低碳产业与低碳产业创新系统

一、低碳产业的内涵及分类

　　低碳产业目前尚没有一个准确的概念界定。所谓“低碳产业”,主要指的是以低能耗和低排放为基础的产业,是指运用包括节能减排、新能源和可再生能源,以及二氧化碳捕获与封存等领域的低碳技术,生产节能产品和新能源产品的经济形态和产业系统,涉及能源、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车、材料等多种行业。其边界较为宽泛,几乎涵盖了所有能够利用低碳技术进行“低碳化”的生产和服务行业。在低碳经济背景下,低碳核心产业就是新能源产业和节能减排产业。从产业体系的角度来讲,低碳产业主要包括以下四大类产业:

(一)清洁能源产业

　　主要包括风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能等新能源产业,以及水电、核电等清洁能源产业的开发和利用,此外,还包括由于能源传输方式的变化所带来的新兴产业,比如由新能源发电并网而衍生出的智能电网(二次设备与节能电表)业务等。

(二)节能产业

　　这一类产业主要是通过对原有技术的改进以提升传统能源的利用效率,以降低生产和消费过程中的碳排放,主要包括工业节能产业(余热余收、余热循环与余热发电余热回收发电、工艺改进以及节能材料)、建筑节能产业(智能建筑、节能家电、节能材料与节能照明)、汽车节能产业(清洁动力、混合动力)、照明节能产业,以及资源回收等领域。

(三)减排产业

　　包括清洁燃煤产业、煤气化联合循环发电(IGCC)产业、碳捕获和封存技术(CCS)产业、新能源汽车与电池产业、火电减排产业、碳汇林业、能源减排增汇产业等领域。

(四)低碳服务产业

　　主要包括碳排放交易服务、CDM咨询服务、绿色金融服务、企业碳管理咨询服务、碳期权期货、碳证券、碳基金等一系列服务行业。

　　低碳经济的发展模式是基于“三低”标准:低能耗、低污染、低排放。其本身的直接目标是控制污染物和温室气体的排放总量。其实质在于能够有效解决能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP等有关人类社会可持续和谐发展所面临的关键问题。基于产业创新角度看,其突出的核心就是在产业制度创新的前提下,基于低碳产业技术,尤其是能源技术和减排技术创新,在实现已有传统产业结构的优化基础下,培育新型低碳产业样式,促成低碳产业不断成长与壮大,进而形成低碳产业集群的集聚,实现新型低碳产业结构的革命。

二、低碳产业的特征

　　新的经济发展模式必然要求新兴产业为这种发展模式奠定基础,低碳经济发展模式的实质是提升能源的高效利用、促进产品的低碳开发和维持全球的生态平衡,是高碳能源时代向低碳能源时代演化的一种经济发展模式(Wackernagel等,1999)。这就意味着低碳经济发展模式的产业基础应该是低碳或是非碳消耗的产业,这与传统产业是有区别的。低碳产业将极大缓解人类生产和生活对自然生态环境的破坏,使人类社会走上低能耗、低污染、低排放和高能效、高效率、高效益发展的道路。与传统产业相比,低碳产业应该具有以下特征:

　　1.符合低碳经济发展的要求

　　发展低碳经济的关键在于转变经济发展方式,降低经济发展对煤炭、石油、天然气等化石能源的依赖,促进经济体在工业化和城市化进程中对低碳能源的依赖,使经济发展既满足节能减排的要求,又不妨碍经济的可持续发展。因此,低碳产业必须具有低碳或无碳的特征,产业链的分布也要从资源型企业转向低碳技术型企业,不断优化产业链清洁能源的利用,使国民经济逐步达到低碳经济的要求。

　　2.具有节能减排的能力

　　传统产业具有高投入、高消耗、高污染、低效益的特征,节能减排是产业低碳化发展的重要途径,低碳经济要求产业在尽可能减少能源消耗量的前提下获得与原来等效的经济产出,或者以原来同样数量的能源消耗量获得比原来更高的经济产出。因此,低碳产业是能实现低碳发展、清洁发展、低成本发展、低代价发展的产业,这些产业既能最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,又能为人们提供健康、高效的生产和生活空间。

