоэлектрических и ветроэнергетических установках в течение дня и года.Напротив, производство электроэнергии на гидроэлектростанциях, геотермальной энергии и на основе биомассы может обеспечивать базовую нагрузочную способность и заменять централизованные варианты. Использование всего разнообразия децентрализованных технологий использования возобновляемых источников энергии — это первый шаг к обеспечению стабильности системы. Основная задача сетевого оператора — согласование спроса и предложения, что обеспечивается за счет интеграции децентрализованной вырабатываемой электроэнергии в «классические» централизованные энергосистемы. В частности, суточный пик солнечной энергии в летние дни должен быть скорректирован, чтобы поддерживать баланс сетевой инфраструктуры.Для распределения электроэнергии до конечных точек потребления необходимо дальнейшее расширение сети (Sims et al., 2011). Поскольку политический процесс строительства новых линий электропередачи сложен и поэтому часто требует много времени, все больший упор делается на развитие интеллектуальных сетей и зданий с интеллектуальным управлением на стороне спроса (Torriti, 2012). Распространение систем хранения электроэнергии является дополнительным средством повышения соответствия между спросом и предложением в децентрализованных энергетических системах.Крупные гидроэлектростанции с насосным питанием — самая дешевая технология хранения электроэнергии. Расположенный в горных регионах, потребность в транспортировке накопленной электроэнергии через энергосистему сохраняется. Технология преобразования энергии в газ, которая преобразует электроэнергию в транспортируемое газовое топливо путем разделения воды на кислород и водород, является еще одной возможностью использовать избыток электроэнергии от ветровой или солнечной генерации. Дополнительным вариантом хранения энергии является использование систем хранения энергии сжатым воздухом.Идея состоит в том, чтобы хранить сжатый воздух в больших подземных пещерах. Технологии производства энергии из газа и сжатого воздуха все еще находятся на стадии исследований и еще не готовы к выпуску на рынок (Lund and Salgi, 2009; Jülch, 2016). Ожидается, что наряду с этими технологиями, использование небольших электрохимических хранилищ, расположенных в частных домах, будет играть важную роль в поддержании стабильности сети (Denholm et al., 2010). В то время как в предыдущие годы системы электрохимического хранения были недоступны для среднего домовладельца, технический прогресс и увеличение отдачи от масштаба привели к снижению цен на системы.С 2014 года средняя цена на такие аккумуляторные системы хранения снизилась более чем на 30% (BSW-Solar, 2016).

Учитывая рост цен на электроэнергию, вскоре будет достигнут момент, когда частным домовладельцам станет более выгодно напрямую потреблять солнечную электроэнергию собственного производства вместо того, чтобы подавать ее в сеть (Weniger et al., 2015; Kairies et al., 2016 ; Цапф, 2017). Недавнее исследование Korcaj et al. (2015) показали, что намерение внедрить фотоэлектрические системы (частично) зависит от воспринимаемой выгоды от автаркии, предоставляемой системой.Они концептуализировали автаркию как индивидуальную возможность обезопасить и контролировать часть энергоснабжения и стать независимыми от поставщиков энергии (Korcaj et al., 2015). Использование систем хранения электроэнергии могло бы повысить степень автономии энергии домовладельцев, поскольку это позволяет им увеличить количество электроэнергии, производимой собственными силами, которую они могут использовать для себя. Мы ожидаем, что в дополнение к повышенной степени энергетической автаркии использование систем хранения электроэнергии дает несколько психологических преимуществ, которые выходят за рамки простого энергетического преимущества.Исследования показали, что отдельные потребители связывают с концепцией автаркии другие неэнергетические аспекты, такие как независимость, автономия, самодостаточность, надежность поставок и контроль (Fischer, 2004; Rae and Bradley, 2012; Valkering et al., 2014 ; Römer et al., 2015). При рассмотрении психологических аспектов мотивации человека важную роль, вероятно, будут играть вопросы самоопределения (Deci, Ryan, 1985, 1991) и контроля (White, 1959; Bandura, 2001). Поэтому мы ожидали, что стремление людей к автаркии станет решающим фактором для принятия энергетических систем с накоплением электроэнергии.

В настоящем исследовании (см. Рисунок 1) количественное онлайн-исследование (Исследование 1) было объединено с качественными проблемно-ориентированными интервью (Исследование 2), чтобы выявить психологические аспекты стремления к автаркии и их значимость для принятия решения о покупке инновационных энергетических систем. Выбранный нами подход к анализу в этой новой области исследований является многообещающим, поскольку обеспечивает следующие преимущества обеих методологических парадигм. Онлайн-опрос позволил нам количественно оценить готовность участников платить, их предполагаемую автаркию, осуществимость и желательность в различных сценариях поставок, обеспечивая 80% автаркии энергии.Хотя техническая конфигурация сценариев и, следовательно, степень автаркии были идентичными, диапазон автаркии варьировался в зависимости от сценария: энергетическая автаркия на (1) уровне домохозяйства, (2) районе и (3) уровне небольшого города. Целью проблемно-ориентированных интервью было более глубокое изучение множества психологических аспектов стремления к автаркии, указанных в исследовании 1. Примененная техника полуструктурированного интервью позволила нам задавать заранее определенные вопросы, а также узнать об отдельных аспектах помимо заранее определенных.Таким образом, респондентов сначала опросили об их восприятии трех сценариев поставки, а затем задали общие вопросы об их субъективном взгляде на самообеспечение электроэнергией и энергией. Методологический рабочий процесс представлен в схематическом виде на Рисунке 1.

Рисунок 1 . Схематический обзор методологического рабочего процесса.

2. Теоретические основы

2.1. Психологические аспекты стремления к автаркии

Способ организации личного энергоснабжения в значительной степени зависит от индивидуальных или субъективных соображений.В случае стремления к автаркии такие личные размышления о преимуществах и недостатках достижения высокой степени энергетической автаркии могут повлиять на принятие решений. Как и в случае с любой другой желаемой целью, стремление к автаркии определяется различными мотивами, личными ценностями, индивидуальными мнениями, привычками и социальными нормами. Предыдущие исследования децентрализованных устойчивых энергетических систем показали, что решения о покупке основываются не только на финансовых соображениях (Fischer, 2004; Jager, 2006; Korcaj et al., 2015; Römer et al., 2015). Решение вести себя экологически безопасным образом также сильно зависит от ценностей, мотивов и норм людей (Hansla et al., 2008; Lindenberg and Steg, 2013). Так, например, потребители предпочитают экологически чистые инновации, такие как электромобили, которые отражают их экологические ценности, а также их предполагаемый спрос в повседневной жизни (Hahnel et al., 2014a, b). Что касается решений о покупке фотоэлектрических систем (ФЭ), указывается, что стремление к автаркии служит дополнительным сильным предиктором отношения домовладельцев к системам, что, в свою очередь, влияет на намерения домовладельцев покупать (Korcaj et al., 2015). Желание генерировать энергию независимым, самоопределенным и самодостаточным способом, по-видимому, является решающим фактором в достижении принятия и приверженности. Автаркию концептуально связывают с различными психологическими конструкциями, такими как стремление индивидов к независимости (Jager, 2006; Leenheer et al., 2011; Müller et al., 2011; Schmidt et al., 2012; Valkering et al., 2014; Römer et al., 2015; Engelken et al., 2016), автономия (Fischer, 2004; Späth and Rohracher, 2010; Rae and Bradley, 2012), самодостаточность (Fischer, 2004; Späth and Rohracher, 2010; Leenheer et al. al., 2011; Мюллер и др., 2011; Рэй и Брэдли, 2012; Schmidt et al., 2012; Römer et al., 2015; Brosig и Waffenschmidt, 2016; Engelken et al., 2016), надежность поставок (Rae and Bradley, 2012; Römer et al., 2015) и сила контроля (Fischer, 2004; Valkering et al., 2014).

Römer et al. (2015) показали, что близость к автаркии и озабоченность потребителей безопасностью поставок являются сильными факторами, влияющими на намерение приобрести небольшие системы хранения электроэнергии.Их концепция автаркии состоит из независимости от коммунальных предприятий, возможности автономного выбора и возможности быть самодостаточным (Römer et al., 2015). Согласно Brosig и Waffenschmidt (2016), (некоторые) люди обладают личным желанием быть автаркиками. Они показали, что некоторые пользователи готовы повысить уровень своей самообеспеченности, отказавшись от использования бытовых электроприборов (Brosig and Waffenschmidt, 2016). Исследование приемлемости малых теплоэлектроцентралей показало, что наиболее важными мотивами для принятия этих систем были стремление к независимости, стремление к автономии, видение самодостаточных домашних систем и стремление к личному контролю. (Фишер, 2004).Кроме того, участие в проектах умных сетей частично зависит от предполагаемой доступности управляющих устройств и возможности стать более энергонезависимыми (Valkering et al., 2014). Желание стать независимым от поставщиков электроэнергии было определено как важный аспект покупки фотоэлектрической системы среди голландских домовладельцев (Jager, 2006). Опрос потребителей среди голландских домохозяйств был сфокусирован на анализе самого автаркического поведения и показал, что на намерение генерировать собственную энергию влияет забота потребителей об окружающей среде, их привязанность к технологиям и репутация электроэнергетических компаний (Leenheer et al., 2011). Идея энергетической автономии, самодостаточности и энергетической автономии может быть определена в тематическом исследовании австрийского альпийского района, в котором сильная сеть участников выработала общее видение для продвижения необходимых социально-технологических преобразований в направлении устойчивого минимума. -углеродная энергетическая система (Späth and Rohracher, 2010). Устойчивые сообщества часто связаны с энергетической автономией, которая характеризуется высокой степенью самоуправления, возможностью хранить и использовать энергию самостоятельно и способностью действовать независимо.Местные жители ценят получаемые выгоды от повышения надежности снабжения и возможность снижения затрат и выбросов углерода (Rae and Bradley, 2012). Несколько регионов в Германии, Швейцарии и Австрии продвигают идею региональной энергетической автаркии, которая концептуализируется как полностью полагающаяся на внутренние ресурсы для удовлетворения своих потребностей в энергии. Сравнение этих случаев показало, что сильным мотивом инициаторов было укрепление местной экономики и снижение зависимости от внешнего импорта ресурсов (Müller et al., 2011; Schmidt et al., 2012). Engelken et al. (2016) пришли к аналогичному выводу. Чтобы проанализировать, почему муниципалитеты стремятся к энергетической независимости, они провели опрос среди 109 крупных муниципалитетов Германии. Результаты подтвердили, что ожидаемые налоговые поступления, экологическая осведомленность и независимость от частных коммунальных компаний повлияли на стремление крупных компаний к самообеспечению энергией (Engelken et al., 2016).

Помимо индивидуальных аспектов, связанных с концепцией автаркии, необходимо учитывать также социальные аспекты.Децентрализованные системы возобновляемой энергии часто требуют высокого уровня коммуникации между участниками. Это предполагает налаженное сотрудничество между соседями, арендаторами или домовладельцами. Энергетические кооперативы, являющиеся многообещающим способом стимулирования распространения возобновляемых источников энергии на региональном уровне, могут рассматриваться как социальная сеть участников, приверженных достижению высоких показателей автаркии и самодостаточности (Yildiz, 2014; Yildiz et al., 2015 ). Аспекты участия, взаимодействия и доверия особенно важны для социальных отношений в организациях, таких как энергетические кооперативы (Yildiz et al., 2015). Например, проекты возобновляемых источников энергии, разработанные гражданами по восходящей линии, с большей вероятностью будут приняты общественностью, чем нисходящие проекты, разработанные крупными компаниями (Rogers et al., 2008). Участие финансовых граждан оказалось успешным в снижении сопротивления и повышении признания проектов в области возобновляемых источников энергии (Yildiz, 2014). Сравнение ветряной фермы, находящейся в собственности местного сообщества, и нескольких ветряных электростанций, разработанных и принадлежащих крупной компании в Шотландии, показало, что общественное отношение к развитию ветряных электростанций более позитивно в тех областях, где местное сообщество принимает непосредственное участие (Warren and McFadyen, 2010).Даже для таких крупных проектов, принадлежащих разработчикам, предоставление местным жителям таких общественных благ, как рабочие места или инвестиционные возможности, рассматривается как эффективная стратегия снижения сопротивления и повышения признания (Cass et al., 2010). Холстенкамп и Кахла (2016) провели опрос среди акционеров и членов общественных энергетических компаний, чтобы проанализировать их инвестиционные мотивы. Результаты показали, что для членов энергетических кооперативов экономические соображения относительно получения прибыли менее важны, чем для членов товариществ с ограниченной ответственностью (Holstenkamp and Kahla, 2016).Исследование инициатив в области возобновляемых источников энергии на уровне сообществ показало, что межличностное и социальное доверие между местными жителями и группами выгодно для реализации проектов, поскольку люди положительно относятся к участию и в процессе развития в целом (Walker et al., 2010 ). Идентификация с местным сообществом рассматривается как важный детерминант для активного участия граждан и поддержки кооперативного поведения (Stürmer et al., 2008).

