Sachverhalt:
A. Die Y._ AG betreibt den in der Schweiz gelegenen Teil einer Erdgas-Hochdruckleitung, die von A._ nach B._ führt. In C._ verdichtet sie Gas in einer Kompressorenstation. Die kantonalen Behörden verpflichteten sie, die dabei entstehende Abwärme zur Stromerzeugung zu nutzen. Die Y._ AG speist den Abwärmestrom in das Netz der X._ AG ein. Verhandlungen zwischen der Y._ AG und der X._ AG über die Höhe der dafür zu leistenden Vergütung blieben erfolglos. Das Bau-, Umwelt- und Wirtschaftsdepartement des Kantons Luzern (BUWD) setzte am 13. Juni 2006 die von der X._ AG an die Y._ AG zu bezahlende Vergütung auf 15 Rp./kWh fest. Das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern hiess am 15. September 2008 die von der X._ AG dagegen erhobene Beschwerde teilweise gut, indem es den Jahresmittelpreis auf 14,5 Rp./kWh reduzierte.
Die X._ AG erhob dagegen Beschwerde an das Bundesgericht, welches diese mit Urteil vom 2. Dezember 2009 abwies, soweit darauf einzutreten war (Verfahren 2C_772/2008).
B. In der Folge anerkannte die X._ AG die Abnahme- und Vergütungspflicht für den von der Y._ AG produzierten Strom bis Ende 2008. Für die Zeit danach stellte sie sich aber auf den Standpunkt, infolge der am 1. Januar 2009 in Kraft getretenen Änderungen des Bundesrechts bestehe kein Raum mehr für kantonale Anschluss- und Vergütungsbestimmungen. Die Y._ AG ersuchte daher das BUWD um Feststellung, dass die per 1. Januar 2009 in Kraft getretene Änderung des eidgenössischen Energiegesetzes vom 26. Juni 1998 (EnG; SR 730.0) nichts an der Abnahme- und Vergütungspflicht der X._ AG geändert habe. Das BUWD beschränkte das Verfahren vorerst auf die Frage der Zuständigkeit und erklärte sich mit Zwischenentscheid vom 9. Mai 2011 zur Beurteilung des Gesuchs als zuständig.
C. Die X._ AG erhob dagegen Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern mit dem Antrag, es sei festzustellen, dass das BUWD zur Beurteilung der Streitsache nicht zuständig sei. Das Verwaltungsgericht wies die Beschwerde am 14. Februar 2012 ab und überwies die Sache zur materiellen Beurteilung an das BUWD.
D. Mit Eingabe vom 21. März 2012 erhebt die X._ AG Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten mit dem Antrag, das angefochtene Urteil sei aufzuheben und es sei festzustellen, dass das BUWD zur Beurteilung der Sache nicht zuständig sei; diese sei der Eidgenössischen Elektrizitätskommission (ElCom) zur materiellen Beurteilung zu überweisen.
E. Das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern und das BUWD beantragen, die Beschwerde sei abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Die Y._ AG schliesst auf Abweisung der Beschwerde.

Erwägungen:
1. 1.1 Der kantonal letztinstanzliche Zwischenentscheid über die Zuständigkeit in einer Angelegenheit des öffentlichen Rechts kann mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten beim Bundesgericht angefochten werden (Art. 82 lit. a, Art. 86 Abs. 1 lit. d und Art. 92 BGG). Die Beschwerdeführerin ist gestützt auf <ref-law> zur Beschwerde legitimiert. Auf das Rechtsmittel ist einzutreten.
1.2 Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (<ref-law>). Es kann eine Beschwerde auch aus anderen als den darin genannten Gründen gutheissen oder einen angefochtenen Entscheid mit anderen als den darin genannten Argumenten bestätigen.
2. Streitigkeiten im Zusammenhang mit den Anschlussbedingungen für Energieerzeugungsanlagen gemäss Art. 7 und 7a EnG beurteilt die ElCom (Art. 25 Abs. 1bis EnG). Über Streitigkeiten betreffend das Energiegesetz [des Kantons Luzern] vom 7. März 1989 (EnG/LU; SRL 773) entscheiden demgegenüber die kantonalen Behörden (§ 26 f. EnG/LU), namentlich auch über die Pflicht zur Abnahme dezentral erzeugter Energie gemäss § 18 EnG/LU. Wenn - wie die Beschwerdeführerin geltend macht - diese Bestimmung bundesrechtswidrig ist, verbleibt kein Raum für eine entsprechende kantonale Behördenzuständigkeit. Die Parteien und die Vorinstanz sind sich deshalb zu Recht einig, dass die Frage der Zuständigkeit davon abhängt, ob § 18 EnG/LU neben den bundesrechtlichen Bestimmungen noch eine zulässige eigene Tragweite hat.
3. 3.1 Nach dem Grundsatz der derogatorischen Kraft des Bundesrechts (<ref-law>) können die Kantone in Sachgebieten, welche die Bundesgesetzgebung abschliessend geregelt hat, keine Rechtsetzung mehr betreiben. In Sachgebieten, in denen eine nachträglich derogatorische Bundeskompetenz besteht, bleiben die Kantone zur Gesetzgebung zuständig, soweit der Bund von seiner Gesetzgebungskompetenz nicht abschliessend Gebrauch gemacht hat (<ref-law>; <ref-ruling> E. 4.4.1 S. 98). Auch insoweit dürfen sie aber nur solche Vorschriften erlassen, die nicht inhaltlich bundesrechtswidrig sind, das heisst nicht gegen den Sinn und Geist des Bundesrechts verstossen und dessen Zweck nicht beeinträchtigen oder vereiteln (<ref-ruling> E. 4.1 S. 41; <ref-ruling> E. 6.1 S. 224; <ref-ruling> E. 5 S. 36; je mit Hinweisen).
