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2.4 国内外研究比较与趋势分析
2.4.1 国际低碳技术创新研究主题
为进一步了解全球低碳技术创新研究内容,本书将2.2部分甄选的以“低碳技术、可持续发展”为主题、不同领域的442篇核心期刊文献的研究内容进行分析。发现其涵盖内容可大致概括为三个方面。
(1)有关可持续能源和低碳技术种类的发展研究。
社会能源结构对国家和社会的可持续发展有着不同影响,从文献分析来看,可持续能源的种类较多,当前较为流行的有氢能、核能、生物质能、风能、热能和水能等,其中氢能是一种清洁、高效、可持续的“无碳”能源,该能源可从多个渠道获得,如从原油、天然气、沼气、农作物秸秆和有机废水中提取。Hennicke与Fischedick在可持续能源系统的基础上,分析了氢能在德国和世界可持续能源中的长效作用,认为作为可再生能源的存储介质,氢能在可持续能源系统中的驱动力明显增加[26]。
自20世纪50年代以来,有学者认为,核能和其他可再生能源可帮助降低商业能源供应的碳强度排放。比如在韩国,核工业是其国家经济发展的组成部分,韩国学者在该国可持续能源政策和战略的基础上,确定了韩国核能发展相关策略的四个维度,即创新发展核技术、核产业人力资源开发与管理、投资和核技术制度框架、融资增强[27];同时,韩国的核工业已经从进口型转变为出口型工业,为促进技术创新和经济发展衍生出了大量相关企业。然而,Verbruggen[28]认为核能发展的可持续性很短,其公众接受程度低,并且核能的生产风险和本身的核电技术限制了其发展前景。有学者指出,生物燃料也成为新兴资本主义经济体处理当下气候变化和资源紧缺等问题的新途径,实施生物能源系统可持续发展评估,保持生物能的数量在一个可控的水平范围内,确定其关键标准极为重要[29]。此外,也有学者对其他清洁能源有一定研究。例如,Mercer[30]基于美国波特兰风能项目概述了风能的海外发展情况并提出风能发电带来的环境与规划问题,呼吁关注生态可持续发展下的沿海景观价值。
(2)有关不同国家可持续能源发展战略的研究。
21世纪后,由于人口的快速增长以及传统能源替代的缺乏,不可再生资源的基本存量迅速减少。随着人类大量使用化石燃料(如煤、石油等),排放出温室气体造成全球变暖,各国开始研究应对气候变化的策略。不仅有发达国家对其能源可持续发展战略展开研究,一些发展中国家和地区也开始重视其能源发展战略并制定相关政策,推进能源结构改革和可持续建设进程。
在美国,有41%的人认为二氧化碳排放大多来自传统生物能源的使用,所以清洁可再生能源的发展是必不可少的。在电力市场结构调整下,可再生能源(如风能、生物质能、太阳能和地热等)发电的推广必须克服多种障碍,例如价格扭曲、存储能力缺乏、差别性输电系统接入等问题,因此政府需加大对可再生能源的投入,并建立更有力的监管制度和需求管理政策[31]。可再生能源被认为是走向可持续发展之路的重要工具。然而,Bode[32]在文中提出,如果发展中国家要推动可再生能源的应用,可能需要面对本国立法现状与清洁发展机制(CDM)规则冲突的问题。
Wustenhagen[33]强调了德国在StrEG(电力供应法)与EEG(可再生能源法)指导下可持续发展政策对可再生能源发电的重要驱动作用。Solangi与Islam[34]等评价了包括美国、加拿大、西班牙、中国、澳大利亚和马来西亚等多个国家的能源政策,认为FIT、RPS是最有利的能源政策;而Reiche和Bechberger[35]则认为可再生能源电力项目的成功是依赖于欧盟各成员国不同框架条件和政策工具的综合利用,不存在先天优越的政策。由于工业化的快速发展,发展中国家对能源的需求迅速增长,经济与栖息地的可持续发展需要增加能源的投入。Phillips等学者[36]通过定性和定量分析,评估了清洁发展机制的作用,指出政府政策对促进清洁技术向发展中国家转让的关键作用。