Несмотря на разнообразие исследований, посвященных различным аспектам автаркии, эмпирическая концептуализация и определение концепции автаркии и ее аспектов все еще отсутствуют.Что касается технологий возобновляемых источников энергии, которые влияют на объективную автаркию, необходимо изучить различные психологические аспекты стремления к автаркии, чтобы дать более точные прогнозы решений домовладельцев о покупке и поддержать внедрение систем.

2.2. Психологические теории, объясняющие стремление к автаркии

Психологические теории позволяют лучше понять основные психологические механизмы стремления к автаркии. В частности, при изучении влияния стремления к автаркии на решения о покупке следует принимать во внимание аспекты человеческой мотивации, вопросы самоопределения и контроля.

2.2.1. Теории управления

Идея фундаментальной потребности в контроле над окружающей средой широко обсуждалась в психологических исследованиях (White, 1959; DeCharms, 1968; Seligman, 1975; Thompson, 1981; Bandura, 1996). Люди стремятся влиять на окружающие их ситуации, контролировать текущие процессы и предвидеть разворачивающиеся события (White, 1959). Уайт (1959) разработал и определил концепцию компетенции, которую можно определить как способность эффективно взаимодействовать с окружающей средой.Люди склонны считать себя причиной действий и изменения окружающей среды (DeCharms, 1968). Чтобы быть эффективным, не нужно осуществлять контроль. Вместо этого достаточно, если ситуация воспринимается как управляемая (Селигман, 1975; Томпсон, 1981). Согласно Бандуре (2001), «способность осуществлять контроль над природой и качеством своей жизни является сущностью человечности». (стр.1). Поэтому Бандура (1977, 1982, 1996) разработал концепцию самоэффективности, индивидуального восприятия или веры в свои способности выполнять запланированное поведение.В рамках теории запланированного поведения (Ajzen, 1985, 1991) концепция воспринимаемого поведенческого контроля совместима с конструкцией самоэффективности.

Когда эти аспекты контроля принимаются во внимание при эксплуатации энергетических систем, вполне вероятно, что внедрение и распространение технологических инноваций улучшится. Например, участие пользователей в процессах реализации показало, что восприятие пользователями контроля восстановлено, что облегчает принятие используемых технологий (Baronas and Louis, 1988).Контроль, концептуализированный внутренней самоэффективностью и внешними условиями содействия, оказался одним из основных определяющих факторов восприятия простоты использования новой внедренной технологии (Venkatesh, 2000).

2.2.2. Теория самоопределения

Теория самоопределения (Deci and Ryan, 1985, 1991) подчеркивает, что люди преследуют цели, чтобы удовлетворить три врожденные психологические потребности: автономию, компетентность и взаимосвязь. Автономия описывается как желание самоорганизоваться и инициировать собственное поведение, в то время как компетентность относится к желанию чувствовать себя эффективным во взаимодействии с окружающей средой и при выполнении действий.Родство, напротив, означает, что у людей есть желание чувствовать связь с другими и получать поддержку от важных окружающих (Ryan and Deci, 2000, 2006). Кроме того, Deci и Ryan (2000) провели различие между содержанием целей и регулятивными процессами, посредством которых эти цели достигаются. Люди осознают важность целей для себя в соответствии со своими личными устремлениями. Некоторые цели обеспечивают больший потенциал для удовлетворения трех психологических потребностей, чем другие.Помимо содержания целей, регулирующие процессы достижения цели определяют результаты целенаправленного поведения. Опытная автономия, компетентность и взаимосвязь во время выполнения действия приводят к повышению производительности и большей устойчивости поведенческих изменений (Deci and Ryan, 2000).

Принимая во внимание эти индивидуальные тенденции к самоопределению в процессе внедрения и эксплуатации энергетических систем, вероятно, что принятие технологических инноваций улучшится.Например, предыдущее исследование (Roca and Gagné, 2008; Yoo et al., 2012; Nikou and Economides, 2014) объединило теорию самоопределения с моделью принятия технологий (Davis, 1989), которая оказалась одной из основные модели в объяснении принятия технологий. Ожидается, что два фактора, воспринимаемая полезность и кажущаяся простота использования, будут основными определяющими факторами поведения пользователя. Первая, воспринимаемая полезность, относится к убеждению человека в том, что использование определенной технологии улучшает его / его производительность.Вторая, воспринимаемая простота использования, определяется как уверенность человека в том, что использование конкретной технологии не требует усилий (Davis, 1989). В случае средств электронного обучения на базе Интернета желание продолжать использовать информационные технологии возрастает, если пользователи воспринимают себя автономными и компетентными, а также когда они чувствуют связь и поддержку со стороны коллег (Roca and Gagné, 2008). У людей развивается более высокая мотивация использовать электронное обучение на рабочем месте, когда они независимо решают, следует ли демонстрировать определенное поведение и когда они могут действовать автономно (Yoo et al., 2012). Отношение к использованию мобильной оценки в значительной степени зависит от воспринимаемой автономии, компетентности и взаимосвязи (Nikou and Economides, 2014). Что касается поведения в окружающей среде, самоопределившиеся люди обычно недовольны состоянием окружающей среды и, как следствие, более охотно участвуют в поведении, защищающем его (Pelletier et al., 1998). Кроме того, было обнаружено, что автономные люди более последовательны в своих экологических установках и поведении во времени (Villacorta et al., 2003). Участники усвоили мотивацию в отношении самостоятельно выбранных экологических целей в большей степени, когда они воспринимают ситуацию как поддерживающую автономию и когда их право выбора соблюдается (Osbaldiston and Sheldon, 2003). В случае потребления энергии в домашних условиях автономная мотивация существенно влияет на энергосберегающее поведение потребителей (Webb et al., 2013).

2.2.3. Предположения

Мы предположили, что степень энергетической автаркии, которая определяется количеством энергии, генерируемой системой (ами) возобновляемой энергии данного человека, его района или его сообщества, является лишь одним из множества аспектов концепции психологической автаркии. актуально для оценки таких систем.В соответствии с этим предположением и представленными теориями самоопределения и контроля, неэнергетические аспекты стремлений к автаркии должны быть рассмотрены при изучении принятия технологических инноваций, влияющих на автаркию. Примерами таких неэнергетических аспектов являются стремление к независимости, автономии, самодостаточности, надежности снабжения и возможности контроля. Предполагаемые психологические компоненты представленных сценариев отражены в Таблице 1.

Таблица 1 .Предполагаемые психологические составляющие представленных сценариев.

В случае принятия решений о покупке децентрализованных устойчивых энергетических систем мы ожидали, что люди будут отдавать предпочтение технологическим системам, которые поддерживают их независимость, автономность, самодостаточность, надежность энергоснабжения и контроль над их энергоснабжением. Таким образом, на решения о покупке децентрализованных инноваций в области устойчивой энергетики должно влиять воспринимаемое домовладельцами стремление к автаркии и ее многочисленные аспекты, выходящие за рамки простой энергетической автаркии.

3. Исследование 1: Интернет-опрос

3.1. Метод

3.1.1. Участников

Всего онлайн-исследование завершили 168 участников (100 женщин). Средний возраст участников составлял 32,5 года (SD = 13,3). Стремясь получить удобную выборку, со знакомыми студентами и не студентами связывались по электронной почте, в социальных сетях или напрямую. Мы попросили участников переслать электронное письмо, содержащее ссылку на онлайн-опрос, дополнительным потенциальным участникам.Участники заполнили анкету онлайн и не получили компенсации. Все участники проживали в Германии. Участие заняло около 15 мин. Поскольку участники добровольно согласились заполнить онлайн-опрос, вполне вероятно, что наша выборка содержит систематическую ошибку самоотбора, что может привести к тому, что выборка не будет полностью репрезентативной для населения.

В соответствии с этическими стандартами, описанными Немецким научным фондом (DFG, 2016), психологические исследования на здоровых людях освобождаются от этического одобрения, если исследование не связано с личным риском, высоким физическим или эмоциональным стрессом и когда участники полностью осведомлены об этом. цели и процедуры исследования.Что касается нашего исследования, участники добровольно согласились заполнить анкету онлайн и имели возможность отказаться от участия в любой момент опроса. Участники были полностью проинформированы о целях и порядке проведения опроса. Информированное согласие было получено от всех участников перед началом исследования. Ответы были анонимными и закодированы таким образом, что невозможно было связать утверждения с конкретным предметом. Поскольку онлайн-опрос полностью соответствует этическим требованиям Немецкого научного фонда (DFG, 2016), одобрение этического комитета ответственным этическим комитетом не требуется.

3.1.2. Типовой проект дома

Исследование было основано на дизайне внутри субъектов с факторным сценарием (домохозяйство / район / небольшой город) и зависимыми переменными — готовностью платить, воспринимаемой автаркией, предполагаемой осуществимостью и предполагаемой желательностью.

3.1.3. Разработка и характеристика трех сценариев

Целью разработки сценария было варьировать различные предполагаемые психологические компоненты стремления к автаркии, сохраняя при этом постоянную энергетическую автаркию (см. Таблицу 1).Поскольку участники указали на свою готовность платить за реализацию описанных сценариев, было важно, чтобы сценарии были реалистичными и представляли возможные будущие условия. Сценарии включали широкий спектр децентрализованных систем возобновляемой энергии, таких как фотоэлектрические и солнечные тепловые модули, электрохимические хранилища и небольшие теплоэлектростанции (Schmidt et al., 2012). Во всех трех сценариях постулировалась степень автаркии энергии 80%, подразумевая, что 80% спроса на энергию покрывается за счет внутренних ресурсов.Кроме того, было подчеркнуто, что электроэнергия будет производиться из 100% возобновляемых ресурсов (Leukefeld and Prutti, 2014; Weniger et al., 2015; KfW, 2016). Основное различие между тремя изображенными сценариями заключалось в диапазоне автаркии: (1) домохозяйство, (2) район или (3) уровень маленького городка. Во всех трех сценариях участников просили представить, что они живут в собственном доме. Использование иллюстраций в экспериментальных исследованиях должно осуществляться с осторожностью, чтобы избежать искажающего воздействия на восприятие участников.Предыдущие исследования показали, что использование несовершенных иллюстраций может привести к неправильной интерпретации предполагаемого содержания (Feenstra, 2012). По этой причине мы объединили иллюстрации трех сценариев с соответствующими текстовыми материалами (L’Orange Seigo et al., 2013). Дизайн графиков (см. Рис. 2–4) и длина описаний были максимально похожи во всех трех сценариях, отличаясь только диапазоном автаркии. Различные ключевые слова использовались для запуска и обрамления представленных настроек и различного диапазона автаркии в разных сценариях.Мы предполагаем, что предполагаемые психологические аспекты стремления к автаркии, такие как независимость, автономия, самодостаточность, надежность поставок и контроль, будут различаться в трех сценариях. Таким образом, восприятие и оценка участниками каждого сценария должны отличаться в результате различного диапазона автаркии.

Рисунок 2 . Сценарий домохозяйства: энергетическая автаркия на уровне домохозяйства.

Рисунок 3 . Сценарий соседства: энергетическая автаркия на уровне микрорайона.

Рисунок 4 . Сценарий маленького городка: энергетическая автаркия на уровне маленького городка.

3.1.3.1. Сценарий домохозяйства

В сценарии домохозяйства участников просили представить, что они живут в собственном доме в небольшом городке в сельской местности. В этом сценарии фотоэлектрические и солнечные тепловые модули на крыше вырабатывают электричество и теплую воду. Небольшая теплоэлектроцентраль в подвале дома обеспечивает дополнительную электроэнергию и энергию.Электрохимическая система хранения хранит излишки электроэнергии, произведенные в доме, обеспечивая их в периоды низкого или полного отсутствия энергии, например, в ночное время или в пасмурную погоду. Производство и потребление в домашнем хозяйстве оптимизируется с помощью компьютерного менеджера энергопотребления (см. Рисунок 2).

3.1.3.2. Сценарий района

В сценарии соседства дом соединен с несколькими домами в ближайшем соседстве.Техническая конфигурация состоит из тех же технологий, что и в Домашнем сценарии. Единственное отличие состоит в том, что технологические системы используются совместно и коллективно участвующими домовладельцами по соседству. Опять же, на большинстве крыш есть фотоэлектрические и солнечные тепловые модули. В некоторых подвалах небольшие теплоэлектроцентрали обеспечивают район дополнительной мощностью и энергией, а батареи накапливают электроэнергию для последующего потребления энергии. Компьютерный энергоменеджер соединяет дома по соседству и оптимизирует производство и потребление энергии по соседству (см. Рисунок 3).

