蔡躍洲,李 平
(中國社會(huì)科學(xué)院 數(shù)量經(jīng)濟(jì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所,北京100732)
可再生能源在應(yīng)對(duì)全球氣候變化、保障能源供給安全方面的作用已得到廣泛認(rèn)同。①“可再生能源”、“新能源”以及“新可再生能源”之間存在細(xì)微區(qū)別。根據(jù)《中華人民共和國可再生能源法》、維基百科等的界定,可再生能源可以劃分為“新可再生能源”和“傳統(tǒng)可再生能源”兩類。其中新可再生能源還包括海洋能、地?zé)帷⑿∷姷?;而傳統(tǒng)可再生能源主要是直接燃燒的秸稈、薪柴、糞便以及大型水電。而新可再生能源與新能源之間也有所區(qū)別,后者包括的核能便不屬于可再生能源。本文后續(xù)出現(xiàn)的“可再生能源”除特別注明外,均指代核能以外的新可再生能源。21世紀(jì)以來,全球可再生能源呈迅猛發(fā)展勢(shì)頭。從行業(yè)投資來看,2004年至2011年間,全球可再生能源投資由395億美元攀升至2 575億美元,年均增長31%;其中,中國、巴西、美國及歐洲的年均增長率分別為57%、51%、32%和27%(Bloomberg New Energy Finance,2012)。從研發(fā)投入來看,2001-2009年間,OECD國家可再生能源R&D投入由9.72億美元上升為39.27億美元,年均增長19.1%(OECD/IEA數(shù)據(jù)庫)。見圖1和圖2。
圖1 近年來全球可再生能源投資情況趨勢(shì)圖
圖2 近年來IEA/OECD可再生能源R&D投入情況
盡管如此,可再生能源在一次能源供應(yīng)中所占比重仍然很低;①2010年,所有可再生能源在全球一次能源供應(yīng)中的比重僅為13%,其中,中國、OECD整體分別為11.4%和7.8%;而新可再生能源在全部可再生能源中的比重也較低,全球平均占比為6.8%,中國、OECD整體分別為5.7%和15%(IEA,2012)。未來可再生能源大規(guī)模應(yīng)用也面臨諸多挑戰(zhàn)。第一,相比傳統(tǒng)化石能源,可再生能源遵循著完全不同的新型技術(shù)路徑,包括風(fēng)能、光伏在內(nèi),在技術(shù)上都不夠成熟,在成本上處于明顯劣勢(shì),推廣應(yīng)用高度依賴政府的支持和補(bǔ)貼。第二,美國的頁巖氣產(chǎn)量由2010年的不足百億方猛增至2011年的1 800億方,“頁巖氣革命”似乎正在改變世界能源格局并有遲滯可再生能源技術(shù)創(chuàng)新步伐的勢(shì)頭。第三,在新貿(mào)易保護(hù)主義抬頭背景下,可再生能源領(lǐng)域貿(mào)易爭端不斷,特別是2011年開始中國光伏產(chǎn)業(yè)遭遇的歐美“雙反”調(diào)查和制裁,已對(duì)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大沖擊。
面對(duì)上述現(xiàn)狀,相關(guān)質(zhì)疑也開始出現(xiàn)。可再生能源技術(shù)推廣應(yīng)用的成本是否過于高昂?中國可再生能源發(fā)展的步伐是否過快?頁巖氣是否應(yīng)取代可再生能源成為未來新能源發(fā)展的主要方向?僅從短期成本收益來衡量,此類質(zhì)疑有一定合理性。然而,從長期來看,推動(dòng)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的收益遠(yuǎn)不僅是應(yīng)對(duì)氣候變化和保障能源安全。可再生能源及其關(guān)聯(lián)技術(shù)群有望引發(fā)新的技術(shù)革命,推動(dòng)全社會(huì)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式(technoeconomic paradigm)轉(zhuǎn)換;進(jìn)而衍生新的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈,改變宏觀經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、創(chuàng)造就業(yè)崗位;最終促進(jìn)新一輪經(jīng)濟(jì)長周期(康德拉季耶夫周期)的形成,成為未來宏觀經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)。
技術(shù)范式(technology paradigm)、技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式等相關(guān)概念是20世紀(jì)80年由多西、佩雷茲、弗里曼等創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)學(xué)家率先提出的(Dosi,1982;Perez,1985;Freeman和Perez,1988)。在佩雷茲看來,技術(shù)創(chuàng)新對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響不僅局限于提高生產(chǎn)率,更體現(xiàn)為技術(shù)不斷成熟和擴(kuò)散過程中對(duì)技術(shù)體系(軌跡)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)組織模式帶來的影響;技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式正是在新技術(shù)推廣應(yīng)用實(shí)踐中,原材料投入、生產(chǎn)工藝和技術(shù)、組織結(jié)構(gòu)、商業(yè)模式、發(fā)展戰(zhàn)略等多重因素相互磨合兼容,通過程序、流程和結(jié)構(gòu)的完善,逐步消除各種障礙后所形成的一系列普遍遵循的隱性規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)(Perez,1985和2010)。這些創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)學(xué)家大多秉承了熊彼特有關(guān)創(chuàng)新和發(fā)展的基本思想,將技術(shù)創(chuàng)新看作是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng),并與經(jīng)濟(jì)周期密切相關(guān)(Schumpeter,1934)。技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式方面的研究也大多與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化和經(jīng)濟(jì)長周期聯(lián)系在一起。Perez(1985)從歷史的視角首次體提出了“技術(shù)-經(jīng)濟(jì)”和“社會(huì)-制度”的分析框架;并結(jié)合20世紀(jì)80年代微電子為核心的技術(shù)革命,對(duì)其可能帶來的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換和新一輪經(jīng)濟(jì)長周期進(jìn)行展望。Freeman和Perez(1988)從技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式和經(jīng)濟(jì)周期的角度,探討了20世紀(jì)80年代的結(jié)構(gòu)性危機(jī)和投資行為。Freeman(1991)同樣將技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換與熊彼特長周期理論聯(lián)系在一起,并系統(tǒng)梳理了影響技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的各種因素。Castellacci(2004)以1890-1940年、1940-1990年這兩個(gè)長周期中美國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的特征和變化為例,分析了技術(shù)革命、技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式和社會(huì)-制度體系之間的關(guān)聯(lián),據(jù)此解釋各國之間的增長差異。Perez(2010)則著重分析了技術(shù)革命與技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系,并歸納了工業(yè)革命以來歷次技術(shù)革命和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的主要特征。