(3)不同产业领域对低碳及能源技术的采用与发展趋势。
产业的发展离不开能源的使用,随着可持续能源的广泛应用,给很多以石化能源为发展基础的产业带来新的契机。从文献主题内容的分析来看,与可持续能源发展最为紧密的产业领域有电力、汽车和建筑等高能耗产业。电力产业可持续发展的重点是可再生电力资源与电力技术的鉴别与使用,如Kimera等学者[37]通过结合可再生能源技术、能源储存技术和传统柴油发电技术提出了一种微型电网混合供应系统。
在建筑领域,为减少二氧化碳排放量和建筑产业的能源消耗,大力发展绿色建筑被认为是一个明智且可行的解决方法。欧盟已出台了相关的行业政策,以鼓励绿色建筑发展、实施可持续设计、使用低碳环保材料和加大可再生能源技术开发力度。由此,有学者提出了减少能源消耗和降低建筑业碳排放的五个关键因素:信息和教育、财政激励和能源服务、现代技术和可持续设计、社会规范、生态性[38]。
2.4.2 国内低碳技术创新研究主题
从中国知网中获取的有关低碳技术和可持续发展研究的文献中发现,我国在该领域的研究主要集中在能源政策发展和技术创新等几大方面,具体如下。
(1)能源政策发展的综合研究。
在能源政策研究制定中,我国学者多注重对国外先进能源政策的研究。张宪昌[39]回顾了1978年至2010年美国新能源政策的历史演变,指出美国实现完全绿色经济还需要较长的时间,但美国在推动可持续能源产业的经验仍值得我们借鉴。杨莉与穆鹏丞[40]剖析了2009年奥巴马政府的能源政策趋势,发现大量开发与使用清洁能源将成为美国能源政策的主轴,这将给我国西部能源的开发利用带来重要启示和借鉴。黄军英[41]详细介绍了美国可持续能源项目发展的重点和发展过程中的支撑要素,由此提出中国政府应制定有关可持续能源研究的重大专项计划,以及进一步完善能源领域的人才培养体系。王北星[42]探析了美国主要能源战略与外交、军事、全球霸权战略的紧密关系,认为中国应站在战略高度构建完善统一的国家能源体系,并加强可持续能源领域上的国际合作,同时需大力推动清洁发展机制(CDM)。
赵刚[43]阐述了德国新能源产业技术的研发和生物质能发电的相关政策,指出中国应加强“学、研、产”之间的合作,政府应重视和鼓励能源企业的创新发展。2010年,英国发布了首份《年度能源报告》,王仲成[44]就英国新政府面向2050年的能源政策和能源低碳战略方向做了全面阐述,认为我国需要借鉴英国经验,即利用市场力量来促进绿色经济增长的做法。
(2)低碳技术创新研究。
我国在《中国应对气候变化国家方案》中明确提出,要依靠科技创新与进步来应对气候变化。张小可[45]提出,能源技术的进步方向近期应以提高能效类技术为主,在中期可完成新型清洁能源发电技术的替代,远期应相应地提高可再生能源的比例,应对气候变化的技术创新也是科学、经济和工程等制度与要素相互作用的过程,能源政策需要不断调整与完善,以应对未来气候变化的技术创新。技术引进也是能源改革发展的方向,但能源技术在国家间的转让过程中受到包括国家政策环境、能力建设、信息网络和技术创新等因素的影响。目前我国在能源及低碳相关技术转让中尚存在一些问题,如技术能力不足、转让机制有漏洞和技术信息不充分等,因此需加大能源技术引进力度和规范技术创新机制。
2.4.3 国内外低碳技术创新研究对比及内容
通过对国内外低碳技术创新和可持续发展主题的对比研究,清晰地发现可持续研究主题和发展趋势主要如下。
从研究内容上看,国外文献涉及能源种类与技术创新的研究较为广泛,多侧重于对政府政策工具的应用性分析,突出其政策性发展战略的决策、选择和反馈;有学者突破国家地域限制,针对各国的能源政策与可持续发展问题进行了横向对比与分析,为各国的能源政策制定和工具应用提供了很好的经验借鉴。国内研究除在可持续发展内涵、观念推广和国外经验介绍上较多外,同时也强调技术引进与技术创新的重要性,虽然在技术创新方面仍不及国外发达国家的研究,但前者研究涉及的领域正逐步扩大。此外,国内可持续发展研究多借鉴国外常用的能源战略与政策工具进行探讨,同时具有多领域和多学科交叉的特点,研究的深度与广度也逐渐加大。
