美国能源互联网政策

于宏源

(上海国际问题研究院公共政策所，上海　200233)

美国能源互联网政策

于宏源

(上海国际问题研究院公共政策所，上海200233)

摘要：能源互联网是未来能源行业的解决出路，习近平主席在联合国发展峰会上的讲话也强调了能源互联网对未来发展问题的关键作用。美国在能源互联网这个领域已经形成了一套较为完善的体系。奥巴马政府通过推动国内立法，促进对能源互联网的投资，同时又把政府、产业和学界紧密结合在一起，开展对投资项目的评估。而美国不仅仅是进行联邦政府投资，其还通过政策保障，拉动私人部门对能源互联网对投资，确保了资金的充盈和可持续性。能源互联网拉动了美国的就业增长和经济恢复，也使得美国在节能减排上拥有了更大的资本，同时，在国际层面能源互联网有潜力成为美国新的实力要素。

关键词：能源互联网；恢复与再投资法案；智能电网

现如今，信息技术已经深入各行各业，这是未来不可逆转的的大趋势。2015年3月5日，李克强总理在政府工作报告中提出了要制定我国的“互联网+”行动计划，其实质就是要把互联网技术与传统行业紧密结合起来，推进传统行业换代升级。那么，作为国家经济组成的能源行业又应该如何抓住这个新的机遇？能源互联网给出了解决方案。

值得注意的是，习近平主席于2015年9月26号在纽约联合国总部出席联合国发展峰会并发表题为《谋共同永续发展，做合作共赢伙伴》的重要讲话中，提出要倡议构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色的方式满足全球电力需求[1]。习主席所倡议的全球能源互联网在“增强各国发展能力、改善国际发展环境、优化发展伙伴关系、健全发展协调机制”上都能够有所体现。中国在最近两年年开始格外的关注能源互联网政策，一方面是因为国内能源结构转型的需要，另一方面则是因为来自发达国家的能源快速互联网化和智能电网的发展所带来的压力。

当中美两个大国都关注能源互联网的时候，势必将在全球范围内掀起一波与其相关的竞争与合作的浪潮。中国和美国可以在能源互联网上紧密合作，不仅可以推动两国关系的发展，而且也可以帮助世界上众多的发展中国家发展。但是不可避免的是，中美两国在能源互联网上也会存在一定的竞争。无论是迈克尔·波特的钻石模型还是熊彼特的创新理论，都说明了技术进步对国家竞争力的重要性。中国想要在这一领域取得先机，就有必要学习和了解美国等国家在发展能源互联网时的经验和教训。

1能源互联网概念的引入

能源互联网起源于美国学者杰里米·里夫金(JeremyRifkin)在其著作《第三次工业革命》中所设想的一种新的能源利用体系，他称之为能源互联网(EnergyInternet)。他所设想的这一体系的特点主要包括对可再生能源的大幅度利用、大规模分布式发电等[2]。

美国和德国是能源互联网领域的先驱国家，德国的E-Energy和美国的北卡莱纳大学未来可再生电能传输及能量管理系统(FutureRenewableElectricEnergyDeliveryandManagement,FREEDM)是能源互联网模式的代表。事实上，美国国内现在大幅度投资的是智能电网技术(SmartGrid)，该技术重点关注的是能源互联网中的智能传输、分布式发电等基础的应用领域。FREEDM模式结构图如图1所示。

图1　FREEDM模式结构图

之所以会出现能源互联网，一方面是因为能源结构迅速变化，可再生能源蓬勃发展，而可再生能源具有能源密度低且高度分散、峰谷发电量变化大难以控制等特点，这就需要一种新的电网模式来适应这一发展。另一方面，制造业的转型升级和消费者用电方式的转变[3]也对能源利用的形式提出了更高的要求，过去点对点发用电模式在未来会被认为是极其低效的。

但是能源互联网也不是横空出世的，它是在特高压电网和智能电网的基础上发展而来的。它充分体现了清洁绿色发展、能源信息融合等理念，目标是实现坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的电力供应。