與可再生能源技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)的研究可以追溯到20世紀(jì)90年代。盡管當(dāng)時(shí)可再生能源技術(shù)還很不成熟,但弗里曼等敏銳地意識(shí)到可再生能源技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展可能帶來的革命性變化,并從技術(shù)創(chuàng)新體系演進(jìn)和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換等角度對(duì)可再生能源創(chuàng)新及綠色創(chuàng)新問題進(jìn)行了前瞻性的探討和展望。他們認(rèn)為,包括可再生能源在內(nèi)的綠色創(chuàng)新是復(fù)雜的非線性動(dòng)態(tài)演進(jìn)過程,會(huì)遭遇技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和制度等多重障礙(Freeman,1994和1996;Kemp和Soete,1992;Martin,1996)。進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著可再生能源技術(shù)的逐漸成熟和推廣應(yīng)用,該領(lǐng)域的研究呈爆發(fā)式增長,但是大多數(shù)研究都是著眼于可再生能源自身的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,很少從技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換和經(jīng)濟(jì)長周期的角度考察;直到近期,才由澳大利亞經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬休開展了這方面嘗試(Mathew,2013)。Mathew(2013)將工業(yè)革命以來經(jīng)歷的技術(shù)革命、技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換、經(jīng)濟(jì)長周期和金融泡沫(破滅)進(jìn)行對(duì)比分析,從時(shí)間上尋找其內(nèi)在的聯(lián)系和規(guī)律,并推斷可再生能源技術(shù)將引發(fā)新的技術(shù)革命和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換。
已有研究對(duì)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式及其轉(zhuǎn)換討論比較充分,但在“可再生能源是否能推動(dòng)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的再次轉(zhuǎn)換”上還有待深入研究。本文擬在相關(guān)研究基礎(chǔ)上,探討可再生能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新可能引發(fā)的新一輪技術(shù)革命和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換;分析推動(dòng)可再生能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的障礙、策略及前景。后續(xù)具體安排是:第二部分在概念辨析基礎(chǔ)上對(duì)工業(yè)革命以來的歷次技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換進(jìn)行梳理和分析,嘗試尋找歷次技術(shù)-經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)換背后的特征和規(guī)律;第三部分結(jié)合可再生能源及其關(guān)聯(lián)技術(shù)特點(diǎn),分析其可能孕育的新技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式及推動(dòng)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的有利因素;第四部分探討可再生能源技術(shù)創(chuàng)新所面臨的障礙約束和應(yīng)對(duì)策略;第五部分是總結(jié)性評(píng)論及政策建議。
工業(yè)革命以來,人類社會(huì)經(jīng)歷了大約5次技術(shù)革命。每一次都深刻影響了生產(chǎn)生活組織模式,形成特定的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式;社會(huì)-制度體系(socio-institutional system)也對(duì)此做出適應(yīng)性調(diào)整和變化。技術(shù)革命的發(fā)生通常根植于幾項(xiàng)關(guān)聯(lián)通用性技術(shù)(general purpose technologies,GPT)所構(gòu)成的新主導(dǎo)技術(shù)群(technology cluster)及技術(shù)范式;新主導(dǎo)技術(shù)群會(huì)引發(fā)技術(shù)革命和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換,并有望支撐新一輪經(jīng)濟(jì)長周期的形成。
(一)通用性技術(shù)、技術(shù)革命與技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式。在主流經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中,技術(shù)通常被看做是一種特殊的要素,或者是特定的投入產(chǎn)出組合方式;而技術(shù)變化則是生產(chǎn)函數(shù)曲線(生產(chǎn)前沿面)的位移。①在新古典生產(chǎn)函數(shù)中,技術(shù)和資本、勞動(dòng)等一樣都是不可或缺的組成部分,因此技術(shù)在某種意義上講就是一種要素。主流經(jīng)濟(jì)學(xué)中的技術(shù)變化(技術(shù)進(jìn)步)描述的只是漸進(jìn)式創(chuàng)新(incremental innovation)。根據(jù)創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)理論,技術(shù)是“一系列知識(shí),包括直接與具體問題和裝置相聯(lián)系的‘實(shí)踐性’知識(shí),實(shí)踐上可行但尚未實(shí)際應(yīng)用的理論知識(shí)、專門技能、方法、過程、成功失敗經(jīng)驗(yàn),以及實(shí)體的裝置和設(shè)備(Dosi,1982)”。技術(shù)創(chuàng)新(或技術(shù)變化)則分為漸進(jìn)式創(chuàng)新和激進(jìn)式創(chuàng)新(radical innovation)。前者只是既有技術(shù)體系下連續(xù)性的增量改進(jìn);而后者則遵循著與既有技術(shù)體系完全不同的技術(shù)軌跡(technological trajectory)并對(duì)應(yīng)著新的技術(shù)范式。②根 據(jù)Dosi(1982),技術(shù)范式是以自然科學(xué)和工程技術(shù)總結(jié)出的特定原理為基礎(chǔ)所形成的解決特定類型技術(shù)問題的模式或方式;技術(shù)軌跡則是既定技術(shù)范式框架下解決技術(shù)難題、實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的正常方式,其邊界由技術(shù)范式的本質(zhì)所決定。每種技術(shù)軌跡下的技術(shù)進(jìn)步都具有累積性特征;如果技術(shù)軌跡非常強(qiáng)大,那么轉(zhuǎn)向其他替代軌跡將面臨很大困難。漸進(jìn)式創(chuàng)新能夠提高生產(chǎn)率水平,但是經(jīng)濟(jì)社會(huì)結(jié)構(gòu)并不會(huì)發(fā)生根本性變化,而且還存在投資收益遞減。③即所謂的沃爾夫法則(Wolff's law),見Freeman(1982)、Castellacci(2004)。激進(jìn)式創(chuàng)新的出現(xiàn)則可能改變產(chǎn)業(yè)格局和整個(gè)宏觀經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)組織模式帶來重大沖擊。
