拓宽中国的能源变革之路——通过创新促进能源革命

BP集团向中国发展高层论坛提交的报告  2015年01月30日

概要

 

中国能源与环境挑战的规模空前,程度严峻。为了加快能源生产与消费的变革,中国领导人提出了能源“革命”的口号。

然而,与只需处理易于复制的数据的信息和通讯产业不同,能源产业革命面临资本密集、基础设施刚性、解决方案相互关联以及人类行为惯性等挑战,因此不容易实现。能源革命将是一次“长征”,而非“短跑”,需要耐心以及持续、系统的努力。

中国在尝试能源解决方案和推广成熟技术方面拥有众多优势。为促进能源革命,技术创新自然不可或缺——包括新的能源来源,以及更高效的能源转化、储存、运输与终端使用,但世上并无“灵丹妙药”。如果政府不出台新政策来解决其创新生态系统存在的一些缺陷,这些创新就无法以中国所需的速度与规模来实现。

本文提出了关于能源与创新的若干建议,供中国发展高层论坛参考。这些建议旨在帮助激发讨论,以促进实现能源革命“长征”所需的创新。报告的主要观点如下:

1、多方协作而非闭门造车能够帮助中国最有效地应对能源挑战。作为主要能源进口国,中国需要获得全球的物质与智力资源。因此,实行开放、包容和鼓励竞争的政策,鼓励全球创新的流入,同时推动国内的创新发展,将有助于中国更好地实现国家利益。 2、研发活动日趋国际化,跨行业、跨国界的协作有利于产品质量的提高。政府资助的研发工作固然重要,但需要保证其效率与效果。创新者之间的竞争―无论来自公共部门还是私营部门―可以成为创新的强大推动力。对中国创新生态系统的有效性进行一次评估将十分有益。

3、知识产权保护是技术创新从概念酝酿到商业化应用过程的核心。只有基于对知识产权的信心,企业才会在中国投资研发能力,并实现科学发明向商业产品的快速转化。

4、能源产业的监管工作需要一个全面的能源系统模型。如果没有这样的模型,针对能源系统某个部分的政策可能会对其他部分,甚至全球能源体系,产生意想不到的影响。

 

一、中国和全球背景

 

自“十一五”规划(2006-2010年)启动以来,中国推出了一个节约能源、减少排放的宏伟计划。政府在全国和各省设立了强制性目标,力图降低单位GDP能耗,减少污染物排放。这些工作已经取得了显著成效。2011年以来,政府又进一步加大节能减排的工作力度,将二氧化碳与其他污染物一并纳入减排范围,并设定了国家能源消费总量限制,以控制能源需求的快速增长。

但是,中国高层对迄今取得的进展仍不满足。2012年11月,中共十八大提出要推动“能源生产与消费革命”,以求快速改变目前不可持续的发展方式,并确保能源供应安全。

BP已在中国开展了几十年的业务活动,我们了解中国提出这一口号的背景。

事实上,BP的《世界能源统计年鉴》记录了中国能源需求伴随经济增长而不断增加的历史。2000年至2011年间,中国的能源需求增长了159%,中国占全球新增能源需求的55%,占全球新增石油需求的49%,占全球新增煤炭需求的84%。在这11年期间,中国能源需求的增量相当于每年增加一个西班牙市场的需求。

尽管全球能源市场很好地满足了来自中国、印度和其他新兴经济体大幅增长的能源需求,但中国能源需求的快速增长对其自身的能源与生态系统造成了巨大压力。发电、家庭供热和工业生产对煤炭的高度依赖造成了严重的空气污染,包括最近中国大部分地区出现的雾霾天气。石油需求的快速增长使中国从20年前的石油净出口国变成当前对外依存度高达58%1的石油进口国。

随着中国的继续发展,其能源需求也会水涨船高,随之而来的将是有关环境与能源安全的困扰。BP集团的《2030年能源展望》2预计:

到2030年,中国的能源需求将会再增长72%。到2015年,中国将超过美国成为世界最大的能源(石油、煤炭和天然气的总和)进口国。到2025年,中国将成为世界最大的石油消费国。到2030年,中国的整体能源进口依存度将达到20%(高于目前6%的水平),石油进口依存度将会上升至77%。