能源互联网就是对下一代能源链中的主要组成——新能源的充分的发现、占有和高效利用。中国国家电网董事长刘振亚在2014年提出了全球能源互联网，他提出，构建全球能源互联网，对人类社会的可持续发展十分关键，而哪个国家掌握了能源互联网的发展，就掌握了未来发展的趋势，也是一国在未来竞争力的基础之一。

2能源互联网在美国的发展及政策

智能电网已在美国部分州开始运行，加州政府在今年就已经出台了相关条款，促进分布式光伏发电的发展。早在2008年，奥巴马政府就开始促进智能电网的发展[4]。也是由于2007年的能源独立与安全法案，增加可再生能源技术利用规模和对陈旧电网以及农村地区电网换代升级成为了美国主要关注的重点，通过这些努力，美国力图实现更加安全的国内能源体系和更加独立的能源供给保障。

而美国大规模的开始资助智能电网项目起始于2009年，主要是通过立法确保财政部提供资金给能源部来实施智能电网的项目。相关立法的动力来自于2008年的金融危机，通过投资新的现代化产业技术和基础设施建设，旨在拉动新的经济增长点，促使美国经济快速从低谷中走出。副总统拜登在2009年4月16号访问密苏里州时宣布了能源部开发智能、强劲、可靠的电网计划的细节，该计划能“创造新的就业机会，有助于给用户提供更为可靠的电力，并有效的减少对环境的影响。”资金方面，包括33亿美元的智能电网技术开发补贴以及额外的6.15亿美元对智能电网储能、健康和技术可行性对研究投资[5]。

33亿美元的开发补贴将提供给智能电网技术安置从50万美元到2 000万美元不等的补贴，还将提供10万美元到500万美元的补助给电网监控设备安置。该项目提供至多50%的相应补助给电力公共服务部门和其他实体的智能电网技术投资。此外还有6.15亿美元的智能电网示范项目资金。智能电网示范项目包括三个部分，智能电网区域示范将会量化智能电网的成本和利润，公共事业规模的能源储存示范项目，以及电网监控示范项目。

恢复与再投资法案(AmericanRecoveryandReinvestmentActof2009)，其中具体条款着重强调了对智能电网的投资与建设。法案第405节第1条第A款：“在实施这一倡议时，财政部长应该向城市、郊区、部落和农村地区的智能电网示范项目提供资金支持……”。405节第3条第E款：“财政部长应建立并维护一个智能电网信息中心，及时将来自智能电网示范项目和其他来源的数据提供给公众。”该法案共计提供给能源部45亿美元的资金来进行现代化电网改造并落实美国能源独立与安全法案的第三章中的内容，即智能电网投资补助项目(SmartGridInvestmentGrant，SGIG)和智能电网示范项目(SmartGridDemonstrationProgram，SGDP)。智能电网投资补助项目主要关注部署现有的智能电网技术和工具等来提升当前的电网表现，而智能电网示范项目主要聚焦于开发先进的智能电网和储能系统，并评估未来的应用效果。除此之外，该法案还资助了其他的和智能电网相关的项目，如电力行业劳动力培训以及可再生能源和分布式集成系统项目等[6]。

配合评估恢复与再投资法案的投资项目，以及为了促进智能电网的实施情况，奥巴马政府开展了一系列针对智能电网的分析研究项目，其中除了上述的电力行业劳动力培训，还包括消费者行为研究、项目影响分析、项目部署现状等。消费者行为分析是通过严格的统计实验方法来提高电力企业对消费者行为的理解。该项目就体现了能源互联网的特点，通过了解消费者行为特点，使得传统电力行业在在转型升级过程中可以满足消费者对电力服务和电力信息的需求。相关的评估报告和研究工作主要由美国国家科学和技术委员会(NationalScienceandTechnologyCouncil,NSTC)执行。