激進(jìn)式創(chuàng)新的影響程度和范圍最終還要取決于技術(shù)的通用性和滲透性。如果發(fā)生激進(jìn)式創(chuàng)新的技術(shù)具有很強(qiáng)的專用性,那么其影響力往往只限于所涉及的專業(yè)領(lǐng)域,很難對(duì)更大范圍的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)格局產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響;如果發(fā)生激進(jìn)式創(chuàng)新的技術(shù)具有很高的通用性,能夠有效滲透到其他產(chǎn)業(yè)部門,那么很可能對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來顛覆性革命。④如能源、材料等行業(yè),對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各部門有著很高的滲透性,這些領(lǐng)域發(fā)生的激進(jìn)式創(chuàng)新,其影響將是非常深遠(yuǎn)的;如果是諸如某個(gè)專用機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)或加工工藝發(fā)生激進(jìn)式創(chuàng)新,那么其影響將很可能僅限于該專用設(shè)備領(lǐng)域本身。通用性技術(shù)是指那些具有很大提升空間和多種用途,且最終能夠被廣泛應(yīng)用并帶來巨大溢出效應(yīng)的技術(shù)(Lipsey等,2005)。綜觀工業(yè)革命以來的技術(shù)發(fā)展史,通用性技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)的激進(jìn)式創(chuàng)新,特別是多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的通用性技術(shù)領(lǐng)域同時(shí)出現(xiàn)的激進(jìn)式創(chuàng)新,將逐漸形成相互依存的主導(dǎo)技術(shù)群和新技術(shù)體系,這通常也意味著技術(shù)革命的爆發(fā)(Dosi,1982;Perez,2010)。
新技術(shù)體系和技術(shù)革命的出現(xiàn)將開啟巨大的創(chuàng)新空間,為經(jīng)濟(jì)增長提供強(qiáng)勁動(dòng)力。在此過程中,基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、制度環(huán)境乃至思想文化氛圍等都將發(fā)生適應(yīng)性變化,以促進(jìn)新技術(shù)擴(kuò)散和生產(chǎn)率水平提升,并最終形成與之匹配的新技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式。
(二)歷次技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換基本情況。18世紀(jì)60-70年代,以“斯密頓水車”、“珍妮紡紗機(jī)”、“阿克萊特水力織布機(jī)”等為標(biāo)志的第一次技術(shù)革命,開啟了工業(yè)革命的序幕,機(jī)器生產(chǎn)代替手工勞動(dòng)、工廠取代手工工場,加上運(yùn)河運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)建,社會(huì)生產(chǎn)方式發(fā)生徹底改變,并形成全新的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式;18世紀(jì)末到19世紀(jì)30年代,以“瓦特蒸汽機(jī)”廣泛應(yīng)用和“利物浦—曼徹斯特”鐵路線開通為標(biāo)志的第二次技術(shù)革命將人類社會(huì)帶入到“蒸汽和鐵路時(shí)代”,并形成相應(yīng)的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式;19世紀(jì)70年代,以鋼鐵、電力及重型機(jī)械等為代表的第三次技術(shù)革命將人類社會(huì)帶入到“鋼鐵和電氣時(shí)代”;20世紀(jì)初,以石油化學(xué)、汽車制造、大規(guī)模生產(chǎn)為代表的第四次技術(shù)革命開啟了“石油與汽車時(shí)代”;20世紀(jì)60-70年代,以英特爾公司微處理器發(fā)布為標(biāo)志的第五次技術(shù)革命宣告了“信息時(shí)代”的到來(Freeman,2002;Perez,2010;Mathew,2013)。
從經(jīng)濟(jì)周期的角度來看,上述5次技術(shù)革命及技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換與新一輪長周期(康德拉季耶夫周期)的開始在時(shí)間上存在著耦合。通常,新技術(shù)革命的標(biāo)志性事件會(huì)在上一輪長周期的下降期出現(xiàn),比新一輪長周期的形成提前10-20年;到新技術(shù)體系成型時(shí),經(jīng)濟(jì)開始進(jìn)入新一輪長周期的上升期;而且,技術(shù)革命出現(xiàn)的時(shí)間間隔也大致在50年左右(Kondratiev,1935;Schumpeter,1939;Mathew,2013)。在熊彼特及其追隨者看來,上述時(shí)間上的耦合絕非偶然,正是技術(shù)革命的出現(xiàn)為新一輪經(jīng)濟(jì)長周期的形成提供了內(nèi)在驅(qū)動(dòng);畢竟技術(shù)創(chuàng)新本質(zhì)上是生產(chǎn)要素脫離既有循環(huán)流動(dòng)(circular flow)實(shí)現(xiàn)重新組合,而以激進(jìn)式創(chuàng)新為特征的技術(shù)革命則為全社會(huì)范圍內(nèi)的生產(chǎn)要素重新組合提供了巨大空間,并最終表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展(Schumpeter,1934;Schumpeter,1939;Perez,1985;Perez,2010)。見表1。
表1 歷次經(jīng)濟(jì)長周期與技術(shù)革命耦合對(duì)照一覽表
(三)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的影響因素。技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換是新技術(shù)體系與傳統(tǒng)技術(shù)體系競爭的結(jié)果,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。影響技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的因素除技術(shù)外更涉及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和制度等。在競爭初期,既有技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的各種建成環(huán)境/人造環(huán)境(built environment)、制度環(huán)境①F reeman(1991)將技術(shù)面臨的社會(huì)選擇環(huán)境分為三類,即自然環(huán)境、建成環(huán)境(或稱“人造環(huán)境”)和制度環(huán)境。其中,城市、電站、交通設(shè)施、工廠和農(nóng)場等各種固定資本,構(gòu)成所謂“建成環(huán)境”。通常更有利于既有技術(shù)體系(Freeman,1991;Perez,2010)。隨著因素之間的相互適應(yīng)、不斷磨合和共同演化,新技術(shù)體系將逐步成為主導(dǎo)技術(shù)體系并形成與之相匹配的新技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式。②盡管本文將工業(yè)革命以來的歷史進(jìn)程劃分為5次技術(shù)革命、技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換和經(jīng)濟(jì)長周期,但就某項(xiàng)具體的激進(jìn)式創(chuàng)新、社會(huì)生產(chǎn)組織模式和社會(huì)制度方面而言,它們出現(xiàn)或形成的時(shí)間與表1中劃分的5個(gè)時(shí)間段并不一定完全吻合。特別是生產(chǎn)組織模式、社會(huì)制度,由于其延續(xù)性特征很難將其絕對(duì)地劃歸于某次技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的專屬模式或制度。
第一,若干通用性技術(shù)領(lǐng)域先后出現(xiàn)激進(jìn)式創(chuàng)新并逐步形成新的主導(dǎo)技術(shù)體系,新技術(shù)體系中的相關(guān)技術(shù)具有高滲透性和網(wǎng)絡(luò)性特征,且相互之間有著密切關(guān)聯(lián)。①本文的“通用性技術(shù)”概念借用自Lipsey等(2005),強(qiáng)調(diào)技術(shù)本身的通用性和滲透性特征。不過,在“通用性技術(shù)”的具體范圍上,Lipsey等(2005)明確列出了24項(xiàng),電話、電報(bào)和鋼鐵冶煉等技術(shù)都未包括在內(nèi);而本文所指“通用性技術(shù)”相對(duì)寬泛,所有具有明顯通用性和滲透性特征的激進(jìn)式創(chuàng)新都在此范圍內(nèi)。以第三次技術(shù)革命及技術(shù)-經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)換為例,電力、內(nèi)燃機(jī)等取代蒸汽機(jī)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行提供新型能源動(dòng)力;鋼鐵大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)的突破和應(yīng)用為其他產(chǎn)業(yè)部門提供了充足的原材料;而電報(bào)、電話技術(shù)的應(yīng)用則提供了全新的信息傳遞方式,突破了農(nóng)耕文明時(shí)代信息交流存在的時(shí)空限制。電力、鋼鐵等相關(guān)技術(shù)能有效滲透到經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域;電網(wǎng)、電話及更早形成的鐵路系統(tǒng)有著顯著的網(wǎng)絡(luò)性特征;而技術(shù)體系內(nèi)部相互之間存在的關(guān)聯(lián)性也是不言而喻的。②鋼 鐵是電力、內(nèi)燃機(jī)及鐵路運(yùn)輸?shù)脑牧匣A(chǔ),電力和內(nèi)燃機(jī)則為鋼鐵、通信和鐵路運(yùn)輸提供了能源動(dòng)力,而通信和鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)則為其他的部門生產(chǎn)銷售活動(dòng)提供了極大便利。
