能源互联网法律概念
能源互联网的法律概念,是指一切调整能源互联网建设活动的法律规范的总称。电力基础设施、电力市场和清洁能源分别作为能源互联网建设过程中的输送载体、交易载体和来源载体,构成能源互联网法律概念中的重要三元素。法律往往等同于国家实施的规范。[32]因此,通过不同的国家法律规定来分析这三个元素,是理解能源互联网法律概念的关键,并有助于明确其理论价值取向。
(一)电力基础设施
电力基础设施作为硬件设施是能源互联网发展的前提和基础。欧洲能源互联网建设的物理载体在于,消除孤立的欧洲国家电力基础设施。无论是欧洲国家之间,还是跨洲之间的电力互联,唯有通过电力基础设施的搭建才能够实现电力传输,才能形成能源互联网。诚如霍布斯所言,国家的营养在于生活物资的数量和分配、调制和准备,以及以便捷的渠道运输给公众使用。[33]因此,物理上的电力互联,是指两个或两个以上的国家电力基础设施的互联,电能通过电力基础设施的输送提供给电能消费者,构成了能源互联网的基础环节。
我国《电力设施保护条例》第8条和第9条规定了电力基础设施主要包括发电设施、变电设施和电力线路设施等三个方面。其具体的保护范围包括:发电厂、变电站、换流站、开关站等厂、站内的设施;发电厂、变电站外各种专用的管道(沟)、储灰场、水井、泵站、冷却水塔、油库、堤坝、铁路、道路、桥梁、码头、燃料装卸设施、避雷装置、消防设施及其有关辅助设施;水力发电厂使用的水库、大坝、取水口、引水隧洞(含支洞口)、引水渠道、调压井(塔)、露天高压管道、厂房、尾水渠、厂房与大坝间的通信设施及其有关辅助设施;架空电力线路:杆塔、基础、拉线、接地装置、导线、避雷线、金具、绝缘子、登杆塔的爬梯和脚钉,导线跨越航道的保护设施,巡(保)线站,巡视检修专用道路、船舶和桥梁,标志牌及其有关辅助设施;电力电缆线路:架空、地下、水底电力电缆和电缆联结装置,电缆管道、电缆隧道、电缆沟、电缆桥,电缆井、盖板、人孔、标石、水线标志牌及其有关辅助设施;电力线路上的变压器、电容器、电抗器、断路器、隔离开关、避雷器、互感器、熔断器、计量仪表装置、配电室、箱式变电站及其有关辅助设施;电力调度设施:电力调度场所、电力调度通信设施、电网调度自动化设施、电网运行控制设施。
1997年美国《关键基础:保护美国的基础设施》报告指出,电力基础设施包括发电、输电和配电系统,这些系统对于所有其他基础设施和经济的每个方面都是必不可少的。[34]美国关键基础设施保护总统委员会提出关键基础设施由诸多子系统构成,包括电力、油气储运、通信等,其中电力包括电厂、变电站、输送电网、管理控制和数据获取系统等。[35]2015年美国国会还通过了《修正美国地面交通法》(Fixing America's Surface Transportation Act),其中包含对《联邦电力法案》(Federal Power Act)的修正。《联邦电力法案》中创建了新的第215A节,其中大部分是围绕新定义的术语“关键电力基础设施”(critical electric infrastructure)和“关键电力基础设施信息”(critical electric infrastructure information)展开的。关键电力基础设施广泛地定义为,包括大容量电力系统的“系统和资产”,无论是实物还是虚拟的,其破坏或丧失能力将对国家或经济安全、公共健康或安全产生负面影响。[36]
国际能源署发布的《电力网络:基础设施和运行》研究报告则将电力基础设施分为了输电网、配电网及运营商、监管机构和电力网络,并指出越来越多的跨区域系统的可靠性管理将是未来几十年电力基础设施管理所面临的挑战。[37]能源互联网是以电力系统为核心,以智能电网为基础。[38]全球互联的电力系统,由智能电网基础设施支持,并优化使用特高压技术,实现远距离输电。此外,国际电工委员会(International Electrotechnical Commission)指出,智能电网是电网现代化的概念,其主要重点是提高电网的可观测性和可控性。在未来的智能电网系统中,电力故障和安全性被优先考虑的各种应用,将会是更加发展的架构和更好的性能和设计。[39]欧盟政策文件《智能电网:从创新到应用》将智能电网描述为一个升级的电力网络,实现供应商和消费者之间的双向数字通信,智能计量和监控系统被添加其中。智能电表通常是智能电网固有的一部分。[40]目前,尚没有形成全球性的、已商定的智能电网定义。
