日期:2017-04-27 12:00:00
摘 要:发展智能电网,助推低碳经济是美国当前低碳法律政策的核心转向。独立与安全的国家能源战略、能源法律制度结构的低碳化趋势和低碳电力的商业瓶颈反映了美国智能电网的制度变革需求。以政策为实体引导、法律为程序保障的美国智能电网制度供给模式的经验是:立法是前提,政府的有效规制是核心,商业模式创新是基础。
关键词:智能电网;监管;成本;标准;商业模式
从智能电网概念的出现,到美国总统奥巴马提出的能源新政,再到欧盟提出超级智能电网规划,智能电网已成为全球关注的焦点。在全球经济低碳转型应对气候变化的背景下,发展智能电网,助推低碳经济,成为能源法律制度变革与创新的题中之义。智能电网作为新兴产业,涉及法律、经济、技术、管理等诸多问题,低碳经济与智能电网之间存在何种联系?智能电网实施中面临的主要障碍有哪些?发展智能电网究竟是以政府为主导,还是以企业为主导?其中政府如何在制度的理性激励下,通过制定行之有效的低碳法律政策,排除智能电网发展中所遇到的障碍,进而在智能电网的发展中掌握话语权和主动权是发展智能电网的核心国家战略。美国虽然不是智能电网技术最为先进的国家,但却是运用法律政策工具最为系统、有效、充分的国家。科学有效的立法供给、联邦和各州的柔性法律监管、公私一体化的商业模式创新,构筑了美国智能电网低碳法律政策的多元动态体系。
2008年席卷全球的金融危机给美国经济造成了致命打击,奥巴马政府对此推出“能源新政”,初期框架包括能源战略转型(主要措施包括:为美国家庭提供短期退税,应对日益上涨的能源价格;未来10年投入1500亿美元资助替代能源研究,并为公司提供税收优惠,创造500万个就业岗位;支持强制性的总量控制与排放交易制度)、新能源技术的开发、大力鼓励建筑、汽车领域节能,降低对化石能源的依赖等。在确定初步战略后,能源新政的核心框架将转向智能电网,主要部分和重点包括:
1.着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网,引发国际电网体系升级的革命。
2.全面发展节能汽车和电动汽车。
3.发展智能电网产业,最大限度地发挥美国国家电网的价值和效率,逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。
4.全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
5.建立美国独特的新能源经济。
美国国家能源战略格外注重独立与安全的价值目标。这不但是为防范恐怖袭击和区域的突发性停电事件,而且在应对气候变化、发展新能源经济中,能源的独立与安全仍是其终极目标。智能电网的核心价值在于坚强可靠、高效经济与环境友好。坚强可靠是指电网在经受各种干扰后仍能够可靠运行。高效经济是指通过能源价格杠杆调节和技术控制,提高化石能源使用效率,减少对化石能源的依赖。环境友好指在能量转化和传输过程中减少碳排放数量,尽量降低对环境的不良影响。智能电网的核心价值因应了美国能源战略的需求,必然要求能源法律制度的设计按照智能电网的系统性特点展开,法律与政策成为制度设计的重要载体。
由气候变化所提出的低碳经济核心是在市场机制的基础上,通过制度框架和政策措施的制定及创新,形成明确、稳定和长期的引导和鼓励,推动高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用,促进整个社会经济向高能效、低能耗和低碳排放的模式转型。作为低碳经济的重要组成部分,低碳电力也应是一种寻求帕累托改进的过程,在保持经济可持续发展的情况下,最大限度地减少对电力需求以及在电力生产中的温室气体排放。