第二,構(gòu)成新技術(shù)體系的通用性技術(shù)通常都以能源動(dòng)力技術(shù)為核心,并涵蓋原材料、交通運(yùn)輸和信息通訊等領(lǐng)域。③在主導(dǎo)技術(shù)體系中,能源動(dòng)力技術(shù)的核心地位是由其滲透性和通用性所決定的。能源動(dòng)力是經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),可以滲透到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的每一個(gè)角落。從某種意義上來說,人類文明史上每一次重大進(jìn)步,幾乎都與能源動(dòng)力革命有關(guān)。在歷次技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換中,水車、蒸汽機(jī)、電力、電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等技術(shù)先后在能源動(dòng)力領(lǐng)域掀起了新的革命;鋼鐵、石油化工等方面的技術(shù)突破解決了社會(huì)生產(chǎn)所需的原材料問題;運(yùn)河體系、鐵路、高速公路、汽車和飛機(jī)等技術(shù)帶來交通運(yùn)輸領(lǐng)域的革命;而電報(bào)、電話、無線電通信、計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的出現(xiàn)都是信息通訊領(lǐng)域的重大變革。
第三,在新的主導(dǎo)技術(shù)體系確立過程中,社會(huì)生產(chǎn)消費(fèi)組織模式都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化和調(diào)整。例如,在第一次轉(zhuǎn)換中,機(jī)器生產(chǎn)和分工協(xié)作取代了農(nóng)耕時(shí)代手工勞動(dòng)和自給自足;在第三次轉(zhuǎn)換中,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)成為工業(yè)領(lǐng)域的主流方向,大企業(yè)R&D實(shí)驗(yàn)室取代發(fā)明天才成為技術(shù)創(chuàng)新的主要力量,職業(yè)經(jīng)理人成為獨(dú)立群體;在第四次轉(zhuǎn)換中,工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模和流水線生產(chǎn),適應(yīng)大眾消費(fèi)時(shí)代需求的大型超市和購物中心應(yīng)運(yùn)而生。
第四,技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的成功轉(zhuǎn)換還與經(jīng)濟(jì)社會(huì)制度以及思想文化等密切相關(guān),而這些因素又取決于各國自身的客觀條件。18世紀(jì)的英國在科學(xué)方面落后于很多歐洲大陸國家,但產(chǎn)業(yè)革命和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換卻率先出現(xiàn)在英國,這與英國所具備的上述條件密不可分。當(dāng)時(shí),英國科學(xué)與技術(shù)之間的轉(zhuǎn)化機(jī)制非常順暢,包括牛頓力學(xué)在內(nèi)的科學(xué)原理能廣泛應(yīng)用于各種工具、機(jī)器、引擎、運(yùn)河、橋梁、水車等的發(fā)明和設(shè)計(jì);自由市場的觀念深入人心,亞當(dāng)·斯密甚至被英國首相所尊崇為老師;此外,英國還率先建立起較為完善的資本市場準(zhǔn)入和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度(Freeman,2002)。而美國在第二次產(chǎn)業(yè)革命以及最近兩次轉(zhuǎn)換中能夠占據(jù)先機(jī),也得益于其社會(huì)-制度方面的優(yōu)勢(shì)。美國的創(chuàng)新體系中,大企業(yè)R&D實(shí)驗(yàn)室等制度安排,強(qiáng)化了科學(xué)與技術(shù)之間的聯(lián)系,為激進(jìn)式創(chuàng)新的商業(yè)應(yīng)用創(chuàng)造了更好的條件;美國先進(jìn)的金融體系和發(fā)達(dá)的金融市場又為新技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了充足的資金(Castellacci,2004);而清教徒節(jié)欲、勤儉的創(chuàng)業(yè)精神也培育出美國崇尚創(chuàng)新的社會(huì)文化氛圍。
第五,資源稟賦條件也是影響技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的重要因素。仍以18世紀(jì)的英國為例,英國北部地區(qū)奔寧山脈湍急的河流為斯密頓水車的使用提供了便利,當(dāng)?shù)氐哪静摹⒚禾考拌F礦資源豐富,而蘭開夏郡更有利物浦港口、技術(shù)工人等優(yōu)勢(shì),這些都是新技術(shù)能夠迅速在該地區(qū)擴(kuò)散應(yīng)用進(jìn)而率先實(shí)現(xiàn)范式轉(zhuǎn)換的重要原因。19世紀(jì)末的美國同樣有著實(shí)現(xiàn)范式轉(zhuǎn)換的良好資源稟賦。當(dāng)時(shí)的美國擁有豐富廉價(jià)的礦產(chǎn)資源、統(tǒng)一完備的巨大國內(nèi)市場和高效完備的運(yùn)輸體系;而勞動(dòng)力的相對(duì)短缺客觀上有利于勞動(dòng)節(jié)約型技術(shù)的推廣應(yīng)用。
從2005年左右開始,全球可再生能源投資迅猛增長,相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域也取得重大突破。①2012年,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)初步具備與常規(guī)能源相競爭實(shí)力;光伏發(fā)電成本大幅下降,晶硅電池商業(yè)轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)22%。從技術(shù)角度來看,可再生能源與傳統(tǒng)的化石能源遵循著不同的技術(shù)路線,可再生能源技術(shù)是能源動(dòng)力領(lǐng)域典型的激進(jìn)式創(chuàng)新。已有的5次技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換幾乎都與能源動(dòng)力領(lǐng)域的激進(jìn)式創(chuàng)新有關(guān)(第4次除外)。而從經(jīng)濟(jì)長周期來看,如果以此次可再生能源領(lǐng)域的投資膨脹和技術(shù)突破作為新一輪技術(shù)革命的標(biāo)志性事件,那么距離上一次技術(shù)革命標(biāo)志性事件出現(xiàn)的時(shí)間間隔也接近50年。這意味著此輪新技術(shù)革命不僅將帶來一次新的范式轉(zhuǎn)換,還可能會(huì)在2020年左右成為開啟新一輪經(jīng)濟(jì)長周期的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然,可再生能源技術(shù)最終能否推動(dòng)范式的再次轉(zhuǎn)換,還需要結(jié)合相關(guān)影響因素綜合評(píng)判。其中,可再生能源技術(shù)能否引發(fā)一場新的技術(shù)革命并與關(guān)聯(lián)的其他通用性技術(shù)形成新的主導(dǎo)技術(shù)體系至關(guān)重要。
(一)可再生能源技術(shù)有望引領(lǐng)新技術(shù)革命。技術(shù)革命本質(zhì)上是人類社會(huì)在擺脫各種外在束縛、獲取更大程度生產(chǎn)生活便利方面取得根本性技術(shù)突破的一種變革。能源動(dòng)力作為人類活動(dòng)和社會(huì)運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)是制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最主要約束之一,其影響力滲透到經(jīng)濟(jì)社會(huì)每一個(gè)環(huán)節(jié)和角落。因此,能源動(dòng)力領(lǐng)域的激進(jìn)式技術(shù)創(chuàng)新能夠突破生產(chǎn)生活最基本的限制,從而引發(fā)全局性的技術(shù)革命。