构建能源互联网过程中,各大洲大电网的互联首先侧重于电力设施的物理连接。欧洲的输电项目对邻国的网络和系统安全产生了积极的影响,提高了普通能源市场的效益,促进了欧盟在可再生能源和能源储存方面的共享。[41]然而,电力基础设施的不安全性或脆弱性却会给能源互联网的建设安全带来潜在威胁。2003年9月瑞典和丹麦大停电、2006年欧洲大停电、2008年中国湖南大停电、2011年9月韩国大停电、2017年中国台湾地区“815大停电”等重大停电事故影响下,电力基础设施在面对自然灾害、恐怖主义破坏行为等情况时体现出一定的不安全性和脆弱性。2004年5月,挪威工业及科学研究基金会(SINTEF)向北欧部长理事会(Nordic Council of Ministers)报送了长达170页的《北欧电力系统脆弱性主体报告》,分析了北欧电网脆弱性的严峻形势并提出了应对措施。欧盟关于《保障电力供应和基础设施投资安全措施》的第2005/89/EC号指令规定,成员国之间的适当互连水平应特别考虑:每个成员国的具体地理情况;在建设新的互联互通的成本和最终客户的利益之间保持合理的平衡;确保现有互联器尽可能高效地使用。[42]2007年12月,欧共体还发布了欧共体联合研究中心提出的《电力系统ICT脆弱性:未来研究的路标》,指出在未来十五年要建立保证未来电网安全性的三大优先项目或三大支柱。2007年,国际风险管理理事会(International Risk Governance Council)在日内瓦发布《管理和减轻相互关联的关键基础设施社会脆弱性的白皮书》(White Paper on Managing and Reducing Social Vulnerabilities from Coupled Critical Infrastructures)。这份白皮书的目的是给各国相关高级决策者提供信息,以提升他们对重要的大局问题意识,并且为他们提供改进关键基础设施的风险治理方法。其中,电力系统被视为新兴工业化国家的五项必要的基础设施之一。[43]
大多数可再生能源发电机远离现有的负荷中心,为了传输可再生能源发电,全球能源互联网的构建需要建立一个覆盖大范围地理区域的传输网络基础设施。与可再生能源发电设施的发展相比,建造这样的输电基础设施需要更多的时间。当现有输电设施无法传输额外的注入电力时,就需要进行加固基础设施,这种增援可能包括升级现有的输电线路和变电站容量。整合和连接这些网络以负责传输增加了建设的成本,这些成本可以大致分为两种类型,即连接成本和网络基础设施成本。
由此可见,首先,在能源互联网法律概念下,电力基础设施的法律和政策主要关注发电、输电、配电和用电环节,智能电网是未来法律规制的主要方向。其次,电力基础设施作为各国和区域互联的关键基础设施种类之一,虽然给清洁电力共享的能源互联网带来诸多便利,同时也存在不安全性和脆弱性的缺点。有学者认为,对关键基础设施系统保护,需要考虑关键基础设施内外相互作用,从界定威胁、降低脆弱性和减轻影响等方面识别系统风险,制定相应的风险分析和保护策略。[44]因此,能源互联网法律概念下的电力基础设施建设,一方面需要关注投资电力基础设施建设的各种法律与政策的规定;另一方面也需要关注有助于其安全维护、风险降低的法律规制,从而确保国家、区域甚至全球的电力供应安全。最后,不同国家电力基础设施存在巨大差异,可能会阻碍相关企业和消费者获得智能电网所带来的好处。因此,能源互联网法律概念下的电力基础设施建设,需要关注精简和优化电网建设的许可程序、区域性的监管壁垒等法律问题。
(二)电力市场
1.电力市场与能源互联网。广义的市场是商品交易关系的总和,是商品的生产与交换发展到一定阶段的产物。电力作为一种商品,当其在买卖双方通过管理机制和执行系统实现流通和配置时,电力市场则随之出现。电力市场是采用法律、政策、经济等手段,本着公平竞争、自愿互利的原则,对电力系统中发电、输电、供电和用电等环节组织协调运行的管理机制、执行系统和交换关系的总和。[45]根据电力的自身属性,可将电力市场分为发电市场、输电市场、配电市场、电建市场和售电市场等。根据电力市场参与主体来划分,电力市场的参与主体包括国家、企业和消费者等。因此,能源互联网的法律概念下,电力市场的法律与政策主要围绕电力市场的不同参与主体针对不同电力市场环节的活动来进行规制。(https://www.daowen.com)