中国目前已经是全球最大的二氧化碳排放国,人均排放量已经超过全球平均水平。到2030年,中国的二氧化碳排放量将占全球排放总量的31%,人均排放量预期将赶上OECD的平均水平。到2030年,尽管替代能源预计将会得到快速发展,但化石燃料仍将占中国能源消费的82%(低于2011年的93%)。可再生能源消费(不包括水电)将增长12倍,但由于目前市场份额较低,到2030年也只占5%的市场份额。

这些可能不是中国想要看到的结果。上述数据是我们的经济学家对未来最可能发生情景的预测。他们已经考虑到预期的能源效率提高、可再生能源增加等因素,但未对中国领导人所提出的“能源革命”的全部潜在影响进行建模分析。中国今后实际发展的情况将对这些预测数字产生很大的影响。

中国提出“能源革命”反映的是其领导层对中国发展“不平衡、不协调和不可持续”的坦诚认识。温家宝总理在2007年曾公开承认这一点,中国的“十二五发展规划”中也对此有明确的表述。中国领导层现在呼吁实现中国经济的转型——从能源-资源-污染密集型增长方式转向更加健康的创新驱动型增长方式,从注重数量与速度转向更加注重增长质量。因此,“能源革命”的提出是中国寻求从过去30年的“持续”增长向今后30年的“可持续”增长转变而努力的反映。

放眼全球,能源安全与气候变化仍是全人类共同面临的严峻挑战。据国际能源署分析,将全球气温升高控制在高于工业化前水平2摄氏度以内的机会窗口正在迅速关闭,如不立即认真采取行动,我们将被锁定在温升更高的轨道上3。因此,中国在此方面并非孤军奋战。全世界都需要另一场类似于当年蒸汽机、内燃机和电力带来历史性变革的“能源革命”,以解决“可承受-可依靠-可持续”的三重能源难题。

 

二、新一轮能源革命的驱动因素及预期成果

 

我们应当简短回顾一下历史上主要能源革命的驱动因素,并将这些驱动因素与目前所需能源革命的驱动因素进行比较:

● 蒸汽机的发明推动了以燃煤获得的机械力替代人力与自然力的革命,开启了英国的工业革命,从而极大提高了生产率,使规模化生产得以实现。工业活动的扩大促进了蒸汽机在全球范围的迅速推广应用。

● 内燃机的发明建立在石油作为新的能源来源被广泛使用的基础上,内燃机在汽车上的应用是一场革命,带来了一种全新的交通方式。

● 发电机的发明是一项更重大的革命。它使得我们所需的能源形式——光、热和机械动能——都可以通过远距离电线传输来提供,各种可能的一次能源资源都可以用来发电。同时,电力也为现代信息与通讯技术的发展奠定了基础。

这些历史上的能源革命至少有三个共同之处:满足了社会的物质需求;以扩大燃料供应,主要是化石燃料的供应作为支撑;在没有考虑环境影响的条件下迅速发展。

今天所需的新一轮能源革命不仅仅在于能源供应的扩大,而是为了解决上述的三重难题:满足日益增长的能源需求,大幅降低能源结构中的碳含量并减少局部污染,保持能源价格的可承受性。这场革命是为了:

● 抓住一切机会节约能源;

● 使耗能工艺和设备减少对能源的需求;

● 使化石燃料系统更为清洁;

● 开发新的化石能源资源,特别是非常规化石能源;

● 开发无碳可再生能源。

新的能源革命需要改变现代社会的整个基础设施,这远远超越了能源系统。这一任务因能源系统本身的复杂性而变得更加艰巨:

● 能源供应基础设施(电厂、炼油厂、油气传输网络等)和使用能源的基础设施(工业工厂、住宅与商业建筑、道路)都是资本密集型的,从短期到中期看具有较难改变的刚性。

● 这些基础设施需要时间来建设,且更新换代周期长。在许多情况下,虽然改造翻新能够带来能源效率的显著提高,但如果在其正常生命周期结束前将其淘汰,成本将十分高昂。在此方面,像中国这样的新型经济体比成熟经济体有更多的机会再建设新的基础设施时采纳最高能效标准。

