Insights in environmental attitudes : economic and psychological methods for engaging electricity utility customers and electric vehicle drivers

Abstract

While Iceland is a unique case study with respect to energy resources, the island nation is no stranger to climate change. Worsening environmental conditions and a lack of development of new energy infrastructure has become an emerging issue in terms of grid management. Last winter, the Þorisvatn Reservoir was at its second lowest levels in recorded history (Lansvirkjun, 2022). Still, despite a growing need to expand and improve upon existing power infrastructure, there exists no significant movement for improvements (Talnaefni Orkustofnunar, 2022). Iceland’s plan to ban the import and sale of new non-electric vehicles by 2030 (Shafiei et. al., 2019) further exacerbates the complexity of the issue. Multiple simulations have already shown the country’s power system can’t accommodate the fast-approaching EV fleet both in terms of energy supply or structural capacity (Dillman et. al., 2021, & Ólafsson, 2021). Previous electro-mobility research has covered many related subjects, but there exists two gaps in the literature we aim to fill in with our research: dynamic pricing and behavioral economic methods to promote the shift of flexible points of electricity consumption to non-peak hours. Standard economic theory conflicts with respect to electricity in terms of utility maximization and price elasticity of demand (Green, 2005 & Upadhyay, 2020), thus, I aim to study how these rigid assumptions of utility maximization hold up in a real-world setting. Additionally, I examine various behavioral economic concepts and outline them in a “behavioral toolbox” for ease of application. Straumlind designed the Dynamic Pricing Program and upcoming website and mobile application based on my findings from the literature, however, due to budgetary constraints the company was only able to implement the Dynamic Pricing Project which offers an opt-in price discount of 34% to domestic Straumlind customers between the hours of 2-6 AM. From this, I found statistically significant relationships between hourly electricity consumption data of electricity utility customers and the discounted time frame as well as duration with an active smart-meter and customer age, however, many of the linear models posited changes in behavior that were only marginal to saving energy. Future research should focus on more longitudinal data at a great sample size, reducing the issue of selection bias in our sample, and implementing the mobile application and website.

Orkuauðlindir Íslands eru einstakar á heimsvísu, en loftslagsbreytingar innan landamæranna eru þó óumflýjanlegar. Versnandi umhverfisaðstæður og skortur á uppbyggingu nýrra raforkumannvirka eru að segja til sín. Síðastliðinn vetur innihélt Þórisvatn sinn næstlægstavatnsforða í skráðri sögu Íslands (Landsvirkjum, 2022). Þrátt fyrir vaxandi þörf á að stækka og bæta núverandi innviði, eru engar marktækar áætlanir fyrir úrbætur (Talnaefni Orkustofnunar, 2022). Áætlun íslenska ríkisins um að banna innflutning og sölu nýrra ökutækja sem ekki eru rafknúnir fyrir árið 2030 (Shafiei et. al., 2019) eykur enn á flókið mál. Margir útreikningar hafa núþegar sannað að raforkukerfi landsins þoli ekki raforkubílvæðingu ríkisins hvað varðar framboð rafmagns né burðarvirki (Dillman et. al., 2021, & Ólafsson, 2021). Rannsóknir er varðar rafknúinn flota hafa áður fjallað um skyld málefni, en það er tvennt sem greina þarf frekar í þessari lokaritgerð: breytilegt verðlag og atferlishagfræðilegar aðferðir til að stuðla að tilfærsluraforkunotkunar yfir á lágannartíma. Almennar hagfræðikenningar stangast á við raforku hvað varðar nytjahámörkun og verðteygni eftirspurnar (Green, 2005 & Upadhyay, 2020) og því munum við rannsaka hvernig þessar stífu forsendur um nytjahámörkun ganga upp í raunumhverfi.Auk þess munum við kanna atferlishagfræðileg hugtök og útlista þau í “hegðunarverkfærakistu” til að auðvelda notkun. Við hönnuðum Breytilega Verðlagningarkerfið (e. Dynamic Pricing Project) ásamt heimasíðu og snjallforriti (e. app) útfrá niðurstöðum rannsóknarinnar. Vegnafjárlagahamla náðum við einungis að nýta Breyilega Verðlagninarkerfið í að bjóða notendum Straumlindar upp á 34% afslátt á milli 02:00 og 06:00 á nóttunni. Niðurstöður verkefnisins leiddu í ljós tölfræðilega marktæk tengsl milli gagna um raforkunotkun viðskiptavina Straumlindar á klukkustund og tímaramma afsláttarins ásamt tíma þess snjallmælis sem hann hefur veriðtímamældur og aldur viðskiptavinar. Línulegu líkönin leiddu hinsvegar í ljós breytingar á hegðun sem sýndu fram á smávægilega orkuspörun. Rannsóknir framtíðarinnar ættu að setja frekari áherslur á lengdargögn í mikilli útraksstærð sem dregur úr valhlutrægni ásamt því að innleiða snjallforritið og heimasíðuna.