3.1.3.3. Сценарий маленького городка

В сценарии «Маленький город» дом соединен с несколькими другими домами, расположенными в пределах небольшого городка (то есть за пределами ближайшего района). Техническая конфигурация состоит из тех же технологий, что и в двух других сценариях. Основное отличие от сценария «Домохозяйство и микрорайон» состоит в том, что технологические системы, все еще находящиеся в каждом из частных домов, коллективно используются участвующими домовладельцами, расположенными в небольшом городке.Технологические устройства для выработки и хранения энергии идентичны первым двум сценариям. Компьютерные менеджеры по энергопотреблению соединяют дома в маленьком городке и оптимизируют производство и потребление энергии в маленьком городке (см. Рисунок 4).

3.1.4. Зависимые переменные

3.1.4.1. Готовность платить

Для оценки готовности платить за реализацию описанного сценария участникам было предложено представить, что дополнительные затраты будут добавлены к цене на электроэнергию.Мы использовали прямой подход (Le Gall-Ely, 2009; Miller et al., 2011), прося участников напрямую заявить о своей готовности платить за реализацию следующим пунктом: «Сколько вы готовы платить больше за реализация описанного сценария? » Для дополнительной иллюстрации была предоставлена ​​информация о том, что средняя цена на электроэнергию составляла около 28 процентов за кВтч (BDEW, 2016). С учетом потребления небольшой семьей 5000 кВтч в год годовой счет за электроэнергию составляет около 1400 евро.Кроме того, небольшая таблица проинформировала их, что повышение цены на 1/5/10 цента за кВтч приведет к дополнительным расходам в размере 50/250/500 евро в год. Участники сообщили о своей готовности платить по каждому сценарию, указав сумму, которую они были готовы добавить к фиксированной цене на электроэнергию в размере 28 процентов за кВтч. Нам хорошо известна методологическая неточность гипотетического запроса испытуемых о том, что они готовы платить за реализацию сценария. Мы явно оставили открытым вопрос, принадлежит ли используемая система или нет, избегая возможных затрудняющих воздействий на предоставленные ответы.Наша главная цель заключалась в оценке относительных межличностных различий в восприятии трех сценариев, а не в определении абсолютных значений.

3.1.4.2. Воспринимаемая автарки

Воспринимаемая автаркость сценариев оценивалась по одному пункту: «Как вы воспринимаете автаркию описанного сценария?» Участники указали свое восприятие по 6-балльной шкале Лайкерта. Участники указали свое восприятие по 6-балльной шкале Лайкерта в диапазоне от 1 ( определенно не автаркичный ) до 6 ( полностью автаркичный ).Шкала типа Лайкерта — один из наиболее часто используемых инструментов опроса для измерения отношения и мнения к определенному утверждению или вопросу (Likert, 1932; Carifio and Perla, 2007).

3.1.4.3. Предполагаемая осуществимость

Воспринимаемая осуществимость сценариев оценивалась по одному пункту: «Как вы оцениваете осуществимость описанного сценария?» Участники указали на свою предполагаемую осуществимость по 6-балльной шкале Лайкерта.Участники указали на свою предполагаемую осуществимость по 6-балльной шкале Лайкерта в диапазоне от 1 ( определенно невыполнимо, ) до 6 ( полностью выполнимо, ).

3.1.4.4. Воспринимаемая желательность

Воспринимаемая желательность сценариев оценивалась по одному пункту: «Как вы оцениваете желательность описанного сценария?» Участники указали свое восприятие по 6-балльной шкале Лайкерта. Участники указали свое восприятие по 6-балльной шкале Лайкерта в диапазоне от 1 ( определенно нежелательно, ) до 6 ( совершенно желательно ).

3.1.5. Процедура

Онлайн-исследование началось со вводной страницы, на которой упоминалась общая тема научного проекта. Перед тем, как были представлены три сценария автаркии, участники сообщили о своей демографии. Впоследствии каждый из трех сценариев автаркии был представлен в рандомизированном порядке. Участники сообщили о своей готовности платить, о своей предполагаемой автаркии, о своей предполагаемой осуществимости и о своей предполагаемой желательности для каждого сценария. Наконец, участники имели возможность сообщить общие комментарии, и их поблагодарили за участие.

3.2. Результатов

В нашем эксперименте каждого участника попросили оценить все три сценария. Этот план повторных измерений, сравнивающий различия внутри субъекта, казался наиболее подходящим для нашего статистического анализа (Field, 2014). Поскольку мы хотели измерить восприятие трех различных сценариев, а не определять оптимальный профиль продукта, мы решили не применять совместный анализ (Green et al., 2001). Для каждой из зависимых переменных был применен односторонний дисперсионный анализ с повторными измерениями (rmANOVA), чтобы проверить влияние факторного сценария.Когда тест Мочли показал, что предположение о сферичности было нарушено, степени свободы были скорректированы с использованием оценок Хьюна – Фельдта. Чтобы учесть накопление альфа-ошибок из-за многократного тестирования, мы применили поправку Бонферрони для каждого из проведенных анализов, изменив уровень значимости с p = 0,05 до 0,0125.

3.2.1. Готовность платить

Результаты показали, что факторный сценарий оказал значительное влияние на готовность платить, F (2, 334) = 8.97, p <0,001, ηp2 = 0,051; Huynh — Фельдт исправил ( ϵ = 0,94). Результаты апостериорных сравнений с использованием поправки Бонферрони подтвердили, что существуют также значительные различия между парами средних значений сценария. Среднее значение готовности платить в сценарии домохозяйства значительно отличалось от сценария района ( p = 0,003) и сценария маленького городка ( p = 0,002). Между сценариями района и маленького городка разница была статистически незначимой ( p = 1).Средние значения сценариев показаны на Рисунке 5.

Рисунок 5 . Средние значения в евроцентах за кВтч и евро в год для трех сценариев поставки; слева y — ось: доплата за кВтч; справа y — ось: в результате дополнительные расходы в год при годовом потреблении 5 000 кВтч. ANOVA с повторными измерениями выявил значимый основной эффект: F (2, 334) = 8,97, p, <0,001, ηp2 = 0,051. Парное сравнение показало, что готовность платить больше была выше в сценарии домохозяйства, чем в сценарии соседства ( p = 0.003) и чем в сценарии маленького городка ( p = 0,002), но разница между двумя последними сценариями не была значительной ( p = 1). Планки погрешностей отображают доверительные интервалы 95%. N = 168 (100 самок). * p ≤ 0,0125.

3.2.2. Воспринимаемая автарки

Результаты показали, что факторный сценарий оказал значительное влияние на воспринимаемую автаркию, F (2, 334) = 58,16, p <0,001, ηp2 = 0.258; Huynh — Фельдт исправил ( ϵ = 0,94). Результаты апостериорных сравнений с использованием поправки Бонферрони подтвердили, что существуют также значительные различия между парами средних значений сценария. Среднее значение воспринимаемой автаркии в сценарии домохозяйства значительно отличалось от сценария района ( p <0,001) и сценария маленького городка ( p <0,001). Между сценарием «Район» и «Маленький городок» разница была статистически незначимой ( p = 0.014). Средние значения сценариев показаны на рисунке 6.

Рисунок 6 . Средние значения воспринимаемой автаркии, предполагаемой осуществимости и предполагаемой желательности для трех сценариев предложения. Повторные измерения ANOVA выявили только значительный основной эффект для воспринимаемой автаркии, F (2, 334) = 58,16, p, <0,001, ηp2 = 0,258, и значительный основной эффект для воспринимаемой желательности, F (2 , 334) = 7,14, р <0.001, ηp2 = 0,041. Парное сравнение показало, что воспринимаемая автаркия была выше в сценарии домохозяйства, чем в сценарии соседства ( p <0,001) и чем в сценарии маленького городка ( p <0,001). Парное сравнение показало, что воспринимаемая желательность была выше в сценарии маленького городка, чем в сценарии домохозяйства ( p = 0,003) и чем в сценарии района ( p = 0,006). Планки погрешностей отображают доверительные интервалы 95%. N = 168 (100 самок). * p ≤ 0,0125.

3.2.3. Предполагаемая осуществимость

Результаты показали, что не было значительного влияния факторного сценария на воспринимаемую осуществимость, F (2, 334) = 2,84, p <0,062, ηp2 = 0,017; Huynh — Фельдт исправил ( ϵ = 0,96). Средние значения сценариев изображены на Рисунке 6.

3.2.4. Воспринимаемая желательность

Результаты показали, что факторный сценарий оказал значительное влияние на воспринимаемую желательность, F (2, 334) = 7.14, p <0,001, ηp2 = 0,041. Результаты апостериорных сравнений с использованием поправки Бонферрони подтвердили, что существуют также значительные различия между парами средних значений сценария. Среднее значение воспринимаемой желательности в сценарии маленького городка значительно отличалось от домашнего хозяйства ( p = 0,003) и сценария района ( p = 0,006). Между сценариями «Домохозяйство» и «Район» разница была статистически незначимой ( p = 1).Средние значения сценариев показаны на Рисунке 6.

3.3. Обсуждение

Результаты показали, что самая высокая готовность платить (см. Рисунок 5) была обнаружена для сценария домохозяйства. Сравнивая результаты с приведенной стоимостью электроэнергии (LCOE) фотоэлектрических систем (PV) в Германии (ISE, 2013), можно сделать интересное наблюдение. Согласно Fraunhofer ISE (2013), приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) фотоэлектрических (PV) электростанций в Германии в 2013 году составляла 7.8 и 14,2 цента за кВтч. С дополнительными затратами в размере 11 процентов за кВтч и, как следствие, дополнительными затратами в размере 550 евро в год, готовность платить (см. Рисунок 5) для сценария домохозяйства находится в пределах LCOE для фотоэлектрических электростанций. В будущем ожидается дальнейшее снижение затрат (ISE, 2013). Что касается воспринимаемой автаркии (см. Рисунок 6), результаты показали, что она также была самой высокой в ​​сценарии домохозяйства. Мы предполагаем, что на восприятие сценария домохозяйства, в частности, влияют психологические аспекты стремления к автаркии, в то время как для двух других сценариев эти аспекты, по-видимому, менее важны.Из-за того, что диапазон автаркии варьируется, количество вовлеченных людей отличается от сценария к сценарию, как и итоговые процессы общения и принятия решений. Сценарий домохозяйства характеризуется гипотетической ситуацией, когда испытуемые живут в своих собственных домах только с членами своей семьи. Они контролируют текущие процессы и не несут ответственности за других людей в процессе принятия решений. Вероятно, они убеждены, что они сами обеспечат себе энергоснабжение (Brosig and Waffenschmidt, 2016), не полагаясь на внешнюю поддержку.Как следствие, они могут считать себя автономными и самодостаточными субъектами (Fischer, 2004; Römer et al., 2015). В отличие от этого, количество вовлеченных лиц увеличивается в сценарии микрорайона и маленького городка. Испытуемые зависят от других и вынуждены отвечать не только членам своей семьи, но и людям в своем районе и своем маленьком городке. Некоторые решения необходимо принимать вместе, чтобы они были эффективными. Совместное использование технологий делает необходимым четкое и эффективное общение, в котором межличностное и социальное доверие является ключевым элементом (Walker et al., 2010; Йылдыз и др., 2015). Следовательно, субъекты могут считать себя менее самоопределенными и менее автономными в этих сценариях, чем в сценарии домохозяйства. Некоторые из них могут больше не быть убеждены в том, что они дёргают за ниточки и, следовательно, не могут влиять на текущие процессы. Интересно, что предполагаемая желательность (рис. 6) была самой высокой в ​​сценарии маленького городка, напротив. В отличие от готовности платить, мы предполагаем, что на восприятие желательности влияют скорее социальные и политические соображения, чем психологические аспекты стремления к автаркии.При реализованной степени энергетической автаркии 80% и поставке электроэнергии, состоящей на 100% из возобновляемых источников энергии в каждом сценарии, вполне вероятно, что субъекты воспринимают все сценарии как многообещающие для уменьшения зависимости от ископаемого топлива и стимулирования необходимого CO ₂ — сокращение (Engelken et al., 2016). Тот факт, что в сценарии маленького городка больше домов и людей принимают участие в декарбонизации и устойчивом преобразовании энергии и производства электроэнергии, возможно, был причиной определенного предпочтения сценария маленького городка (Rae and Bradley, 2012).Что касается осуществимости, все сценарии были восприняты как вполне выполнимые (см. Рисунок 6). Похоже, что участники основывали свое решение в основном на технических конфигурациях, которые были идентичны во всех трех сценариях.

Подводя итог, мы предполагаем, что субъекты предпочитают сценарий, который позволяет им достичь независимости от поставщиков энергии и обеспечить их энергоснабжение, а также который позволяет им стать автономными, самодостаточными и контролировать текущие процессы.Наше предположение основано на конкретной конфигурации трех сценариев поставок и на том, как они были восприняты участвующими субъектами. Для надежной интерпретации выявленных результатов мы провели 13 полуструктурированных интервью в исследовании 2, чтобы укрепить наше предположение и более глубоко изучить многочисленные психологические аспекты стремления к автаркии, указанные в исследовании 1.