从研究方法上看,国外文献强调局部或个案研究,研究对象表现出了精准性和微观化的研究特色。但由于研究角度和研究工具的差异,不同学者往往会得出不同的结论,甚至是相反的观点,引起学术研究上的“囚徒困境”。而国内学者更多的是站在宏观角度分析可持续发展的整体规划与实施规则,或是通过对国外某一特定政策进行研究,从而借鉴其先进理念或经验,应用于我国能源及工程建设领域的可持续发展。有关国内外能源建设项目可持续发展的研究重点对比见表2-4。
表2-4 国内外低碳技术及可持续发展研究对比
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有关低碳技术创新风险管理问题,国内发表的文献相对较少(图2-8),这从另一个层面说明在可持续发展研究进程中,技术创新的风险管控问题并未引起广泛关注。
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图2-8 以“技术创新风险”“可持续发展”为主题的文献发表数量
本书认为,可持续能源(如清洁、可再生能源等)具有高效转化利用率、良好的经济性和对环境的低污染或无污染等特点,是可持续发展进程中的重要支撑,也是我国低碳技术创新和建筑业可持续发展产业转型发展的核心内容,是助力国家由高能耗产业向低能耗可持续经济转型、带动经济增长与应对全球变暖的必然选择。低碳技术创新是低碳经济发展的重要支撑。虽然目前国内工业的发展仍然存在“碳锁定”现象,依赖于化石燃料等不可再生资源,但为了面对国内经济发展转型升级和应对全球气候变化,应加大对可持续建设项目的投入与开发,以实现可持续的经济转型和解决能源短缺的问题。
由此,本书决定对建筑产业相关技术领域研究的热点和内容进一步分析。发现国内外学者在建筑产业及低碳技术创新相关的研究主要体现在以下几个方面。
(1)建筑业企业技术创新动力源因素与影响机理。
有关低碳技术创新驱动因的研究文献较少,学者研究多以可持续建设项目、低碳技术创新的研究为主。Shi等[46]认为可持续项目的发展需厘清影响可持续建筑的关键因素,建立专门的部门来规制各参与主体的利益诉求、及时发布可持续建设指南和规范等,以利于项目创新参与主体的沟通与合作。从区域经济的角度来看,低碳技术创新的驱动力因素应包括企业创新意识、利润与使命驱动、企业社会资本、市场驱动、技术成熟度和宏观环境驱动等方面[47]。华景阳[48]认为,大多企业实施低碳环保技术创新是基于“应对政府监管、获取经济利益和竞争优势、维护企业声誉和企业责任”等的驱动。付丽苹和刘爱东等[49]在研究清洁能源的技术创新时发现,对“科研人才、科研经费、创新激励措施、知识产权保护和创新文化”等的重视也是企业实施低碳技术创新的主要动力源。Zhu Q H等[50]通过企业调研,发现政策压力是当前企业参与环保,推行低碳技术创新的主要驱动力。对于高能耗、高污染企业来说,社会舆论、市场驱动和政府激励是其企业参与技术创新活动的主要的动力源,企业自发环保和市场驱动对企业的环境绩效改善呈正相关的关系[51]。经济驱动是企业实施低碳技术创新的主要因素,其次是市场因素,而企业自发环保驱动的影响不大,公众舆论和行业规制对低碳技术创新的驱动也不显著[52]。张鹏[53]认为碳资产是地球环境对于温室气体排放的可容纳量通过人为的划分(相关制度的建立)和分配而被企业拥有或控制的一种环境资源。是一种能够为企业带来直接和间接利益的资源[54],企业存在创新驱动。刘纪显、谢赛赛[55]发现欧盟EUA市场与CER市场相互间收益和波动溢出效应存在非对称性。收益溢出方面,EUA市场对CER市场有显著的负的溢出效应,而CER市场对EUA市场的溢出效应不显著;波动溢出方面,EUA与CER市场间存在负的双向波动溢出效应,但是EUA市场对CER市场的溢出效应相对较大。
