朱艳丽:能源互联网及其法律规制研究(2016年会论文)

日期:2017-07-18 12:00:00

【内容提要】能源互联网是能源和互联网深度融合的新型能源系统,开放、信息和多源互联是其最基本的内涵和价值核心。首先分析了能源互联网的提出及其给传统能源带来的变革和影响,第三次工业革命最明显的标志就是能源互联网在世界范围内的驱动创新。其次从经济转型、环境保护和互联网发展三个方面论述能源互联网缘起的内在驱动,认为能源互联网是应对环境压力和能源危机的现实选择。国外能源互联网在发展速度和发展规模方面值得借鉴,尤其是政策法律层面的实践对我国具有启示意义。最后提出我国能源互联网发展的法律进路,促进能源法与互联网法的对接,加快能源法与环境法关系的转型,建立跨区域利益保障机制,以及加强能源安全监管。

【关键词】能源;互联网;能源互联网;法律规制

 

能源为人类生存和发展提供最基本的物质保障,社会每一次革命都离不开能源类型和能源使用方式的巨大变革。能源互联网之所以是第三次工业革命的标志,正是因为其是能源与互联网的创造性耦合,是对能源的使用类型和使用方式的全新认识与转变。能源互联网是未来能源开发利用体系的整体愿景,是新形势下国家政治发展、经济转型和环境保护创新选择与历史趋势。20151029日,中共十八届五中全会首次提出了创新、协调、绿色、开放、共享的五大发展理念,这是事关我国发展全局的一场深刻变革,尤其是关系我国能源未来走向的重要指引。能源互联网以清洁能源为主要一次能源,追求绿色,用互联网思维和技术实现协调、开放和共享,体现了能源发展史上前所未有的创新和变革,所以,可以说能源互联网顺应时代发展趋势,是新形势下能源产业满足五大发展理念的最集中、最有力体现。

201571日,国务院发布关于积极推进互联网+”行动的指导意见,把互联网的创新成果与经济社会各领域紧密结合,尤其是“互联网+智慧能源”的建设性提议,对能源互联网发展提供了国家层面的政治指引和政策支撑,力求通过互联网推进能源生产与消费模式变革,提高能源利用效率,实现节能减排。能源是支撑社会可持续发展的核心要素,然而全球的化石能源是有限的,不论采用什么技术,按目前的社会需求和开采强度,百年之内全球化石能源就将趋于枯竭[1]。正是化石能源的枯竭、气候和环境状况的恶化,催生了未来能源走向必须实现转型,结合互联网信息,实现以提高能源利用效率、扩大清洁能源使用为主要特征的能源互联网革命。

能源政策和能源法律是能源战略的行动方案,构成能源对策体系的核心部分,对能源革命具有决定性的作用[2]。能源互联网是对能源产业的颠覆性变革,这种变革客观上要求能源政策和法律提供先行保障。实际上,任何重大的社会变革中法律都具有明显的作用,有人甚至认为依法形成的各种社会制度“直接影响”社会变迁的性质和速度[3]。然而,从目前的情况来看,我国适应能源互联网的政策法律并不健全,缺乏法律的强有力保障必然造成能源互联网发展受限,一定程度上来说,我国的能源政策法律还没有从传统的能源法律思维中解放出来,关键问题未得到重视,能源法与互联网法脱离,能源法与环境法关系不明,区域利益协调机制缺乏,以及能源安全监管没有得到应有的重视。

一、能源互联网的提出

(一)能源互联网之产生

能源互联网是能源和互联网深度融合的智能体系,已成为国际学术界和产业界重点关注的内容,其是继智能电网之后又一个重大课题。能源互联网最早在国际上出现,而且是以关于“能源互联网”的研究形式为开端。2008年,美国国家科学基金资助的“FREEDM”(the future renewable electric energy delivery and management)项目,提出了建立energy internet,并且为此专门成立了研究中心。此后,德国联邦经济技术部与环境部发起了E-energy 项目,并且基于此实施了6个示范项目[4]。如果说如前所述都是关于能源互联网的分散的不成体系的论断,那么2012年美国学者里夫金所著的《第三次工业革命》将是对能源互联网理论或思维的深刻突破。里夫金将能源互联网作为第三次工业革命最重要的标志和实现途径,认为现有的能源体系和能源结构将会被能源互联网所替代,并且预言随着物联网技术和协同创新思维的影响,零成本效益将会促进中国在第三次工业革命中占据领袖地位。