低碳电力是采用综合资源战略规划的方法,在电力供应侧,鼓励发展清洁能源发电,采取各种新技术、新工艺减少污染物排放;在电力需求侧,通过市场机制、政策引导、行政手段、及法规等,推广节能灯(节能灯能效电厂),高效电动机(电动机能效电厂),节能变压器(变压器能效电厂),变频调速(变频调速能效电厂),高效家电(家电能效电厂),冰蓄冷空调(冰蓄冷能效电厂),可中断负荷(可中断能效电厂)等方式,达到节能减排的效果。一旦规划出各类常规发电厂与各类能效电厂的规模,需要通过智能电网在确保电网安全稳定运行的前提下,最大限度地将清洁能源的发电量吸纳、送出、用下;同时,密切保持与电力用户的联系,最大限度地通过需求侧管理引导用户科学、合理、节约用电,真正发挥能效电厂的作用,最终实现综合资源战略规划的方案达到低碳电力的实施效果。[1]
智能电网将清洁能源开发、资源综合利用与节能减排、能源(电力)需求侧管理、能效经济、绿色配额交易融为一体,实现多维度整合优化。丰富了低碳经济的发展路径,突破了以往低碳理念的单一化认识局限,注重从全局出发,按照电力行业的产业发展规律,整合有关的低碳法律制度。美国智能电网的特性表现在以下几个方面:
1.与电力用户互动。通过给消费者提供信息、控制权与选择权,促使他们参加新的电力市场。对于电网调度员而言,这些消费者可以看做电网日常运行中可供调度的资源。这些消息灵通的用户,可以基于本身需求与电网满足其需求的能力,主动调整其消费行为。
2.适应多种电源送电需求。基于支持即插即用的统一互操作标准,通过简单的互联操作,智能电网可以无缝集成各种类型、各种容量的发电与储能系统。能够在未来能源网架制定出不同设备之间的相互协议,以及一致性标准,有利于掌握低碳经济时代的话语权。
3.支持新型电力市场。智能电网将买家与卖家联系在一起,从消费者到输电商,它将支持新型电力市场,包括消费者侧的家庭能量管理系统,以及允许消费者和第三方在电力市场中交易电能的各种技术。智能电网支持跨区的电力交易。
4.满足高质量的电能需求。智能电网将监控、诊断和快速响应电能质量不合要求的情况,从而大大减少由于电能质量不足而导致的商业损失。
5.优化资产利用,提高运行效率。智能电网将提高功率因数,降低系统损耗,大力提升停电管理性能。
6.自愈。电网可以自己治愈自己:通过连续不断地评估从而发现分析问题,再采取正确的措施来消除它。
7.反外力破坏和攻击。
智能电网作为重要的突破口及其实施平台,在电力资源的生产和使用各环节的目标模式如下:一是发电侧,主要是加大替代能源的开发,加强分布式能源管理并网研究,提高能效,节能减排。二是输配电侧,主要是通过采用新型材料及新技术,降低损耗,提高效率,并通过先进的量测、通信和计算机技术,加强对输电网络的监控。三是用电侧,加强实时电价市场的建设,增加用户灵活的选择性;大力发展节能汽车和电动汽车,降低每年交通工具对化石能源的大量消耗。
智能电网的产业市场化面临着不少障碍,这些障碍归根结底在于高昂的成本和利益激励机制不足所致。
1. 政策法规层面。许多情况下由于存在法律和政策的阻碍,公用事业企业不能从事智能电网的商业运作,这些政策法规造成私营投资者无法获利或者没有足够的积极刺激。现实需要确立政府主导,包括电力企业、科研机构、咨询机构、设备制造商在内的各个主体全员参与的互动机制。
2. 商业项目操作层面。政策制定者和公用事业高管意识到智能电网将发挥重大作用,但他们却往往不进行实际投资。以往的电力运营模式下,电力企业的收益依赖于生产和输送电量的多少。很多企业缺乏足够的动力和回报,投资分布式发电、可再生能源和环境友好型电网的建设。已有的智能电网案例往往没有完成,示范效应在现阶段还不足以引起公众的兴趣。在商业项目中,有两个影响因素:第一,投资和运营成本太高,因为没有供货商能实现规模经济,而且交付风险包含在价格中;第二,只有经济利益是主要动力,而其他辅助的非财务性收益要么无法计算(例如碳收益),要么无法与价值链中的企业直接挂钩。