3.2 Die Frage der Bundesrechtmässigkeit von § 18 EnG/LU bildete bereits Beschwerdegegenstand im bundesgerichtlichen Verfahren 2C_772/2008. Die Beschwerdeführerin hatte damals ausgeführt, nach der Auslegung dieser Norm durch das Verwaltungsgericht müssten die Energieversorgungsunternehmen allen unregelmässig aus nicht erneuerbaren Energien produzierten Strom abnehmen zu einem Preis, der fast der privilegierten Vergütung für Strom aus erneuerbaren Energien entspreche. Dies liege ausserhalb des Gestaltungsspielraums, den das eidgenössische Energiegesetz den Kantonen belasse. Nur eine Auslegung von § 18 EnG/LU, welche die Abnahmepflicht auf dezentral erzeugte Elektrizität aus kleineren Stromerzeugungsanlagen (bis 1 MW Leistung) beschränke, sei mit aArt. 7 EnG vereinbar.
Das Bundesgericht führte dazu im Urteil vom 2. Dezember 2009 aus, was folgt:
"5.1 Nach <ref-law> - und früher gleichlautend Art. 24octies Abs. 1 aBV - setzen sich Bund und Kantone im Rahmen ihrer Zuständigkeiten für eine ausreichende, breit gefächerte, sichere, wirtschaftliche und umweltverträgliche Energieversorgung sowie für einen sparsamen und rationellen Energieverbrauch ein. Das eidgenössische Energiegesetz sieht eine Reihe von Massnahmen zur Verwirklichung dieser Ziele vor, wozu die Anschlussbedingungen für unabhängige Produzenten gemäss aArt. 7 EnG zählen. Die Kantone vollziehen gemäss Art. 19 Abs. 1 EnG diese bundesrechtlichen Vorschriften. Dabei dürfen sie die im eidgenössischen Energiegesetz enthaltenen Grundsätze - soweit der Bund keine abschliessende Regelung aufstellt - verschärfen, jedoch nicht abschwächen (Botschaft zum Energiegesetz vom 21. August 1996, BBl 1996 IV 1073 Ziff. 153.2).
5.2 Nach der willkürfreien vorinstanzlichen Auslegung geht § 18 EnG/LU zunächst hinsichtlich der Abnahmepflicht über das Bundesrecht hinaus, indem er diese auch auf nicht regelmässig produzierten Strom aus fossilen Energieträgern erstreckt. Ausserdem bemisst er die Vergütung für die eingespiesene Elektrizität aus fossilen Ressourcen nicht wie aArt. 7 Abs. 2 EnG nach marktorientierten Preisen, sondern wie aArt. 7 Abs. 3 Satz 2 EnG nach den Kosten für die Beschaffung gleichwertiger Energie aus neuen inländischen Produktionsanlagen. Da die eidgenössische Gesetzgebung beide erwähnten Belange nicht abschliessend ordnet, erscheinen die in § 18 EnG/LU getroffenen Regelungen nicht als bundesrechtswidrig. Die Kantone können die Abnahmepflicht entsprechend erweitern und höhere Vergütungen als im Bundesrecht vorsehen (vgl. Botschaft zum Energiegesetz, BBl 1996 IV 1095 f. Ziff. 224 zu Art. 7 Abs. 2 und 3). Das entspricht der in <ref-law> bzw. Art. 24octies Abs. 2 aBV vorgesehenen Rechtsetzungskompetenz, auf die sich die interessierenden Regelungen des eidgenössischen Energiegesetzes stützen. Demnach hat der Bund insoweit zwar eine Befugnis zur Grundsatzgesetzgebung, die unter Umständen ins Detail gehen kann (vgl. hiezu allg. <ref-ruling> E. 3.8.3 S. 265). Soweit er aber - wie hier - keine abschliessenden Regelungen trifft, darf der kantonale Gesetzgeber die erwähnten, weitergehenden Vorschriften erlassen (vgl. RICCARDO JAGMETTI, Schweizerisches Bundesverwaltungsrecht, Bd. VII, Energierecht, 2005, S. 795 Rz. 6325 mit Fn. 506a; ders., in: Jean-François Aubert et al., Kommentar zur Bundesverfassung der Schweizerischen Eidgenossenschaft vom 29. Mai 1874, 1987 ff., N. 38 ff., insb. 40, 42 und 48 zu Art. 24octies; zum früheren ENB: FRANÇOIS VOUILLOZ, Droit énergétique - Evolutions récentes, Zeitschrift für Walliser Rechtsprechung 1997 S. 392; offenbar a.A. PETER M. KELLER, Umwelt- und Energierecht, in: Markus Müller/Reto Feller, Bernisches Verwaltungsrecht, 2008, S. 568 f. Rz. 79). Die Beschwerdeführerin übersieht bei ihrer Kritik im Übrigen, dass der Bund ganz generell die dezentrale Energieproduktion fördern will, weil er darin einen Beitrag zur Versorgungssicherheit sieht (vgl. die Botschaft vom 21. Dezember 1988 zum ENB, BBl 1989 I 512 Ziff. 231; <ref-ruling> E. 4 S. 257). Unregelmässig produzierter Strom dient diesem Ziel zwar weniger gut, weil die übernehmenden Unternehmen ihre Kapazitäten nicht ohne weiteres auf die zusätzlichen Stromlieferungen abstimmen können und der Marktpreis entsprechend tief ist (vgl. Botschaft zum Energiegesetz, BBl 1996 IV 1095 Ziff. 223 zu Art. 7 Abs. 1). Es kommt hinzu, dass Strom aus nicht erneuerbaren Ressourcen weniger förderungswürdig erscheint. Trotzdem liegt es im öffentlichen Interesse, die aus der Gaskompression entstehende Abwärme für die Stromproduktion zu nutzen. Es mag in rechtspolitischer Hinsicht zwar durchaus diskutabel erscheinen, ob für die Übernahme unregelmässig produzierter Elektrizität aus fossilen Quellen nicht eine geringere Vergütung vorgesehen werden sollte als für andere Energiearten, um die Produzenten soweit technisch möglich zu einer regelmässigen Erzeugung anzuhalten. Das Bundesrecht schreibt eine solche Abstufung aber nicht vor."