同时,我们不应忽略能源密度的重要性:目前,一箱柴油或汽油能够比相同体积的电池让汽车跑得更远。能源密度同时也决定了能源市场的发展方式:煤炭和液态碳氢化合物市场是全球化市场,天然气市场是地区性市场,而电力市场则更加本地化。

世界上不存在“灵丹妙药”的技术,因为近期的历史提醒我们:

● 核能曾一度被认为可在总能源供应中占很大比例,但核能已暴露出自身面临的挑战,例如放射性废物处理和公众对安全及核技术扩散的担忧等。核能的项目成本也未如先前预期的那样大幅度下降。

● 不久前,电动汽车被大力推广以逐步取代燃油汽车,但我们至今尚未看到在电池及充电技术领域出现所需的突破。从环保角度而言,电力来源的脱碳化依然是一个关键问题。

● 可再生能源资源非常丰富,但也很分散并具有间歇性,因此转化成可靠的、高质量的能源供应形式成本更高。今天,全球的风能、太阳能、海浪能、潮汐能、生物质能(包括生物燃料)和地热能总共只占一次能源供应量的2%。

能源系统具有高度的相互依存性,减排目标使这种关联变得更加紧密。了解这种相互依存性十分重要,有助于最大程度地降低在能源系统内某个领域实施政策对其它领域带来意外后果的风险。例如,针对各种能源产品采取的不同财政政策会产生一些负面影响,特别是在内燃机的发明建立在石油作为新的能源来源被广泛使用的基础上,内燃机在汽车上的应用是一场革命,带来了一种全新的交通方式。

发电机的发明是一项更重大的革命。它使得我们所需的能源形式——光、热和机械动能——都可以通过远距离电线传输来提供,各种可能的一次能源资源都可以用来发电。同时,电力也为现代信息与通讯技术的发展奠定了基础。

这些历史上的能源革命至少有三个共同之处:满足了社会的物质需求;以扩大燃料供应,主要是化石燃料的供应作为支撑;在没有考虑环境影响的条件下迅速发展。

今天所需的新一轮能源革命不仅仅在于能源供应的扩大,而是为了解决上述的三重难题:满足日益增长的能源需求,大幅降低能源结构中的碳含量并减少局部污染,保持能源价格的可承受性。这场革命是为了:

抓住一切机会节约能源;

使耗能工艺和设备减少对能源的需求;

使化石燃料系统更为清洁;

开发新的化石能源资源,特别是非常规化石能源;

开发无碳可再生能源。

新的能源革命需要改变现代社会的整个基础设施,这远远超越了能源系统。这一任务因能源系统本身的复杂性而变得更加艰巨:

能源供应基础设施(电厂、炼油厂、油气传输网络等)和使用能源的基础设施(工业工厂、住宅与商业建筑、道路)都是资本密集型的,从短期到中期看具有较难改变的刚性。

这些基础设施需要时间来建设,且更新换代周期长。在许多情况下,虽然改造翻新能够带来能源效率的显著提高,但如果在其正常生命周期结束前将其淘汰,成本将十分高昂。在此方面,像中国这样的新型经济体比成熟经济体有更多的机会再建设新的基础设施时采纳最高能效标准。

同时,我们不应忽略能源密度的重要性:目前,一箱柴油或汽油能够比相同体积的电池让汽车跑得更远。能源密度同时也决定了能源市场的发展方式:煤炭和液态碳氢化合物市场是全球化市场,天然气市场是地区性市场,而电力市场则更加本地化。

世界上不存在“灵丹妙药”的技术,因为近期的历史提醒我们:

核能曾一度被认为可在总能源供应中占很大比例,但核能已暴露出自身面临的挑战,例如放射性废物处理和公众对安全及核技术扩散的担忧等。核能的项目成本也未如先前预期的那样大幅度下降。