我国国内对能源互联网的研究始于2012年,这一年,中国科技发展战略研究院将能源互联网列为中国战略性新兴产业[5]20154月,香山科学会议举办了第523次研讨会,并以“能源互联网:前沿科学问题与关键技术联网”为主题。20156月,国家电网董事长刘振亚在美国与联合国全球契约组织总干事克尔、法国常驻联合国大使德拉特、联合国副秘书长吴红波等围绕全球能源互联网进行了深入会谈并达成了重要共识。20159月,国家主席习近平参加联大发展峰会并发表重要讲话,倡议全球发展能源互联网,开展以清洁能源和可再生能源为主的能源体系改革,促进能源发展模式向清洁、绿色、创新方向转变。

(二)何为能源互联网

在能源革命、协同创新和“互联网+”的背景之下,能源互联网无论在学术界还是在产业界都引起了十分热烈的讨论和巨大反响。但是,究竟何为能源互联网,如何对能源互联网进行定义,尚无定论。引用学者董朝阳的观点;“能源互联网是以电力系统为核心,以互联网及其他前沿信息技术为基础,以分布式可再生能源为主要一次能源,与天然气网络、交通网络等其他系统紧密耦合而形成的复杂多网流系统”[6]。能源互联网,其实质上是从更高的角度探寻“互联网+”背景下的能源发展之路。对于能源互联网的具体认识,可以从以下三个方面进行分解理解:

第一,从核心载体的角度来讲,能源互联网主要是以电的形式进行高效传输,电是能源互联网的核心基础,通过电力的生产、输送和使用实现电力系统的智能化、网络化和信息化。国家电网公司董事长刘振亚在其2014年一篇文章中对能源互联网的概念进行了高度概括,认为能源互联网是以特高压电网为骨干网架或通道,以传送清洁能源为主导的互联互通的坚强智能电网。由此可以看出,能源互联网的核心载体是电,其目的就是要实现大电网广域互联。

第二,从互联网的角度来讲,能源互联网是基于互联网的物理技术和思维进行的以开放、对等、互联、共享为原则的电网重构,从而实现电力运行的安全、高效。能源互联网要求各类型能源设备开放对等、能源用户主体平等进入并且能够公平地进行交易,在去中心化和打破垄断的格局之下满足其对能源不同品味的便捷用能需求[7]。清华大学信息技术研究员曹军威认为,能源互联网是以信息为主导的精准控制能源体系,在能源互联网中,能源如同信息一样接入Internet而被任何主体自由访问、使用。从这个过程来看,能源互联网最重要的价值在于信息自由。

第三,从能源耦合的角度来讲,能源互联网不仅是电网的信息化改造,更是天然气、风能、太阳能等多种可再生清洁能源的耦合互通,实现从集中式单一供应向分散多元化转变。能源互联网虽然以电力为主体,但是从更长远的目标和本质上来看,其是要建立多种可再生能源的并网互联和调度优化,从而拓宽能源供应渠道,有利于能源的梯级开发和综合利用,确保能源供应的安全高效。从供应系统上来看,能源互联网还要求电力系统、信息系统、交通系统等的紧密耦合,成为多元复杂的网络系统。 

二、能源互联网缘起的驱动力

能源互联网的产生和发展有着诸多方面深刻的驱动力,不仅是能源本身结构性转变的要求,更是经济转型、环境保护和互联网发展使然。各种内外部因素的逻辑叠加,使得能源互联网具有重要的时代意义和现实价值。

