能源节约型技术进步

能源节约型技术进步（精选4篇）

能源节约型技术进步 篇1

0 引言

当前,世界各国应对金融危机,都把新能源作为重要举措。奥巴马政府上台后,提出7 000亿美元的巨额经济刺激计划,把发展新能源作为其摆脱经济衰退、创造就业机会、抢占未来发展制高点的重要战略产业。奥巴马提出在未来3年内增加可再生能源产量一倍,2012年占发电比例提高到10%,2025年增至25%。未来10年将投资1 500亿美元建立“清洁能源研发基金”,用于太阳能、风能、生物燃料和其他清洁可替代能源项目的研发和推广。动用40亿美元政府资金,支持汽车制造商重组、改进和技术进步,生产更高能效的混合动力车。到2015年节能车可达100万辆。投资45亿美元对联邦政府建筑进行改造,10年内将现有建筑的能效提高25%。奥巴马提名从事替代能源研发的华裔诺贝尔奖得主朱棣文出任能源部长,显示其对研发可替代能源、发展新能源和改变美国能源消费方式的决心。奥巴马提出,谁掌握清洁和可再生能源,谁将主导21世纪;谁在新能源领域拔得头筹,谁将成为后石油经济时代的佼佼者。

奥巴马的能源新政具有极强的经济意义、政治意义和战略意义(管清友,2009)[1]。奥巴马能源新政是美国摆脱经济衰退,抢占新能源制高点,巩固美国主导世界地位的新的施政纲领。其实质是通过技术革命带动能源革命,并进而推动产业革命、经济革命和生活方式的革命,抢占新经济的制高点,建立世界经济政治新格局,重新确立美国的世界霸主地位。因此,我们应该汲取过去一些产业发展的沉痛教训,把基于技术进步的新能源产业放在战略位置。紧密跟踪世界新一轮新能源发展的方向,加强新能源产业技术研发,制定能源发展战略。能源战略不能仅仅是立足于现有经济、技术及能源生产与消费格局的支持性战略,而应当是既立足于现实需要与可能,又放眼能源革命将要推动的技术与经济革命的推动性战略,以使我国在以新能源为突破的工业革命前进途中与世界发达国家保持同步,占领新一轮经济社会革命的制高点,提升我国经济社会发展的水平与层次,扭转我国在先进技术和高端产业领域长期落后的局面,不仅成为新一轮社会经济变革的参与者,而且成为主要的推动者和引领者。

1 基于技术进步的产业升级机理

一般而言,一个产业所包含的技术不是单一的技术,是一系列生产技术的组合,形成了一个系统化的整合体。产业技术应该是以一定的主导技术为核心,多种生产技术与之相匹配,具有特定结构的技术体系。产业技术升级,既可能是整个产业内的全面技术升级,也可能是产业内的主导技术的升级,或者是辅助技术的升级。产业主导性技术升级导致了新产业的形成;辅助技术实现突破性升级,再和其他技术组合,往往也会形成一种全新的产业。按照熊彼特的创新理论,这种主导技术的突破性升级,不一定就是全新的发明,也往往是在“已有”技术上的重新组合,形成了一种新的主导技术。

产业技术的升级分为渐进性升级和根本性升级2种,根本性升级又分为链间升级和链间跨越升级2种。渐进性升级是渐进性技术创新的结果,是工艺技术、产品设计、制造技术的渐进创新,表现为链内即同一条产业链内节点间的移动,由较低层次的技术升级为较高技术层次。渐进性升级主要是渐进性的产品创新与工艺创新带来的,其技术范式和技术轨道没有变化,表现为产品的改进和生产效率的提高。比较典型的产业发展例子是计算机产业,从过去的苹果机,到“286、386、486、586”机型,再到“奔腾”机乃至“迅驰”机,计算机技术的不断创新,功能的不断强化,成本也在不断下降,从而扩大了市场需求,计算机产业也得到了快速发展。根本性升级是根本性创新的结果,是技术的突破,产生重大产品,伴随技术范式和技术轨道的改变。有的重大技术出现,甚至带来新产业的诞生。根本性升级是技术的跨链升级,由一条产业链变迁为另一条产业链,是产品设计、制造技术的根本性创新带来的,是技术范式、技术逻辑、技术轨道的跃迁,称为链间升级;如果链间升级跨过了中间的技术链,直接跃迁到最先进的技术链,则称为链间跨越(见图1)。