电网决定了电力市场的规模和竞争程度。[46]电力市场作为能源互联网法律概念的元素之一,在能源互联网法律与政策研究中与电力基础设施密切相关。这是由于不同国家的国内电力市场改革和区域电力市场的整合与建设,都会对能源互联网所产生的清洁电力带来影响。电力系统运作的基础是电力市场设计。根据不同国家的不同情况,国际能源署与各国政府、国际组织和私营部门就电力安全和电力市场设计进行合作,国际能源署通过确定适当的电力市场模式,以支持安全、可持续和负担得起的电力系统发展。目前,开发适合于支持向以低碳电力为主导的系统过渡的市场是国际能源署的工作重点。[47]我国能源互联网的建设过程中,预计在2017~2020年,通过逐渐放开电力市场,使不同背景的个体均可以成为电力市场的主体,从而基本建成电力交易市场机制。[48]
2.电力产品的商品和服务属性。我国《增值税暂行条例实施细则》第2条第1款规定,货物是指有形动产,包括电力、热力、气体在内。因此,能源互联网通过将清洁的一次能源(太阳能、风能等)转化成为作为二次能源的电能,看似这种电能是无形的、非物理性质的,实为一种具有价值和使用价值的货物,在电力市场中就具备了电力商品的属性。此外,“能源即服务”的新主张也给能源互联网的电力服务属性提供了佐证。能源企业与大数据通信公司相互渗透,传统的能源公司将不仅以生产不同种类能源产品为主,同时也会根据用户需求提高能源服务,带动整个能源企业向着能源综合服务商转型。[49]全球智能电网联盟(Global Smart Grid Federation)2016年12月发布的《转变企业对能源的看法:服务而不是商品》白皮书中就探讨了促使大型能源用户将能源视为服务而非商品的因素。[50]电力服务涉及国家、电力企业和客户等多方主体关系,因此,电力服务问题在电力市场法律与政策中不容忽视。随着能源互联网所提供的电力商品和电力服务的多样化,以碳排放交易为主的绿色金融衍生品市场也将逐渐形成,并在未来能源互联网的法律与政策中占据一定的地位。
3.欧盟重视电力市场一体化发展。英国政府通过电力市场改革,鼓励低碳电力投资政策,提高英国电力供应的安全性和消费者的负担能力。通过容量市场(capacity market)机制,英国以最小的成本确保电力供应的安全性,同时利用差价合约(contracts for difference)机制,为新的低碳举措提供长期的收入稳定。[51]德国则通过《电力市场法案》(Electricity Market Act Bill)形成自由价格模式,加强自由竞争定价,并允许电力市场价格高峰;电价以供求关系为基础,考虑稀缺定价;还设计监控供应安全机制,修改储备电力机制、扩大容量机制工具箱,提高电力市场的透明度,减少进入电力市场的壁垒以及降低网络扩展成本。[52]在德国,越来越明显的是,城市能源转型过程与自由化能源市场监管规则的运作和实施之间存在强烈的相互依赖关系。创新性的地方能源举措与电网治理制度之间的紧张关系和协同效应如何在不同背景下发挥出来,以及影响城市和地区可持续能源系统的差异化发展,对电力市场的研究具有重要意义。[53]
电力市场的发展离不开区域一体化,区域市场需要区域治理。目前,欧盟经过三次电力改革,已将欧洲分散化的电力市场转变为统一的内部电力市场。电力市场在物理、经济和监管方面变得更加一体化和相互依赖,这归功于越来越多的跨国电力贸易、可再生能源份额的增加以及欧洲电力网络的互联互通等。能源互联网的构建需要市场充分考虑跨境资源的可能贡献,因此,欧洲内部电力市场需要开展深刻的变化加以应对,进一步整合内部电力市场,改善竞争条件,同时适应脱碳目标,确保对供应安全采取更加协调的政策反应,最有效地在欧洲层面上实现。[54]由此可见,能源互联网法律概念下的电力市场,关注电力定价机制、容量机制、电力市场改革和区域电力市场建设中市场给能源互联网建设带来的不同影响等,适用创新性的电力法律与政策将给能源互联网的建设带来不同的影响效果。
(三)清洁能源[55]