(2)环境规制对建筑产业低碳技术创新的影响。
能源与环境领域技术创新在我国能源利用效率和环境改善方面所发挥的重要作用,已经得到相关学者研究的肯定[56]。Porter和Linde[57]指出,严格且适宜的环境规制能够通过刺激企业的技术创新,甚至可能产生净收益,从而提高企业的生产率和市场竞争力。随后国外许多学者对环境规制与技术创新两者之间的关系进行了经验研究,大多得出两者存在正向关系的结论[58][59][60]。Moslea和Marters[61]将环保运动中的创新定位于环保知识、环保态度和环保行为,并基于精细加工可能性模型和创新扩散理论,采用多主体仿真分析发现,“强论证”在有大量接触的绿色人群中最有效,而“边缘提醒”在少量接触的非绿色人群中最有效,即人们对绿色环境的认同越强,实施绿色、低碳创新的概率越高。陈强、余伟[62]通过对碳排放和R&D强度进行分组,发现环境规制对高碳和低碳行业有显著的促进作用。合理的环境规制政策配合适度的严厉性可以激励绿色技术创新,有利于实现经济发展和环境保护的双赢[63]。我国现有的环境规制强度能够促进建筑业增长绩效,环境规制强度对建筑业技术进步的影响是显著的,节能减排政策能够促进产业技术进步水平的提高[64]。杨翱、刘纪显[65]在DSGE模型的理论框架下分析了不同的碳排放政策和目标对我国经济的影响,并利用1980年到2012年我国的碳排放量和GDP数据模拟了正向的技术冲击和污染中间产品效率冲击对经济的影响。研究结果表明:①在相同的碳减排目标下,碳排放强度政策较其他政策更能促进经济的平稳增长,碳排放上限政策和碳排放税政策对经济的影响相同;②两种冲击在没有碳排放政策的情况下对经济均有长期的影响,且技术冲击的影响程度更大;③技术进步和污染中间产品使用效率的提高具有回弹效应。
(3)低碳技术创新的内容及实现路径。
1)技术资产证券化模式。
龙振海[66]从金融衍生产品为视角,提出了适合我国国情的技术资产证券化模式。他指出低碳技术创新所带来的资产需满足7个基本条件,即:①资产可以产生稳定预期的现金流;②原始权益人持有该资产一段时间,该资产信誉良好;③资产具有较高的同质性,有标准化合约;④资产抵押物易于变现,且变现机制高;⑤资产违约率和损失率低;⑥基础资产的数据容易获得;⑦债务人的地域分布分散广泛[67]。如果不能满足以上条件,则需对其进行适当构造和处理,使其能够适合证券化,最终构建基础资产池。王苏生等[68]运用欧洲气候交易所的EUA日交易数据,验证得出碳排放市场中市场参与者持有碳排放现货是可以获得便利收益,且便利收益是一种看涨期权。技术创新带来的碳排放便利收益对实施灵活的资产交换策略具有明显的期权特性。
2)加大技术创新投入。
技术创新作为政府支持和引导社会低碳技术创新活动的重要手段,能有效集中科技资源,通过关键生态技术突破或重大低碳战略产品开发,带动低碳经济跨越式发展[69]。低碳经济转型,首先要实施制度创新[70],从政策上鼓励技术创新,推行低能耗、零排放的新标准综合建筑[71]。现有国际碳博弈背景下的二氧化碳减排路径,应加大低碳技术创新投入,抓住CDM项目带来的机遇[72]。
3)合作创新。
Hoffman、Henn[73]认为,要实现绿色建筑的发展,推行低碳技术创新,需从个人、组织和制度上解决目前存在的社会问题和消除一定的心理障碍,实施管理创新。能源项目的技术创新是一项典型的系统性工作,涉及多专业、多阶段和多参与组织,且各专业、各部分之间具有相互影响、密不可分的内在联系,这种系统性必须依靠多个组织之间的共同努力才能顺利完成[74]。通过“高效的领导、企业担当、关注客户需求、垂直一体化的项目团队的组建”等方面的措施,实现低碳技术创新[75]。Mallett[76]以能源技术创新合作为例,认为低碳技术创新的实现涉及多方要素,如参与主体的协调、采用的政策机制和技术创新合作模式等,需要多方合作,采用集体决策机制来实现创新。