工業(yè)革命以來,能源動(dòng)力領(lǐng)域的激進(jìn)式創(chuàng)新可以看做是舊的約束和限制不斷被打破、新的約束和限制逐漸形成的循環(huán)輪回。斯密頓水車?yán)描T鐵輪軸和鑄鐵傳動(dòng)裝置使得水車達(dá)到產(chǎn)生和輸送動(dòng)力的極限,突破了人力、畜力在動(dòng)力強(qiáng)度方面的限制,為珍妮紡紗機(jī)等復(fù)雜機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)提供了持續(xù)強(qiáng)勁的動(dòng)力;但是,要使用水車提供的動(dòng)力,工廠選址就必須依河(溪流)而建。瓦特蒸汽機(jī)利用熱能為機(jī)械提供了更為強(qiáng)勁而持續(xù)的動(dòng)力,從而擺脫了使用斯密頓水車在地理位置、季節(jié)氣候等方面的限制。當(dāng)然,瓦特蒸汽機(jī)也存在諸多限制:一是隨著功率的增加體積日益龐大,帶來不便;二是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,熱轉(zhuǎn)化效率總體較低,經(jīng)濟(jì)成本較高;三是難以實(shí)現(xiàn)能量的遠(yuǎn)距離傳輸;四是僅限于熱能與機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化。而電力技術(shù)和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)帶來的激進(jìn)式創(chuàng)新恰恰克服了上述限制。無論是集中發(fā)電還是內(nèi)燃機(jī)都具有更高的能源轉(zhuǎn)化效率;電力技術(shù)配合電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了能源的遠(yuǎn)距離傳輸,且具有在多種能源形式之間靈活轉(zhuǎn)化的優(yōu)勢(shì);內(nèi)燃機(jī)體積小、功率大和燃料能源密度高等優(yōu)勢(shì)則能很好滿足空間限制較大交通工具的動(dòng)力需求。以電力技術(shù)和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)為主體的化石能源技術(shù)同樣面臨諸多的約束和限制,包括碳減排壓力、資源枯竭和環(huán)境污染等;另外,“集中發(fā)電、統(tǒng)一配置”模式在電力供給方面存在較大系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn),而內(nèi)燃機(jī)作為汽車動(dòng)力也存在能量轉(zhuǎn)化效率偏低的問題。
可再生能源技術(shù)是能源動(dòng)力領(lǐng)域的又一次激進(jìn)式創(chuàng)新,正好能夠有效緩解化石能源技術(shù)面臨的約束和限制。第一,可再生能源技術(shù)不消耗化石能源,能降低碳減排壓力和資源枯竭的風(fēng)險(xiǎn)。第二,可再生能源大都屬于清潔能源,能減少污染物排放。第三,“分布式發(fā)電+智能電網(wǎng)配置”的能源生產(chǎn)分配模式,能更好地保障能源供給安全,避免系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。第四,新能源汽車替代燃油汽車能提高能量轉(zhuǎn)化效率。隨著可再生能源技術(shù)的不斷成熟,能源動(dòng)力領(lǐng)域面臨的各種限制和約束有望再次得到突破,進(jìn)而引發(fā)新的技術(shù)革命。見表2。
表2 能源動(dòng)力領(lǐng)域歷次激進(jìn)式技術(shù)創(chuàng)新突破的限制與面臨的約束
(二)可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)體系。能源動(dòng)力領(lǐng)域激進(jìn)式創(chuàng)新對(duì)技術(shù)革命的引領(lǐng)作用源于其推廣過程中能帶動(dòng)關(guān)聯(lián)領(lǐng)域的技術(shù)突破;而關(guān)聯(lián)領(lǐng)域的技術(shù)突破又會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)能源動(dòng)力領(lǐng)域的技術(shù)性能。例如,電力技術(shù)的出現(xiàn)帶動(dòng)了鋼鐵、材料、電報(bào)、電話等技術(shù)發(fā)展;內(nèi)燃機(jī)技術(shù)帶動(dòng)了石油開采和煉化技術(shù)。
可再生能源技術(shù)的應(yīng)用推廣同樣也會(huì)帶動(dòng)關(guān)聯(lián)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步。高轉(zhuǎn)換率的光伏電池板和高性能風(fēng)機(jī)葉片都離不開新材料技術(shù)的支撐;分布式電力生產(chǎn)需要智能電網(wǎng)的高效配置,智能電網(wǎng)則必須融合電力、電子、信息通訊和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù);而風(fēng)機(jī)及其制造設(shè)備、光伏電池板成套設(shè)備的生產(chǎn)又對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)提出了新要求。事實(shí)上,在可再生能源技術(shù)創(chuàng)新步伐加快過程中,新材料、智能電網(wǎng)、新能源汽車、新一代信息通信、先進(jìn)制造等關(guān)聯(lián)領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的技術(shù)變化;而關(guān)聯(lián)領(lǐng)域的技術(shù)突破又能進(jìn)一步提升可再生能源技術(shù)性能。例如,納米材料、納米結(jié)構(gòu)、薄膜技術(shù)等新材料技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了光伏太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率;①經(jīng) 國際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試機(jī)構(gòu)確認(rèn)的電池效率不斷突破,其中薄膜轉(zhuǎn)移硅電池效率達(dá)19.1%,砷化鎵薄膜電池達(dá)28.1%。復(fù)合材料技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)及控制技術(shù)在風(fēng)電設(shè)備制造中的應(yīng)用大大提升了風(fēng)機(jī)技術(shù)性能,并降低其安裝及運(yùn)行成本;而智能電網(wǎng)將分布式計(jì)算和通信技術(shù)引入電網(wǎng),有望通過實(shí)時(shí)信息交換實(shí)現(xiàn)設(shè)備層次的瞬時(shí)供需平衡,從而加快可再生能源技術(shù)的推廣應(yīng)用。
以可再生能源技術(shù)為核心,包括關(guān)聯(lián)的新材料、智能電網(wǎng)、新能源汽車、新一代信息通訊和先進(jìn)制造等在內(nèi)的技術(shù)群正在形成新的技術(shù)體系。②例如,光伏電池板轉(zhuǎn)化率的提升和制造成本的降低都有賴于新材料領(lǐng)域的技術(shù)突破;智能電網(wǎng)與可再生能源之間則是典型的互補(bǔ)關(guān)系;而智能電網(wǎng)又離不開信息通信、新材料等相關(guān)技術(shù)的支撐。在新技術(shù)體系中,多數(shù)技術(shù)都具有很高的通用性和滲透性。這種特性決定了以可再生能源為核心的新技術(shù)體系不僅能夠?qū)崿F(xiàn)體系內(nèi)的良性互動(dòng),而且將帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)其他部門的技術(shù)進(jìn)步。例如,新材料中的納米技術(shù)將徹底改變傳統(tǒng)材料的物理性能,為國民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)和產(chǎn)品升級(jí)提供強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ);智能電網(wǎng)將帶動(dòng)電子電氣、信息通訊、電動(dòng)汽車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;新一代信息通訊領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突破拓展了即時(shí)信息交換的范圍,已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)人與物、物與物層面的信息無縫對(duì)接;先進(jìn)制造領(lǐng)域中的增材制造(3D打?。?,將信息、材料和控制等技術(shù)相互融合,大幅減少了從創(chuàng)意到產(chǎn)品之間的障礙,極大提高了加工制造的靈活性。新技術(shù)體系與以往歷次技術(shù)革命中的主導(dǎo)技術(shù)體系具有很多相似之處,都以能源動(dòng)力技術(shù)為核心,涵蓋了原材料、交通和信息通訊等重要領(lǐng)域,并且具備網(wǎng)絡(luò)性特征。因此,以可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)體系,完全有望形成新的主導(dǎo)技術(shù)體系,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的再次轉(zhuǎn)換。