Zusammengefasst erkannte also das Bundesgericht, aArt. 7 EnG enthalte keine abschliessende Regelung von Abnahme- und Vergütungspflichten, so dass die darüber hinausgehende kantonale Regelung gemäss § 18 EnG/LU nicht bundesrechtswidrig sei.
3.3 Die Beschwerdeführerin macht nun geltend, die seither in Kraft getretene Änderung des Bundesrechts habe für die Abnahme- und Vergütungspflicht eine abschliessende Regelung getroffen. Soweit die luzernische Abnahmeregelung darüber hinausgehe, sei sie bundesrechtswidrig geworden. Vorinstanz und Beschwerdegegnerin sind demgegenüber der Ansicht, dass die am 1. Januar 2009 in Kraft getretene Revision des Energiegesetzes (AS 2007 3425, 3440, 2008 775) am nicht abschliessenden Charakter der bundesrechtlichen Regelung nichts geändert habe.
3.3 Die Beschwerdeführerin macht nun geltend, die seither in Kraft getretene Änderung des Bundesrechts habe für die Abnahme- und Vergütungspflicht eine abschliessende Regelung getroffen. Soweit die luzernische Abnahmeregelung darüber hinausgehe, sei sie bundesrechtswidrig geworden. Vorinstanz und Beschwerdegegnerin sind demgegenüber der Ansicht, dass die am 1. Januar 2009 in Kraft getretene Revision des Energiegesetzes (AS 2007 3425, 3440, 2008 775) am nicht abschliessenden Charakter der bundesrechtlichen Regelung nichts geändert habe.
3.4 3.4.1 Nach § 18 EnG/LU sind die Elektrizitätsverteilwerke zur Abnahme von überschüssiger, dezentral erzeugter Elektrizität verpflichtet, unabhängig davon, ob diese aus erneuerbarer oder nicht erneuerbarer Energie gewonnen und ob sie regelmässig oder unregelmässig produziert wird. Die Vergütung für die gelieferte Energie richtet sich nach dem Preis für qualitativ gleichwertige elektrische Energie, die das Werk anderweitig aus neueren einheimischen Anlagen beschaffen müsste.
3.4.2 Nach der (bis Ende 2008 in Kraft gestandenen) Regelung von aArt. 7 EnG bestanden für die Unternehmen der öffentlichen Energieversorgung folgenden Abnahmepflichten (vgl. RICCARDO JAGMETTI, Schweizerisches Bundesverwaltungsrecht, Bd. VII, Energierecht, 2005, S. 794 f.):
a) für die von unabhängigen Produzenten angebotene, regelmässig produzierte Überschussenergie (bei Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen nur, wenn gleichzeitig die erzeugte Wärme genutzt wurde; aArt. 7 Abs. 1 EnG); die Vergütung war nur für Wärme-Kraft-Koppelungsanlagen geregelt (marktorientierte Bezugspreise für gleichwertige Energie; aArt. 7 Abs. 2 EnG), für andere Energien enthielt das Bundesrecht keine Regelung;
b) für die durch Nutzung erneuerbarer Energien gewonnene Überschussenergie auch dann, wenn sie nicht regelmässig produziert wurde; die Vergütung richtete sich nach den Kosten für die Beschaffung gleichwertiger Energie aus neuen inländischen Produktionsanlagen (aArt. 7 Abs. 3 EnG; ausser bei Wasserkraftwerken mit einer Leistung von mehr als 1 MW, aArt. 7 Abs. 4 EnG).
Keine bundesrechtliche Abnahmepflicht bestand hingegen für nicht regelmässig produzierten Strom aus nicht erneuerbaren Energien (wie ihn die Beschwerdegegnerin gemäss den damaligen, nicht offensichtlich unrichtigen Feststellungen der Vorinstanz liefert). Insoweit ging die luzernische Regelung über die bundesrechtliche hinaus und wurde im Urteil 2C_772/2008 als zulässig beurteilt, weil das Bundesrecht keine abschliessende Regelung enthalte.