　　3.产业领域的多元化

　　低碳产业可能诞生于传统的工业、能源、交通和建筑等部门,以提供提高能效和低碳排量的产品设备和节能服务为主业,满足政策对原有行业的要求为市场需求,或者以碳交易方式获得盈利。低碳产业也可能独立于传统行业,如新能源产业,这些低碳产业可能与传统行业形成竞争关系。还有些低碳产业则是由减排机制催生出的全新领域,如碳汇行业。

　　4.具有国家战略性地位

　　低碳产业是产业转型升级、培育新的经济增长点的突破口,随着国家鼓励低碳产业发展,实施优惠的产业扶持政策,诸如太阳能光伏产业、绿色照明产业、自然生态农业、智能网络、生物技术、新材料和先进制造等产业会快速发展。这些新兴产业不同于传统产业,它们着眼于未来,具有能够成为一个国家未来经济支柱产业的可能性,对社会经济发展和国家安全具有重大和长远影响,在国民经济中具有战略性地位。

　　5.低碳技术的突破是关键

　　在低碳经济发展模式下,能源效率的提高、新能源的开发和利用以及化石能源的低碳化都依赖于技术创新。低碳技术的突破将是低碳产业发展的关键,特别是节能技术、可再生能源技术、核能技术、氢能技术以及传统能源低碳化利用技术的突破,将是低碳产业能否规模化、专业化发展的重要前提。

　　6.绿色生产方式是主导

　　低碳产业有利于人类生产和生活环境改善,是低污染或无污染产业,生产过程和所生产的产品对环境和人体健康没有负面影响,拥有符合生态条件的生产力布局和少污染、低损耗的产业结构,是人类倡导的绿色生产方式。

三、低碳产业创新系统的内涵及构成

　　根据低碳产业的发展特征,借鉴产业创新系统的相关理论和概念,梁中(2010)将低碳产业创新系统定义为以低碳技术创新、低碳制度创新和组织创新为核心,以提升低碳产业创新能力和国际竞争力为导向,相关企业、知识生产机构、政府机构和中介机构通过附加值生产链互相联系所形成的动态网络体系。低碳产业创新系统是应对全球产业结构重新调整的客观需要,也是抢占低碳产业制高点的必然选择。通过低碳产业创新系统,可以建立起低碳的能源系统、技术体系和制度体系,有利于中国产业高碳发展模式的转型和绿色增长目标的实现。

　　从低碳产业创新系统的构成要素来看,主要包括低碳产业创新主体,低碳产业创新资源和低碳产业创新环境三个部分,如图2-1所示。

图2-1　低碳产业创新系统的构成要素

　　低碳产业创新主体是低碳产业创新的推动者和执行者,包括从事低碳生产的企业、各级政府机构、科研院所,以及提供低碳技术咨询、信息交流、评估仲裁等服务的中介机构。低碳产业创新资源是低碳产业创新的支撑和基础,包括以市场配置为主的资源(如低碳技术资源、低碳金融资源、低碳信息资源等)和政府供给资源(如法律制度、政策、战略规划等)两大方面。低碳产业创新环境包括市场环境、经济政治环境和产业文化环境,是低碳产业创新赖以开展的外部条件和外部约束,其中市场环境又可分为区域市场、国内市场和国际市场环境三个部分。

　　低碳产业创新系统作为一个系统的存在,既具有系统的整体性、结构性、有序性和动态性,又具有自身的独特性。其运转的效率与功能,一方面取决于产业创新主体自身的运行机制完善与否,即能否充分动员各种创新资源实现组合创新,从而获得低碳产业总体创新能力和竞争力的提升;另一方面,也取决于系统内各构成要素之间的相互作用和结合方式,以及外在环境对低碳产业创新的支撑能力。

四、低碳产业创新系统的结构模型

　　中国的低碳产业目前尚处于发展的初期阶段,相关技术积累与产业基础都比较薄弱,低碳行业标准和市场体制也不完善;同时由于工业化进程的客观需要和“碳锁定”效应⁴的长期存在,导致高碳产业在较长时期内还难以完全退出市场。在这种背景下,低碳技术创新和制度创新均存在较大的障碍与压力,由此也决定了低碳产业创新系统要比其他具体产业层面上的产业创新系统更为复杂化和多元化。基于对中国低碳产业发展特点的理解,在借鉴相关研究的基础上,梁中(2010)提出了低碳产业创新系统的结构模型,该模型包括低碳产业创新技术子系统、低碳产业创新制度子系统、低碳产业创新组织子系统和低碳产业创新评价子系统四个部分,它们之间的相互作用和共生关系如图2-2所示。

