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满足社会对安全、低碳和负担得起的能源服务的需求，向可持续能源系统转变，这一挑战要求能源互联网商业模式创新研究采用能阐释能源系统在社会、技术、经济和环境领域复杂性的理论方法。社会技术系统转型理论关注技术、社会、制度和经济的协同演化。在21世纪的最初十年里，社会技术系统转型研究出现在创新领域的研究中，随后被广泛应用于分析未来可持续发展转型。例如，可再生能源发电、生物质集中供热、电动汽车、农业、城市交通。
社会技术系统由多个元素组成：技术、市场、用户实践、文化内涵、基础设施、政策、产业结构、供应链等。社会技术系统是指为实现特定的社会功能（如能源供应、食品生产或运输）而进行的一种参与主体、规则和技术间的配置。这种配置包括科学和工程、经济、政策、日常生活和文化等方面，由政界、产业界、学术界、民间社会和家庭个人等一系列行动者与社会团体共同决定。这些参与主体有他们自己的资源、能力、信仰、战略和利益。转型可以定义为从一个社会技术系统到另一个社会技术系统的长期（50年或更长）转变。
社会技术系统转型分析，即对嵌入社会关系和过程中的技术进行概念性历史分析。转型不是线性过程，而是共同演化的过程，是多个参与者相互依赖、相互影响的过程，涉及一系列要素和维度的变化。社会技术系统转型理论的优势在于：①分析利基创新与存在路径依赖的社会技术体制间的技术经济和社会政治冲突；②关注多参与主体和各种代理行为（意义构建、战略谋划、权力斗争、学习、投资、冲突、创建联盟）；③分析组织和“博弈规则”；④承认环境、突发事件的复杂影响。
考虑能源转型的多维度，本书采用社会技术系统转型的理论框架进行分析。能源互联网作为新的能源组织形式，伴随着大量颠覆式创新机遇。把握能源互联网创新机遇通常需要组织部署新的商业模式（Johnson et al.，2008）。商业模式为可持续转型研究提供了“企业理论”，并有助于形成对社会技术转型微观基础的理解。因此，本书将商业模式创新融入社会技术系统转型理论背景展开研究。
到目前为止，商业模式创新还很少被置于社会技术转型背景下研究（Boons and Ludeke Freund，2013），但协同演化思维已成为当今许多广泛使用的转型理论的基础，如多层次视角（Geels，2002）、三重嵌入框架（Geels，2014）和技术创新系统（Hekkert et al.，2007）。社会技术系统转型理论将创新理论、制度理论、演化经济学、技术社会学联系起来，不同的系统思维方法为商业模式创新和社会技术系统转型间的动态演化提供了不同视角。
LTS强调变革的主体和机构。系统建造者是LTS分析的核心。系统建造者通过打破先前科学知识、技术、机构、用户等之间的界限来构建系统，使交互变得越来越顺畅和系统化——休斯称之为“无缝网络”（Hughes，1986）。Hughes（1983）记录了电力基础设施从作为分布式局部网络的早期起源到高度集成的集中化系统出现的发展史。强调需要将政治、经济、技术和社会作为无缝网络的一部分，是LTS方法的关键洞见（Hughes，1986）。
通过商业模式创新成功交付价值，类似需要将政治、经济、社会和技术组成部分结合在一起的系统建设。例如，能源互联网商业模式、投资者对风险的感知和政策框架间的协同关系是成功开发一个能源互联网项目的关键。在风险和政策监管间的权衡很大程度上受到政府部门对一项规划做出相应承诺的意愿、财政预算状况，以及环境或经济目标多大程度上得到倡导等因素的影响。
在LTS的不同阶段，发明家、企业家、金融家和管理者对扩大一个系统具有影响力，他们的相对影响力取决于需要解决的问题的性质。无论是技术、组织或金融问题，一旦这些问题都被克服了，系统就会获得“动力”，从环境中获取资源并对环境产生影响。
社会技术系统转型和可持续转型领域的学者普遍关注LTS的转型，如向消费者提供电力、天然气和水，或提供住房和交通（Steward，2012）。分析的核心是围绕着预期的社会安定和特定功能供给（如供暖、住房或交通），由各种行为主体、机构和基础设施组成的社会技术体制。Rip和Kemp（1998）借鉴了演化经济学家早期的见解（Nelson and Winter，1977），把体制看作认知习惯、搜索探寻和工程实践的组成部分，认为体制跨越了公司范畴，有时也跨越了行业范畴。随后，Geels扩展了体制的定义，将包括供应者、使用者和公共机构在内的更广泛的社会群体纳入其中，并将体制作为“一套不完全连续的规则，用于指导和协调社会技术系统各种元素的社会群体活动”（Geels，2011）。LTS以“系统建造者”的角色定位将参与者推向前台。其研究重点是系统建造者如何在特定的环境中工作，通过配置技术系统来构建一个无缝网络，使该技术系统与特定的社会和政治环境相互协同并成为系统转型动力。