3. 技术风险层面。智能电网汇集了一些处于不同成熟阶段的技术(通信、电力电子、软件等)。在某些情况下,这些技术具有较大的风险,因为缺少实际的或商定的标准。智能电网的总体框架和在整个设施过程中接口的标准统一性问题,以及相互协议问题,为不同的电力网络和设备之间进行交流奠定基础,是防范化解技术风险的关键。
不同于传统英美判例法,美国智能电网的法律制度是在大量的成文法及技术规范的制定中逐渐形成,值得注意的是考察美国智能电网的法源时,不应仅仅局限在已经为众参两院所共同通过的法案,即使相关法案仅被其中的参议院或众议院通过,甚至两院均没有通过,但在很大程度上这些法案代表了美国智能电网的立法趋势,只是由于国会内部存在不同的利益群体博弈,会在立法策略上做不同的调整。所以,暂时没有被众参两院通过的某些智能电网法案也属于考察的立法文本。美国智能电网的法源主要涉及以下三个层面:
1. 有关智能电网的综合性基本法案,包括《能源政策法案2005》、《联邦电力法案》、《能源自主与安全法案2007》、《清洁能源与安全法案2009》、《复苏与再投资法案2009》、《公用事业监管政策法案1978》等;
2. 智能电网专门性法案,包括《智能电网可靠性与设施保护法案》(H.R.5026,2010年4月14日,Markey of Massachusetts和Upton)提出)、《智能电网促进法案》(H.R.1774,2009年3月30日,Mc.Nerney提出)、《电力消费者知情权法案》(H.R.5696,2010年7月1日,Markey of Massachusetts提出)、《插座式电动汽车示范法案》(S.3442,2010年5月26日,Mr. Dorgan, Mr. Alexander, and Mr. Merkley提出)等;
3. 美国能源部(DOE)、联邦能源监管委员会(FERC)和各州公用事业监管委员会(PURC)发布的有关智能电网政策法令、技术标准等。如2009年4月7日,美国国家标准与技术研究所宣布与电力研究所共同研究制定,确定智能电网结构和关键的初步标准。2009年5月27日,美国能源部公布了的16种智能电网标准规范。其名称为“Initial Smart Grid Interoperability Standards Framework, Release 1.0”。能源部将这些标准规范定位于“Initial (初始版)”,包括智能电表与基础网的数据交换,电费实时通知方法,各级输电网段的数据安全管理方法,住宅内的家庭自动化及智能电表与住宅内设备的通信控制方法等。再如联邦能源监督管理委员会为实施《能源自主与安全法案2007》所发布的政策法令Smart Grid Policy, 128 FERC 61,060 (2009) (Proposed Policy Statement)。
美国智能电网的政策主要体现在有关智能电网理论的报告和规划中。智能电网从理论上的破茧而出到实践中的身体力行,离不开灵活的政策工具指引。一项项重要政策的出台,反映了美国智能电网发展的足迹。由于智能电网的专业技术性很强,政府在制定政策的过程中注意加强和科研院所的合作,及时吸收最新的前沿科技成果,形成决策与科研的互动。2003年4月,美国能源部发布《Grid 2030》的报告。《Grid 2030》是一份具有里程碑意义的重要文献,它首次从国家战略高度对美国电网的远景进行了全面系统地规划和阐述。为实现《Grid 2030》的目标并进行战略部署,2003年7月,美国能源部再次组织电力行业相关单位召开会议,探讨如何实现美国电力传输系统的现代化,于2004年发布了《国家输电技术路线图》(National Electricity Delivery Roadmap)。2009年7月,美国能源部公布了《智能电网系统报告》(Smart Grid System Report),全面检视了美国智能电网发展状况以及发展过程中存在的问题。报告指出,智能电网发展最大的问题就是费用问题。此外,智能电网标准的互操作性以及发展过程中相关政策的变化,也是智能电网发展面临的问题。