3.4.3 Nach dem revidierten Energiegesetz (Art. 7 und 7a EnG, in Kraft seit 1. Januar 2009) gilt Folgendes: Verpflichtet zur Abnahme sind nicht mehr die Unternehmen der öffentlichen Energieversorgung, sondern die Netzbetreiber. Diese müssen übernehmen:
a) Elektrizität (im Unterschied zum früheren Recht nicht nur Überschussenergie) aus fossilen Energien, wenn sie regelmässig produziert und gleichzeitig die erzeugte Wärme genutzt wird; die Vergütung richtet sich nach marktorientierten Bezugspreisen für gleichwertige Energie (Art. 7 Abs. 1 und 2 EnG), d.h. nach den vermiedenen Kosten des Netzbetreibers für die Beschaffung gleichwertiger Energie (Art. 2b der Energieverordnung vom 7. Dezember 1998 [EnV; SR 730.01]; sog. Marktpreismodell);
b) Elektrizität aus erneuerbarer Energie, ausgenommen Elektrizität aus Wasserkraftanlagen mit einer Leistung über 10 MW. Für die Vergütung wird wie folgt differenziert: Grundsätzlich richtet sich die Vergütung - anders als nach aArt. 7 EnG - unter Vorbehalt der Übergangsbestimmung von Art. 28a EnG auch hier nach dem Marktpreismodell (Art. 7 Abs. 1 und 2 EnG; vgl. Votum Kommissionssprecher Schmid-Sutter, AB 2006 S 823, 870; MICHAEL WALDNER/STEFAN RECHSTEINER, Investitionen in erneuerbare Energien und Grundversorgung, in: Jusletter vom 23. April 2012, Rz. 25). Eine Sonderregelung gilt bei Neuanlagen für die Nutzung von Sonnenenergie, Geothermie, Windenergie, Wasserkraft bis 10 MW sowie Biomasse und Abfälle aus Biomasse: Hier richtet sich die Vergütung nach Gestehungskosten von Referenzanlagen (Art. 7a Abs. 1 und 2 EnG; sog. kostendeckende Einspeisevergütung, KEV).
Alternativ können die Produzenten erneuerbarer Energien nach dem sog. Ökostrommodell an den Markt gelangen, erhalten dafür aber keine Einspeisevergütung, sondern können versuchen, sich den ökologischen Mehrwert direkt von den Abnehmern bezahlen zu lassen (Art. 7b EnG; vgl. Votum Kommissionssprecher Schmid-Sutter, AB 2006 S 870; WALDNER/RECHSTEINER, a.a.O., Rz. 26 ff.).
3.5 Die luzernische Regelung (vgl. E. 3.4.1 hiervor) unterscheidet sich sowohl von der früheren als auch von der geltenden bundesrechtlichen Regelung namentlich dadurch, dass sie eine Abnahme- und Vergütungspflicht auch vorsieht für nicht regelmässig erzeugte Elektrizität aus fossilen Energien. Insoweit hat das Energiegesetz des Bundes bezüglich des Objekts der Abnahmepflicht keine wesentliche Änderung mit sich gebracht, wie die Vorinstanz und die Beschwerdegegnerin mit Recht vorbringen.
Eine Neuerung enthält die Neufassung des Energiegesetzes hingegen in Bezug auf den Vergütungspreis: Während das frühere Recht für die zu übernehmende nicht erneuerbare Energie (ausser für Wärme-Kraft-Koppelungsanlagen) keine Regelung enthielt und der Preis daher durch das kantonale Recht festgelegt werden konnte (vgl. erwähntes Urteil 2C_772/2008 E. 4), legt neu das Bundesrecht für fossil erzeugte Energie verbindlich das Marktpreismodell fest (Art. 7 Abs. 2 EnG). Eine kantonale Vorschrift, welche dafür einen höheren Vergütungspreis vorschreibt, wäre daher inhaltlich bundesrechtswidrig (vgl. E. 3.1 hiervor). Zwar gilt dies nur für diejenige Energie, für welche von Bundesrechts wegen die Abnahmepflicht gilt, also für regelmässig erzeugte Elektrizität. Es schiene aber in sich widersprüchlich, wenn das kantonale Recht für nicht regelmässig erzeugte - also weniger wertvolle - Elektrizität einen unter Umständen deutlich höheren Übernahmepreis festlegen könnte, als ihn das Bundesrecht für regelmässig erzeugte Energie vorsieht.
3.6 In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass die Revision des Energiegesetzes nicht isoliert erfolgt ist, sondern zusammen mit dem Erlass des Bundesgesetzes vom 23. März 2007 über die Stromversorgung (Stromversorgungsgesetz; StromVG; SR 734.7); die Teilrevision bildet einen "integrierenden Bestandteil" des neuen Stromversorgungsgesetzes (Votum Kommissionssprecher Schmid-Sutter, AB 2006 S 822) und ist daher auch im Kontext mit diesem zu betrachten.
3.6.1 Das Energiegesetz hat seine Verfassungsgrundlage in Art. 24septies und 24octies aBV bzw. Art. 74 und 89 BV. Die Abnahme- und Vergütungspflicht (aArt. 7 EnG bzw. Art. 7 und 7a EnG) stützt sich auf <ref-law> (bzw. Art. 24octies Abs. 2 aBV), welcher dem Bund eine Grundsatzkompetenz gibt, die er mit aArt. 7 EnG nicht abschliessend ausgeübt hat (vgl. erwähntes Urteil 2C_772/2008 E. 5.2). Demgegenüber stützt sich das Stromversorgungsgesetz hauptsächlich auf <ref-law> (Botschaft vom 3. Dezember 2004 zur Änderung des Elektrizitätsgesetzes und zum Stromversorgungsgesetz, BBl 2005 1674 Ziff. 5.1). Dieser gibt dem Bund die umfassende, nachträglich derogatorische Kompetenz, Vorschriften über den Transport und die Lieferung elektrischer Energie zu erlassen (RENÉ SCHAFFHAUSER, St. Galler Kommentar zur BV, Rz. 3 zu <ref-law>; JAGMETTI, a.a.O., S. 732 f.; ROLF H. WEBER/BRIGITTA KRATZ, Elektrizitätswirtschaftsrecht, 2005, S. 86 Rz. 111). Davon hatte der Bund lange Zeit einzig durch das hauptsächlich sicherheitspolizeilich motivierte Elektrizitätsgesetz Gebrauch gemacht. Abgesehen davon (und von den produktionsbezogenen Bestimmungen über die Wasserkraft [<ref-law>] und die Kernenergie [<ref-law>]) blieb das Elektrizitätswirtschafts- und -versorgungsrecht bis zum Erlass des StromVG im Wesentlichen kantonal (<ref-ruling> E. 5.1 S. 520; Urteile 2P.167/1994 vom 22. Mai 1995 E. 5 und 6, in: RDAT 1995 II S. 107; 1C_36/2011 vom 8. Februar 2012 E. 3, in: ZBl 113/2012 S. 381; JUDITH BISCHOF, Rechtsfragen der Stromdurchleitung, 2002, S. 23 f., 162; JAGMETTI, a.a.O., S. 732, 803 ff.; BRIGITTA KRATZ, Der Strommarkt wird liberalisiert - und die neue Regulierungsbehörde ElCom tritt auf den Plan, in: Wirtschaftsrecht in Bewegung, 2008, S. 433; RAPHAËL MAHAIM, L'Etat et les entreprises électriques: quel pilotage public dans un marché libéralisé?, in: SVVOR-Jahrbuch 2008, S. 94 f.). Mit dem Energiegesetz hatte der Bundesgesetzgeber nur punktuell im Interesse einer sparsamen und rationellen Energieverwendung in die kantonalen Zuständigkeiten eingegriffen (SCHAFFHAUSER, a.a.O., Rz. 8 zu Art. 91; <ref-ruling> E. 4.3.2 S. 519). Dementsprechend blieben auch die kantonalen Behörden zuständig für den Vollzug von aArt. 7 EnG (aArt. 7 Abs. 6 EnG), was den bloss ergänzenden Charakter der bundesrechtlichen Regelung unterstreicht.