4. Исследование 2: полуструктурированные интервью

4.1. Метод

4.1.1. Участников

Всего осенью 2015 г. было опрошено 13 человек (6 женщин).Их средний возраст составлял 44 года, от 21 до 80 лет. Выборка состояла из 10 непрофессионалов и трех экспертов, работающих в области возобновляемых источников энергии. Эксперты были изготовителем фотоэлектрических модулей и солнечных батарей, инженером-консультантом и консультантом по вопросам энергетики, специализирующимся на децентрализованных решениях в области возобновляемых источников энергии для небольших сообществ, а также представителем регионального кооперативного союза, ответственным за проекты в области энергетики, принадлежащие гражданам (см. Таблицу 2) . Сочетание неспециалистов и экспертов обещает воспроизвести множество различных мыслимых точек зрения.Опрошенные были отобраны с использованием личных и профессиональных контактов с университетами. Два интервьюера проводили интервью отдельно. Продолжительность варьировалась от 25 до 60 мин. Все интервью были записаны на звук и проводились на немецком языке. Важно помнить, что мнение экспертов может пострадать от возможных эффектов самоуверенности, таких как переоценка собственных способностей или чрезмерная точность собственных убеждений (Moore and Healy, 2008).

Таблица 2 .Характеристики опрошенных неспециалистов и экспертов.

В соответствии с этическими стандартами, описанными Немецким научным фондом (DFG, 2016), психологические исследования на здоровых людях освобождаются от этического одобрения, если исследование не связано с личными рисками, высоким физическим или эмоциональным стрессом и когда участники полностью осознают цели и процедуры исследования. Что касается нашего исследования, респонденты добровольно согласились принять участие в интервью и имели возможность отказаться от участия на любом этапе интервью.Опрошенные были полностью проинформированы о целях и процедуре интервью. Перед началом интервью у всех опрошенных было получено устное информированное согласие. Ответы были анонимными и закодированы таким образом, что невозможно было связать утверждения с конкретным предметом. Поскольку проведенные интервью полностью соответствуют этическим требованиям Немецкого научного фонда (DFG, 2016), одобрение этического комитета ответственным этическим комитетом не требуется.

4.1.2. Разработка правила собеседования

Проблемно-центрированные интервью (PCI) следовали рекомендациям Witzel (1985, 2000). Предполагается, что содержащиеся вопросы стимулируют размышления респондентов, а не заставляют их придерживаться строгой схемы вопрос-ответ. Цель PCI — наладить открытый диалог. Предполагается, что собеседники разговаривают свободно. Задача интервьюера — вести беседу. Поэтому разработка рекомендаций по собеседованию имеет решающее значение.Руководство обеспечивает основу для ориентации, обеспечивающую сопоставимость интервью. Руководство было разделено на две части.

В первой части респондентов спросили об их гипотетической готовности платить и их восприятии относительно автаркии, осуществимости и желательности трех сценариев предложения (см. Рис. 2–4), разработанных в исследовании 1. После этого респондентов попросили объясните свои рейтинги. Презентация сценариев послужила стимулом для начала интервью и определения общей темы децентрализованных систем возобновляемой энергии.

Во второй части респондентов попросили высказать свое общее мнение по вопросам децентрализованных систем возобновляемой энергии и по многим аспектам стремления к автаркии. Мы попросили респондентов рассказать о своих отношениях со своими поставщиками энергии и электроэнергии. Кроме того, мы хотели знать, могут ли они представить себе генерирование собственной энергии индивидуально или совместно с другими людьми, прежде чем они должны сообщить о своих намерениях относительно автоматического или ручного управления технологической системой, а также о своем желании обладать технологией.Мы также попросили их описать аспекты самодостаточных систем снабжения, которые они считали отрицательными или положительными. Последний пункт касался личных мотивов производства собственной энергии и электричества.

Целью интервью было дать лучшее понимание основной аргументации, ведущей к результатам, наблюдаемым в исследовании 1, и выявить различные психологические аспекты стремления к автаркии. В то время как Исследование 1 показало, что степень энергетической автаркии является лишь одним из множества аспектов концепции психологической автаркии, имеющей отношение к оценке энергетических систем, интервью были направлены на углубленное изучение различных неэнергетических аспектов стремления к автаркии, таких как как стремление к независимости, автономии, самоопределению и контролю.

4.1.3. Процедура

Что касается методических вопросов и для ознакомления с подготовленным руководством, мы провели тестовый запуск. Тестовый прогон оценивался в команде, чтобы минимизировать влияние интервьюера, поскольку мы были двумя интервьюерами, проводившими интервью отдельно.

После краткого введения, в котором рассказывается об истории проекта научного исследования, интервьюер проинформировал собеседника о процедуре, транскрипции интервью и анонимном анализе упомянутых утверждений.Перед началом интервью была роздана небольшая бумажная анкета для контроля социально-демографических переменных. Первая часть, презентация трех сценариев предложения, сопровождалась плакатами, изображающими сценарии, примененные в исследовании 1. Респонденты указали на свою готовность платить и свои решения относительно восприятия различных аспектов на предоставленной диаграмме. Во второй части интервью испытуемые свободно высказывали свое мнение относительно децентрализованных энергетических систем и многочисленных психологических аспектов стремления к автаркии во второй части исследования.

4.1.4. Контент-анализ

Интервью записывались на магнитофон и расшифровывались ответственным интервьюером с помощью программного обеспечения MAXQDA . Качественный контент-анализ записанных интервью проводился по методике применения дедуктивной категории, разработанной Mayring (2000, 2015). Центральное место в этой процедуре занимает предварительная формулировка теоретических аспектов, которые служат определяющими категориями. Результирующие категории — это независимость, автономия, самодостаточность, надежность снабжения и власть контроля.Эти определения категорий служат основой схемы кодирования для анализа отрывков стенограммы. Содержание каждого интервью исследуется путем сканирования каждой стенограммы на предмет предполагаемых теоретических аспектов или определенных категорий, которые были упомянуты, и анализа того, каким образом они были упомянуты. Каждое интервью кодировалось двумя интервьюерами отдельно. Чтобы свести к минимуму влияние субъективности, результаты кодирования сравнивались и обсуждались для достижения общего согласия.

4.2. Результатов

4.2.1. Готовность платить больше за реализацию трех сценариев

Что касается готовности платить больше, непрофессионалы, поддерживающие сценарий домохозяйства, утверждали, что тогда они считают себя более автономными и самостоятельными. 8 опрошенных непрофессионалов упомянули преимущество владения домом, контролирующего установленные технологические системы, как мотив для большей готовности платить. Типичными утверждениями были «Для собственного дома я бы определенно потратил больше» (L03) или «Я чувствую себя в большей безопасности.Потому что, я думаю, мы меньше зависим от других ». (L10). В соответствии с этой аргументацией пять непрофессионалов объяснили свое решение платить больше за сценарий домохозяйства и меньше за сценарий маленького городка и микрорайона тем, что они рассматривают большее количество людей, участвующих в последних двух сценариях, как риск для процесс принятия решений. Один непрофессионал формулирует свой аргумент следующим образом: «С увеличением числа вовлеченных лиц становится все сложнее найти общую линию и разумно ее реализовать.»(L01). Один опрошенный неспециалист утверждал, что из-за общих инвестиций для реализации сценария с несколькими домохозяйствами индивидуальный вклад может быть меньше (L10). Другой неспециалист, готовый платить больше за сценарий «Район и маленький город», утверждал, что из-за его более высокого дохода и экономического статуса его вклад в реализацию такого коллективного сценария должен быть значительно выше (L05). Это согласуется с аргументацией другого непрофессионала, который утверждал, что, если больше людей желают внести свой вклад, ее личная доля также должна быть выше (L04).

На вопрос об их готовности платить больше, один из трех экспертов также поддержал сценарий домохозяйства. Он основывал свое решение в основном на вопросах контроля и самоопределения, что можно определить в его заявлении: «Тогда это мое. Так что я могу это контролировать — это мои собственные инвестиции…. Поэтому я готов тратить больше, когда решаю только я ». (E02, солнечный конструктор). Второй эксперт, напротив, отдавал предпочтение как сценарию домохозяйства, так и сценарию микрорайона, а не сценарию маленького городка.По его мнению, масштабные решения труднее реализовать, потому что вовлеченные лица не так близко друг к другу, как в мелкомасштабных решениях. Он рассуждает следующим образом: «Потому что я предпочитаю мелкомасштабные решения крупномасштабным…. Я бы предпочел поддержать такое маленькое, соседское или ежеквартально организованное сообщество, чем проект, в котором руководит действительно крупная фирма ». (E01, советник по энергетике). Третий эксперт не делал различий между сценариями. Он готов заплатить одинаковую сумму в каждом сценарии реализации энергетического перехода: «Еще 400 евро, это то, что я заплачу за энергетический переход.»(Е03, представитель регионального кооперативного союза).

4.2.2. Восприятие автаркии

Как и ожидалось, опрошенные неспециалисты различались в своем восприятии автаркии, несмотря на то, что степень энергетической автаркии оставалась постоянной во всех трех сценариях. При детальном рассмотрении названных причин становится очевидным, что обыватели ассоциируют разные аспекты с концепцией автаркии. Например, непрофессионалы, поддерживающие сценарий домохозяйства, подчеркнули, что они считают свою ситуацию в таком сценарии более независимой и самостоятельной.Типичные высказывания: «Автаркия для меня определенно заключается в том, что я всегда могу на нее повлиять». (L03), «Часть — это автаркия и самодостаточность. Что я частично отрезан от вещей вокруг себя и не настолько зависим ». (L01) или «Просто меньше зависит от произвольного повышения цен». (L04). Они предположили, что в сценарии микрорайона и маленького городка у них будет меньше возможностей вмешиваться и влиять на процесс принятия решений. Возможность принимать самостоятельные решения и нести ответственность была связана со сценарием домохозяйства.Например, один непрофессионал заявил, что «абсолютное преимущество состоит в том, что я могу определить, сколько и каким образом я производю и как я буду использовать это в конечном итоге». (L03). Она даже упомянула, что в рамках сценария «Район и маленький город» вполне вероятно, что ее собственная автаркизм может быть серьезно ограничен некоторыми элементами этого сценария: «Есть больше факторов, которые могут нарушить автаркию. Может нарушить мою автаркию! » (L03). Интересным наблюдением было то, что один неспециалист, который оценил сценарий домохозяйства более автаркичным, чем другие сценарии, не смог подробно объяснить свое решение.Его расплывчатое заявление было следующим: «Я не могу это точно объяснить. Это больше чувство ». (L10).

В отличие от обывателей, каждый эксперт рассматривал автаркию в основном с энергетической точки зрения. По их мнению, полная автаркия — это «абсолютная иллюзия» (E01, советник по вопросам энергетики), которая «невероятно труднодостижима и чрезвычайно затратна» (E02, солнечный конструктор). Чтобы добиться независимости и надежности снабжения, все они отдают предпочтение мелким и совместно организованным общинам.Эксперт, представляющий региональный кооперативный союз, сделал следующее заявление: «С реалистичной точки зрения имеет смысл объединить усилия и коллективно искать решения». (E03, представитель).

4.2.3. Восприятие осуществимости

Что касается осуществимости сценариев, непрофессионалы, считающие сценарий домохозяйства наиболее выполнимым, подчеркнули четкие обязанности, четко определенные процессы принятия решений и управляемое количество вовлеченных лиц.Типичные утверждения были такими: «Все это более управляемо, когда это делается в меньшем масштабе». (L01) или «Для меня такой масштаб маленького городка слишком велик». (L03) или «Это очень возможно, потому что я могу делать все, что хочу». (L05). Осуществимость сценария соседства, напротив, воспринималась ниже по сравнению с двумя другими сценариями. Причиной этого было увеличение числа вовлеченных лиц по сравнению со сценарием домохозяйства, который, как считалось, вызывал трудности с общением в группе.Один непрофессионал, например, заявил: «Я думаю, что в окрестностях это невозможно, потому что есть много людей, которые вынуждены объединяться и вместе решать свои проблемы». (L09). Интересно, что обыватели не упомянули этот аргумент при оценке сценария «Маленький город», в котором было еще больше людей. Опрошенные непрофессионалы ответили, что они считают сценарий маленького городка более осуществимым, потому что ожидают, что за процесс разработки будет отвечать местный орган власти или муниципалитет.Один из обывателей сформулировал свои мысли следующим образом: «Сценарий маленького городка более вероятен, потому что я могу представить, когда за ним стоит город или большая община, это возможно, несмотря на огромные усилия». (L02).