美国智能电网相关规划主要有如下几个方面:Grid Wise与Grid Works、现代电网计划、《能源自主与安全法案2007》中智能电网规划和经济刺激计划中的智能电网研发计划。[2]其中,在总额高达7870亿美元的经济刺激计划中,能源被列为优先投资的第一个领域,总额为405.5亿美元,其中投入110亿美元用于“智能电网投资计划”的研究与发展。美国能源部设立两个专项计划,分别为“智能电网投资拨款项目”(Smart Grid Investment Grant Program)和智能电网示范项目(Smart Grid Demonstration Projects)。[3]
通过上述梳理,不难看出,美国在发展智能电网的过程中,综合运用法律和政策的工具,形成以政策作为行动的先导指南,以法律作为动员社会各方主体共同参与建设的程序保障机制。法律政策已经形成协调一致的整体,相互促进,政府可以最大限度地调动社会、经济、技术等资源,推进智能电网的建设进程。因此,梳理好美国独特的法律政策构成体系,对于深入了解其制度的内在逻辑和外在诱因来说,意义重大。
智能电网的立法和政策的制定与实施关系密切,美国近年来在智能电网立法方面主要是确立政策制定和实施的协调框架机制。在立法宗旨、立法原则、制度构建方面,实现智能电网的立法供给。立法宗旨体现美国能源安全独立的国家利益,反映奥巴马政府能源新政的战略,确立发展智能电网是实现美国经济复苏、重塑美国经济的核心。立法原则上,确立成本收益评估原则、政府规制改革原则、低碳社会效益原则、投资激励原则、技术研发示范一体化原则、国际合作原则。
《美国能源独立与安全法案2007》设专章构建了智能电网的主要制度:
1. 从法律上确立了国家电网现代化输配政策,提出了发展智能电网的具体措施。比如,运用数字化信息控制技术来提升电网的稳定性、安全性和效率;分布式能源发电的部署;需求侧响应、需求侧能源和提高能效资源的发展与融合;智能电器与用户设施的融合;高级电力存储和消减峰荷技术的部署和融合,包括插座式电动汽车和空调;给用户提供实时电价信息,便于消费者自由控制;智能电网技术、操作和服务中障碍的识别与克服;
2. 授权相关主体发布智能电网制度报告。在分析影响智能电网发展的政策法规壁垒,要求能源部长在该法案颁布一年后向国会进行汇报智能电网部署情况,并以后每两年汇报一次,以减小相关影响。
3. 成立智能电网咨询委员会和工作机构,明确其职能和权限范围。
4. 要求美国能源部在全国范围内加快智能电网技术、服务与实践的开发、示范与部署。
5. 构建智能电网互操作框架标准。美国国家标准与技术研究院(NIST)负责建立一个草案和标准,明确了框架标准设计的范围,框架标准的发展程序,保证智能电网政策、技术和商业运作各个组成部分的互操作性,并指出美国监管机构有权在州际电力传输时使用这些标准。
6. 联邦政府为智能电网投资标准化项目提供资金支持。联邦政府将为执行智能电网投资建设的公用事业机构提供最多50%的资金支持,还提出设立智能电网匹配拨款计划,规定对于合格的智能电网投资项目补贴20%。
7. 细化各州发展智能电网的关键事项。根据《公用事业监管法案1978》,每个州在投资智能电网时需要考虑总成本、成本有效性、社会效益、安全性、系统性能和可靠性因素。各州公用事业监管委员会需要根据资本投入、运行支出及其他有关智能电网部署所花费的成本确定合理的服务费率,克服智能电网投资中出现的经济风险,使得利益主体能够获得利益回报。保护电力消费者的知情权,使得消费者能够在合适的期间内知道价格、使用方式、电力供应的来源。
8. 美国能源部负责研究智能电网制度系统中的安全属性。美国能源部长要在法案颁布后的18个月内向国会提交美国智能电网部署在基础设施和操作安全性方面的评估报告,并且以后需要和其他相关机构进行有效沟通协调,不断改进调整此项分析报告。
1. 联邦和各州的双重监管协调机制