不久前,电动汽车被大力推广以逐步取代燃油汽车,但我们至今尚未看到在电池及充电技术领域出现所需的突破。从环保角度而言,电力来源的脱碳化依然是一个关键问题。

可再生能源资源非常丰富,但也很分散并具有间歇性,因此转化成可靠的、高质量的能源供应形式成本更高。今天,全球的风能、太阳能、海浪能、潮汐能、生物质能(包括生物燃料)和地热能总共只占一次能源供应量的2%。

能源系统具有高度的相互依存性,减排目标使这种关联变得更加紧密。了解这种相互依存性十分重要,有助于最大程度地降低在能源系统内某个领域实施政策对其它领域带来意外后果的风险。例如,针对各种能源产品采取的不同财政政策会产生一些负面影响,特别是在各种能源形式之间的转化变得日益可行的情况下更是如此。

英国已经在电力、热力、交通与基础设施领域开发了一个能源系统模型4。通过这一模型,可以在考虑到成本、工程设计、空间和时间等因素下对各种技术做出优化选择。如果中国建立一个类似的能源系统模型,将有利于政府做出有效的政策决定。

能源解决方案常常与其他资源限制交织在一起:生物燃料会争夺稀缺的土地和水资源;煤炭转化成化学品和液态产品需要大量的水资源,还排放大量的二氧化碳。实际上,水的可获得性已经成为能源发展面临的日益严重的限制,对中国和印度等国尤为如此。

消费者已经习惯于使用化石燃料带来的舒适生活模式,而人类行为有很强的惯性。

所有这些因素―基础设施的刚性、解决方案的相互关联性以及行为惯性揭示了一个事实:一场新的能源革命不可能在一夜之间实现。 这并不意味着否认存在许多改进现有能源系统的机会,或者忽视颠覆性技术的潜力。上述因素只是说明,在一个复杂而相互依存的体系中,没有任何一个独立解决方案是可行的。新的能源革命将是一次“长征”,需要持续和系统的努力,在实现成千上万个逐步改良的技术方案的同时,使颠覆性技术成为可能。

 

三、新一轮能源革命的可选技术方案

 

如上所述,期盼中的能源革命要求扩大能源供应基础以满足日益增长的能源需求,减少碳和局部污染物的排放,同时保持能源价格的可承受性。

实现所需变革的许多技术方案已经存在,特别是在能效方面。在继续研究新的颠覆性技术的同时,应该在整个能源系统内落实这些方案。

剑桥大学在2010年进行的一项研究(利用2005年的全球数据)表明,源头上提供的能源只有12%最终转化为有用的热、光和动能5,这就意味着88%的能源消耗或损失于能源系统的各个阶段6。虽然即使从理论上来讲也不可能将所有这些损耗都从系统中消除,但能源效率措施为降低能源消费的影响提供了一个最好的机会:在终端使用中每节约一个单位的能源就可以在源头节约9个单位左右的能源。

 

需求侧可选方案:

 

目前有很多可选方案能够在提供同等或更高水平服务的前提下减少能源消费。

工业作为中国最大的能源消耗行业,存在许多节约能源的机会:锅炉、供热系统、泵激系统、电机驱动系统、通风及冷却系统等等。陈旧过时、能效低下的设备和工艺可以被逐步淘汰,中国这几年也都在这么做;老旧工厂可以进行重新设计以提高能效。美国落基山研究院的一项研究表明,用短、粗、直的管道取代长、细、弯(直角)的管道可以节约86%的泵激能源。这并非新技术。

但是,可以通过在新的固定资产投资中采用最好的现有技术,实现整个项目生命周期的节能效益。以BP为例,我们全新的iSOX精对苯二甲酸(PTA)技术将应用于珠海项目的第三期。与传统技术相比,这项新技术的应用将使水排放减少75%,温室气体排放减少65%,固体废物产生减少95%。其每吨产品的能耗将比技术上排名紧随其后的中国工厂低一半。

在民用住宅和商业建筑方面,利用现有技术和材料改善窗户和墙壁的隔热,不仅能够节约能源,还能够提高舒适程度。同时,还可酌情综合使用太阳能发电板、太阳能热水系统和地源热泵,进一步减少对外部能源供应的需求。