3.6.2 Unter dieser Rechtslage verfügten die meist kantonalen oder kommunalen Elektrizitätsversorgungsunternehmen in der Regel über ein rechtliches oder faktisches Gebietsmonopol für die Elektrizitätslieferung (JAGMETTI, a.a.O., S. 803 ff.; WEBER/KRATZ, a.a.O., S. 267 ff.; MICHÈLE BALTHASAR, Elektrizitätslieferungsverträge im Hinblick auf die Strommarktöffnung, 2007, S. 4 f.; vgl. <ref-ruling> E. 5.3 S. 125; <ref-ruling> E. 3.5-3.9 S. 289 ff.; <ref-ruling> E. 3.1 S. 507 ff.). Sie erhoben von den Endkunden einen Strompreis, der in der Regel als öffentlich-rechtliche Gebühr ausgestaltet war (vgl. <ref-ruling> E. 5.4 S.125; <ref-ruling>; Urteile 5A_601/2011 vom 2. April 2012 E. 3.3; 4C.382/1995 vom 27. September 1996 E. 1, in: ZBl 98/1997 S. 410; JAGMETTI, a.a.O., S. 805 ff.; BALTHASAR, a.a.O., S. 35 f.; WEBER/KRATZ, a.a.O., S. 281 ff.; CAROLINE CAVALERI RUDAZ, L'accès aux réseaux de télécommunication et d'électricité, 2010, S. 262) und politisch festgelegt wurde; dabei wurde der Strompreis in aller Regel nicht nach Netznutzung und Energieproduktion getrennt ausgewiesen und schloss oft weitere Leistungen an das Gemeinwesen ein (WEBER/KRATZ, a.a.O., S. 296 ff.). Das ermöglichte Quersubventionierungen von einem zum anderen Bereich. In einem solchen Gesamtpreis, der (abgesehen von den Empfehlungen der Preisüberwachung gemäss Art. 14 des Preisüberwachungsgesetzes vom 20. Dezember 1985 [PüG; SR 942.20]) einzig dem kantonalen Recht unterstand, konnten den Kunden ohne Weiteres auch Kosten verrechnet werden, die sich aus einer weitergehenden kantonalrechtlichen Abnahme- und Vergütungspflicht für dezentral erzeugte Energie ergab.
3.6.3 Diese Rechtslage hat sich mit dem Inkrafttreten des Stromversorgungsgesetzes grundlegend geändert: Dieses Gesetz bezweckt als Spezialregelung zur wettbewerbsrechtlichen Lage (<ref-ruling>) und in Anlehnung an die Strommarktliberalisierung in der EU (Botschaft vom 3. Dezember 2004 zur Änderung des Elektrizitätsgesetzes und zum Stromversorgungsgesetz, BBl 2005 1616 f. Ziff. 1.1.2), die Voraussetzungen für eine sichere Elektrizitätsversorgung und einen wettbewerbsorientierten Elektrizitätsmarkt zu schaffen (Art. 1 Abs. 1 StromVG). Wesentliches Element ist dabei die Entflechtung von Netzbetrieb und Elektrizitätsproduktion (Art. 10 ff. StromVG), was erst einen diskriminierungsfreien Netzzugang (Art. 13 ff. StromVG) erlaubt (BBl 2005 1648 Ziff. 2.2.3.1); Quersubventionierungen sind untersagt (Art. 10 Abs. 1 StromVG). Das Gesetz legt abschliessend fest, welche Komponenten der Strompreis für den Endverbraucher enthalten darf, nämlich (1) die anrechenbaren Kosten für die Netznutzung, (2) die Kosten für die Energielieferung sowie (3) die Abgaben und Leistungen an Gemeinwesen (Art. 6 Abs. 3 Satz 2, Art. 7 Abs. 2 Satz 2 StromVG; ROLF H. WEBER/ANNJA MANNHART, Neues Strompreisrecht: Kontrollkriterien und Kontrollmethoden für Elektrizitätstarife sowie Netznutzungstarife und -entgelte, in: ZBl 109/2008 S. 457). Diese Preiskomponenten müssen auf der Rechnung an den Endkunden transparent ausgewiesen werden (Art. 12 Abs. 2 StromVG; vgl. Weisung 2/2011 der ElCom vom 12. Mai 2011 "Transparente und vergleichbare Rechnungsstellung"). Die anrechenbaren Kosten für die Netznutzung umfassen die Betriebs- und Kapitalkosten eines sicheren, leistungsfähigen und effizienten Netzes unter Einschluss eines angemessenen Betriebsgewinns (Art. 15 StromVG) und werden durch die ElCom reguliert (Art. 22 Abs. 2 lit. a und b StromVG). Die Preise für die Energielieferung werden im Netzzugangsmodell, bei welchem die Endverbraucher freie Wahl des Lieferanten haben, zivilrechtlich bzw. vertraglich festgelegt und sind einer staatlichen Beeinflussung entzogen (vgl. <ref-law>; Urteil 2C_739/2010 vom 6. Juli 2011 E. 3.3, in: ZBl 113/2012 S. 215; WEBER/MANNHART, a.a.O., S. 457 ff). Dasselbe gilt für die Lieferung an Energieversorgungsunternehmen, die