全球温室气体排放总量有2/3来自人类的能源生产和使用活动。可持续发展的人类社会需要充分实现能源资源的重新分配。全球能源互联网利用可再生能源的开发,通过不断的技术更新、合理的制度安排,大幅提高可再生能源的开发规模和使用范围。[56]自2000年以来,全球清洁能源发展迅猛,风电装机年均增长25%,太阳能发电装机年均增长42%。[57]2015年,全球风电装机达到4.4亿千瓦、太阳能发电装机达到2.4亿千瓦。其中,中国风电、太阳能发电分别达到1.3亿千瓦、4200万千瓦,成为全球风电、太阳能发电规模最大的国家。[58]随着能源互联网技术的进步,清洁能源竞争力有望在2025年前超过化石能源。[59]清洁能源替代化石能源是全球能源变革的必然趋势,要解决清洁能源的大规模开发、利用和输送的难题,就必须将清洁能源转化为电能才能实现。因此,清洁电力能源是未来重要的“终端能源”,是构建全球能源互联网的重要能源来源载体。[60]
为适应大规模可再生能源发电,推动智能电网的运行已成为电网发展的趋势。未来电网的主要特点之一是,电源组合中的清洁能源占更大比重(如中国应该达到40%~50%),大型骨干电源将与之协调分布式发电。[61]2016年,西班牙发电量的40.8%来自可再生能源。2017年,德国可再生能源发电量达216.6万亿瓦时,约占德国总发电量的33.1%。英国的风能、太阳能等清洁能源的发电量占2017年总电力的90%,打破13项清洁能源记录,是英国发电有史以来最“绿色”的一年。根据《变革我们的世界:2030年可持续发展议程》具体目标,到2030年,各国需要加强国际合作,促进获取清洁能源的研究和技术,包括可再生能源和能效以及先进的和更清洁的化石燃料技术,并促进对能源基础设施和清洁能源技术的投资。
全球能源互联网对实现《巴黎协定》全球温控目标起到关键性作用。根据预测,2050年全球能源互联网基本建成时,全球清洁能源供应总量可达240亿吨标准煤,二氧化碳排放可控制在115亿吨左右,约为1990年的一半,能够保障全球能源供应,实现温度上升控制在2℃以内的目标。[62]联合国气候变化公约秘书处完全赞同全球能源互联网倡议,将全力支持全球能源互联网发展合作组织工作。联合国气候变化框架公约秘书处执行秘书帕翠西亚·埃斯皮诺萨(Patricia Espinosa)表示,愿意与全球能源互联网发展合作组织在联合研究、项目推进等领域深化交流合作,共同推动《巴黎协定》落实,促进清洁能源开发利用以及欠发达地区经济社会发展,早日建成全球能源互联网,为造福全人类、实现共同繁荣贡献力量。
清洁能源不足之处在于全球分布不均衡。清洁能源分布集中的地区往往人口密度较低,电力负荷小。清洁电力有取代传统化石能源的潜力,然而,全球不同地区的电力技术、电网建设程度和清洁电力消费水平都在不同层面上。这意味着,清洁电力互联的能源互联网,在全球范围内进行整合和协调方面需要做出更多努力。对于开发清洁能源来讲,需要制定明确的政策规划并有效执行。虽然面临种种困难,但建立以开发清洁能源和输送清洁电力为基础的全球能源互联网仍然是大势所趋。[63]
欧盟《建立2014—2020年期间发展合作融资工具》的第233/2014条例第7条指出,可持续能源是“全球公共产品和挑战”计划下,欧洲联盟援助的目标支持领域之一。欧盟将可持续的可再生能源发电作为一种全球公共产品,通过改善获得现代的和负担得起的以及可持续、高效、清洁和可再生能源服务的机会,促进当地和区域可持续能源的解决方案和分散式能源生产。在欧盟《未来的能源:可再生能源》绿皮书中清楚地阐明,可再生能源可以为欧盟的能源供应做出重大贡献。能源结构中的可再生能源部分对变化的政策假设非常敏感。这些来源将为欧洲能源平衡做出更大贡献,除非采取具体的激励措施,否则大量的可再生能源被开发是不现实的。[64]目前,全球智能电网联盟(Global Smart Grid Federation)于2010年成立,致力于在全球范围内创建更智能、更清洁的电力系统。它由10个国家的国家智能电网组织组成,会员资格涵盖亚洲、美洲和欧洲三个大洲(包括比利时、法国、印度、挪威、爱尔兰、日本、韩国、墨西哥、台湾地区、美国、泰国和南非),致力于在商业模式、商业机会、国家或地区政策、监管框架和标准等方面获得广泛共识。[65]可见,能源互联网法律概念下的清洁能源,是能源互联网法律与政策的主要调整内容,欧盟以及世界范围内的许多国家、国际组织都在不断规划和协调清洁能源大规模开发和高效利用发电等所带来合作与监管问题。因此,清洁能源发电的法律与政策作为能源互联网发展的必要的软科学研究,具有重要研究意义。