По поводу осуществимости мнения экспертов несколько разошлись. Эксперт, работая инженером-консультантом, не делал различий между реализуемостью сценариев. Он сослался на технологическую осуществимость, которую он считал высокой во всех трех сценариях, и сформулировал свои мысли следующим образом: «Да, это осуществимо.Все это возможно. Все это можно построить, если есть желание ». (E01). Эксперт, работающий строителем солнечных батарей, подчеркнул положительный эффект совместно организованных сценариев: «Я думаю, что в сообществе легче сделать следующий шаг». (E02). Поэтому он считал сценарий домохозяйства менее осуществимым, чем два других сценария. Напротив, третий эксперт, представляющий региональный кооперативный союз, счел сценарий «Маленький город» менее реализуемым, чем два других сценария.Он утверждал, что сценарии домохозяйства и микрорайона уже где-то реализуются аналогичным образом, в то время как он не смог найти эквивалента для сценария маленького городка: «Что касается маленького городка, я не знаю. Нет, я не думаю, что он существует сегодня ». (E03).

4.2.4. Восприятие желательности

Что касается желательности, опрошенные непрофессионалы, поддерживающие сценарий маленького городка, утверждали, что шанс внести существенный вклад в пользу окружающей среды выше, когда в проекте участвует больше домов или все сообщество.Один непрофессионал проиллюстрировал ее мысли следующим образом: «Я предпочитаю сценарий маленького городка, потому что я думаю, что существует больше возможностей для балансирования. Например, некоторые дома получают больше солнечного света, чем другие, и поэтому взаимодействие может быть более позитивным… »(L01). Напротив, непрофессионалы, оценившие сценарий домохозяйства как наиболее желательный, подчеркнули, что они, скорее всего, могли бы представить себя в нем, в то время как они считали реализацию двух других сценариев крайне неопределенной. «Считаю это крайне желательным для частного дома….Но в остальном я думаю, что это не обязательно конструктивно для меня ». (L03). Некоторые непрофессионалы, которые не делали различий между сценариями и оценивали их все как очень желательные, подчеркивали экологические соображения: «Все это очень желательно. Особенно с точки зрения окружающей среды »(L02) и необходимости изменить нынешний способ производства энергии и электричества:« Это единственный путь. В противном случае мы не сможем заставить энергетический переход работать ». (L05).

Глядя на мнение экспертов, можно выделить подобное разнообразие.Конструктор солнечных батарей предпочел сценарий маленького городка и аргументировал это следующим образом: «В маленьком городке с экологической точки зрения я могу сэкономить больше CO ₂ , потому что с его помощью я могу привлечь больше людей». (E02). Эксперт, работающий инженером-консультантом, отдает предпочтение Сценарию соседства: «Ситуацию, в которой чувство общности и солидарности является наиболее сильным, я считаю наиболее желательной». (E01). В аналогичном направлении рассуждает эксперт, представляющий региональный кооперативный союз: «Я считаю такое объединение более разумным, будь оно по соседству или в городке…» (E03).

4.2.5. Восприятие многогранности стремления к автаркии

Вопрос независимости был очень заметен в заявлениях опрошенных неспециалистов. Возможность стать независимым от поставщика энергии и электроэнергии была твердым мотивом платить за энергию. Типичные утверждения были такими: «Ну, вы зависите от оператора сети…». И я бы с радостью это изменил »(L03) и« Да, больше не зависеть от крупных игроков ». (L07). Интересно, что обыватели выступали за независимость не только в своих отношениях со своими поставщиками энергии, но и в своих отношениях с другими людьми.Один непрофессионал сказал: «Вы все еще немного зависите от других, потому что они тоже вовлечены». (L02). Это недоверие к сценариям коллективно организованных поставок проистекает из того мнения, что взаимозависимость возрастает с увеличением числа вовлеченных лиц. Что касается заявлений опрошенных экспертов, вопрос независимости также появлялся в различных ответах: «Это очень старый аргумент: мы хотим быть независимыми» (E01) и «Возможность стать экономически независимыми от роста цен на электроэнергию.”(E02). Интересно, что они считают зависимость от поставщика электроэнергии и оператора сети не такой серьезной, как это делают обычные люди: «Зависимость от поставщика электроэнергии, сети или энергии не так уж плоха, потому что я убежден, что они нам нужны и срочно так. Рано или поздно так будет, сетка служит пуховкой, компенсирующей мерой…. И поэтому мне нужен оператор сетки ». (E02). Они подчеркнули, что подключение к сети будет иметь важное значение для продажи оператору сети, когда излишки электроэнергии больше не могут храниться или использоваться иным образом: «Когда они подключены к сети, я могу сделать излишки доступными для сообщество….Нам нужно сотрудничество. Нам необходимо производить столько же возобновляемой энергии на месте, но мы должны сделать излишки доступными и обеспечить остальные ». (E03).

Четверо опрошенных неспециалистов подчеркнули аспекты автономии и преимущества самостоятельного определения способа производства электроэнергии. Типичными были следующие утверждения: «Вы сами можете определить, откуда идет электричество» (L09) и «Абсолютные преимущества заключаются в том, что я могу полностью определить сам, сколько и каким образом я буду производить и как я собираюсь использовать его в конце.»(L03). Другой неспециалист подчеркнул преимущество неограниченной свободы выбора: «Я могу все решать сам». (L05). Кроме того, два эксперта считали автономию и самоопределение выгодным аспектом: «И поэтому я, конечно, готов тратить больше денег, когда я единственный, кто принимает решения» (E02) и «Дома в семье я я также более автаркичен в принятии решений, потому что могу быстрее адаптироваться ». (E03).

Почти все опрошенные непрофессионалы выразили желание контролировать условия производства электроэнергии: «Это то, что в конечном итоге все, что я могу контролировать это сам.»(L03). Возможность прямого воздействия и вмешательства рассматривается как одна из основных причин для установки частных автономных энергетических систем. Один непрофессионал выразил это словами: «И конечно, что у меня есть доступ к объекту» (L06). Четыре непрофессионала даже заявили, что хотели бы индивидуально настраивать и модифицировать небольшие части своей децентрализованной энергетической системы. Один мирянин выразил свое желание: «Чтобы вы могли немного регулировать это самостоятельно». (L10). Шесть опрошенных неспециалистов прямо подчеркнули, что они хотели бы владеть используемыми технологиями, чтобы быть уверенными, что сила контроля находится в их руках.«Когда системы принадлежат мне, тогда больше контроля. Меньше людей будет вмешиваться »(L06) — типичное утверждение. Также эксперт, работающий строителем солнечных батарей, выделил эти преимущества управления: «Тогда я хотел бы управлять системой. Я хотел бы улучшить ее, оптимизировать, разработать собственные идеи, какая система подходит для дома ». (E02).

Видение достижения частичной самодостаточности было упомянуто четырьмя опрошенными неспециалистами. Уверенность в том, что энергия, которую они используют, частично генерируется ими самими, наполняет их удовлетворением.Типичные утверждения были: «С комбинацией фотоэлектрических модулей и этого нагревательного элемента И батареи. Это потрясающая история… Когда я автаркик, я позабочусь о себе. Тогда мне ничего не нужно »(L03) и« То, что я способствую энергетическому переходу. Потому что, как только я буду использовать собственное электричество, мне больше не понадобится электричество, полученное из угля или ядерной энергии »(L04) и« Потому что я смогу использовать электроэнергию почти бесплатно и экономить ее с помощью сегодняшних технологий. и использовать его позже, когда мне это понадобится.»(L01). Эксперты отметили также преимущество самоокупаемости: «Я могу обеспечить свой дом бытовой электроэнергией. Я могу хранить энергию ». (E02).

Аспекты, касающиеся надежности поставок, были высказаны четырьмя опрошенными непрофессионалами. Один из них изложил свою точку зрения следующим образом: «На мой взгляд, это желательно провести, чтобы гарантировать безопасность ваших поставок». (L01). Другой неспециалист подчеркнул положительный эффект складских помещений: «Когда эти батареи действительно существуют.Тогда вы будете уверены в своих силах…. Для такой ситуации у вас есть этот аккумулятор, да? Что у вас есть определенный резерв ». (L03). В отличие от неспециалистов, два эксперта считают положительный эффект от получения безопасности иллюзией: «Автаркия, как вы думаете, что покупаете, — это абсолютная иллюзия. Когда где-то происходит BANG, мы все сидим в одной лодке. Хотя в моей батарее осталось несколько киловатт-часов ». (E01). По их мнению, стремление к автаркии может служить индивидуальному стремлению к безопасности, но с реалистичной точки зрения проживание в доме, который гарантирует вам электричество или даже ваше энергоснабжение, не уменьшит вашу зависимость от внешнего мира.На случай отключения электричества у вас может быть определенный резерв на пару дней, но тогда вы снова иждивенец. Идея полностью автаркичного дома может сработать в сельской местности, но в городах она неосуществима и экономически нецелесообразна. Вот почему они отдают предпочтение решениям на уровне сообществ: «Когда я думаю об этом, что автаркия должна обеспечивать безопасность и независимость, тогда я убежден, что вопрос не только в том, выходит ли электричество из розетки. Поэтому я ценю чувство общности.»(E01) или« Из соображений безопасности лучше реализовать такую ​​вещь в окрестностях или в маленьком городке, чем в одиночестве… ». Более разумно объединить усилия и психологически расширить это «мы заботимся о себе», чем «я забочусь о себе» »(E03).

4.3. Обсуждение

Исследование 2 предоставляет прямые доказательства различных предполагаемых психологических аспектов стремлений к автаркии и их влияния на восприятие децентрализованных систем энергоснабжения. Всеохватывающие психологические компоненты стремления к автаркии изображены на Рисунке 7.Сравнительный анализ восприятия респондентами трех сценариев предложения позволил глубже изучить психологические механизмы, лежащие в основе концепции автаркии. Почти все опрошенные непрофессионалы выделили аспекты независимости, автономии, самодостаточности, надежности поставок и контроля как положительные факторы, которые привели к явному предпочтению сценария домохозяйства (Jager, 2006; Leenheer et al., 2011). Владение используемыми технологиями рассматривается как адекватная мера для обеспечения управляемости (Fischer, 2004).В соответствии с этим наблюдением неудивительно, что кооперативно организованный сценарий соседства считается менее подходящим, поскольку количество вовлеченных людей часто воспринимается как неуправляемое. Тот факт, что «Сценарий маленького городка» не оценивается негативно, несмотря на еще большее количество вовлеченных людей, говорит о его особой позиции. Кажется, что испытуемые включают социальные и политические аспекты в свое восприятие сценария маленького городка (Rae and Bradley, 2012), но не при оценке двух других сценариев.Интересно, что каждый из трех экспертов делал упор на разработку небольших и совместно организованных решений. По их мнению, продвижение региональных энергетических кооперативов или общественных энергетических проектов, характеризующихся сильным чувством общности и солидарности, рассматривается как важный шаг на пути к успешной трансформации энергетической системы (Warren and McFadyen, 2010; Yildiz et al. др., 2015).

Рисунок 7 . Психологические компоненты стремления к автаркии.

5. Общие обсуждения

5.1. Вывод

Настоящее исследование предоставляет эмпирические доказательства того, что фактор автаркии оказывает сильное влияние на принятие децентрализованных систем возобновляемой энергии. Оба представленных здесь исследования подтвердили, что люди готовы платить больше за реализацию сценария, который гарантирует им более высокую независимость, автономию, самодостаточность, надежность поставок и контроль. Возможность производить собственную энергию рассматривается как стимул к покупке и подходящее решение для обеспечения независимости от поставщиков энергии или электричества.Оба исследования были направлены на анализ психологических концепций, лежащих в основе стремления к автаркии (см. Рисунок 7). Исследования свидетельствуют о том, что концепция автаркии включает в себя не только энергетический аспект автаркии. На основе дисперсионного анализа с повторными измерениями (rmANOVA) трех сценариев энергоснабжения была найдена сильная поддержка предпочтению сценария домохозяйства (см. Рисунок 6). В этом сценарии участники были готовы заплатить самую высокую дополнительную плату (см. Рисунок 5). Следуя мотивационному различию, проведенному Deci и Ryan (2000) между целями, связанными с содержанием, и регуляторными процессами, мы предполагаем аналогичную модель для концепции стремления к автаркии.Мы думаем, что различные аспекты автаркии могут быть сгруппированы либо в целях, связанных с содержанием, которые люди преследуют, когда они принимают связанные с автаркией инвестиционные решения, либо в процессах регулирования, содержащих аспекты, относящиеся к достижению желаемых целей. Таким образом, мы считаем, что на желание инвестировать в децентрализованные системы возобновляемой энергетики, с одной стороны, повлияли желаемые цели, такие как независимость, самодостаточность, надежность поставок и высокая доля возобновляемых источников энергии, а также с другой стороны, на него влияют регулирующие процессы, такие как автономия и контроль, ведущие к желаемым результатам.В то время как желаемая цель простой энергетической автономии была достигнута во всех трех сценариях, процессы регулирования, которые позволяют отдельным лицам достичь автономии и контроля, были в основном связаны со сценарием домохозяйства. Определенные аспекты автаркии, вероятно, будут играть важную роль, особенно при внедрении средств хранения энергии, таких как солнечные батареи. Чтобы способствовать внедрению систем возобновляемой энергии в инновационных сценариях энергоснабжения, выходящих за рамки классического сценария домашних хозяйств, необходимо рассмотреть аспекты психологической автаркии, выявленные в настоящих результатах.