ebenfalls freie Wahl des Lieferanten haben (BBl 2005 1621, 1645 f.; WALDNER/RECHSTEINER, a.a.O., Rz. 32). Für feste Endverbraucher und (in der zweiten Marktöffnungsphase) im Wahlmodell abgesicherte Stromversorgung wird der Energiepreis für die Endverbraucher aufgrund einer Kostenrechnung ebenfalls durch die ElCom reguliert (Art. 6 Abs. 4 Satz 2 und Art. 7 Abs. 3 Satz 2 sowie Art. 22 Abs. 2 lit. a und b StromVG). Er muss "angemessen" sein (Art. 6 Abs. 1 und Art. 7 Abs. 1 StromVG) und orientiert sich an den Gestehungskosten einer effizienten Produktion und an langfristigen Bezugsverträgen des Verteilnetzbetreibers. Übersteigen diese Kostenposten in ihrer Addition den aktuellen Marktpreis, ist auf Letzteren abzustellen (Art. 4 der Stromversorgungsverordnung vom 14. März 2008 [StromVV; SR 734.71]; WEBER/MANNHART, a.a.O., S. 463 ff.; ROLF H. WEBER/BRIGITTA KRATZ/ANNJA MANNHART, Stromversorgungsrecht, Ergänzungsband Elektrizitätswirtschaftsrecht, 2009, S. 23 ff.).
Im Unterschied zur Rechtslage vor Inkrafttreten des Stromversorgungsgesetzes enthält das Bundesrecht damit neu eine Strompreisregulierung, die namentlich auch eine Preisobergrenze beinhaltet. Die einzige Strompreiskomponente, die nicht bundesrechtlich geregelt ist und nicht der Regulierung durch die ElCom unterliegt, sind die Abgaben und Leistungen an Gemeinwesen (Art. 14 Abs. 1 StromVG): Diese richten sich nach den einschlägigen Gesetzen von Bund und Kantonen (vgl. <ref-ruling>) und müssen transparent ausgewiesen werden (Art. 12 Abs. 2 StromVG; BBl 2005 1678 f.). Der Begriff der Abgaben und Leistungen an Gemeinwesen kann weit ausgelegt werden (vgl. auch Stellungnahme des Fachsekretariats ElCom vom 17. Februar 2011, Abgaben und Leistungen an Gemeinwesen, S. 1). Es muss sich aber um Leistungen an ein Gemeinwesen handeln; Vergütungen wie die hier zur Diskussion stehenden, welche von einem Netzbetreiber an private Elektrizitätsproduzenten bezahlt werden müssen, fallen nicht darunter. Im Übrigen bestehen kantonale Zuständigkeiten nur noch soweit das Stromversorgungsrecht entsprechende Vorbehalte enthält (vgl. Art. 5 sowie Art. 14 Abs. 4 StromVG).
3.6.4 In diesem neuen gesetzlichen System haben Mehrkosten, die sich daraus ergeben, dass das Versorgungsunternehmen den Strom infolge von Abnahme- und Vergütungspflichten zu höheren als Marktpreisen einkaufen muss, idealtypisch keinen Raum mehr. Der Bundesgesetzgeber wollte aber trotzdem die vermehrte Produktion erneuerbarer Energie fördern und sah zu diesem Zweck vor, dass die Netzbetreiber Elektrizität aus Neuanlagen für erneuerbare Energien zu höheren als Marktpreisen übernehmen müssen (Art. 7a EnG; vgl. E. 3.4.3 hiervor; BBl 2005 1623 f.). Die nicht durch Marktpreise gedeckten Kosten, die sich daraus für den Netzbetreiber ergeben, werden mit einem Zuschlag auf die Übertragungskosten der Hochspannungsnetze finanziert (Art. 15b Abs. 1 lit. a EnG; Art. 3j EnV), der auf die Endverbraucher überwälzt werden kann (Art. 15b Abs. 2 EnG). Die Höhe dieses Zuschlags ist bundesrechtlich festgelegt und plafoniert (Art. 15b Abs. 3 und 4 EnG), ebenso die Aufteilung des Ertrags auf die einzelnen erneuerbaren Energien (Art. 7a Abs. 4 EnG). Die Höhe und der Verwendungszweck des Zuschlags wurden im Gesetzgebungsprozess ausgiebig diskutiert (vgl. AB 2005 N 1084-1096; 2006 S 870-884, 889-900; 2006 N 1779-1787; 2007 S 49-56; 2007 N 461-463). Das Gesetz ist letztlich ein Kompromiss zwischen den konträren Anliegen, einerseits die erneuerbaren Energien zu fördern und andererseits trotzdem die Elektrizitätspreise für die Endkunden nicht allzu stark ansteigen zu lassen. Unbestritten war aber, dass nur Elektrizität aus erneuerbaren Energien mit der kostendeckenden Einspeisevergütung gefördert werden soll (BBl 2005 1622 ff., 1669). Streitigkeiten im Zusammenhang mit diesen Anschlussbedingungen und den Zuschlägen beurteilt die ElCom (Art. 25 Abs. 1bis EnG).