(1)技术间断

根据产业成长曲线,产业发展到成熟阶段维持时间很长,技术的发展则经历由产生到成熟再到淘汰的过程,且其发展呈S型曲线,这是由技术发展规律决定的(见图2)。当产业技术到达技术极限时,出现创新陷阱,表现为旧技术的投资边际报酬率极低,而此时新技术的起步极其艰难,而且带有极大的不确定性,所以在新旧技术交替过程中,无论是旧技术的创新还是替代技术的创新都存在极大的风险,是技术间断期,也是创新陷阱期。从整个产业来看,产业技术链出现不连续,存在间断期,这种产业技术间断正是产业升级到来的象征,其直接原因是根本性技术创新的出现。

(资料来源:毛荐其,2007)

(2)链间跨越升级

“技术跨越”(Technological leapfrogging)这个概念最早是由荷兰学者Luc Soete(1985)在通过对新兴国家为主的一种新的技术———经济范式的考察研究后提出来的[2]。Nawaz Sharif认为“技术在发展过程中,从一个S曲线跳到另一个S曲线为技术跨越”[3]。Keun Lee和Chaisung Lim在对韩国D-RAM芯片、汽车、移动电话、电子、个人电脑以及机械工具产业的技术进步分析的基础上,认为产业技术跨越是产业链的整体跃迁[4]。国内学者王伯鲁、王昌林等认为,产业技术跨越是指沿着产业技术由低到高的顺序,一次跨越一个或一个以上的技术发展阶段,直接进入更高效率的技术发展阶段的产业技术升级[5]。而陈德智等则认为技术跨越是一种非连续的技术进步方式,旨在迅速提高技术水平,缩短与技术领先者的差距,赶上或超过技术领先者,并获取持续自主创新能力;间断、不连续是技术跨越的基本特征,其表现为技术或产品的代际或阶段的跨越[6]。

产业发展由于技术范式的根本改变而导致新的产业技术出现,或由于根本性的技术创新而使技术链不断跃升,从而实现产业的跳跃式发展(见图2)。由于人的主观能动性,人们可以利用产业跳跃式发展规律,使得一个企业可以通过根本性技术创新,越过产业的某些技术发展阶段,直接进入最前沿的产业技术系统,参与全新的产业竞争;也可以使一个国家或地区,通过技术创新发展高新技术,绕开发达国家的工业化历史轨迹中产业发展的某些中间过程,实现跨越式发展,从而缩短工业化进程,直接进入产业现代化阶段。

2 基于技术进步的我国新能源产业面临的机遇与挑战

国际经验表明,每次大的经济危机都孕育着新的产业革命的萌芽。第一次工业革命中蒸汽机的广泛使用,推动了煤炭大规模使用,煤炭作为新能源代替了木材等传统生物质能源的地位;第二次工业革命中发电机、电动机、内燃机的出现,推动了石油的广泛使用,并很快成为最主要的能源;第三次工业革命主要是原子能、风能、计算机和航天技术,其中与能源相关的主要是核能技术的发展,但在相当长时间内核能没有获得广泛的发展。笔者认为,下一轮工业革命也必将和能源替代密切相关。石油等传统能源是工业经济的血液,因而对传统能源的替代必将是革命性的,也只有出现替代石油等传统能源的新能源的广泛运用,才能彻底改变整个工业经济的生产方式,才能称为新的工业革命。这次工业革命促使转变整个能源利用方式,以可再生能源重构人类使用能源的创新体系,继而催生一轮以能源为主导的全球新技术、新产业变革,最终实现全球分工体系的大“换血”和全球利益的大重组。以本次金融危机为契机,奥巴马推动能源新政,意味着新一轮工业革命在一个新的起点上开始了。这是自18世纪中期第一次工业革命以来,中国第一次可以与欧美发达国家一道参与其中的经济革命,也是我们第一次有可能在未来的发展中与欧美发达国家保持同步甚至获得竞争优势,是200多年来中国拥有的最大的战略机遇,也蕴含着巨大的挑战。

2.1 发展机遇

2.1.1 我国新能源发展快,拥有与欧美发达国家同等的机会

我国十分重视新能源发展,出台了《可再生能源法》,制定了新能源发展的相关规划与政策,水电、生物质能、风电和太阳能等技术已经成熟或接近成熟,具有大规模开发利用的良好前景。