图2　投资智能电网8亿美元用途划分表

到2011年，奥巴马政府提出了21世纪电网政策框架，其目的在于建立必要的现代化电力传输基础设施，开发和部署数字信息或“智能电网”技术，这些举措将促进可再生能源同当前电网合并，容纳更多的电动汽车，有助于避免停电和更快的恢复供电，并且可以减少新建发电厂的需求。该政策框架包含了一系列涉及公共和私人部门的倡议[7]。

奥巴马总统在2013财年的总统预算中全面现代化电网的任务需要数十年持续的努力，2013年的预算维持了对智能电网研发的战略投资。2014年的能源部预算在往年的基础上进一步提升和确保了对智能电网技术研发和基础设施建设的投资。2015年的总统预算中，还提到了“增长、稳定和财政责任路线图”，其中就包括对能源部增加额外的投资来支持对智能电网和可再生能源相关技术的研发，这个倡议的长远目标是要维持美国在向未来的清洁能源经济转型的过程中处于领导地位。在2013年的21世纪电网政策框架报告中，特别强调了智能电网协作工作组在设立共同标准上的成就，以及获取用户数据的政策进展，比如私营企业的“绿色按钮(GreenButton)”倡议和能源部的能源数据地图项目[8]。这份报告大体上为我们描绘了奥巴马政府能源互联网政策的全貌。需要指出的是，维护电网安全，免受网络和物理破坏是2007年的能源独立与安全法案关注的重点，而后来陆续发起的智能电网项目进一步推进了相关的努力，而又因为智能电网对网络依赖性增大，在与智能电网有关的报告中更着重强调对用户信息和电网网络安全的保护。

3能源互联网对美国的意义及对中国的启示

对于美国国内，能源互联网政策有助于美国重振经济，恢复增长，创造更多的就业机会。与此同时，更多新技术出现也会带动消费者来进行消费，给投资者提供了更广的投资渠道。2009年之后，美国经济稳步复苏，恢复与再投资法案中对传统行业大规模投资升级做出了重要的贡献。电力行业是工业体系的基础之一，更加智能的电网也能够促进其他的工业部门进行转型升级，也有力的促进了奥巴马政府所提出的复兴制造业的计划。

而由于能源互联网大规模使用可再生能源的特性，使得美国在减排方面拥有了更多的底牌，这对未来的中美在气候变化上的合作带来了一定的挑战。2015财年的总统预算就提出提供52亿美元给能源部下的清洁能源技术，其中就包括智能电网项目。一旦美国的能源互联网全面升级，中国需要投入更多的精力来进行能源结构转型和减排努力，才能使得自己不至于面临来自美国巨大的减排压力和国际压力。

在国际上，能源互联网的发展也给美国带去了新的机会使得其可以在一些全球重要的区域重塑或加强自身的影响力。2012年奥巴马总统与东盟领导人会晤时就提到，通过美国贸易与发展局的美国东盟合作倡议，促进东南亚地区智能电网的发展。而北美地区有着极大的能源互联的潜力，加拿大坐拥北极地区极高的风能潜力，而墨西哥也有很大的太阳能和风能开发潜力。倘若能源互联网能够将加拿大和墨西哥接入，甚至，将南美地区也并入一个大的能源互联网中，这会毫无疑问的使得美国继续保持全球领导的地位。

值得庆幸的是，我国已经在最高层面上开始重视能源互联网的建设，并提出了建立全球能源互联网的倡议。但是到真正实现全球互联网还需要相当长的一段时间。我们需要从美国的能源互联网政策的情况中吸取经验。

首先，能源互联网不仅仅是科技创新，还需要多部门协调，形成一套完整的能源基础体系。在美国推动能源互联网的过程中，财政部、能源部以及白宫等多个部门紧密的协调运行，以政策架构的转变为基础，以立法为基金落实保驾护航，成立联合工作小组对项目情况进行定期评估。

其次，能源互联网是消费模式和生产模式的彻底转变，需要对消费者的行为进行大量的研究，同时投入人力物力培养适合能源互联网的劳动力。人是能源互联网基础，在生产端和使用端都需要首先转变人的行为模式。可以看出，美国与能源互联网资金投入所配套的就是大量的与之相关的行为研究与劳动力培训，这些极大的促进了能源互联网在美国的落实。