图2-2　低碳产业创新系统的结构模型

(一)低碳产业创新技术系统

　　技术创新是产业创新的核心。产业创新技术系统是以产业共性技术和产业关键技术为核心的研究与开发体系,是产业创新系统的供给系统。低碳产业创新技术系统主要包括低碳知识识别系统、低碳知识创新系统、低碳知识扩散系统和低碳知识管理系统四个子系统,其中低碳知识涵盖了低碳科学、技术、工艺和设计等各种知识形态(陆小成和刘立,2009)。低碳产业创新技术系统通过上述子系统的协同作用,为低碳产业创新提供持续的技术供给,并最终实现低碳产业技术创新能力的提升。由于中国低碳技术总体研发水平落后,自主创新能力弱,而且发达国家基本上还控制着低碳技术的发展方向。因此,低碳产业创新技术系统内要加大低碳技术识别的力度,必须先选择低碳产业共性技术进行渐进创新,培育共性技术的生产和扩散体系,然后在具备相当技术积累的基础之上,再选择低碳产业关键技术进行突破性创新,以求最终掌握低碳产业的核心技术并使得低碳技术创新系统得以进一步升级和完善。

(二)低碳产业创新制度系统

　　制度创新是产业创新的基本保证。产业创新制度系统主要是指以促进创新产生、利用和扩散为目标的一系列政策和机制的总和,其核心是为系统运行提供制度支撑。低碳产业创新制度系统主要由低碳价格机制、低碳法律机制、低碳投融资机制和低碳科技管理机制四个部分组成。由于低碳产业边界的广泛性,以上不同纬度的制度创新主体往往涉及三个层面,即宏观主体——中央政府,中观主体——地方政府,微观主体——企业和中介组织,其中中央和地方政府主要是采取以自觉行动为特征的强制性制度创新,企业和中介组织则主要采取以自发行动为特征的诱致性制度创新。从中国低碳产业发展的现实情况来看,“碳锁定”效应所导致的“技术—制度综合体”已经渗透于整个社会经济体之中(Unruh,2000),极大地弱化了新制度的推动力,从而使得自下而上的诱致性制度创新难以产生,这也就意味着强制性制度创新将成为当前中国低碳产业制度创新的主导方式。

(三)低碳产业创新组织系统

　　组织系统主要是探讨在产业创新和研发网络方面各相关主体之间的合作方式和连接关系,它可以有效降低产业创新活动中技术、市场等因素的不确定性,克服单个创新主体在从事复杂创新活动时的能力局限(李春艳和刘力臻,2007)。低碳产业创新组织系统是所有低碳产业创新主体之间在长期的正式与非正式合作与交流的基础上,所形成的相对稳定的网络系统。组织网络的特征和结构形式与产业技术、资源瓶颈、竞争与监管规则以及知识产权保护力度等因素紧密相关,并且会随着产业的演进而不断变化(Kogut,2000)。鉴于低碳产业刚刚起步,创新主体间的组织网络结构比较分散,研发分工与协作体系也不够完善,严重影响了低碳产业创新系统内各种创新资源的有效整合。为此,应积极发挥政府在产业发展中的调控和引导作用,加强企业、科研院所和中介机构间的交流与联合,建立低碳产业企业合作开发或R&D战略联盟,以促进低碳产业创新组织系统尽快形成与完善。

(四)低碳产业创新评价系统

　　评价系统是产业创新的控制系统,可以对产业创新的实施过程和创新效果进行全面准确地评价和反馈,对整个产业创新系统的运转方向和运转效率起到良好的控制作用。产业创新评价系统可操作性强,根据不同产业的特点可以设置不同的评价对象、评价程序和评价指标。低碳产业创新评价系统主要是通过相关中立机构,对低碳产业创新的制度系统、技术系统、组织系统和创新效果进行评价。具体分析指标主要包括四个维度:即低碳产业创新经济绩效指数(如低碳产业投入产出比、低碳产品市场份额、低碳企业财税贡献等)、低碳产业创新技术水平指数(如低碳技术专利申请数、专利授权数、核心技术垄断指数等)、低碳产业创新组织水平指数(如低碳企业与科研院所的联系程度、低碳技术扩散速度等)和低碳产业创新制度支撑指数(如低碳法规覆盖面、低碳政策执行效率等)。在评价工具上,可以采用层次分析法(AHP)、成功度评价法、模糊综合评价法、灰色聚类法、综合评价法等方法来展开评价工作。