(一)经济转型之维度

改革开放30多年以来,中国经济持续高速发展,成功实现计划经济向市场经济的过渡,经济进入新常态。能源产业在整个国民经济中占有重要的比重,对我国GDP增长和我国在世界范围的综合形象提升起到了不可忽视的作用。然而我国能源产业发展至今,也呈现出十分明显的结构单一、发展力不足、创新性不足的特征,能源革命既是能源产业自身发展的趋势,同时也是我国经济发展转型的重要环节和决定性因素。解决我国能源产业结构性危机,根本上是要破除能源结构不合理。目前,全国仍然以化石燃料为主要一次能源来源,清洁能源、可再生能源的使用未成体系。2015年,中国全年能源消费总量42.6亿吨标准煤,比上年增长2.2%,原油消费量增长5.9%,煤炭消费量虽然下降2.9%,但是其在整个能源消费总量比重仍高达66.0%,相比之下,水电、风电、核电、天然气等清洁能源仅占能源消费总量的16.9%[8]。为加快经济转型,促进能源产业变革,我国承诺与美国一道扩大清洁能源联合研发,推进碳捕集、利用和封存重大示范,加强关于氢氟碳化物的合作,实地示范清洁能源等。实现如此目标,客观上要求我国加快清洁能源开发,实施清洁能源替代和电能替代,两个替代正是能源互联网的核心所在。

(二)环境保护之维度

环境问题业已成为制约经济社会可持续发展的瓶颈,这将是我国在今后很长时期内面临的严峻挑战。生态破坏、环境恶化,种种问题无不说明了我国环境状况的不容乐观。尤其是近几年愈发严重的雾霾现象,给人们生活带来严重影响同时,也引发人们进行积极思考。据中国气象局发布的《2015年中国气候公报》显示,2015年全年,中国共发生大范围持续性雾霾11次,其中11-12月份主要集中在中东部地区。2015年,中国的十大流域[9]水质均为轻度污染,其中,劣V类水质断面比例高达9%。全国161个典型城市检测结果显示,空气质量达标的城市占 9.9%,未达标的城市占 90.1%[10]。为应对环境污染问题,我国已经在积极采取行动,并在2014年《中美气候变化联合申明》中承诺到2030年左右中国的CO2排放量达到峰值[11]。尽管如此,我国的清洁能源开发技术仍然落后,尤其是风力发电的弃风现象与发达国家相比十分严重。为缓解环境压力,减少化石能源对环境的污染,需要借助互联网思维,以清洁可再生能源为主导,加强能源、交通、信息系统互联互通的能源互联网建设。环境问题的核心是生产者或消费者将其活动对环境影响的外部不经济性让社会或第三人承担而不支付费用,就治理方法而言,将环境的外部不经济性内部化的方法主要有直接管制方法和经济激励方法[12]。能源互联网的发展,正是反映了国家作为治理主体采取宏观政策激励市场主体利用互联网技术和思维变革能源产业发展模式。

(三)互联网发展之维度

互联网科技是现代信息系统发展的最重要成果之一,尤其是经过近几十年的发展演进,其已逐渐从集中式向分散式转变,对人们的生产、生活带来了深刻影响。网民规模扩大,上网人数比例增加,网络影响的领域拓宽,互联网技术和互联网思维逐渐倒逼能源产业发展模式的转型升级,这就在客观上要求能源革命向能源互联网方向转变。互联网是现代社会最为活跃的行业之一,其发展之迅速催生了许多商业模式出现,对于传统能源产业的颠覆和改造是能源行业本身的发展趋势,更是互联网发展的内在需求。目前,能源与互联网深度融合的产业现象不断出现,如阿里巴巴与中石油、中石化,腾讯与四川电网等,一种全新的商业模式正在互联网思维和技术的影响下带动着能源革命。

三、国外能源互联网的发展及对我国的启示

能源互联网的产生及发展是近几年才逐渐兴起的,无论在学术上还是实践中都尚未在全球范围内大规模展开,而相对集中地存在于美国、德国、瑞士和日本等国家,其在实践过程中的经验教训值得我国借鉴学习。

(一)国外能源互联网实践

美国最著名的能源互联网项目是FREEDM,全称为未来可再生能源电力能源传输与管理系统。在美国国家科学基金会(NSF)的支持下,美国的FREEDM研究中心于2008年成立并正式开始研究和试点运营。在这个系统中,用户可以通过标准化的即插即用界面控制他们的能源需求,这种分散的能源供应是由风能、太阳能、电池等提供,具有小型化、灵活性强等特点[13]。之后,美国未来学家杰里米里夫金在其著作《第三次工业革命》中详细论述了能源互联网及其之所以成为第三次工业革命实现的标志的原因。里夫金构想中的能源互联网是把可再生资源和互联网这两种完全不同的技术连接起来,从而实现能源生产民主化、能源分配分享互联网化[14]。美国后续几乎所有的能源互联网项目,如GRID2030计划,均是基于里夫金思想的五大支柱展开,即以可再生能源为主的生产模式、分布式生产(发电)、分布式储存(电能)、利用互联网实现共享、零排放交通运输。