能源互联网依赖于一系列互联子系统的系统创新，包括电力基础设施、供暖、个人交通、建筑和电力供应等。能源互联网系统创新不仅需要整合众多自主创新，还需要在支持技术、技能、文化规范、用户和组织实践、法规、发明等方面进行互补演化。系统创新有可能产生全新的“社会技术系统”，其中技术、社会和制度要素共同演化。
虽然企业家、强大的在位企业或社会活动家等参与主体很重要，但是他们并不能孤立地推动能源体制变革，也不能独自创新能源互联网商业模式。从企业制度的角度来看，商业模式总是包括微观层面的个人、团体和组织机构，中观层面的机构（如与专业、社会活动或行业相关的机构）和宏观层面的社会机构。塑造商业模式的系统协调过程只能从不同的系统层次（例如微观、中观和宏观层面的聚合）来理解。
社会技术系统转型理论是一套大系统观的理论框架，用以捕捉技术和社会制度如何进行可持续的转型。社会技术系统转型理论中的MLP将转型定位为利基、社会技术体制和宏观环境间互动的结果。将商业模式和MLP联合起来分析，可以更好地理解现代能源系统格局下的关键商业动力，推动能源互联网商业模式创新。
社会技术系统转型理论的MLP将政治和体制纳入系统，关注长期的总体动态和转型模式，强调转型的过程和机制，为理解多维度复杂转型提供了一个全局性的视野。MLP区分了探索转型的三个层次：①利基，指激进创新的发生地；②社会技术体制，指由产业、政策、文化和科学技术等多主体形成的惯例和规则结构，包括社会文化体制、政治体制、科学体制、技术体制、用户和市场体制；③景观，指外生的社会技术形势。利基、社会技术体制和景观按照不同要素配置，稳定性不断增强。
社会技术体制被定义为一套共享的、相当稳定且一致的规则，指导特定系统中参与主体的行为。这一套普遍的惯例或规则，创造和加强了一个特定的技术系统。这些规则嵌入社会技术系统的各种元素中，将创新活动塑造成一个特定的渐进式创新轨迹（例如提高汽车的燃油效率）。
比较而言，现行体制通常产生渐进式创新，而颠覆式创新是在利基市场产生的。利基市场中，面向应用的领域通常由特定的选择标准主导，这些标准保护新兴的不稳定技术免受直接市场的压力（例如军事应用优先考虑性能而非成本）。利基还为学习的发生提供了空间，并为支持创新的社会网络的建立提供了现实空间，如能源互联网中供应链和“产消一体者”之间关系的建立。
“景观”代表外生的宏观层面的力量（如人口变化），它们塑造了市场利基和社会技术体制，但在中短期内并不会被利基和社会技术体制塑造。
MLP理论提出，转型通过市场利基、体制和景观三个层次的相关过程来实现。传统的高碳能源制度具有高度的路径依赖，但在更广泛的社会和政治环境支持下的利基市场创新，可以帮助社会技术转型到低碳能源系统中。
在转型研究中，MLP理论将转型演化过程理论化为利基、体制和景观三个层次间的动态变化。分层的依据是社会技术结构化的程度。中观层面的体制是高度结构化的，由市场参与主体、机构和技术组成的既定体系。现有参与主体可以根据自身的能力和利益调节协同动态演化；创新可管理并可预测，沿着相对明确的技术轨迹进行渐进式演化。微观层面的利基是社会技术互动结构化较低的空间，因此存在更激进的创新可能。利基和体制内的活动受到外部宏观环境的影响，这在很大程度上超出了系统参与者的控制，如气候变化和全球化。在合适的环境条件下，激进的利基创新可产生影响并有可能推翻现行体制。社会技术转型理论中的MLP是理解不同社会层面新进入者和在位企业间创新冲突与角色变化的有用工具。
市场利基、体制和景观间的因果互动塑造了社会技术系统的变化，其动态协同演化关系可简化为四个阶段。
市场格局的变化给现行主导体制带来了压力，而主导体制最初试图从内部解决问题。例如，19世纪的城市化加剧了人们对马车的低速问题、马车所带来的环境问题和公共卫生问题的不满，导致了铁路的引入。然而，同样的压力也为自行车等新兴利基市场的发展提供了一个“机会之窗”。
初创阶段的特点是通过激进的利基创新进行实验和试错学习。研发实验室、真实世界的实验和示范项目作为小众创新的最初具体载体，让初创者了解在具体环境中颠覆式创新的技术—经济表现、社会—文化接受度和政治可行性。初创阶段的特点：①大量的不确定性；②竞争性宣传；③高失败率和大批创业者退出。