五、低碳产业创新系统的运行机制

　　低碳产业创新系统的结构模型要实现各构成要素与功能之间的契合与匹配,还需要一定的运行机制将其连接起来。从当代中国低碳产业发展与创新的实际情况出发,可以对低碳产业创新系统的运行机制进行探讨(如图2-3所示)。具体分析如下。

图2-3　低碳产业创新系统的运行机制

(一)低碳产业创新动力机制

　　低碳产业创新是一个复杂的过程,其中交织着多种动力,创新行为的产生则是供给动力和需求动力共同作用的结果。外部供给动力源主要来自应对气候变化的需求、全球产业结构调整的需求和国家产业发展模式转型的需求;内部需求动力源则主要来自企业发展战略的需求、产业竞争的需求和突破技术创新瓶颈的需求。产业创新系统内的创新主体要素是供给动力和需求动力的“集合受力点”,各创新主体通过低碳技术创新系统和组织创新系统将上述动力作用并扩散于低碳产业创新系统,使得创新系统开始运转并产生创新活动。这种创新行为一旦产生,在创新动力源的持续作用下,又将会反作用于主体要素和技术系统,激发新的创新需求,从而推动低碳创新系统开始新一轮的创新活动。在构建低碳产业创新动力机制的过程中,一方面要充分发挥政府在创新系统运行初期的推动作用,另一方面更要重视培育企业的创新主导角色。因为在市场机制运行下的产业创新系统,只有以企业的市场需求动力作为主要动力源,才能进入长期的良性运转轨道。

(二)低碳产业创新保障机制

　　低碳产业创新活动涉及行业多,回报周期长,投资和技术创新的风险都比较大;同时低碳产业创新的外溢效应也较强,往往会导致创新主体的边际收益下降,进而抑制其创新的积极性。因此,一套完善的保障机制对于低碳产业创新系统的稳定运行是极为必要的。低碳产业创新保障机制主要借助环境要素和资源要素的支持,通过组织网络和制度创新来发挥其对系统运行的保障功能,主要包括低碳法律保障、资金投入保障、低碳政策保障、基础设施保障和信息服务保障等功能。低碳产业创新保障机制是一种多元化的保障机制,它不仅可以维护低碳创新主体的创新利益和创新权益,为系统运转提供相应资金、政策和信息的支持;更重要的是,它能够通过组织网络的作用降低或分担单个创新主体的风险和压力,从而进一步增强产业创新系统的创新动力和创新资源吸纳力。应该明确的是,虽然保障机制涉及的参与主体众多,但从当前中国低碳产业发展的实际环境来看,组织网络中的政府机构在构建产业创新保障机制过程中一般处于绝对主导地位,在很大程度上是保障机制的主要供给者。

(三)低碳产业创新导向机制

　　创新导向机制是维持产业创新系统前瞻性的重要基础。产业创新系统通过创新导向机制来确定系统内技术创新和产业发展的战略方向,并以此调控和引导各种创新资源的投入重点,确保整个创新系统运行的可控性和技术前瞻性。低碳产业创新导向机制主要是借助制度子系统和评价子系统中的政策制定和控制功能,利用技术预见等理论工具,在整合系统内的资源要素和环境要素的基础上,为低碳产业创新系统选择并确定具有战略意义的研发领域、关键技术和通用技术。在实际运行中,低碳产业创新导向机制主要作用在两个方面:一是通过预测相关低碳产品的市场需求和低碳行业的竞争结构,来优化资金投入、政策支持等创新资源的配置,并综合确立低碳产业创新系统的目标定位;二是通过测度相关低碳技术的创新规律和生命周期,来发现新的技术突破点,并建立产业创新系统的技术跟踪和导向机制。从全球范围来看,目前低碳产业和相关技术的未来发展方向仍处于摸索阶段,因此,能否以科学的制度设计来把握未来较长时间内的低碳产业和技术发展趋势,在很大程度上将决定着中国低碳产业创新系统的国际竞争地位和运作层次。

　　低碳经济的发展趋势代表着国际产业结构调整和突破的方向,以低碳为核心的产业和技术发展将成为世界经济的主导推动力量和新的增长点。在日益开放、动态的国际产业竞争环境下,中国低碳产业的发展水平主要取决于低碳产业创新系统的运行效率和运行层次。