在交通运输领域,除了电气化具有发展空间之外,巨大的潜力还存在于内燃机的能效提高,使用炭纤维等新型材料减轻车体重量,以及像伦敦、巴黎和北京等大城市一样将交通模式转向偏重公共交通,或推广公租自行车。在内燃机能效方面,BP正在与汽车制造商携手,联合设计更加高效的汽车引擎,采用先进的燃料和润滑油来进一步降低燃料消费。

不同品质、不同形式的能源也可以用于不同目的。例如,一个热电厂排放的废热可用于工业或区域供热网络。

充分利用这些现有的解决方案需要全社会拥有能够在现代生活的正常活动中发现所蕴藏的重大节能与能源综合利用的机会。除了培养能够建设更高效的工程项目所需的工程师与技术人员之外,还应注重培养专门致力于“减少”现有基础设施的耗能与排放的工程师与技术人员。

消费者行为与能源终端使用技术一样至关重要:消费者在终端使用一个单位的能源只是供应源头提供的12%。如果10亿人在消费终端每人节约1千瓦时能源,就能在一次能源供应的源头节约83亿千瓦时或70万吨石油当量的能源。

 

供应侧可选方案:

 

在油气开采领域,可经济开采的资源比原先设想的更加丰富,地理学家与技术专家每年都发现更多的储藏并不断提高采收率。采用盐层下技术已经从巴西的海上油田发现了大量资源。水压致裂、水平钻井等颠覆性技术与市场竞争等其它因素相结合,帮助美国成功实现了页岩气的规模化生产。页岩气对美国的影响是巨大的,它帮助美国从一个天然气匮乏国家变成了目前天然气供过于求的国家。页岩气在中国能源领域也可能成为颠覆性因素。

要从日益复杂的岩层构造和超深水、北极地区等新的前沿区域开发能源,技术是关键。在开发前沿区域的同时,提高石油采收率的技术在现有油田也有很广阔的应用前景:只在BP目前生产的油田上提高1%采收率,就能使最终的开采量增加20亿桶油当量。全球的潜力十分巨大。

在炼油方面,新的转换技术可以从一桶油中获取更多的产品,将低品质原料高效低加工为高品质燃料与石化产品。市场上业已存在高品质催化剂,能够有效地将硫和其他污染物从石油产品中分离出来,并使尾气排放更为清洁。

在发电行业,以下领域存在大量机遇:继续提高能效、整合间歇性可再生能源与燃气发电、增加可再生能源的现场利用、推广分布式的电、热、冷多联产。尽管许多人对可再生能源快速取代化石燃料持有很高的期望,但现实情况是,与可再生能源相比,天然气取代煤炭是影响最大、见效最快的方案。天然气大规模取代煤炭能够大幅降低二氧化碳排放和局部空气污染。

总而言之,不管是从供应侧还是从需求侧来看,都可以加快应用现有的技术解决方案。许多需求侧的解决方案都是小规模、多元化的。但如果形成合力,这些解决方案比许多人期望看到的奇迹式技术更有威力,可以更有效地改变近期的能源模式。这些技术的应用不仅需要政府和行业的努力,也需要社会方方面面齐心协力地参与。

 

四、创新在所需能源革命中的作用

 

显而易见,未来的颠覆性技术将会来自于创新。但上述现有解决方案的实施也需要创新,使现有技术能够大规模、高效益地得到推广。

创新生态系统包括从研发到示范和应用的整个过程,涵盖能源系统的供应与需求两个方面,涉及商业化路径中的所有阶段。

对技术创新的需求是毋庸置疑的,但过度关注科技创新而忽视创新所需的条件,可能会限制最终成果。

实际上,广泛的创新定义已经存在了一个多世纪。早在1911年,奥地利经济学家熊彼得7就提出了五种不同类型的创新,即:

● 新的产品;

● 新的生产方法;

● 新的供应来源;

● 新市场的开拓;

● 组织业务的新方法

最后一类创新具有多个维度,与能源革命也最为相关:“组织创新”涵盖技术创新的宏观政策环境,也涉及到技术创新本身如何进行。商业模式创新和政策创新在移走能源革命面前的几座大山方面将发挥重要作用。