5.2. Ограничения

Что касается возможных ограничений наших результатов, необходимо учитывать структуру выборки и план исследования обоих исследований. Демографические переменные обоих исследований показали, что структура выборки удобна, хотя доля студентов в исследовании 1 выше среднего, что может нарушить обобщаемость наших результатов. Возможным ограничением интерпретации результатов исследования 2 и интервью является небольшой размер выборки непрофессионалов и, в частности, экспертов.Несмотря на то, что результаты не подвергались статистическому анализу, они, тем не менее, дают полезную информацию на ранней стадии исследовательского процесса. Выявленные закономерности нельзя обобщить, но они могут служить для структурирования и планирования будущих исследований. Чтобы усилить выявленные результаты, будущие исследования должны особенно расширить свой охват и включать более широкий круг экспертов, которые представляют более крупные корпорации или выступают за централизованные решения. Дальнейшие ограничения с точки зрения самостоятельного отбора могут быть связаны с процессом набора через личные контакты и университетские контакты в связи с добровольным участием.Дополнительные ограничения можно вывести из того факта, что участники столкнулись с гипотетическими ситуациями принятия решений, в которых сложность представленных сценариев поставок сводилась к контролю за смешивающими переменными. Нам хорошо известно, что в реальных жизненных ситуациях люди подвергаются воздействию множества раздражителей, и невозможно представить их все в гипотетической обстановке. Тем не менее, ответы людей можно было рассматривать как приближение к реальности. Несколько опрошенных неспециалистов выразили обеспокоенность тем, что те, кто ими управляет, будут обязаны поддерживать децентрализованные системы.С одной стороны, они хотят контролировать свое энергоснабжение, но с другой стороны, их усилия должны быть управляемыми. Ключевым моментом является техническая надежность системы и ее компонентов. В противном случае компромисс между возросшими обязанностями и полученными выгодами неприемлем.

5.3. Значение для практики

Чтобы увеличить закупку децентрализованных систем возобновляемой энергии, последствия настоящих результатов могут заключаться в том, что при проектировании и разработке энергетических решений для частных домовладельцев необходимо учитывать мотивационные аспекты стремления к автаркии.Люди с большей вероятностью примут новые технологии, когда будут уважаться их индивидуальные потребности в независимости, автономии, самодостаточности, надежности поставок и контроле. В связи с тем, что энергетическая степень автаркии в сценариях поставки оставалась постоянной, мы рекомендуем провести дальнейшие исследования для анализа влияния различных объемов поставки на приемлемость.

Хотя идея достижения полной автаркии по объему предложения наиболее привлекательна, по крайней мере для непрофессионалов, реализация частичной автаркии только в некоторых областях также представляется целесообразной.Например, люди кажутся удовлетворенными, если по крайней мере их теплая вода и часть электроэнергии поступает с их собственных крыш, а остальная потребность в энергии по-прежнему поступает извне. Предпочтение индивида быть владельцем технологий, необходимых для производства собственной энергии, напоминает нам об эффекте наделения, то есть о том, что люди придают большую ценность объектам только потому, что они владеют ими (Thaler, 1980; Kahneman et al., 1991). В случае производства энергии или электричества было бы интересно проанализировать эту взаимосвязь с точки зрения добавленной стоимости для энергии или электричества, производимой собственными силами.

Каждый из трех сценариев будущих поставок представляет различные варианты перехода общества к существующим энергетическим системам. В то время как сценарий домохозяйства в основном подходит для домовладельцев в сельской местности, совместно организованные сценарии микрорайона или небольшого городка также предоставляют решения для арендаторов в более густонаселенных районах. Текущее исследование показало, что совместно организованные сценарии вызывают скептицизм. Непрофессионалы отдали предпочтение сценариям домохозяйства из-за их большей независимости, автономии, самодостаточности и контроля над текущими процессами.Чтобы уменьшить скептицизм, кооперативно организованные энергетические системы, возможно, должны учитывать различные психологические аспекты автаркии при разработке бизнес-моделей. Например, энергетические кооперативы, принадлежащие гражданам, уже предоставляют каждому члену возможность влиять на процесс принятия решений. Предоставление людям возможности самоопределения и контроля над их энергоснабжением даже в сложных организационных условиях таким образом, вероятно, увеличит их принятие и, следовательно, будет способствовать необходимому социальному переходу в целом.

Авторские взносы

FE является автором-корреспондентом. UH оказала помощь, а HS руководила исследованием.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарны Landesgraduiertenförderung Baden-Württemberg за финансовую поддержку нашего исследования.Мы хотели бы поблагодарить Терезу Хосп за ее ценный вклад и помощь в сборе данных в рамках Исследования 2. Кроме того, мы хотели бы поблагодарить Андреа Кизель и Подразделение познания, действий и устойчивости Департамента психологии за их всестороннюю поддержку. Наконец, мы благодарим всех добровольцев, принявших участие в исследованиях.

Финансирование

Плата за обработку статьи была профинансирована Немецким исследовательским фондом (DFG) и Университетом Фрайбурга в рамках программы финансирования Open Access Publishing.

Список литературы

Айзен И. (1985). «От намерений к действиям: теория запланированного поведения», в Action Control , ред. Дж. Кул и Дж. Бекманн (Берлин, Гейдельберг: Springer), 11–39.

Google Scholar

Айзен И. (1991). Теория запланированного поведения. Орган. Behav. Гм. Decis. Процесс 50, 179–211. DOI: 10.1016 / 0749-5978 (91)

-T

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бандура, А. (1977). Самоэффективность: к объединяющей теории изменения поведения. Psychol. Ред. 84, 191–215. DOI: 10.1037 / 0033-295X.84.2.191

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бандура, А. (1996). Самоэффективность: осуществление контроля . Нью-Йорк: Фриман.

Google Scholar

Бандура, А. (2001). Социальная когнитивная теория: агентская перспектива. Annu. Rev. Psychol. 52, 1–26. DOI: 10.1146 / annurev.psych.52.1.1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Баронас, А.-М.К. и Луис М. Р. (1988). Восстановление чувства контроля во время реализации: как участие пользователя приводит к принятию системы. MIS Q. 12, 111–124. DOI: 10.2307 / 248811

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брозиг, К., Ваффеншмидт, Э. (2016). Энергетическая автономия домохозяйств по мерам достаточности. Energy Proc. 99, 194–203. DOI: 10.1016 / j.egypro.2016.10.110

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карифио Дж. И Перла Р.Дж. (2007). Десять распространенных заблуждений, заблуждений, устойчивых мифов и городских легенд о шкалах Лайкерта и форматах ответов Лайкерта и их противоядиях. J. Soc. Sci. 3, 106–116. DOI: 10.3844 / jssp.2007.106.116

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэсс, Н., Уокер, Г., Девайн-Райт, П. (2010). Хорошие соседи, связи с общественностью и взятки: политика и восприятие предоставления общественных благ при развитии возобновляемых источников энергии в Великобритании. Дж.Environ. План политики. 12, 255–275. DOI: 10.1080 / 1523908X.2010.509558

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дэвис, Ф. Д. (1989). Воспринимаемая полезность, воспринимаемая простота использования и принятие пользователями информационных технологий. MIS Q. 13, 319–340. DOI: 10.2307 / 249008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ДеЧармс Р. (1968). Личная причинность: внутренние аффективные детерминанты поведения . Нью-Йорк: Academic Press.

Google Scholar

Деци, Э. Л., и Райан, Р. М. (1985). Внутренняя мотивация и самоопределение в поведении человека . Нью-Йорк: Пленум.

Google Scholar

Деци, Э. Л., и Райан, Р. М. (1991). «Мотивационный подход к себе: интеграция в личность», Nebraska Symposium on Motivation: Vol. 38. Перспективы мотивации , изд. Р. Динстбьер (Линкольн: Университет Небраски), 237–288.

Google Scholar

Деси, Э.Л. и Райан Р. М. (2000). «Что» и «Почему» преследования целей: потребности человека и самоопределение поведения. Psychol. Inq. 11, 227–268. DOI: 10.1207 / S15327965PLI1104_01

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Денхольм П., Эла Э., Кирби Б. и Миллиган М. (2010). Роль накопления энергии при производстве электроэнергии из возобновляемых источников: Технический отчет NREL / TP-6A2-47187 . Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии.

Google Scholar

Энгелькен, М., Ремер Б., Дрешер М. и Велпе И. (2016). Преобразование энергосистемы: почему муниципалитеты стремятся к самоокупаемости. Энергетическая политика 98, 365–377. DOI: 10.1016 / j.enpol.2016.07.049

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Филд, А. (2014). Обнаружение статистики с помощью IBM SPSS Statistics , 4-е изд. Лондон: Публикации SAGE.

Google Scholar

Фишер, К. (2004). «Пользователи как пионеры: трансформация в электроэнергетической системе, MicroCHP и роль пользователей» в документе Governance for Industrial Transformation.Труды Берлинской конференции 2003 г. по человеческому измерению глобального изменения окружающей среды , ред. К. Якоб, М. Биндер и А. Вичорек (Берлин: FU Berlin), 319–337.

Google Scholar

Грин П. Э., Кригер А. М. и Винд Ю. Дж. (2001). Тридцать лет совместного анализа: размышления и перспективы. Интерфейсы 31, 56–73. DOI: 10.1287 / inte.31.3s.56.9676

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ханель, У. Дж. Дж., Гёльц, С., и Спада, Х.(2014a). Как мне подходит зеленый? При принятии решений о экологически чистых покупках потребители мысленно сопоставляют воспринимаемые атрибуты продукта с мотивами своей предметной области. J. Consum. Behav. 13, 317–327. DOI: 10.1002 / cb.1471

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ханель, У. Дж. Дж., Ортманн, К., Корчай, Л., и Спада, Х. (2014b). Что для вас зеленый цвет? Активация экологических ценностей снижает чувствительность к ценам на электромобили. J. Environ. Psychol. 40, 306–319.DOI: 10.1016 / j.jenvp.2014.08.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hansla, A., Gamble, A., Juliusson, A., and Gärling, T. (2008). Психологические детерминанты отношения и готовности платить за зеленую электроэнергию. Энергетическая политика 36, 768–774. DOI: 10.1016 / j.enpol.2007.10.027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Holstenkamp, ​​L., и Kahla, F. (2016). Чего пытаются достичь общественные энергетические компании? Эмпирическое исследование инвестиционных мотивов в случае Германии. Энергетическая политика 97, 112–122. DOI: 10.1016 / j.enpol.2016.07.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

IPCC. (2011). Специальный отчет о возобновляемых источниках энергии и смягчении последствий изменения климата . Великобритания; Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета.

Google Scholar

Ягер, В. (2006). Стимулирование распространения фотоэлектрических систем: поведенческая перспектива. Энергетическая политика 34, 1935–1943. DOI: 10.1016 / j.энпол.2004.12.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Юльх В. (2016). Сравнение вариантов хранения электроэнергии с использованием метода нормированной стоимости хранения (LCOS). Заявл. Энергия 183, 1594–1606. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2016.08.165

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канеман Д., Кнетч Дж. И Талер Р. (1991). Аномалии: эффект эндаумента, неприятие потерь и предубеждение статус-кво. J. Econ. Перспектива. 5, 193–206. DOI: 10.1257 / jep.5.1.193

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kairies, K.-P., Haberschusz, D., Van Ouwerkerk, J., Strebel, J., Wessels, O., Magnor, D., et al. (2016). «Wissenschaftliches Mess- und Evaluierungsprogramm Solarstromspeicher», в Jahresbericht 2016 (ISEA. Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe der RWTH Aachen). Доступно на: http://www.speichermonitoring.de

Google Scholar

Корчай, Л., Ханель, У. Дж. Дж., И Спада, Х.(2015). Намерения внедрить фотоэлектрические системы зависят от ожидаемой личной выгоды домовладельцев и поведения сверстников. Обновить. Энергия 75, 407–415. DOI: 10.1016 / j.renene.2014.10.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ле Галль-Эли, М. (2009). «Определение, измерение и факторы, определяющие готовность потребителя платить: критический синтез и возможности для дальнейших исследований», в Recherche et Applications en Marketing (English Edition) . Vol. 24, Issue 2, 91–112.

Google Scholar

Линхеер, Дж., Де Нойдж, М., и Шейх, О. (2011). Собственная сила: мотивы наличия электричества без энергокомпании. Энергетическая политика 39, 5621–5629. DOI: 10.1016 / j.enpol.2011.04.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лейкефельд, Т., и Прутти, К. (2014). «Alles dreht sich um die Sonne» в Energieeffizienz в Гебаудене. Ярбух 2014 , изд. Й. Пёшк (Берлин: VME — Verlag und Medienservice Energie), 109–118.