3.6.5 Diese umfassende bundesrechtliche Neuregelung des Stromversorgungsrechts bedingt eine Neudefinition der Rolle der Kantone im Rahmen der Elektrizitätsversorgung (MAHAIM, a.a.O., S. 94 f.). Versorgungsmonopole und Bezugspflichten wurden mit Inkrafttreten des Stromversorgungsgesetzes aufgehoben (BBl 2005 1678; BALTHASAR, a.a.O., S. 58; WEBER/KRATZ/MANNHART, a.a.O., S. 7) und damit auch die vorher bestehende Möglichkeit, von den Endkunden Gesamtpreise zu erheben, welche Quersubventionierungen oder andere Mehrkosten enthielten (vgl. E. 3.6.2 hiervor). Mit Ausnahme der Abgaben und Leistungen an Gemeinwesen (Art. 14 Abs. 1 StromVG) sind neu alle Strompreiskomponenten (Netznutzung, Energiepreis und Mehrkosten infolge der kostendeckenden Einspeisevergütung) bundesrechtlich geregelt (Art. 14 und 15 StromVG; Art. 7, 7a und 15b EnG) und durch die ElCom reguliert (Art. 22 Abs. 2 lit. a und b StromVG; Art. 25 Abs. 1bis EnG). In einem solchen System besteht kein Platz mehr für eine zusätzliche Strompreiskomponente, die durch kantonale Behörden gestützt auf weitergehende kantonale Vergütungspflichten angeordnet wird: Müsste ein Elektrizitätsversorgungsunternehmen aufgrund solcher kantonaler Vorschriften Elektrizität zu einem höheren als dem Marktpreis übernehmen, so könnte es diese Mehrkosten nicht auf die Endkunden überwälzen, da es sich dabei weder um anrechenbare Netzkosten (Art. 15 StromVG) noch um Abgaben und Leistungen an das Gemeinwesen (Art. 14 Abs. 1 StromVG) handelt und der Zuschlag nach Art. 15b Abs. 1 lit. a EnG dafür nicht vorgesehen ist. Es kann die Mehrkosten aber auch nicht über den Energiepreis auf den Endkunden überwälzen, da auch diese Preiskomponente einer bundesrechtlichen Preisbegrenzung und der Kontrolle durch die ElCom unterliegt. Eine solche Verpflichtung hätte somit zur Folge, dass die Netzbetreiber verpflichtet würden, Kosten zu tragen, die sie - anders als die bundesrechtlich geregelten Mehrkosten nach Art. 7a Abs. 2 EnG - nicht auf die Endkunden überwälzen könnten. Eine solche finanzielle Belastung ginge zu Lasten des Betriebsgewinns der Netzbetreiber, der aber seinerseits durch die ElCom reguliert wird (Art. 15 Abs. 1 Satz 2 StromVG).
3.6.6 In diesem System erhalten Art. 7 und 7a EnG - wie die Beschwerdeführerin im Ergebnis mit Recht vorbringt - eine neue Funktion: aArt. 7 EnG war eine bundesrechtliche Minimalvorschrift in einem grundsätzlich kantonal geregelten Bereich. Kantonal waren daher systemkonform auch der Vollzug dieser Vorschriften (aArt. 7 Abs. 6 EnG) und der Ausgleichsfonds zugunsten derjenigen Unternehmen, welche überproportional elektrische Energie von unabhängigen Produzenten übernehmen mussten (aArt. 7 Abs. 7 EnG in der ursprünglichen Fassung). Heute bilden die Art. 7 und 7a EnG Teil einer umfassenden bundesrechtlichen Stromversorgungsregelung, die insbesondere auch den Preis der Elektrizität reguliert. In diesem Rahmen obliegt systemkonform neu auch der Vollzug der Art. 7 und 7a EnG der ElCom (Art. 25 Abs. 1bis EnG), weil die Zuschläge zur Finanzierung dieser Mehrkosten (Art. 15b EnG) in die Netzkosten einfliessen, welche ebenfalls von der ElCom reguliert werden. Eine zusätzliche Vergütungskomponente, die durch kantonale Behörden angeordnet und sich auf die Elektrizitätstarife auswirken würde, hat daneben keinen Raum mehr.