全球很大一部分创新产生于“封闭”或孤立的系统中,例如企业内部进行的创新。因为保护最终知识产权的机制非常健全,企业可以依靠其专利创新建立核心竞争优势。

健全的知识产权保护体系为跨行业交流、跨国合作以及诸如开放式平台等其它创新组织形式所带来的进一步创新奠定了基础,其中一些例子如下。

跨行业交流:数字化系统是跨行业交流给能源行业带来惠益的很好例证。

在油气勘探与生产活动中,BP广泛应用源自娱乐和医药行业的数字技术,建立了世界上最先进的海上深水勘探与开发能力。我们在三维和四维地震成像、油井数据实时传输与交互式可视化、复杂油藏地理建模与流动模拟方面充分利用了这些技术。

智能电网依靠信息技术将间歇性和分布式可再生能源(风能、太阳能)接入电网系统,将电力消费者与生产者联系在一起,使消费者能够优化其能源消费模式。实际上,今天的太阳能光伏技术(多晶硅、单晶硅、薄膜和聚光太阳能光伏技术)和节能发光二极管技术都来自于相同的半导体技术,这种技术是信息技术发展的核心。

协作式创新:以BP在2012年推出的“Project 20k”项目为例,这个项目的重点是开发能够开采海平面以下35,000英尺深水油气田的技术,该技术将穿过几英里的硬质岩石、厚厚的盐层及挤压严实的沙砾,在储藏压力高达20,000 psi和温度高达350-400华氏度(177-205摄氏度)的情况下开采油气。应对这一挑战需要行业内外开展前所未有的合作,涉及到作业方、咨询工程师、供应商、承包商、学术界和监管机构的通力协作。在今后十年,我们将与其他公司一道,共同致力于开发包括从钻机、出油管和海底装置到油井的一体化系统,以及相关的干预能力。这将使整个世界都能获得此前未能开发的能源供应来源。

开放式创新也正在成为实现商业解决方案的一个重要途径。一个典型的例子就是在手机设备上安装的安卓系统,任何人都可以利用这个平台来开发创新应用。

在BP,我们在利用内部和外部研发中心之间保持平衡,一方面利用全球的外部学术研究能力,另一方面保持内部管理与吸收研究成果以实施能源解决方案的能力。这一过程对BP和外部研究机构而言是互利互惠的。我们认为,今后越来越多的解决方案将通过这样的开放式创新流程来联合开发。

上述组织创新的方式,在稳定的知识产权保护机制和竞争的基础上,将有助于激励新技术的开发与应用。然而,这些技术要推动至全面应用的阶段需要进行商业模式和政策工具方面的创新。

美国页岩气发展大潮是技术、商业和政策联合创新产生效益的记录完整的例证。如果只依靠钻井和压裂方法上的技术突破,美国不可能实现页岩气的大规模开发。美国的成功很大程度上来自于数百家高度专业化的服务公司在竞争性市场上开展创新,并且得益于清晰的矿产开采权、易于获得的融资、稳定和透明的监管环境,包括非歧视性管道准入权。尽管地下技术在理论上可以在全球进行应用,但地上的商业和监管环境更难以复制。这是其他国家难以复制美国页岩气成功的主要原因。

中国创新生态系统发展的前置投资和努力应当产生长期的效益:其真正的成功将不仅通过中国能源革命的成功程度进行衡量,还将通过中国在最终知识产权出口方面实现的价值予以体现。

 

五、拓宽中国的能源变革之路

 

中国在推动创新以拓宽能源变革之路方面拥有众多独特的优势,这些优势包括:

● 科技力量日益发展。中国以前所未有的规模和惊人的速度调动了科技资源,政府通过用公共资金资助研究项目大力推动创新。除了每年培养的大量高等院校毕业生外,中国还从西方国家吸引回流大量高素质、创业型中国公民,即所谓的“海归”,帮助加快中国的创新步伐。中国政府还寻求通过其“2011年高端外国专家项目”进一步鼓励外国专家来华工作。