已发生的三次工业革命的共同特点都是极大地促进生产效率的提高,并从根本上改变人类的生产和生活方式。令人遗憾的是,前两次工业革命我国都没有赶上,第三次工业革命我国虽然也算是一个参与者,但是一个十分落后的参与者,时至今日仍处于追赶者的位置,每年需要向发达国家支付大量的专利使用费。而此次以能源技术革命引发的产业革命刚刚开始,虽然在技术开发与积累方面我国总体上相对落后,但差距并不大,在某些方面还处于领先地位,完全可以在未来的时间里赶超目前暂时处于领先地位的欧美发达国家,所拥有的发展机会与欧美发达国家应当说是同等的。

2.1.2 能源技术与世界水平部分接近,与欧美发达国家处在同一起跑线上

世界新能源在能源消费中的比例还比较低,大规模产业化的成熟技术较少。我国在建和规划的核电规模世界最大,核技术自主能力达到三代水平;2008年底,风电装机容量达到了1 221万k W,跻身于世界风电装机容量超千万k W的行列,成为亚洲第1、世界第4的风电大国,风电设备制造技术国产化达到了一定水平;在太阳能利用方面,太阳能热水器和地热采暖等技术已基本达到经济可获利技术指标,技术已基本成熟并研制开发出了实用产品,具有一定的获利能力和一定的市场,形成了初步的产业基础。2008年我国光伏产品产能已达到250万k W,占全球总产量的35%,太阳能光热产业基本具备自主知识产权;我国从“十五”开始布局实施国家“863”计划“电动汽车重大科技专项”和“节约与新能源汽车”重大项目,重点开展新能源汽车核心技术研发,国产新一代燃料电池轿车的最高车速已达150km/h[7]。通过技术进步和规模化生产,几个重要的新能源的利用方式已经或者接近找到各自的盈利模式,我国能源产业革命在技术上已拥有了较好的基础,新能源广阔应用前景已经打开。

2.2 面临的挑战

传统能源安全观是围绕石油的“买得起、买得到、运得回”等供应安全问题进行讨论的(张宇燕,管清友,2009)[8]。能源转型应该成为中国最核心的技术创新,应该成为IT产业、能源产业、新材料﹙超导、纳米﹚产业和社会发展合成的革命,这个革命的主导者应该是中央政府,这个改革的参与者应该是整个中华民族,这个改革的使命应该是建立21世纪的中国基本的生产方式和生活方式。在这个意义上,未来的能源竞争是能源技术的竞争,我国能源安全应在传统能源安全的基础上考虑能源技术安全问题。

我国发展新能源大部分从引进技术开始,逐步消化吸收,部分实现了自主化。目前,我国的新能源门类较齐全,但与国际先进水平相比,技术及其应用存在较大差距。这个差距不仅是技术上的,在组织实施和管理机制方面也存在问题。

2.2.1 新能源技术的研究开发缺乏长期规划和持续稳定的支持

近年来,许多新能源产业的发展缺乏明确的战略目标和步骤,也没有重点,有些只顾及眼前利益,不考虑长远发展。如地热能开发,有些地方盲目大量开采地下热水,造成地面竭陷、热水量减少、资源过早枯竭。有些地方地热利用技术水平低,方法简陋,资源大量浪费。一方面,新能源技术的研究开发投入相对不足,生产工艺较落后。在一些技术比较成熟的领域,已经实现产业化和规模化发展,但研究开发基本停滞。如,太阳能热水器技术成熟,但由于企业分散竞争,研究开发投入严重不足,技术进步较慢,能源利用效率有待进一步提高。另一方面,缺乏稳定的研究开发支持。如,从20世纪50年代起,我国就开始进行煤制油技术的研究开发,经历了四上三下的过程。直到21世纪初,仍然没有进行工程化试验。而美国联邦政府对煤制油技术的研究开发和示范项目持续支持了30多年,至今还没有规模化和商业化发展。

2.2.2 基础应用研究、技术开发、生产推广之间关系不协调

这个问题主要表现在高等院校、科研院所人才密集,研究水平高,研究成果多,但转化为企业的实用产品少;近年来抓经济效益,导致只抓产品开发,放松基础应用理论研究,许多开发出来的产品,由于不重视示范、试点,推广不开或很慢,这些都影响了科学技术转化为生产力。另外,我国新能源技术的研究开发以政府投入为主,大部分国家科技计划项目由大学与科研院所承担。由于大学和科研院所与企业分离,研究成果距离可应用的程度较远,加上缺乏技术转移机制,成果的产业化滞后。如,从“九五”时期开始,新能源汽车就成为国家863计划的重点,是科研经费预算最多的项目。2005年立项的“863”计划中与燃料电池和混合动力汽车相关的项目有60多项,总预算2.5亿元。但其产业化进程缓慢。