作为联邦制国家,美国智能电网的监管分为联邦能源委员会的监管和各州公用事业监管委员会的监管。[4]一方面,联邦能源委员会负责制定全国智能电网的引导政策,重在实现智能电网互操作性和功能的标准,并将美国国家标准与技术研究院制定的智能电网互操作标准置于优先采纳的准则。为了应对智能电网的现实突发性挑战,联邦能源委员会也会通过制定政策,运用标准化的规制手段来应对。另外,为了激励智能电网的投资,除非智能电网的互操作性标准已经被联邦能源委员会所认可,临时的服务成本费率政策也会被联邦能源委员会作为权宜之计来运用。[5]另一方面,各州公用事业监管委员会根据《公用事业监管政策法案1978》履行监管职责,运用边际成本的定价方法,鼓励消费,在引入新的电力市场竞争机制背景下,重点在电力需求侧管理方面(DSM),激励用电消费者积极参与智能电网的用电侧环节。鉴于智能电网的系统性和不同地域的兼容协调性要求,美国联邦监管委员会和公用设施监管委员会国家联盟建立联邦与州的智能电网监管合作机制(the Federal- NARUC Energy Regulatory Commission Smart Grid Collaborative),商讨智能电网项目运作过程中出现的问题,进而形成联邦监管机构与各州监管机构的有效沟通协调机制。
2. 改革电力规制方式,促进电网智能化产业发展
在智能电网产业推进过程中,美国开始重新构建公用事业的监管体制,调整监督电力行业的管理方法和经济状况。在成本具有竞争力的价格下向大众提供能源不再是这个行业的唯一目标;现存的竞争性规则将集中基础设施为低碳经济提供支持,同时保证供应安全性和对终端消费者的服务质量。政府和监管机构力求为公用事业提供明确的从能源效率中获利的机会,鼓励公用事业生产提供高效清洁的电力,并且尽可能不损害供应安全性。在公用事业整合和竞争的价值链中,各企业应当从实现这一任务中获得回报。有关规制方式改革,主要从以下几方面着手:
(1)解耦。[6]公用事业企业的收入是与能源产品的价格和销售量有关的。在这种情况下对减少能源消费没有积极作用。在美国一些监管机构进一步将公用事业收入与销售数量脱钩。通过提供有保证的收益率,鼓励减少消耗。解耦不是将这一问题“镀金”,因为公用事业公司仍可以从已安装的资产上获得回报。在某些情况下,监管机构可能还需要建立更强有力的奖励机制,减少国内市场的售电量或削减高峰负荷。但是解耦只能是一种过渡措施,管理从商品为基础的模式向服务为基础的模式的转化过程。从长远看,管理者、决策者和公用事业企业需要转型一种新的模式,鼓励效率、低碳发电和消费者的灵活使用。
(2)输出基础的调节。监管机构和决策者为智能电网制定最佳的体制,需要考虑更大程度的输出调节。如果类似的调节回馈模式在未来应用,需要将奖惩机制与回报率挂钩,以鼓励在智能电网愿景中希望出现的结果(这些成果是指在设计和构建阶段)。原则上,为消费者提供最高效率电网的企业能够获得最大的回报率。
(3)管理通信投资。通信基础设施将在智能电网投资中占相当大的比例,并有可能与其他更广泛的经济层面形成重叠。高速数据和语言设备(包括有线和无线)的增长是他们未来经济增长计划的重要方面。避免消费者负担多个冗余的通信网络,除非出于必要的安全理由。通过支持现有的通信设施,将改善业务模式,改进智能电网功能。在许多情况下,电信和能源的监管机构有不同的职权范围。将来,这些监管机构必将更加密切地合作,确定频段的分配,讨论标准,管理相关成本和风险。决策者需要使通信和能源基础设施实现最低的拥有成本。
美国能源部2009年发布的《创建智能电网商业案例报告》(《Building a smart grid business case》)[7]中指出,商业案例的成功运作需要兼顾各方利益,使得智能电网在实践中能够激励各方主体参与,而不是被动或被法律所强制实施。建成这样一个商业模式,需要考虑的重要经济因素包括:降低电力网络的运营成本,提高整个智能网络的运营效率,减少对传统发电能力的需求,增强传输能力以满足不断增加的能源需求等。除了满足这些经济要素,智能电网必须能够减少对化石燃料的使用,降低二氧化碳排放。