● 全世界人数最多的受训工程师,劳动队伍素质高,工作勤奋。

● 政府在集中规划、调动资源和协调活动方面拥有强大无比的能力。

● 经济快速增长,大多数基础设施有待建设,没有相关的历史遗留包袱。

● 市场规模大,消费者期望值仍处于发展阶段,可以在不同的市场应用不同的技术和产品。其中一个例子就是用电动自行车取代自行车,这是许多买不起汽车的人群乐意接受的产品升级。

● 监管具有灵活性,允许开展大规模的实地测试,迅速确立技术赢家,淘汰不适用的技术。

● 基于务实与实际经验的传统,很强的创业精神和承担风险的意愿。 这些优势使中国公司能够以较低成本在较短时间内建立工厂。 加上史无前例的基础建设投资,这些优势能够为大规模试验提供独特的支持。

因为拥有大规模测试和展示新技术的能力与愿望,这些优势也有助于加快创新。

但是,中国创新体系也存在一些软肋。经合组织2008年就中国的创新政策进行了评估8,指出了以下问题:

● 将科学成果转化成世界领先的商业技术的效率低下,落后于研发支出水平相当的经合组织国家,主要是因为推动创新的政策工具与治理架构存在缺陷。

● 缺乏整合与合力,存在着大量在彼此之间进行激烈“生死”竞争的“创新孤岛”。同时,这些研究“孤岛”内部也存在闭门造车的做法,限制了跨学科解决问题与创新的发展。

● 过分关注具体的科技政策措施,不太注重为创新营造有利的框架条件。后者主要涉及公司治理、研发融资、技术创业和知识产权的执法工作。

● 知识产权保护措施不成熟。

此外,一份发表于2012年8月的中国欧盟商会报告9指出,“尽管中国的专利正在爆炸性增长,某些创新活动也在异军突起,但专利质量并未成比例地迎头赶上。事实上,中国实际整体的创新能力似乎有些言过其实。”造成这种情况的因素之一是中国政府在专利申请上设定了一系列量化目标,而这些目标无法确保专利质量,或保证专利转化成有用产品而对社会产生影响的价值。报告结论指出,中国的专利政策和做法实际上阻碍了创新能力的发展。

国际社会理解中国对自主创新的需求与渴望,但同时也非常担忧对自主创新的过度注重将诱发保护主义的行为10,特别是在推动这一政策的同时还在知识产权保护方面存在漏洞。

因此,对当前中国创新生态系统的有效性进行评估将十分有益。最近,英国成立了一个由政、产、学三方组成的工作小组对英国创新生态系统进行了类似的评估11,以审视英国在研发活动商业化方面的有效性。评估结果是积极正面的:英国的创新系统鼓励了海外企业加大在英国的研发投入,使得海外机构投资在英国总研发投入的比例高于当今世界任何其他国家。

为了拓展能源领域的解决方案,中国需要利用其独特优势,并克服上文指出的创新劣势。为此,有必要具体探讨与能源行业创新有关的两个重要问题。

首先是协作式创新与封闭式创新的比较,这一点在第四节已经有所表述。

如上文所述,能源系统是刚性、复杂和相互关联的。要实现重大突破十分不易,而闭门造车则使其更加困难。

封闭式创新并非坏事。“篱笆内”创新,特别是企业内部的创新,显然应该予以鼓励。但是,如果能够更加开放地开展跨部门和跨国界协作,中国的创新系统将会更加高效,避免陷入保护主义式创新的潜在陷阱中。其中一个陷阱就是无法从他人的错误中学习。

协作式创新能够实现更大的潜力。如果企业和研究机构之间的壁垒能够降低,就能够促成创新集群和网络的建立,这一点已经被西方国家证明是行之有效的。硅谷的信息技术产业和休斯顿的油气勘探都是成功的例证。

跨国界协作能够帮助中国利用全球人才库、最佳实践与流程、前沿思想和潜在市场。它还能帮助中国加强自主创新的能力。

有许多方法来有效处理对鼓励协作创新至关重要的知识产权问题。自2002年以来,BP公司与中国科学院下属的大连化学物理研究所合作,开展了一系列重要的研究项目。我们帮助大连化学物理研究所建立了自己的知识产权申请与保护系统,双方都从这一合作过程中受益颇多。