2.2.3 满足于设备制造国产化,缺乏技术储备,不掌握核心技术

虽然研究开发投入和专利不少,但是大部分是外围技术和非核心技术,缺少自主创新能力。因此,我们往往只能制造一些配套设备,核心技术和关键设备还要依靠进口。如,在太阳能光伏电池和风能设备制造领域,通过引进技术消化吸收,我国已经基本实现了风能设备和太阳能光伏电池制造国产化,但因没有掌握核心技术,与国际先进水平相比,国产设备和装置的能源转化效率较低。尽管目前我国的太阳能光伏电池及组建的加工规模居世界第3位,但不掌握硅材料的核心技术,加工光伏电池及其组件的设备主要靠进口。由于国外控制硅材料的核心技术,引进硅材料生产线,单位产品耗能高;光伏电池的效率普遍与国际先进水平相差4%。又如,我国潮汐能发电、地热发电技术已经实用,但还存在防垢防锈问题。风力发电机不能适应风力变化和负荷变化等。

2.2.4 技术标准滞后,产业体系不健全

主要表现在新能源产业链不完整、不协调,终端应用环节政策安排明显滞后,产业链各环节无法有效对接。这个问题在风电领域尤为突出。我国在上游设备制造业的基础研发能力滞后,关键零部件依靠进口,但是设备生产却呈现“井喷”,目前我国风电机组整机制造企业已超过80家,缺乏统一标准和检测体系。2008年,我国新增风电装机容量达到624.6万k W,位列全球第2。但是,风电设备制造业的急剧扩张和风电场建设的风起云涌,却被相对滞后的电网扼住了“喉咙”,风电“发得出、送不出”成为制约风电产业发展的瓶颈。我国《可再生能源法》确定了鼓励发展生物柴油,但因没有生物柴油标准,生物柴油不能进入销售主渠道。

存在上述问题的主要原因,一是国家的新能源战略目标不明确,政策不稳定,一些研究项目上马又下马。二是没有形成完整的研究开发与示范、推广相结合的体系。由于资源分割,基础研究与成果转化脱节,研究开发与试验示范脱节,技术引进与消化吸收脱节,已有的研究成果和专利没能及时得到应用;由于缺少中试资金,有些新产品没有经过严格的试验考核就批量用于工程。三是缺少共性技术联合研究与利益分享机制,导致一些具有共性的研究项目低水平分散重复,造成资源浪费[9]。

3 基于技术进步的我国新能源产业政策建议

发展清洁新能源是国家能源战略的重要组成部分,对缓解我国能源安全和环境压力具有积极意义。尽管我国新能源技术开发和利用居发展中国家前列,但远不能满足国内能源结构调整的需要。因此,一方面,要加大新能源技术研究开发的投入;另一方面,要改进新能源技术的研究开发规划与组织实施管理,提高研究开发的效率。

3.1 加强长期规划,加大投入力度,应用开发与技术储备相结合

目前,大部分新能源还属于补充能源,尚不能大规模替代传统能源,发展新能源技术是一项长期任务。新能源技术的开发利用要与国家的能源战略紧密结合,做好长期规划。一方面,对一些相对成熟、已经进入产业化的技术,重点进行降低成本、提高效率等方面的研究开发;另一方面,对一些新兴技术进行探索性研究,增加技术储备。

3.2 建立研究开发和示范一体化的管理体系,促进研究开发与产业化结合

由于目前大部分新能源技术尚未成熟,成本高于传统能源,其利用和产业化有一定的技术风险和市场风险,加上新能源的利用具有环境保护等社会效益,因此,发展新能源技术不能仅靠市场机制,政府应在新能源技术的研究开发、示范和推广的各个环节发挥作用。打破部门界限,建立产学研结合的研究开发、示范和推广体系;制定新能源技术的技术路线图,加强研究开发、示范和推广各环节的衔接,增加新技术的工程化试验和示范项目投入;以企业为新能源技术集成平台,以示范项目为纽带,促进产学研结合。