1.构建公私一体化的社会价值体系。以往的商业模式限定在一个狭小的背景下,风险的衡量被与成本进行挂钩,却忽略了潜在的收益。许多智能电网的收益需要公用事业和社会之间打破界限、成为整体。为了充分发挥技术的潜力,需要建立公众和私人之间的伙伴关系,合作必不可少。要摆脱纯粹的金融业务模式,发展更广泛的社会价值,只有积极考虑了清洁、可靠的能源供应对居民和商业的影响,才能够分摊智能电网的成本和收益。从以公用事业为主的投资决策转向以社会群体为主的投资决策存在挑战,用于评估智能电网的商业模式应当包含发电、输配电、零售商、消费者和智能电网技术供应商。商业案例需要捕捉和量化外部效应,如减少供电中断和碳减排。
2. 各方利益主体的互动。公用事业企业负责实施绝大部分的智能电网,同时兼顾社会需求和对股东的回报,并考虑是否可以通过规模经济的形式共摊成本。公用事业企业更全面地进行商业模式建设。通过实现更广泛的社会价值,建立自身的管理模式,向消费者充分展示未来先进的模式所带来的更广泛的效益。消费者愿意为更清洁、更灵活的服务付款(如果电力供应商能提供更多创新的、受关注的增值产品,在可能的情况下,消费者更愿意转向这些供应商),这将改变默认的商业模式。新竞争者通过提供以客户为中心的产品而进入市场,相关公用事业企业将开展创新并更加关注如何建立更灵活高效且具有附加值的产品和服务。
3. 改进风险配置。监管框架要优化各方的风险配置,使其可以被管理并消除。价格链的每一成员都应承担一些风险,并与鼓励措施结合。在设计智能电网交付和合同签订的监管体系时,公用事业的股东一定要承担一些风险。通过在物质方面平衡奖励惩罚机制,改善实施联盟的关系。在交付体制中,各个方面都应该拥有积极的刺激政策并承担相应风险。在解除管制的市场中通过价值链传递价值——在很多解除管制的市场中消费者成本有显著节约,但它往往使得智能电网的过渡过程变得更为复杂,因为有多个私人企业在不同方面进行利益的博弈。在每个解除管制的市场中,重点关注整个价值链条,并了解哪里需要投资,哪里会产生回报。
4. 建立试点。美国和其他地方宣布财政刺激一揽子计划后,对智能电网和潜在市场的兴趣迅速增加。纳税人和消费者要想获得最高的性价比,这些试点项目需要协调范围和规模。它们由纳税人或消费者承担建设,鼓励各方参与,分享成果和经验,使消费者能从其他地方的投资中受益。
[1][美]约瑟夫·托梅因,理查德·卡达希.美国能源法[M].万少廷译.北京:法律出版社,2008.
[2]何光宇,孙英云.智能电网基础[M].北京:中国电力出版社,2010.
[3][美]史蒂芬·布雷耶.规制及其改革[M].李洪雷,宋华琳,苏苗罕,钟瑞华译.北京:北京大学出版社,2008.
[4]龚向前.气候变化背景下能源法的变革[M].北京:中国民主法制出版社,2008.
[5]STEVEN FERREY. Restructuring a Green Grid: Legal Challenges to Accommodate New Renewable Energy Infrastructure. 39 ENVTL. L. (2009).
[6] ELIAS L. QUINN AND ADAM L. REED. Envisioning the Smart Grid: Network Architecture, Information Control, and the Public Policy Balancing Act. UNIVERSITY OF COLORADO LAW REVIEW[J].2010.vol. 81.
[7]胡兆光.中国特色低碳经济、能源、电力之路初探.中国能源[J].2009(11).