Google Scholar

Ликерт Р. (1932). Методика измерения отношения. Arch. Psychol. 140, 1–55.

Google Scholar

Линденберг, С., Стег, Л. (2013). «Теория постановки целей и поведение в окружающей среде, основанное на нормах», в Поощрение устойчивого поведения , изд. Х. ван Трайп (Нью-Йорк: Psychology Press), 37–54.

Google Scholar

L’Orange Seigo, S., Dohle, S., Diamond, L., и Siegrist, M.(2013). Влияние фигур в коммуникации CCS. Внутр. J. Контроль парниковых газов 16, 83–90. DOI: 10.1016 / j.ijggc.2013.03.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лунд, Х., Салги, Г. (2009). Роль сжатого воздуха для хранения энергии (CAES) в будущих устойчивых энергетических системах. Energy Convers. Manag. 50, 1172–1179. DOI: 10.1016 / j.enconman.2009.01.032

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мэйринг, П. (2015). Качественный анализ ингаляции: Grundlagen und Techniken , 12th überarbeitete Auflage Edn.Вайнхайм: Beltz.

Google Scholar

Миллер К. М., Хофштеттер Р., Кромер Х. и Чжан З. Дж. (2011). Как следует измерять готовность потребителей платить? Эмпирическое сравнение современных подходов. J. Рынок. Res. 48, 172–184. DOI: 10.1509 / jmkr.48.1.172

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мюллер М. О., Штемпфли А., Долд У. и Хаммер Т. (2011). Энергетическая автаркия: концептуальные основы устойчивого регионального развития. Энергетическая политика 39, 5800–5810. DOI: 10.1016 / j.enpol.2011.04.019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нику С. А., Экономидес А. А. (2014). «Принятие мобильной оценки с точки зрения теории мотивации самоопределения», в 2014 IEEE 14-я Международная конференция по передовым технологиям обучения . Афины, 454–58.

Google Scholar

Осбалдистон Р. и Шелдон К. М. (2003). Поощрение внутренней мотивации экологически ответственного поведения: перспективное исследование экологических целей. J. Environ. Psychol. 23, 349–357. DOI: 10.1016 / S0272-4944 (03) 00035-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пеллетье, Л. Г., Тусон, К. М., Грин-Демерс, И., и Ноэлс, К. (1998). Почему вы делаете что-то для окружающей среды? Мотивация к шкале окружающей среды (MTES). J. Appl. Soc. Psychol. 28, 437–468. DOI: 10.1111 / j.1559-1816.1998.tb01714.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рэй К. и Брэдли Ф. (2012).Энергетическая автономия в устойчивых сообществах — обзор ключевых вопросов. Обновить. Поддерживать. Energ. Rev. 16, 6497–6506. DOI: 10.1016 / j.rser.2012.08.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рока, Дж. К., и Ганье, М. (2008). Понимание намерения продолжения электронного обучения на рабочем месте: перспектива теории самоопределения. Comput. Человеческое поведение. 24, 1585–1604. DOI: 10.1016 / j.chb.2007.06.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роджерс, Дж., Симмонс, Э., Конвери, И., Уизеролл, А. (2008). Общественное восприятие возможностей для проектов в области возобновляемых источников энергии на уровне сообществ. Энергетическая политика 36, 4217–4226. DOI: 10.1016 / j.enpol.2008.07.028

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ремер Б., Райххарт П. и Пико А. (2015). Интеллектуальная энергия для Робинзона Крузо: эмпирический анализ внедрения систем хранения электроэнергии с улучшенными ИБ. Электрон. Отметка. 25, 47–60. DOI: 10.1007 / s12525-014-0167-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Райан, Р.М., и Деци, Э. Л. (2000). Теория самоопределения и содействие внутренней мотивации, социальному развитию и благополучию. Am. Psychol. 55, 68–78. DOI: 10.1037 / 0003-066X.55.1.68

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Райан, Р. М., и Деси, Э. Л. (2006). Саморегуляция и проблема автономии человека: нужен ли психологии выбор, самоопределение и воля? J. Pers. 74, 1557–1586. DOI: 10.1111 / j.1467-6494.2006.00420.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шмидт, Дж., Schönhart, M., Biberacher, M., Guggenberger, T., Hausl, S., Kalt, G., et al. (2012). Региональная энергетическая автаркия: возможности, затраты и последствия для австрийского региона. Энергетическая политика 47, 211–221. DOI: 10.1016 / j.enpol.2012.04.059

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Селигман, М. Э. (1975). Беспомощность: депрессия, развитие и смерть . Сан-Франциско: Фриман.

Google Scholar

Sims, R., Mercado, P., Krewitt, W., Bhuyan, G., Flynn, D., Holttinen, H., et al. (2011). «Интеграция возобновляемых источников энергии в настоящие и будущие энергетические системы», в специальном отчете МГЭИК по возобновляемым источникам энергии и смягчению последствий изменения климата , ред. О. Эденхофер, Р. Пичс-Мадруга, Ю. Сокона, К. Сейбот, П. Матшосс , С. Каднер и др. (Кембридж, Соединенное Королевство; Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Cambridge University Press), 609–706.

Google Scholar

Späth, P., and Rohracher, H. (2010). «Энергетические регионы»: преобразующая сила региональных дискурсов о социально-техническом будущем. Res. Политика 39, 449–458. DOI: 10.1016 / j.respol.2010.01.017

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Stürmer, S., Simon, B., and Loewy, M.I. (2008). Внутриорганизационное уважение и организационное участие: опосредующая роль коллективной идентичности. Групповой процесс. Intergroup Relat. , 11 (1), 5–20.

Google Scholar

Талер Р. (1980). К позитивной теории потребительского выбора. J. Econ. Behav. Орган. 1, 39–60.DOI: 10.1016 / 0167-2681 (80)-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Томпсон, С. К. (1981). Будет ли больно меньше, если я смогу это контролировать? Сложный ответ на простой вопрос. Psychol. Пуля. 90, 89–101. DOI: 10.1037 / 0033-2909.90.1.89

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Торрити Дж. (2012). Управление спросом для европейской суперсети: разница в заполняемости европейских домохозяйств, состоящих из одного человека. Энергетическая политика 44, 199–206.DOI: 10.1016 / j.enpol.2012.01.039

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Валкеринг П., Лаес Э., Кессельс К., Уйтерлинде М., Стравер К., Саркади Л. и др. (2014). Как вовлечь конечных пользователей в разумное энергопотребление? Веб-конференция EPJ . 79: 04003. DOI: 10.1051 / epjconf / 20137

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Венкатеш В. (2000). Детерминанты воспринимаемой простоты использования: интеграция контроля, внутренней мотивации и эмоций в модель принятия технологии. Информ. Syst. Res. 11, 342–365. DOI: 10.1287 / isre.11.4.342.11872

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Villacorta, M., Koestner, R., and Lekes, N. (2003). Дальнейшее подтверждение мотивации к шкале среды. Environ. Behav. 35, 486–505. DOI: 10.1177 / 0013

3035004003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уокер, Г., Девайн-Райт, П., Хантер, С., Хай, Х. и Эванс, Б. (2010). Доверие и сообщество: изучение значений, контекстов и динамики использования возобновляемых источников энергии в сообществе. Энергетическая политика 38, 2655–2663. DOI: 10.1016 / j.enpol.2009.05.055

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уоррен, К. Р., Макфадьен, М. (2010). Влияет ли общественная собственность на отношение общества к ветроэнергетике? Пример из юго-западной Шотландии. Политика землепользования 27, 204–213. DOI: 10.1016 / j.landusepol.2008.12.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уэбб Д., Сутар Г. Н., Маццарол Т. и Салдарис П. (2013). Теория самоопределения и изменение поведения потребителей: данные исследования поведения домашних хозяйств в области энергосбережения. J. Environ. Psychol. 35, 59–66. DOI: 10.1016 / j.jenvp.2013.04.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Венигер, Дж., Бергнер, Дж., Тьяден, Т., и Квашнинг, В. (2015). Dezentrale Solarstromspeicher für die Energiewende . Технический отчет. Берлин: Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW.

Google Scholar

Витцель А. (1985). «Интервью Das problemzentrierte», в Qualitative Forschung in der Psychologie: Grundfragen, Verfahrensweisen, Anwendungsfelder , ed.Г. Юттеманн (Weinheim: Beltz), 227–255.

Google Scholar

Йылдыз, Ö (2014). Финансирование инфраструктуры возобновляемых источников энергии через финансовое участие граждан — пример Германии. Обновить. Energy 68, 677–685. DOI: 10.1016 / j.renene.2014.02.038

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Yildiz, Ö, Rommel, J., Debor, S., Holstenkamp, ​​L., Mey, F., Müller, J. R., et al. (2015). Кооперативы по возобновляемым источникам энергии в качестве привратников или помощников? Последние разработки в Германии и программа междисциплинарных исследований. Energy Res. Soc. Sci. 6, 59–73. DOI: 10.1016 / j.erss.2014.12.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, С. Дж., Хан, С.-Х. и Хуанг, В. (2012). Роли внутренних и внешних мотиваторов в продвижении электронного обучения на рабочем месте: пример из Южной Кореи. Comput. Гм. Behav. 28, 942–950. DOI: 10.1016 / j.chb.2011.12.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цапф, М. (2017). Stromspeicher und Power-to-Gas im deutschen Energiesystem.Rahmenbedingungen, Bedarf und Einsatzmöglichkeiten (Висбаден: Springer Vieweg).

Google Scholar

Автономный дом, Саутуэлл, Ноттингемшир

Wind & Sun спроектировала и установила первую фотоэлектрическую систему, подключенную к сети, в Великобритании в 1994 году.

• Тип модуля: Solarex MSX 60. (36 x 60Wp)
• Инвертор: 1 x SMA PV-WR1800 (1,8 кВт)
• Модернизированный инвертор Апрель 2009 г .: 1 x SMA SB-2500 (2.5кВт)

27 июля 1994 года первая в Великобритании фотоэлектрическая система, подключенная к сети, начала подавать электроэнергию в сеть. Дом был спроектирован и построен Брендой и Робертом Вейл в соответствии с принципами, впервые изложенными в их книге «Автономный дом», впервые опубликованной в 1975 году.

Здание этого дома описано в недавней книге «Новый автономный дом». можно приобрести у Wind & Sun. Дом самодостаточен электроэнергией и водой:

• Конструкция представляет собой хорошо изолированную твердую массу, которая устраняет необходимость в нагреве, обеспечивая долгосрочное хранение тепла.
• Двухэтажный зимний сад обеспечивает пассивное солнечное отопление
• Вода собирается с крыши и фильтруется для питья.
• Сточные воды компостируются
• Электроэнергия вырабатывается фотоэлектрической антенной мощностью 2,16 кВт.

Из-за ориентации дома фотоэлектрическая матрица была спроектирована для установки на отдельно стоящей беседке в саду. Фотоэлектрическая матрица 2,16kWp состоит из 36 модулей Solarex MSX-60 60Wp, соединенных последовательно цепочками по 6 модулей.Выходной сигнал подается на инвертор SMA PV WR-1800 1,8 кВА, а затем на бытовой потребительский блок. Сгенерированная энергия сначала подается в домовые нагрузки, а любые излишки экспортируются в сеть.

Ночью или когда потребляемая мощность превышает производимую мощность, электроэнергия в обычном порядке импортируется из местного DNO, Powergen. Учет производится двумя стандартными механическими счетчиками.

выполнила компания Wind & Sun. Тщательное планирование означало, что установка заняла всего два дня, а ввод в эксплуатацию был немедленным.

Стоимость дома, включая фотоэлектрическую систему, была чуть менее 155 000 фунтов стерлингов, что типично для дома такого размера и качества. Дополнительные затраты на технические характеристики, используемые в доме, компенсируются за счет экономии в других местах, например. отсутствие оборудованной кухни, что свидетельствует о том, что экологически ответственное строительство и жизнь не должны стоить земли.

Автономный дом продолжает развиваться с момента его установки в 1994 году.

В апреле 2009 года Wind & Sun модернизировала предыдущий инвертор мощностью 1,8 кВт с помощью инвертора SMA Sunny Boy 2500 кВт.

В то время как коммунальные предприятия пытаются справиться со стремительным ростом МЭД, является ли автономия энергосистемы решением?

В течение десятилетия в распределительные системы может поступить больше распределенных энергоресурсов (DER), чем может управлять любая диспетчерская.

Автономная энергосистема (AEG) может оптимизировать эти высокие уровни DER в интересах энергосистем и владельцев DER, показывают исследования, разрабатываемые Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL).Но если эта революционная автономия системы окажется недостижимой, коммунальные предприятия могут столкнуться с колебаниями напряжения и частоты, потенциальными дисбалансами спроса и предложения или даже с отключениями, по мнению экспертов по распределительным системам.