德国的能源互联网项目由联邦政府主导,其中最为成功的是基于ICTinformation and communication technology信息通信技术)的高效能源系统项目E-Energy。该项目是德国能源互联网的灯塔项目,其选取了六个示范工程,分别围绕低碳环保、经济节能的目标,开展大规模清洁能源消纳、节能、双向互动[15]E-Energy项目的六个示范工程各有特点和侧重点,根据所处地理位置和项目内容的不同,采取的主要措施和方法不同。例如Telligence项目选在人口较少、风力资源较为丰富的地区,所以该项目以风力发电为主,着重建立虚拟电厂,引入了分时段不同电价的方法等[16]

除以上美国、德国的能源互联网研究和实践项目较为典型和成功之外,还有欧洲超级电网计划、沙漠太阳能计划、Future Internet for Smart Energy,瑞士的Vision of Future Energy Networks计划,日本的Digital Grid计划等。

(二)经验启示

以上分析了国外关于能源互联网研究和实践状况,他山之石,可以攻玉,从中发现可供我国采纳和吸收的有益做法:(1)联邦政府大力推行,通过政策法律的实施和具体规划,促使能源互联网项目快速在国内形成规模和影响力,目标是实现更大范围的资源优化配置。(2)注重采用政策激励机制,比如分时段不同电价规则,既有效降低了用电高峰期电能供应紧张风险,而且有利于提高能源使用效率。(3)因地制宜设定示范项目,充分发挥地理条件优越性,建立以可再生能源为主的分布式发电项目,将能源产业发展同环境保护紧密结合,实现经济发展和环境保护的可持续。(4)用政策法律引导,加强对互联网技术的进一步研发,促使其与能源产业发展衔接。(5)虚拟电厂的建立,突出对区域利益的协调和保障,注重能源安全保障。

四、我国能源互联网发展的法律突破

从能源到能源互联网,不仅是能源产业链自身的延伸、互联网技术自发地领域扩张,而是创新技术与能源耦合、衔接的必然结果。这种创新性的耦合,究竟会如何诱发生产方式的变革,以及在多大程度上、多长时期内产生效果,终将离不开从法律的角度进行突破。毕竟,法律就是秩序,有好的法律才会有好的秩序。

(一)能源法与互联网法的对接

对能源互联网的法律规制,既是能源法的范畴,同样也是互联网法律的范畴,所以促成能源法与互联网相关法律的对接将是对能源互联网的发展进行法律突破的首要选择。目前我国的能源单行法律主要有《电力法》、《煤炭法》、《可再生能源法》、《节约能源法》,能源相关法律有《环境保护法》、《水法》、《矿产资源法》等。可以看出,我国目前还没有一部完整的能源综合法律,新能源法律政策的实施依据不足,监管体制方面存在多部门联合执法,责任义务不明确[17]。在互联网立法方面,我国目前只有《电子签名法》与全国人大常委会的2个关于互联网安全的决定,以及数量很少的行政法规和地方性法规。互联网法的部门法特征导致了该法的碎片化和缺乏弹性,诸多领域中对互联网的法律规制呈现真空现象[18]

能源法与互联网法的对接,一方面要完善能源法,加快出台《能源法》,用一部完整的、具有统领意义的综合性法律规范能源领域的一般性、原则性问题,以求实现能源法律的统一。同时要加强对新能源政策法律的补充制定,用税收优惠、财政补贴等措施激励新能源产业的发展,以此满足能源互联网背景下对清洁能源和可再生能源的使用。“激励是一种对人类行为起诱导或驱动作用的力量,引导人们按照特定的方式调整自己的行为”,而现实状况却是政府的激励有限,市场的偏好无限[19]。因此,需要从法律上完善激励机制,用制度性措施诱导和驱动市场主体转向对新能源的关注。另外,能源与互联网的结合,是经济发展的较高形式,需要加强监管使其与法治化的标准统一,所以要明确规定能源行业的监管主体,使得监管力度集中化。另一方面要完善互联网法律,鉴于能源互联网与其他领域问题的差异性,一些新情况、新问题不可能死板套用原有法律,而应该在遵循互联网法律基本原则和规律的基础上,及时进行专门立法,以此解决能源互联网中的各种无序现象。综上,只有从完善能源法与完善互联网法律两个方向发力,才能实现二者的对接,确保能源互联网的顺利运行。