3.3 建立、完善以企业为主的技术创新体系

新能源技术属于战略性高端技术,核心技术不可能通过技术扩散获取,必须具备自主技术与自主创新能力。目前我国技术创新体系主要以科研机构为主体,企业研发投入较少,科研人员缺乏,尚未形成研发促进生产的内在机制。因此,必须采取措施树立企业在技术创新中的主体地位,扶持一批具有一定规模的企业研发中心,逐步建立“企业为主、政府推动、科技服务体系联动”的技术创新运行机制。同时注意推进国内技术研发与转移的制度性建设,加快科技成果转化。

3.4 建立共性技术研究开发机制

目前,许多新能源技术处于研究开发的初级阶段,研究开发投入大,周期长,需要跨学科的联合攻关,一些基础性的研究成果属于共性技术。为了提高研究开发投入的效率,要建立共性和共享技术联合开发机制,以利益和知识产权分享机制为纽带,采取多种方式组织企业、科研机构联合研究开发共性技术。

3.5 根据国内资源特点,突出重点,引进技术和自主开发相结合

我国的可再生能源资源丰富,可再生能源技术发展多元化,重点放在有大规模产业化前景的技术上。由于新能源技术的研究开发投入大,周期长。为提高效率,要采取引进技术和自主研发相结合的战略。一方面,国外基本成熟的技术,可以通过引进技术消化吸收,根据我国的资源特点进行再改进,逐步掌握核心技术;另一方面,具有我国特色的可再生资源技术要坚持自主开发。

3.6 加强国际合作

开发利用新能源、节能减排是全世界面临的共同问题。因此,要采取多种方式建立新能源技术开发的长期国际合作机制,通过合作开发和引进技术,加速新能源技术的利用和产业发展。目前,一些发达国家在新能源技术领域走在前面,我们应以节能减排为目标,加强新能源技术方面的国际合作。

摘要：新能源是重要的替代能源。由于大部分新能源的技术尚不成熟,处于产业化初期或研究开发阶段,技术进步是促进新能源产业发展的重要动力。根据国际经验,政府在新能源技术研究开发、示范和推广中发挥着重要作用,科学的组织实施管理体系对推动新能源技术发展与利用具有积极作用。

关键词：新能源,技术进步,产业政策

参考文献

[1]管清友.奥巴马能源新政及其战略意义[EB/OL],http://blog.ifeng.com/article/2376838.html.

[2]Luc Soete,International Diffusion of Technology,Industrial Development and Technological Leapfrogging[J].World Develop-ment,1985,13(3):409-422.

[3]Nawaz Sharif.Strategic Role of Technological Self-Reliance in Development Management[J].Technological Forecasting and Social Change,1999,62:219-238.

[4]Keun Lee,Chaisung Lim,Technological Regimes,Catching-upand Leapfrogging:Findings from the Korean Industries[J].Research Policy,2001,30:459-483.

[5]王伯鲁.产业技术跨越模式分析[J].世界科技研究与发展,2000(2):102-104.

[6]陈德智.技术跨越基本模式研究[J].技术经济与管理研究,2003(2):96.

[7]林伯强.节能减排:能源经济学理论和政策实践[J].国际石油经济,2008(7):23-27.

[8]张宇燕,管清友.世界能源格局与中国的能源安全[J].世界经济,2007(9):34-39.

[9]国务院发展研究中心课题组.促进新能源技术的开发利用[J].发展研究,2009(2):24-26.

能源节约型技术进步 篇2

一、资本体现的技术进步与能源消费

近年来,众多文献对影响能源强度变动的因素进行了深入的研究。尽管有一些文献认为产业结构变化对能源强度变动起主要作用,但近来越来越多的文献,如蔡锋伟、符淼等认为技术进步是影响能源强度变动的主要因素。因此,技术进步是影响能源消费最为重要的因素。

然而,在许多研究中,人们习惯用全要素生产率代表技术进步,这是一个误解。技术进步包括与资本融合在一起的(资本体现的技术进步)和不包括资本投入的两类。而全要素生产率增长所测定的仅是不包括资本投入的技术进步。不同发展程度的国家取得技术进步的方式可能不同,发展中国家依靠引进国外技术获得技术进步,而这些技术通常包括在新的机器设备里,属于包括资本的技术进步。