«Наша концепция автономных энергетических сетей (AEG) заключается в управлении сотнями миллионов различных устройств в режиме реального времени на посекундной основе», — сказал Utility Dive директор центра разработки энергетических систем Министерства энергетики США Бенджамин Кропоски. «Со временем мы продемонстрируем новую парадигму того, как грид будущего может работать с грядущим массовым развертыванием устройств DER.«

Успешная концепция AEG потребует большей технической точности, чем автономное вождение и Интернет, как сообщили Utility Dive два наиболее сопоставимых примера с точки зрения управления данными, специалисты по анализу данных и руководители коммунальных систем.

Но ожидаемый массовый рост DER делает амбиции NREL необходимыми, по словам Кропоски.

Ожидается, что до 2050 года количество солнечных установок в жилых домах будет расти примерно на 8% в год, а количество размещаемых за счетчиком систем хранения данных достигнет почти 1.9 ГВт к 2024 году, и по текущим прогнозам к 2030 году на дорогах США будет около 18,7 млн ​​электромобилей.

Было бы разумно представить, что потребители электроэнергии через десять лет будут иметь до пяти устройств одновременно — солнечную систему на крыше, домашний аккумулятор, умный термостат, умный водонагреватель и зарядное устройство для электромобилей, — сказал Кропоски. Исходя из этих расчетов, 4 миллиона клиентов в районе залива Сан-Франциско могут оставить PG&E с 20 миллионами устройств для управления.

Коммунальные предприятия также увидят рост проникновения ветровой и солнечной генерации в оптовых системах, что создаст дисбаланс спроса и предложения, с которым традиционные центры управления не смогут справиться, просто увеличивая или уменьшая предложение, сказал он.Вместо этого потребуется управление спросом, которое может быть выполнено с помощью технологий DER. Но сам объем DER может превысить возможности утилиты по оптимизации.

Сравнимая задача — управление сотнями миллионов точек данных в Интернете, но энергосистема находится под большим давлением, чтобы поддерживать точный моментальный баланс спроса и предложения и избегать любых задержек, добавил он.

«Мы хотим свести к минимуму необходимость связи между центром управления и устройствами DER.«

Колтон Чинг

Старший вице-президент по планированию и технологиям, HECO

Базовым элементом теоретической архитектуры AEG NREL является оптимизация и управление «ячейкой», которая может быть системой управления энергопотреблением дома или здания и их управляемыми устройствами.

Кропоски описывает AEG как «распределенные ячейки с иерархической, масштабируемой, реконфигурируемой и самоорганизующейся структурой управления поверх них».

Следующим уровнем может быть распределительная цепь, а уровнем выше может быть подстанция, сказал Кропоски.«Ячейки каждого уровня имеют параметры и ограничения, такие как напряжение, ток или стоимость системы, которые они используют для самооптимизации. Смысл в том, чтобы минимизировать количество информации, передаваемой между уровнями, и максимизировать самооптимизацию на каждом уровне».

Исследователи создали алгоритмы, которые могут «оптимизировать и контролировать сотни миллионов распределенных технологий в реальном времени», — сказал он. Holy Cross Energy (HCE), сельский кооператив с 60 000 клиентов в Колорадо, станет первой полевой демонстрацией этих алгоритмов.

Раннее понимание потенциала автоматизации было получено во время работы NREL по интеграции высоких уровней бытовой солнечной энергии в распределительную систему Hawaiian Electric Companies (HECO). В поисках лучшего реагирования на условия сети от инверторов солнечных систем на крышах клиентов системные специалисты HECO и их консультанты NREL поняли, что строят их в автономном режиме.

Энергетические системы включают в себя множество источников энергии и могут образовывать клетки.

«При разработке первых интеллектуальных инверторов мы обнаружили, что они могут быть предварительно запрограммированы на определенные реакции, уменьшая потребность в сигналах диспетчерской», — сказал Utility Dive старший вице-президент по планированию и технологиям Колтон Чинг. «Мы не осознавали, что строим автономные возможности».

По мере развития планирования модернизации энергосистемы HECO, «мы поняли, что сеть связи для традиционного централизованного управления и контроля ожидаемого уровня DER будет чрезмерно затратной», — сказал Цзин.

350 000 клиентов HECO установили устройства с «примерно 250 000 инверторов», — сказал он. План коммунального предприятия по обеспечению 100% возобновляемых источников энергии на Гавайях к 2045 году включает утроение распределенной солнечной энергии. «Это будет около 750 000 инверторов, а с учетом аккумуляторных систем, электромобилей и других устройств DER это число быстро увеличивается».

HECO намеревается «максимально довести автономное управление до местного уровня», — сказал Цзин. «Мы хотим свести к минимуму необходимость связи между центром управления и устройствами DER.«

По его словам, полностью автономная электросеть сегодня недостижима из-за технологических ограничений. Но AEG NREL позволяет «приоритизировать средства управления и сосредоточиться на критических операциях, а не пытаться управлять отдельными устройствами», — добавил он. Сужение надзора до «критического подмножества операций» — это «единственный способ обеспечить эффективную и экономичную деятельность по распределению» в будущем с высоким значением DER.

[Т] диспетчерская «будет больше похожа на авиадиспетчерскую службу, направляя автономную деятельность ячеек, чтобы максимизировать их индивидуальную ценность.«

Брайан Ханнеган

Президент и генеральный директор HCE

HCE провела первые полевые испытания AEG, чтобы лучше понять, что возможно с автоматизацией, сказал Utility Dive президент и генеральный директор Брайан Ханнеган. Он добавляет от 10 до 15 солнечных систем на крышах в неделю, добавляет более 2 МВт солнечной энергии в год в течение нескольких лет и намерен добавлять 2 МВт в год к своей 150-мегаваттной системе пиковой мощности до 2030 года.

«Мы хотим понять, какие ценности DER может предоставить потребителям и энергосистеме», — сказал Ханнеган.Ценность устойчивости в способности клеток изолироваться и продолжать служить своим владельцам и системе стала особенно важной после того, как лесной пожар 2018 года на ее территории произошел «в одном горящем столбе от того, чтобы на неделю погрузиться в темноту Аспена».

HCE и NREL сотрудничают с другими местными группами, чтобы построить доступное жилье с нулевым потреблением энергии для местных учителей. Четыре дома на фидере HCE теперь заняты и оснащены «солнечными фотоэлектрическими батареями, аккумулятором, зарядным устройством уровня 2, водонагревателем с тепловым насосом и тепловым насосом с воздушным источником», — сказал Ханнеган.В каждом DER есть контроллер с автономными возможностями.

В недавно начатых полевых испытаниях моделируются характеристики DER под контролем энергосистемы и при работе в автономном режиме, добавил он. NREL рассмотрит характеристики четырех домов, функционирующих вместе как ячейка или фундаментальная автономная единица, и каждого отдельного дома, функционирующего индивидуально как автономная ячейка.

Каждая ячейка будет проверяться, когда она подключена и когда она не подключена к диспетчерской HCE, и проверяться, чтобы проверить, насколько автономно может функционировать отдельный дом, а также набор домов.

AEG не устраняет необходимость в распределительном предприятии «обслуживать полюса, провода, трансформаторы и переключатели, потому что они делают DER более ценным», — сказал Ханнеган. Но диспетчерская «будет больше похожа на диспетчерский пункт, управляя автономной деятельностью ячеек, чтобы максимизировать их индивидуальную ценность».

«С учетом необходимых стандартов и правил до этого легко останется 10 лет. Более трети коммунальных предприятий до сих пор не развернули расширенные измерения, а AEG далеко выходит за рамки этого.«

Том Биалек

Главный инженер, SDG & E

По словам Ханнегана, в открытом доступе нет результатов или выводов полевых испытаний. «Чистое воздействие проекта на данный момент заключается в том, чтобы вселить в нас уверенность в том, что мы можем управлять DER и контролировать его таким образом, который приносит пользу энергосистеме и потребителю из нашей системы диспетчерской или квазиавтономным способом».

Автоматизация будет иметь решающее значение для будущей сети, сказал Utility Dive главный инженер по газовой и электрической энергии Сан-Диего Том Биалек, который возглавляет группу технического обзора интеграции электрических систем NREL.Но «субсекундное управление системой с высоким проникновением МЭД из центра управления практически невозможно. Только так много можно сделать так быстро».

NREL сталкивается с двумя препятствиями, сказал Биалек. «Самая большая проблема — это технология. У коммунальных предприятий нет вычислительной мощности для запуска программного обеспечения, которое заставляет эту работу, и большинство устройств недостаточно сложны, чтобы работать с такой вычислительной мощностью».

Второй барьер — «отсутствие технических стандартов», — сказал он. «Коммунальные предприятия работают в строго регулируемой среде.С учетом необходимых стандартов и правил до этого легко добраться через 10 лет. Более трети коммунальных предприятий до сих пор не развернули расширенные измерения, и AEG далеко выходит за рамки этого ».

«Чем больше у автономных операций с данными, тем более точным является алгоритм», — сказал Utility Dive аналитик Интернета вещей Майкл Канеллос из OSISoft, специалист по аналитике.

«Завод, работающий на ископаемом топливе, генерирует около 10 000 потоков данных на МВт, но турбины ветряного проекта генерируют около 51 000 потоков данных на МВт, а панели и электроника солнечного проекта генерируют почти 436 000 потоков данных на МВт», — сказал Канеллос.

используют преимущества новых операционных возможностей за счет более сложных алгоритмов, основанных на этих увеличенных данных, для повышения производительности и снижения затрат.

Arizona Public Service требует не более 10 технических специалистов для обслуживания более 170 МВт солнечной энергии, потому что потоки данных автономно определяют приоритеты и планируют техническое обслуживание. Сенсорная сеть Xcel Energy Colorado выполняет прогнозирование с 15-минутным интервалом, что дает информацию для автономного профилактического обслуживания, что позволило сэкономить 46 миллионов долларов в период с 2012 по 2017 год.

«Полная автоматизация никогда не произойдет, потому что люди более рассудительны, чем роботы», — сказал Канеллос. «Искусственный интеллект» трансформируется в «поддержку принятия решений», в которой алгоритм определяет возможности, но решение принимает человек. А грядущий поток данных сделает алгоритмы поддержки принятия решений намного лучше ».

California также работает над новаторской многоуровневой системной архитектурой, которая в некоторой степени сопоставима с архитектурой NREL.

NREL признает, что его AEG «имеет технические области, требующие гораздо большего исследования», — сказал Utility Dive консультант по системам электроснабжения Лоренцо Кристов, работающий над калифорнийским проектом.По его словам, многоуровневая архитектура находится в пределах нынешних возможностей системного оператора и направлена ​​на рост DER до тех пор, пока не будут решены технические проблемы AEG.

Кристова основана на «некоторой части той же математики оптимизации, что и AEG» для распределения операций по передаче данных ISO и операций распределения оператору системы распределения (DSO). «Но до AEG, вероятно, от 10 до 15 лет».

В плане Кристова, DER управляются на уровне дома или здания владельцами DER и домашними системами управления энергопотреблением.DSO управляет только кумулятивными системными воздействиями от общего DER, «доставленного на интерфейс, где дом или здание соединяются», — сказал он. «Устройства DER не нуждаются в контроле со стороны DSO, независимо от того, потребляют ли они генерацию или доставляют ее».

«Коммунальная система — это намного больше, чем вождение автомобиля, это все равно, что упорядочить каждую часть каждой машины на дороге».

Майкл Канеллос

Аналитик Интернета вещей, OSISoft

В интерфейсе передачи-распределения «ISO аналогично рассматривает каждый DSO как один ресурс», — добавил он.«Каждому слою не нужно видеть, что находится внутри нижних уровней, ему просто нужно координировать то, что находится на этих интерфейсах».

Существует мало разногласий по поводу нынешних пределов автономии, но есть разные мнения по поводу уровня автономии, который будет возможен в будущей энергосистеме.

«Поддержка принятия решений» — это «хороший способ описать иерархию NREL», — сказал Чинг из HECO. «Устройства могут работать автономно, но им может потребоваться центральный сигнал для вещей, которые влияют на всю систему.Чтобы сбалансировать спрос и предложение на местном уровне, сначала может потребоваться увидеть системные потребности ».

NREL сравнил AEG с автономным вождением, но «это не так», — сказал Канеллос. «Коммунальная система — это намного больше, чем вождение автомобиля, это похоже на организацию каждой части каждой машины на дороге. Алгоритм, достаточно сложный, чтобы гарантировать безопасность по многим параметрам, прямо сейчас недостижимо».

Надежность остается важным вопросом, но AEG «подобен автономным транспортным средствам, потому что оба они уже на улице, и их будет еще больше», — сказал Кропоски.«Мы будем развивать ум и устранять изгибы, чтобы улучшить автономное принятие решений, и в энергосистему будет встроено больше автоматизации безопасными и оптимальными способами».

Energy автономный электронный скин | npj Flexible Electronics