(二)能源法与环境法关系的转型

能源互联网的构建,最核心的内容是实现清洁能源替代和电能替代,而无论是能源形式替代还是能源利用效率的提高,都伴随着技术创新,这种技术创新又会引发社会制度重构[20]。法律作为社会制度中的基础,无疑要因能源技术创新而发生相应的改变或转型。能源互联网是能源革命的必然结果,同时也是由环境保护的内生驱动力使然,所以,能源互联网的法律规制必然与能源法与环境法的关系转型密切相关。

过去很长一段时期内,传统能源法与环境法基于不同的利益中心而互相分离,甚至一度有学者认为能源法与环境法的关系是不可调和的,能源法确实没有给予环境保护太多的关注,而环境保护又何尝不是一意孤行。但是,环境法从未停止过向能源法渗透,以至于到了21世纪,能源法律领域出现了生态化热潮。尽管如此,能源法与环境法之间仍然若隐若现地存在“貌合神离”,因为传统能源的主要目标是确保在一个合理的价格上能源的不间断供应,而环境法的目标则是确保在任何(包括“能源”)生产过程中不产生“太多”污染,这种天然的立法目标及价值定位差异,使得能源法与环境法于对方而言永远只是非本质的修正而已[21]

能源互联网背景下,是新能源与传统能源的博弈,然而且不说由于技术和成本的原因而不存在能够代替化石能源的清洁能源,更何况随着时间和技术改变,原本清洁能源不再清洁,原本的新能源不再是新能源。另外,能源互联网是能源产业依托互联网思维和信息技术的发展得以产生,而信息技术和互联网的发展之迅速,使得任何人无法预料未来之世界的清洁能源又将是何种形式。所以,是能源互联网这种革命性的改变带给人们的思考以及对能源法与环境法的关系重新定位。应当从“生态化”热潮中适度回头,注重能源法的经济功能,从环境法的单一的“清洁性”和“去传统化”中觉醒,转向真正的可持续。

(三)建立跨区域利益保障机制

能源互联网作为能源输送和配置平台,从投资到运行,再到能源产出和输送供应,整个产业链对区域经济社会、能源生产和利用方式、环境保护以及资源储量带来非常重要的影响,所以,基于能源互联网的以上影响,需要建立跨区域的利益保障机制,以实现区域利益平衡和社会稳定。

首先,建立利益评估机制,对能源互联网从投资、建设、运营和收益的全过程进行综合考量,注重用户、企业和区域社会利益的评估,从而在此基础上加大税收优惠、财政扶持和投融资政策的支持[22]。其次,要建立合理的价格机制。能源互联网以清洁能源为主要形式,往往这种清洁能源的生产在欠发达、人口稀少地区更有利于展开,所以尤其要通过价格的合理制定,确保清洁能源生产地人们的经济利益能够得到保障,从而将欠发达地区清洁资源优势转化为经济优势,实现区域协调发展。另外,我们也可以借鉴德国的分时段差异电价制度,间接达到调整用电结构、确保用电安全的目的。第三,能源互联网的发展,催生了分散式发电的可能性,在空间上大大扩大了能源生产的区域范围。这就要求建立能源地重点环境保护区制度,在综合考虑环境、居民生活或整体规划的前提下,严格按照制度要求划定重点保护区。

(四)加强能源安全监管

能源互联网以分散式能源供应为特点,同时也增强了用户与用户之间、用户与供应商之间以及供应商与供应商之间的联系,这种能源供应主体间的紧密联系提高了对能源安全的要求,因为一旦某一链条出现问题,其造成的损失将是致命的或是毁灭性的。因此,在能源互联网背景下,尤其要加强能源安全监管,用法律制度减少甚至杜绝能源安全隐患。