创新在一个或多个利基市场立足，这提供了确定性更高的资源流动。随着社会技术体制变得更加不稳定，需要对体制基本架构进行根本性的转变。技术知识的流通和聚集通常由代表整个领域的工程团体、标准化委员会或行业协会来完成。这涉及体制与新兴市场间的互动，以及这些市场间的互动。例如，在城市客运系统中，自行车、有轨电车和汽车与马车的竞争。根据不同的情况，这个过程在本质上可能会有或多或少的竞争，导致不同的利基逐步扩大和对等。
能源机构或创新机构也可以作为沟通和聚合过程中的“中介行为者”，因为它们参与多个项目，可以比较项目，提炼一般性经验教训，并将这些作为新项目的方案建议。这些社会认知活动有助于逐渐稳定创新轨迹。创新也可能发生在用户的实践中，因为消费者将颠覆式创新从不熟悉的事物转变为熟悉的对象，嵌入日常生活习惯和行为活动中。
颠覆式创新扩散进入主流市场，一方面是由利基内生性驱动，如价格调整、性能改进、规模经济、互补性技术发展和利益相关者的强力支持；另一方面是利用机会窗口创建新发展领域的外生性驱动。两方面的冲突导致现行社会技术体制局势紧张，变得不再稳定。
扩散阶段通常以利基创新和现有体制在多个维度上的斗争为特征：①新技术和现有技术间存在着经济竞争，这种竞争受到市场经济体制的影响；②新进入者和在位企业间存在商业竞争，这可能导致在位企业在竞争中被市场淘汰；③在发展规划、补贴、税收和规章的调整方面可能存在政策冲突与权力斗争，这些斗争既涉及政策参与者（政府部门、咨询委员会），也包括更广泛的利益集团；④不同社会团体在有争议的公共议题中，可能会出现关于问题和方案解决框架的文化话语权斗争。利基创新的成熟有助于政策制定者推动可行性解决方案。例如，风力涡轮机和太阳能光伏发电的价格降低以及性能改善，加上积极的公众言论和行业游说，正在为支持可再生电力发展的政策创造条件。
不能保证利基创新一定会赢得这些斗争：颠覆式创新可能无法形成足够的动力；也可能会遭遇挫折，使现行体制中的紧张局势得到遏制，例如，利基创新的“机会之窗”无法充分实现；或者在位企业可能成功地反动员和阻碍利基创新。
新的社会技术系统取代旧的系统，逐渐制度化并稳定为政策方案、用户习惯、对惯例的看法、专业标准和技术能力。随着新兴系统在各个方面的稳定，建立新的生产、分配和消费惯例或规则，一种制度的转变就完成了。主导设计和基础设施的相互关联、成熟的商业模式、标准化的监管和明确的用户偏好为快速采用该系统的重点技术提供了先决条件，如自行车、汽车的相继发展。
MLP提出转型的关键是体制转变。创新利基通过持续学习、价格调整、性能改善、不断壮大的团队支持等形成内在驱动，在社会技术形势层次对现行体制造成压力，使体制变得不稳定，从而为创新利基创造机会。这些过程的结合使主流市场上的新奇事物得以形成突破，并与现行体制竞争。转型有两种内生性过程：通过市场对不同产品的选择间接改变规则，即经济演化；通过社团内不同主体协商直接改变规则，即社会演化。通过转换、技术替代、重组、解盟和再结盟等路径实现新社会技术体制对现行体制的替代（见图1-4）。
图1-4 关于转型的MLP
资料来源：Geels、Schot（2007）。
在社会政治环境和经济环境（景观）视野下，利基市场和现行体制下的主流市场相比，参与者数量更低，核心技术更不成熟，更倾向于驱动市场规则不断变化。社会技术体制往往存在路径依赖，倾向于渐进式创新，而利基市场则更多地涉及路径创造和颠覆式创新。一旦将这些差异缩小到利基市场和社会技术体制比较的维度，就会立即注意到两者共享同一参照系：第一，利基和体制都是由相互支持的参与主体、技术和规则组成的；第二，两者都可以被理解为具有特定边界的实体；第三，存在各种认同利基或体制的个人和集体，从事各种维护利基或体制的活动——利基行为主体试图扩大利基市场而体制行为主体则反击这些活动；第四，两者的最终目标都是实现相类似的功能，例如，19世纪时马车、自行车、有轨电车和汽车的发展都是为城市人口提供更高的流动性。
综上，作为一种过程理论，MLP理论既包含“全球模型”（由三个分析层次和四个时间阶段组成）组成的描述社会技术系统转型的总体过程，也包含“局部模型”组成的描述多层次相互作用的具体活动和因果机制。