最后，大数据的应用在能源互联网的发展中至关重要。能源互联网本身就是一个数据共享的平台。在构建能源互联网的过程中还要注意对大数据基础的建设。同时我们也注意到，美国以及开始关注能源互联网领域的信息安全问题，未来中美两个在互联网领域的摩擦还会存在，所以我们要格外注意能源互联网信息安全的建设工作。

在目前的国际能源体系框架内，避免和美国在石油和天然气等传统能源方面发生正面冲突，通过重大制度创新，争取在新能源技术取得主导权是中国崛起于国际能源体系的必经之路，而能源互联网是中国最好的选择。在清洁能源成为主导、大型清洁能源基地充分开发的背景下，从智能电网一步步走来的全球能源互联网，用大容量远距离的特高压输电将全球的清洁能源基地连接起来，使清洁能源突破空间限制；用智能电网技术将区域能源互联网融合进来，改善能源利用效率；分布式电源即插即用、与用电需求侧灵活互动；洲际骨干网架、洲内跨国网架、各国家电网、地区电网、配电网、微电网协调运行、紧密衔接；真正实现全球清洁能源的共享，终将成为新一代清洁、智能的全球能源配置平台。

参考文献：

[1]习近平.谋共同永续发展 做合作共赢伙伴.[OL]http://energy.people.com.cn/n/2015/0929/c71661-27646507.html[2015-09-29].

[2]杰里米·里夫金著.张体伟 孙豫宁,译.第三次工业革命[M].北京：中信出版社.

[3]如工业4.0、智能家具等概念的出现，推动整个用电段向着更加智能的方向转变，这需要大数据的支撑来优化用电结构，即能源互联网信息化的趋势.

[4]参见杜克大学未来可再生电能传输及能量管理系统项目网站对本项目的具体介绍.http://www.freedm.ncsu.edu[2015-07-20].

[5]美国副总统拜登宣布注资智能电网倡议.https://www.whitehouse.gov/the-press-office/vice-president-biden-outlines-funding-smart-grid-initiatives[2015-08-12].

[6]参见美国恢复与再投资法案中关于智能电网的具体投资计划以及对项目执行情况的研究报告，https://www.smartgrid.gov/recovery_act/index.html[2015-07-30].

[7]奥巴马政府发布21世纪电网政策框架，https://www.whitehouse.gov/administration/eop/ceq/Press_Releases/June_013_2011[2015-08-10].

[8]奥巴马政府2013年有关21世纪电网政策框架的执行情况报告，https://www.whitehouse.gov/blog/2013/02/26/taking-action-stronger-smarter-cleaner-electric-grid[2015-08-15].

(本文编辑：杨林青)

Energy Internet Policy of the United States

YU Hong-yuan

(ShanghaiInstitutesforInternationalStudies(SIIS),Shanghai200233,China)

Abstract:Energy Internet is the future solution of the energy industry. Chinese Chairman Xi Jinping also stressed the key role of energy Internet in the future development in his speech at Development Summit of the United Nations. The United States has developed a relatively perfect system in the field of energy Internet. The Obama administration has managed to promote investment in the energy Internet by boosting domestic legislation; meanwhile, government, industry and academia are organized together to perform the evaluation of investment projects. The funds are kept abundant and sustainable not only through the federal government investment, but also through pulling the private sector to invest in energy Internet by providing policy guarantee. Energy Internet has boosted job growth and economic recovery in the United States, also provided the United States with larger capital to invest on energy conservation and emissions reduction. Moreover, at the international level, energy Internet has the potential to become new power element of the US.

Key words:energy Internet; recovery and reinvestment act; smart grid

DOI：10.11973/dlyny201601014

作者简介：于宏源(1974)，男，研究员，博士，从事国际资源政治研究。

中图分类号：TM76

文献标志码：A

文章编号：2095-1256(2016)01-0066-04

收稿日期：2015-10-23