其次是政策创新,为激发真正的创新营造更加有利的政策与监管环境。这一点对激励数百万之众的企业和个人开展小型及渐进式创新尤其重要。

中国背景下的政策创新首先要调动市场力量来补充政府资助的研发项目。这要求建立一个鼓励创新的政策框架,对创新者和解决方案提供者予以奖励,无论这些创新者来自何处:中国或外国、公共部门或私营部门。同时,需要建立公平竞争的平台,激发可推广的商业产品的创造。政策创新包括建立一个创新能力评估的新系统,不仅基于专利的数量,还根据专利的质量及其他参数评估一个机构的创新能力。在能源行业,存在很多可进行政策创新的领域,包括:

● 能源价格改革,取消对化石燃料的补贴,使能源价格反映真实的供应成本,包括环境成本;

● 市场改革,允许所有解决方案提供者不受任何限制地进入能源市场;

● 为专业化的节能公司提供可盈利的商业模式;

● 能更好地吸纳间歇性可再生能源供应的电网系统管理模式。

需要考虑的一项重要能源与创新政策是开放能源资源与技术进口渠道。作为主要的能源进口国,中国需要利用全球的物质与智力资源。实施开放、包容和鼓励竞争的政策,鼓励全球创新流向中国,中国的国家利益可以得到更好的实现。这一政策也有助于中国本土创新的发展。

 

六、结论与建议

 

BP在中国开展业务已有悠久历史,这有助于我们理解中国领导人最近提出“能源革命”的背景。新一轮“能源革命”是中国与全世界共同面临的一个挑战。

为了推动此次革命,需要史无前例的创新规模。这场新的能源革命将是一次“长征”,需要调动各方面的人力和研究设施并促进知识分享,从而营造一个以创新孕育更多创新的环境。创新将不仅包括技术创新:需要在政策、监管、商业和社会的多个领域进行创新来促进现有技术的大规模应用,并鼓励新的颠覆性技术的开发。

中国作为科技强国的崛起及其数不胜数的其它独特优势使我们乐观地相信:如果能够利用其全面优势并克服目前的弱点,中国能够通过创新实现所期望看到的变革。

但中国不可能凭借一己之力解决其面临的各种能源问题。中国需要通过开放、包容和鼓励竞争的政策,鼓励全球创新向中国流动,从而吸纳全球的物质与智力资源,并发展本土创新的能力。

作为BP公司对中国发展高层论坛关于能源与创新讨论的贡献,我们提出以下建议:

1) 降低企业和研究机构之间的壁垒能够实现协作式创新,促进创新集群和网络的形成。

2) 国际协作有助于中国利用全球人才资源、最佳实践与流程、前沿思想以及潜在市场,还能够帮助中国加强自主创新的能力。

3) 政府资助的研究固然重要,但必须保证其效率和有效性。创新者之间的竞争―无论来自公共部门还是私营部门―可以成为创新的强大推动力。对中国创新生态系统有效性的评估将十分有益。

4) 从构思到应用的商业化过程建立在知识产权质量与保护的基础上。只有对知识产权有信心,企业才会在中国投资于研发能力,并实现科学发明向商业产品的快速转化。

5) 重视专利质量、发明和产品市场推广能力的专利政策将比关注专利绝对数量的政策更为有效。

6) 淡化对中国自主创新知识产权的强调可鼓励建立更多的国际合作伙伴关系,并为本地技术创新建立一个更加有利的市场环境。

7) 能源系统建模有助于开展成本效益分析,帮助确定在哪个领域制定哪些政策能够带来最大的影响,并充分考虑各种重要的相互依存关系。

8) 需要更多地关注营造有利于科技创新的环境,特别是推动市场准入和价格改革的政策创新。

9) 培训专门致力于现有基础设施降耗减排的工程师与技术人员可实现重大效益。

10) 成千上万的渐进式应用共同作用能够促成所期待的变革。这些应用不仅需要政府和行业的支持,还需要每一社会成员齐心协力的参与。

上述建议和本文其它地方提及的建议如能得到采纳,将有助于激发有关能源革命“长征”的辩论和能源革命所需的创新。


 
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