(三)新技術(shù)體系對(duì)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)體系帶來的沖擊。盡管以可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)體系尚未真正成為新的主導(dǎo)技術(shù)體系,但是新技術(shù)體系已經(jīng)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)消費(fèi)組織模式和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)體系產(chǎn)生了深刻的影響和沖擊。這些影響和沖擊已顯現(xiàn)出新技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的一些重要特征,具體來說主要體現(xiàn)在以下四方面。
一是分布式生產(chǎn)成為新的供給模式。通過大規(guī)模集中式生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)、降低生產(chǎn)成本是工業(yè)文明的重要標(biāo)志之一,也是工業(yè)時(shí)代生產(chǎn)力水平遠(yuǎn)高于農(nóng)耕時(shí)代的重要原因。隨著以可再生能源技術(shù)為核心的關(guān)聯(lián)技術(shù)群的推廣應(yīng)用,很多領(lǐng)域重新出現(xiàn)了類似農(nóng)耕時(shí)代的分布式生產(chǎn)模式。在能源動(dòng)力領(lǐng)域,伴隨可再生能源技術(shù)的推廣應(yīng)用,火電廠和水電站等大規(guī)模集中發(fā)電已不再是電力供給的唯一方式;以太陽能屋頂(立面)和小型風(fēng)機(jī)等為代表的分布式發(fā)電成為新的供給方式。在制造業(yè)領(lǐng)域,3D打印技術(shù)的出現(xiàn)也改變了大工業(yè)時(shí)代流水線集中批量的作業(yè)模式;分布在不同地點(diǎn)的3D打印店可以根據(jù)周邊需求打印出客戶所需產(chǎn)品,并以最快的速度和最低的運(yùn)輸成本配送至客戶手中。當(dāng)然,新技術(shù)體系下的分布式生產(chǎn)與農(nóng)耕時(shí)代的分布式生產(chǎn)有著本質(zhì)的區(qū)別。農(nóng)耕時(shí)代的分布式生產(chǎn)是一種近乎自給自足的生產(chǎn)消費(fèi)模式,經(jīng)濟(jì)主體間相互割裂,無法統(tǒng)一有效地配置社會(huì)資源;而新技術(shù)體系下的分布式生產(chǎn)背后則有著強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)支撐,可以更為高效地配置各種資源。
二是個(gè)性化需求得到更加充分的滿足。在工業(yè)化推進(jìn)過程中,隨著技術(shù)復(fù)雜程度的提高、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和生產(chǎn)工序的細(xì)化,生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)至關(guān)重要;而標(biāo)準(zhǔn)化制造則為降低協(xié)調(diào)成本、提高生產(chǎn)效率提供了便利。不過標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品整齊劃一的特點(diǎn)在很大程度上也犧牲了消費(fèi)者(或用戶)的個(gè)性化需求。隨著可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)群的推廣應(yīng)用,生產(chǎn)和消費(fèi)環(huán)節(jié)的個(gè)性化需求日益增加。例如,推廣新能源技術(shù)過程中,建設(shè)光伏屋頂、安裝小型風(fēng)機(jī)等可能需要結(jié)合實(shí)際情況和客觀條件定制個(gè)性化的設(shè)備或部件。當(dāng)然,新技術(shù)體系中各關(guān)聯(lián)技術(shù),特別是3D打印等先進(jìn)制造技術(shù),能夠大幅降低個(gè)性化定制的生產(chǎn)成本,為滿足更大范圍內(nèi)的個(gè)性化需求創(chuàng)造了前提條件。在一些領(lǐng)域,作為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)重要標(biāo)志之一的標(biāo)準(zhǔn)化制造已逐步開始為個(gè)性化定制所取代。
三是經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行的安全性穩(wěn)定性增強(qiáng)。新技術(shù)體系下的生產(chǎn)消費(fèi)組織模式中的分布式、個(gè)性化特征,有利于提高經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。以能源供給安全為例,可再生能源技術(shù)的推廣應(yīng)用不僅能在宏觀上解決化石能源耗盡后的能源供給來源問題,更能通過能源生產(chǎn)模式的變革提高電力系統(tǒng)整體的安全性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)集中供電模式下,單個(gè)電廠(乃至機(jī)組)的裝機(jī)容量普遍很大,電網(wǎng)供給配置的調(diào)節(jié)能力也有較大局限,一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,將產(chǎn)生很大的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn),有時(shí)甚至是災(zāi)難性的后果。在2003年8月14日發(fā)生的北美大停電中,紐約、底特律、克利夫蘭、渥太華、多倫多等多個(gè)北美重要城市約5 000萬人口受到影響,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300多億美元。在可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)體系下,由眾多小容量、分布式可再生能源節(jié)點(diǎn)與智能電網(wǎng)組成的新型電力系統(tǒng),將最大限度降低電力生產(chǎn)、配置各環(huán)節(jié)故障所帶來的負(fù)面影響,提高電力供給的安全性和穩(wěn)定性。
四是生產(chǎn)消費(fèi)呈綠色低碳化趨勢(shì)。在以可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)體系下,生產(chǎn)活動(dòng)和消費(fèi)行為都將呈現(xiàn)綠色化、低碳化趨勢(shì)。可再生能源本身就是綠色能源;智能電網(wǎng)技術(shù)的推廣將實(shí)現(xiàn)能源供需的高效、優(yōu)化配置,降低能源損耗;新能源汽車的推廣能減少碳排放;新材料、先進(jìn)制造等技術(shù)則可以提高各種原材料的利用效率,減少自然資源耗費(fèi)。
(四)推動(dòng)技術(shù)—經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的其他因素。以可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)體系從技術(shù)層面改變技術(shù)-經(jīng)濟(jì)體系的同時(shí),一些其他因素也從不同方向推動(dòng)著技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的轉(zhuǎn)換。