3.7 An diesem Ergebnis vermögen auch die Hinweise der Vorinstanz auf die Botschaft zur Änderung des Elektrizitätsgesetzes und zum Stromversorgungsgesetz (BBl 2005 1611) oder auf das Schreiben der ElCom vom 17. Februar 2011 an das BUWD nichts zu ändern, die belegen sollen, dass die in Frage stehenden Vorschriften weiterhin zulässig seien: Der Hinweis auf Ziff. 2.2.2.1 der Botschaft, wonach kantonale Bestimmungen weiterhin zulässig seien (BBl 2005 1644 f.), bezieht sich auf die Netzgebiete und Anschlussgarantien (Art. 5 StromVG). Der Hinweis in Ziff. 5.4 der Botschaft (BBl 2005 1678) auf die verbleibenden kantonalen Kompetenzen bezieht sich einerseits auf den Bereich der Stromproduktion und damit auf die kantonale Verfügungsgewalt über die Wasservorkommen (<ref-law>), andererseits auf den Bereich der sparsamen und rationellen Energieverwendung (<ref-law>); dies betrifft vor allem die in <ref-law> genannten Massnahmen betreffend den Verbrauch von Energie in Gebäuden, für welche kantonale Zuständigkeit besteht (vgl. Urteil 1C_36/2011 vom 8. Februar 2012 E. 3.1, in: ZBl 113/2012 S. 381), ferner Förderungsmassnahmen, für welche nach <ref-law> eine parallele Zuständigkeit von Bund und Kantonen besteht. Dies kann aber nicht bedeuten, dass kantonale Vergütungspflichten weiterhin zulässig sein sollen, die im Widerspruch zur neuen gesetzlichen Stromversorgungsregelung stehen. Die Botschaft hat denn auch die kantonalen Kompetenzen zur Festlegung von Tarifen bzw. Tarifstrukturen nur vorbehalten, "soweit diese nicht bereits durch das Stromversorgungsgesetz determiniert sind" (BBl 2005 1678). Diese Kompetenz kann also nur in dem Rahmen bestehen, den das Stromversorgungsgesetz und die Regulierung durch die ElCom belassen, nämlich für die kantonalen Abgaben und Leistungen an Gemeinwesen (BBl 2005 1650 ff.); um solche Abgaben und Leistungen handelt es sich bei den in der Botschaft ausdrücklich erwähnten zweckgebundenen Strompreiszuschlägen für Sparmassnahmen und erneuerbare Energie, Lenkungsabgaben auf dem Stromverbrauch oder Gebühren für die Benützung von öffentlichem Grund und Boden. Vorliegend geht es aber nicht um solche Abgaben an Gemeinwesen, sondern um Vergütungsverpflichtungen zu Gunsten privater Stromproduzenten.
3.8 Schliesslich ist entgegen der Auffassung der Vorinstanz auch nicht einschlägig, dass gemäss den Empfehlungen und Vollzugshilfen für die Umsetzung der Anschlussbedingungen der Elektrizitätsproduktion gemäss Art. 7 EnG und Art. 28a EnG des Bundesamtes für Energie vom 1. Januar 2010, S. 5, "höhere Vergütungen" möglich sind: Erstens bezieht sich diese Empfehlung nur auf den von der ElCom zu versehenden Vollzug des Bundesrechts und sagt nichts darüber aus, ob kantonale Zuständigkeiten und Vorschriften daneben zulässig sind. Sodann beziehen sich die "höheren Vergütungen" nur auf den dort empfohlenen Preis, der einen Abzug von 8 % vom Endkundenpreis für Energie eines Standardstromproduktes für die gebundenen Kleinkonsumenten (Verbrauchsprofil H4) vorsieht, aber nicht auf einen Preis, der unter Umständen ein Mehrfaches des Marktpreises beträgt.
3.9 Bei diesem Ausgang braucht nicht näher diskutiert zu werden, ob die Förderung der Elektrizitätsproduktion aus fossilen Energien der eidgenössischen CO2-Gesetzgebung geradezu entgegen liefe, wie die Beschwerdeführerin vorbringt. Mit der Beschwerdegegnerin kann angenommen werden, dass es durchaus energiepolitisch Sinn macht, Strom aus Abwärme zu nutzen, die ohnehin produziert wird. Dies ist aber auch weiterhin möglich: Die Beschwerdegegnerin führt selber aus, sie habe auch ohne Abnahmeverpflichtung den Strom zeitweilig an ein anderes Versorgungsunternehmen verkauft. Das kann sie nach wie vor tun, wobei sie allerdings dafür wohl nur marktgerechte Preise erzielen kann. Zur Diskussion steht hier nur die Frage, ob sie für ihren Strom gestützt auf kantonale Vorschriften eine höhere Vergütung verlangen kann. Dies ist nach dem Gesagten zu verneinen.
3.10 Besteht somit keine Zuständigkeit der kantonalen Behörden für die Anordnung der umstrittenen Vergütungspflichten, kann der angefochtene Entscheid ersatzlos aufgehoben werden. Eine Überweisung an die ElCom erübrigt sich, da diese nur Bundesrecht anwendet, wogegen die Beschwerdegegnerin ihren Anspruch einzig auf kantonales Recht stützt und selber nicht behauptet, einen bundesrechtlichen Anspruch zu haben.
4. Die Beschwerde erweist sich damit als begründet und ist gutzuheissen. Das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Luzern vom 14. Februar 2012 ist aufzuheben und die Sache zur Neuregelung der Kosten- und Entschädigungsfolgen an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Bei diesem Ausgang des Verfahrens trägt die Beschwerdegegnerin die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens (<ref-law>). Sie hat zudem der obsiegenden Beschwerdeführerin eine Parteientschädigung zu bezahlen (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird gutgeheissen. Das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Luzern vom 14. Februar 2012 wird aufgehoben.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 4'000.-- werden der Beschwerdegegnerin auferlegt.
3. Die Beschwerdegegnerin hat der Beschwerdeführerin für das bundesgerichtliche Verfahren eine Parteientschädigung von Fr. 4'000.-- zu bezahlen.
4. Die Sache geht an das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern zur Neuregelung der Kosten- und Entschädigungsfolgen für das vorinstanzliche Verfahren.
5. Dieses Urteil wird den Verfahrensbeteiligten, dem Verwaltungsgericht des Kantons Luzern, Verwaltungsrechtliche Abteilung, der Eidgenössischen Elektrizitätskommission und dem Eidgenössischen Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 27. Oktober 2012
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Zünd
Der Gerichtsschreiber: Winiger