其一,要建立能源安全事故预防与应急机制。加强能源生产设备场所的监管,明确直接责任人安全义务,失职责任追究等。另外,要建立对能源生产场所的定期和不定期检查制度,安全隐患及时上报制度,以及设备维护制度。其二,要建立保障性能源储备制度。对用户来说,能源互联网增大了其选择的范围和选择的机会,但同时面临因供应商之间恶性竞争导致的能源供应链人为中断的风险。所以,要在市场经济中发挥政府监管职能,由政府牵头保障,建立能源储备制度,确保能源供应安全和能源使用安全。其三,虚拟电厂选址审批制度。虚拟电厂的选择,不仅关系到能源生产力的问题,同时也关系到当地民生、环境与经济发展问题,所以要建立虚拟电厂选址审批制度,只有通过审批并进行备案的选址才可以投入运营使用。

五、结语

能源互联网是我国继“一带一路”构想实施以来又一次革命性的能源发展思路转变,同时也是我国顺应国际社会、应对全球气候变化和追求可持续发展的重要举措。能源互联网是能源和互联网的深度融合,不仅涵盖原有的理念,更具有深刻的现实内涵,是经济、环境和互联网技术的驱动力催生其产生并演绎成为能源生产、消费、科技与体制革命。在“互联网+”与治理和法治的背景下,未来能源互联网的深入发展,需要从法律层面寻求突破,处理好能源法与相关法律的关系,确保利益共享和能源安全,从而在真正意义上实现能源、环境、经济的可持续。

 

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[18]曾鸣,杨雍琦 . 能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术初探[J]. 中国电机工程学报,20163:681-691




注释:

[1] 刘振亚. 全球能源互联网[M].北京:中国电力出版社,2015

[2] 韩兴旺. 关于能源革命的法律思考[J]. 河南教育学院学报,20153):78-81.

[3] 肖国兴. 能源革命背景下能源发展转型的法律抉择[J]. 法学,201411:3-13.

[4] 孙宏斌,郭庆来 . 能源互联网:理念、架构与前沿展望[J]. 电力系统自动化,201519:1-8

[5] 中国工程科技发展战略研究院.2015中国战略性新兴产业发展报告[M].北京:科学出版社,2014

[6] 董朝阳,赵俊华 等.从智能电网到能源互联网:基本概念与研究框架[J].电力系统自动化,2014 15):1-11

[7] 孙宏斌,郭庆来 . 能源互联网:理念、架构与前沿展望[J]. 电力系统自动化,201519):1-8.

[8] 数据来自2015年国家统计公报。

[9] 十大流域是指:长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西北诸河和西南诸河。

[10] 数据来自2015年国家统计公报。

[11] 本刊编辑部. 中美气候变化联合声明[J]. 中国能源,201411):1+47.

[12] 胡德胜. 市场全球化下的战略性自然资源国家治理[J]. 重庆大学学报(社会科学版)20163:129-135.

[13] 刘晓明,牛新生 . 能源互联网综述研究[J]. 中国电力,201603):24-33.

[14] 田世明,栾文鹏 . 能源互联网技术形态与关键技术[J]. 中国电机工程学,201514):3482-3494.

[15] 王喜文,王叶子.德国信息化能源(E-Energy)促进计划[J].电力需求侧管理,2011(4)75-76+80

[16] 尹晨晖,杨德昌 . 德国能源互联网项目总结及其对我国的启示[J]. 电网技术,201511:3040-3049.

[17] 刘芳. 能源革命需建立能源法治体系[J]. 韶关学院学报,20155):65-68.

[18] 周汉华. 论互联网法[J]. 中国法学,20153):20-37.

[19] 韩兴旺. 论能源革命背景下我国节能路径的法律转型[J]. 华东理工大学学报(社会科学版),20155):81-87.

[20] 肖国兴. 论能源革命与法律革命的维度[J]. 中州学刊,20114):82-89.

[21] 陈宇,杨翠柏. 论《能源法》环境保护价值及实现进路——以完善企业环境责任规范为视角[J]. 西南大学学报(社会科学版)20163):52-59.

[22] 曾鸣,杨雍琦. 能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术初探[J]. 中国电机工程学报,20163:681-691.

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