第一,資源環(huán)境的巨大壓力倒逼技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的再次轉(zhuǎn)換。工業(yè)革命以來雖經(jīng)歷了5次技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換,但每種范式下的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展基本都建立在不可再生自然資源的大量耗費(fèi)基礎(chǔ)上。當(dāng)前,包括中國在內(nèi)的新興經(jīng)濟(jì)體尚未完成工業(yè)化。如果延續(xù)歐美發(fā)達(dá)國家模式,在化石能源為基礎(chǔ)的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式下推進(jìn)工業(yè)化,將面臨資源枯竭、環(huán)境惡化和生態(tài)崩潰的危險(xiǎn)??稍偕茉醇捌潢P(guān)聯(lián)技術(shù)群孕育的新技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式具有綠色、低碳和環(huán)保的特征;加快構(gòu)建新技術(shù)體系,推動(dòng)范式再次轉(zhuǎn)換是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
第二,推動(dòng)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換是增強(qiáng)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展內(nèi)在動(dòng)力的客觀需要。2008年爆發(fā)的全球性金融危機(jī)某種意義上是發(fā)達(dá)國家在既有技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式下創(chuàng)新動(dòng)力衰竭的具體表現(xiàn)。根據(jù)熊彼特創(chuàng)新理論,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的本質(zhì)是要素打破原有循環(huán)的重新組合;而要素重新組合的過程也是技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的過程。歐美發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體在以微電子、計(jì)算機(jī)通信等技術(shù)支撐下取得了巨大的經(jīng)濟(jì)成就,但支撐作用隨著21世紀(jì)初網(wǎng)絡(luò)泡沫的破滅而逐漸弱化,此后的房地產(chǎn)繁榮最終仍無法掩蓋增長動(dòng)力不足的現(xiàn)實(shí)。未來經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的長期動(dòng)力還需要從技術(shù)創(chuàng)新方面進(jìn)行挖掘。可再生能源及其關(guān)聯(lián)技術(shù)群的出現(xiàn)恰恰能夠打破既有的經(jīng)濟(jì)循環(huán),實(shí)現(xiàn)要素重新組合和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,并形成新的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式。全球金融危機(jī)后,各國紛紛推出以可再生能源、智能電網(wǎng)、新材料和物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)領(lǐng)域?yàn)楹诵牡恼衽d計(jì)劃,很大程度上就是要推動(dòng)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的再次轉(zhuǎn)換以增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。
第三,推動(dòng)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式再次轉(zhuǎn)換所需的經(jīng)濟(jì)制度、社會(huì)能力和思想文化等條件已基本具備。在經(jīng)濟(jì)制度方面,各國金融體系,特別是風(fēng)險(xiǎn)投資體系日益成熟,知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度不斷完善,為加快包括可再生能源技術(shù)在內(nèi)的各類激進(jìn)式創(chuàng)新的推廣應(yīng)用奠定了良好的制度基礎(chǔ)。在社會(huì)能力方面,發(fā)達(dá)國家和新興經(jīng)濟(jì)體的中等教育普及程度普遍較高,高端人才跨國流動(dòng)的限制逐步減少,各國對(duì)新興技術(shù)的承接能力也因此而大幅提升。在思想文化方面,經(jīng)過全球化和互聯(lián)網(wǎng)的洗禮,多元包容、彰顯個(gè)性、崇尚自由的理念被廣為接受;以可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)體系所具備的分布式、個(gè)性化特征也契合了上述理念。
技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換是新技術(shù)體系與經(jīng)濟(jì)社會(huì)制度環(huán)境不斷磨合、試錯(cuò)和完善的長期演化過程(Perez,1985和2010);而具體到技術(shù)體系中的每一類新興技術(shù),要協(xié)調(diào)好相關(guān)主體因素,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。可再生能源技術(shù)是新技術(shù)體系的核心,加快可再生能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新自然也是實(shí)現(xiàn)范式轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。當(dāng)然,激進(jìn)式創(chuàng)新創(chuàng)造性破壞的內(nèi)在屬性和能源項(xiàng)目高投資、長周期的行業(yè)特征決定了推動(dòng)可再生能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新面臨諸多障礙和約束。
(一)制約可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的主要因素。制約可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的因素可以歸結(jié)為“成本”和“風(fēng)險(xiǎn)”兩個(gè)方面??稍偕茉醇夹g(shù)與化石能源技術(shù)存在直接的競爭關(guān)系??稍偕茉醇夹g(shù)創(chuàng)新的終極目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)可再生能源技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,不僅要有潛在的市場需求,更需要在財(cái)務(wù)上實(shí)現(xiàn)盈利或至少維持盈虧平衡??稍偕茉醋鳛閭鹘y(tǒng)化石能源的替代,潛在的市場需求并不缺乏;但由于技術(shù)還不夠成熟,可再生能源在成本上與化石能源相比仍不具備競爭力(Isoard和Soria,2001)。未來成熟的可再生能源技術(shù)體系將對(duì)化石能源技術(shù)體系帶來創(chuàng)造性毀滅;但在此之前,競爭性能源技術(shù)體系的任何進(jìn)步都會(huì)擴(kuò)大成本差距,并在客觀上阻礙可再生能源技術(shù)創(chuàng)新。當(dāng)然,任何不利于競爭性能源的因素又會(huì)促進(jìn)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新。
制約可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的因素還包括“市場(接受)風(fēng)險(xiǎn)”、“運(yùn)營管理風(fēng)險(xiǎn)”和“政府規(guī)制風(fēng)險(xiǎn)”等。市場風(fēng)險(xiǎn)除了來自既得利益部門(傳統(tǒng)化石能源)的阻礙外,還來自公用電力事業(yè)部門對(duì)可再生能源技術(shù)所持有的保守主義傾向,如電網(wǎng)接入環(huán)節(jié)設(shè)置過多限制。運(yùn)營管理風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)因素更多,如原材料上漲、運(yùn)營成本增加和專業(yè)管理人才缺乏等;從歐洲的經(jīng)驗(yàn)來看,合格的能源管理團(tuán)隊(duì)供給普遍不足。規(guī)制風(fēng)險(xiǎn)主要是由政府規(guī)制政策變化而帶來的風(fēng)險(xiǎn),是能源部門特有的風(fēng)險(xiǎn)。另外,對(duì)外部風(fēng)險(xiǎn)投資者來說還面臨一個(gè)“退出風(fēng)險(xiǎn)”(Wüstenhagen和Teppo,2006;Cleijne和Ruijgrok,2004)。發(fā)展中國家存在技術(shù)及資金成本偏高、缺乏具備該領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的投資者、規(guī)模偏小導(dǎo)致項(xiàng)目交易成本較高等客觀現(xiàn)實(shí),上述風(fēng)險(xiǎn)和障礙更為突出(Couture和Gagnon,2010)。諸多風(fēng)險(xiǎn)給可再生能源融資帶來了很大障礙。雖然全球風(fēng)險(xiǎn)投資總額已具備相當(dāng)規(guī)模,能源產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模也非??捎^,但早期風(fēng)險(xiǎn)投資進(jìn)入可再生能源領(lǐng)域的僅在2%-5%(Wüstenhagen和Teppo,2006)。