能源互联网商业模式创新要求面向更可持续的能源系统转型背景研究如何进行商业模式创新。Bolton和Hannon（2016）检验了创新商业模式在社会技术系统转型中扮演的角色，并对内嵌在社会技术环境中的商业模式进行了系统化的分析，为可持续转型动力和可持续转型管理提供了新的视角。Kungl和Geels（2017）利用MLP分析了1998—2015年德国电力行业面临多重形势带来的压力而不再稳定，能源转型过程中在位企业不适应新形势而趋向衰退。
对可持续发展转型中的企业商业模式创新研究仍在涌现，而在涉及能源的多利基和多体制交互作用的背景下，对企业商业模式创新战略和行为的深入理解在很大程度上还存在缺失。一方面，商业模式创新可能通过促进利基创新的升级和制度规则的重新配置来帮助加速社会技术变革；另一方面，它可能通过强化现行体制结构而阻碍变革进程（Bidmon and Knab，2018）。
为了更好地理解社会技术系统转型中产业与经济、政治、文化及社会环境的协同演化和双向互动，Turnheim和Geels（Geels，2014；Turnheim and Geels，2013）提出TEF。该框架将行业内企业概念化为嵌入两个外部（经济和社会政治）环境和一个行业体制，行业体制受行业内企业针对外部环境所采取的战略行为的影响并协同调整。
TEF的理论逻辑基于“适应—选择”的争论，这表明协同演化现象可以从两个角度来研究：一是强调外部环境对行业压力的选择理论，TEF吸纳了演化经济学、新制度理论和经济社会学的见解；二是企业层面的适应理论，TEF吸纳了外部导向的战略学派（包括经济定位战略、创新战略、企业政治战略、话语战略、问题管理）和内部导向的战略方法（与知识、能力和认知、意义相关）的观点。这两个角度的结合产生了一个具有行业内企业及其环境间双向互动的多维框架（见图1-5）。因为数字领域和能源领域都正在经历巨变，能源互联网商业模式创新研究有必要采用这种更加“动态”的协同演化框架。
图1-5 TEF
资料来源：Geels（2014）。
能源行业在位企业规模庞大，政治势力强大，分布密集，有许多沉没投资。这些在位企业也拥有许多“互补性资产”，如专业制造能力、大规模测试的经验、分销渠道、服务网络、互补性技术，这使它们相对能源互联网新进入者而言拥有强势地位（Rothaermel，2001）。
一方面，在位企业可以通过开发和营销颠覆式技术创新，在应对重大挑战方面发挥作用。另一方面，在位企业由于各种原因往往不愿发展颠覆性的解决办法：①路径依赖（锁定），它们被困在现有技术、技能和人员以及沉没投资上（Walker，2000）；②颠覆式创新是有风险的，可能会破坏现有的能力（Tushman and Anderson，1986）；③由于集体利益问题和“搭便车”问题，在位企业只有有限的直接动机来解决社会问题。因此，在位企业更倾向于渐进式创新或在现行路径上运行。
这些考虑意味着，为应对能源互联网重大挑战，对能源行业进行重新定位，需要来自消费者、政策制定者、民间社会和社会运动的压力。这种压力的累积可能会刺激在位企业克服锁定机制，转向更激进的创新。
为了超越单一的颠覆式创新路径，一些能源转型学者已经开始进行社会技术的“全系统”分析，以研究如何通过多重利基创新和多重制度发展的组合来重新配置整个能源系统。例如，在1990年到2016年，英国电力行业的二氧化碳排放下降了65%。
这归功于多重供给、需求和基础设施的变化，包括：①可再生能源利基创新（风能、太阳能、生物质能）；②从燃煤发电站到燃气发电站的供给模式转变；③逐步改善设备用能效率，例如，冰箱在2000年的用电量比1990年减少了27%（DTI，2001）、从白炽灯转向节能灯和LED灯；④储能创新，如电池、飞轮、创新压缩空气、抽水蓄能；⑤利用更智能的电网增强灵活性并加强电网管理；⑥需求响应，如新电价机制、智能电表、智能负荷；⑦扩展网络，增加电力容量并连接远程可再生能源；⑧商业模式创新，如创建储能市场以保障能源系统的安全。
“全系统”协同演化框架提供了一个超越企业组织层面，系统理解演化过程的理论。能源部门的转型要求社会政治环境、经济环境和行业体制三个维度的协同演化转型，是包括技术转型、用户实践、政策管制、行业网络、市场结构在内的系统转型。
能源互联网是一个新的、正在开发、终将快速渗透、有破坏性创新的新体系，能给能源转型提供新思路。作为新兴市场，孕育着大量机会，需要全社会各界人士积极培育。能源互联网市场培育可借鉴中国改革开放、发达国家能源转型、全球互联网发展的历史经验，利用社会技术转型的MLP和行业TEF，探索多层次多主体协同培育能源互联网市场的途径。