(二)推動(dòng)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的應(yīng)對(duì)措施。推動(dòng)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵在于降低可再生能源項(xiàng)目的成本和風(fēng)險(xiǎn)。由于技術(shù)成熟度方面的客觀限制,在可再生能源技術(shù)推廣應(yīng)用的初期,降低成本和風(fēng)險(xiǎn)必須依靠各級(jí)政府的扶持政策。從歐美國家實(shí)踐來看,可再生能源扶持政策大致可以分為三大類,即“上網(wǎng)電價(jià)(FIT)”、“可再生能源組合標(biāo)準(zhǔn)(Renewable portfolio standard,RPS)/可交易綠色證書(Tradable green certificates,TGC)”和“投資/生產(chǎn)稅收抵扣(Investment Tax Credits,ITC;Production Tax Credit,PTC)”;其中,歐洲國家主要實(shí)施前兩類政策,而稅收抵扣政策主要是在美國實(shí)施(Fouquet和Johansson,2008;Lipp,2007;Wong,2005;Jacobsson和Larber,2006;Mendonca等,2009;Laird和Stefes,2009)。見表3。
雖然扶持政策都是通過降低可再生能源項(xiàng)目的私人成本和風(fēng)險(xiǎn)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但三類政策在分擔(dān)機(jī)制方面有著明顯的差別。FIT屬于定價(jià)政策,能保證可再生能源發(fā)電企業(yè)以固定價(jià)格出售電力,從而有效地鎖定可再生能源項(xiàng)目的成本和風(fēng)險(xiǎn);不過作為一項(xiàng)嚴(yán)格的規(guī)制措施,F(xiàn)IT實(shí)施成本過高,加重了消費(fèi)者和納稅人的負(fù)擔(dān),且不鼓勵(lì)自由競爭(Lipp,2007;Laird和Stefes,2009)。RPS/TGC是一種配額制度,要求電力供應(yīng)商所提供電力中有一定比重來自可再生能源,而其價(jià)格和來源則交由市場決定,因此為自由市場支持者所推崇;但該政策框架很難為可再生能源電廠提供價(jià)格、合同期限等方面的任何確定信息,也無法對(duì)成本不同的多種技術(shù)路線提供支持(Lipp,2007;Wong,2005)。稅收抵扣對(duì)可再生能源初期市場的培育非常重要,但是對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)市場擴(kuò)張并不適合。非現(xiàn)金返還的稅收抵扣額度下,僅有少數(shù)大公司或富人有足夠多的應(yīng)繳稅款從而享受到稅收抵扣。這樣,可再生能源項(xiàng)目的財(cái)務(wù)收益最終都落入少數(shù)主體手中(Mendonca等,2009)。
不同類型政策在推動(dòng)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的作用和效果存在較大差別。在專利申請(qǐng)和技術(shù)進(jìn)步方面,政府扶持政策有著顯著影響,但不同政策適用的技術(shù)類型有所不同。其中,F(xiàn)IT等直接補(bǔ)助政策對(duì)推動(dòng)太陽能等高成本可再生能源的技術(shù)進(jìn)步作用顯著;RPS/TGC等政策更有利于風(fēng)能等最具成本競爭優(yōu)勢(shì)可再生能源的技術(shù)進(jìn)步;而ITC/PTC等稅收政策則適用于多種可再生能源類型(Johnstone等,2008)。
從可再生能源技術(shù)應(yīng)用推廣的效果來看,不同類型政策也存在很大差距。丹麥、德國、西班牙、葡萄牙及其他實(shí)施FIT的歐盟國家取得了巨大成功。目前,德國、西班牙和丹麥在可再生能源領(lǐng)域早已成為世界領(lǐng)跑者,成功實(shí)現(xiàn)了設(shè)定的可再生能源滲透率及其他各項(xiàng)目標(biāo),特別是產(chǎn)業(yè)發(fā)展和就業(yè)創(chuàng)造;德國還在二氧化碳減排方面取得預(yù)期效果(Lipp,2007;Krajacic等,2011)。相比之下,實(shí)施RPS/TGC政策的英國,可再生能源推廣的成效則明顯不足。盡管英國從1990年便開始實(shí)施可再生能源電力(RES-E)發(fā)展計(jì)劃,但包括可再生能源發(fā)電比例、二氧化碳減排等在內(nèi)的各項(xiàng)政策目標(biāo)都未能取得預(yù)期效果(Lipp,2007;Wood和Dow,2011)。至于以ITC/PTC政策為主的美國,雖然早在1970年代石油危機(jī)后便開始實(shí)施了與德國相似的可再生能源發(fā)展政策,但最終的政策路徑和成效卻迥異;2000年以后,德國可再生能源產(chǎn)業(yè),不論是裝機(jī)容量還是出口都明顯好于美國(Laird和Stefes,2009)。
表3 不同類型可再生能源支持政策對(duì)比一覽表
前面各部分結(jié)合工業(yè)革命以來的5次技術(shù)革命,梳理了技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的基本規(guī)律和主要影響因素。著重分析以可再生能源技術(shù)為核心的新技術(shù)體系背后孕育的新技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式,并就推動(dòng)可再生能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行探討。據(jù)此,可以做出以下判斷。
第一,工業(yè)革命以來大約經(jīng)歷了5次技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換,每一次轉(zhuǎn)換都是新技術(shù)體系與傳統(tǒng)技術(shù)體系競爭的結(jié)果。新技術(shù)體系的形成通常需要相互關(guān)聯(lián)的多個(gè)通用性技術(shù)領(lǐng)域同時(shí)出現(xiàn)激進(jìn)式創(chuàng)新,并引發(fā)技術(shù)革命。
第二,引發(fā)技術(shù)革命和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的新技術(shù)體系通常以能源動(dòng)力技術(shù)為核心,涵蓋原材料、交通運(yùn)輸和信息通訊等領(lǐng)域;相關(guān)新興技術(shù)具有通用性、滲透性和網(wǎng)絡(luò)性等特征,并對(duì)社會(huì)生產(chǎn)消費(fèi)組織模式產(chǎn)生深刻影響。
第三,技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的成功轉(zhuǎn)換還與資源稟賦、經(jīng)濟(jì)社會(huì)制度以及思想文化等因素密切相關(guān),而這些因素在一定程度上又取決于各國自身的客觀條件。
第四,可再生能源技術(shù)有望引發(fā)新的技術(shù)革命,并與關(guān)聯(lián)的新材料、智能電網(wǎng)、新能源汽車、新一代信息通訊和先進(jìn)制造等技術(shù)群構(gòu)成新的技術(shù)體系;新技術(shù)體系以能源動(dòng)力領(lǐng)域?yàn)楹诵?,涵蓋了原材料、交通和信息通訊等重要領(lǐng)域,有望成為新的主導(dǎo)技術(shù)體系。
第五,隨著可再生能源等新興技術(shù)的推廣應(yīng)用,社會(huì)生產(chǎn)消費(fèi)組織模式和技術(shù)-經(jīng)濟(jì)體系已經(jīng)呈現(xiàn)出分布式、個(gè)性化、安全穩(wěn)定和綠色低碳等新特征,勾勒出新技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的初步框架;而資源稟賦、經(jīng)濟(jì)制度、社會(huì)能力和思想文化等因素也在推動(dòng)范式的再次轉(zhuǎn)換。
第六,可再生能源技術(shù)是新技術(shù)體系的核心,推動(dòng)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新也是實(shí)現(xiàn)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。為此,需要結(jié)合激進(jìn)式創(chuàng)新的技術(shù)屬性和能源項(xiàng)目的行業(yè)特征,從降低成本和風(fēng)險(xiǎn)的角度采取相應(yīng)的扶持政策。
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