资本体现的技术进步对能源消费的影响是什么呢?就单个企业来说,由于采用先进的资本设备,企业技术水平得到提高,因此提高了能源的利用效率。企业能源强度降低了,这意味着单位产品的成本降低了。如果产品的价格不变,则意味着企业增加产量会获得超额利润,由于受利益最大化的驱动,企业会进行更快的资本积累,于是将带来更高的技术进步,从而扩大生产规模。如果根据成本的降低情况降低了产品的销售价格,则根据经济学的供求原理,市场的需求就会增加,受利益最大化的驱动,企业同样会增加产量以获得更多的利润。这样,资本体现的技术进步一方面通过提高能源效率节约了能源,另一方面又由于生产规模的扩展带动了能源的需求。假设企业技术改造前的产量为Q0,产品单耗为EN0,而技术改造后的产量为Q1,产品单耗为E N1,则企业由于技术进步而节约的能源量为Q1(EN0~EN1),由于技术进步扩大经济规模而带来的能源需求的增加量为(Q1~Q0)EN1。因此,对于某一企业来说,技术进步是减少了能源的需求,还是增加了能源的需求,取决于节约量和增加量的比较。与微观经济同理,中观与宏观上资本体现的技术进步对我国能源消费总量的影响,也是由能源强度的降低带来的能源的节约和由于经济规模的扩张引起的能源需求的增加两方面的作用共同决定的。但资本体现的技术进步究竟是降低还是增加能源消费需要求助于实证分析。

二、资本体现的技术进步对山东省能源消费的影响分析

现在我们就资本体现的技术进步与能源消费之间的关系进行计量经济分析。首先要解决的一个关键问题是选取能够反映资本体现的技术并且能够很好量化的经济变量来衡量资本体现式技术进步。根据赵志耘等的研究,资本体现的技术可以用建筑投资品的价格与设备投资品价格的比率来衡量。于是我们选取了山东省1990年~2006年的数据进行分析,首先运用Eviews软件得到资本体现的技术进步与能源消费的散点图,如图2,可见能源消费与技术进步呈现明显的线性关系。因此,我们根据1990年~2006年的实际数据,利用Eviews软件进行拟合,结果如下:。

其中E是能源消费总量,T是资本体现的技术进步。实证结果表明,资本体现的技术进步与能源消费呈正相关关系,而且技术进步每增长1%,能源消费将增长1.3610%。也就是说,从山东经济来讲,虽然资本体现的技术进步极大地提高了能源使用的效率,降低了单位GDP的能源消耗,但资本快速积累带来的技术进步也扩大了山东省的经济规模,拉动了能源消费的增加,而且从总体上说,能源消费增长量超过了节约量,因而总体能源消费不是降低了而是增长了。

三、小结

本文对资本体现的技术进步与能源消费的关系进行了理论和实证研究。理论研究表明,资本体现的技术进步既降低单位能耗又增加能源消费,其对能源消费的总效应需求助于实证研究。对山东省的实证研究表明,资本体现的技术进步促进了山东省总体能源消费的增长。这意味着,资本体现的技术进步可能不会很好的兼顾经济增长和节能降耗。

摘要：资本体现的技术进步既降低单位能耗又增加能源消费,其对能源消费的总效应需求助于实证研究。对山东省的实证研究表明,资本体现的技术进步促进了山东省总体能源消费的增长。

关键词：资本体现的技术进步,能源消费,能源强度

参考文献

[1]张明慧李永峰:技术进步与我国能源消费关系研究[J].山西财经大学学报,2007(2)

能源节约型技术进步 篇3

关键词：人力资本,国内技术创新,技术外溢,能源生产率

一、引言

经济快速发展的同时,我国资源环境压力逐渐增加,作为能源消耗大国,提高能源效率,实施有效的节能减排策略成为当务之急。我国继“十一五”规划首次制定关于减排的具体目标后,“十二五”规划指出在2011年~2015年间,达到能源强度降低16个百分点,碳强度降低17个百分点,二氧化硫排放减少8个百分点的目标,到如今“十三五”规划中,提高能源使用效率,降低排放已成为保障能源安全的重要目标。

大量研究已经从理论分析与经验研究层面探讨了何种因素对于能源生产率的提高产生了多大程度的贡献。一般认为能源生产率的变化主要源自于技术变化与结构变化,而普遍认为技术是带来能源生产率提高的重要因素(FisherVanden et al.,2004;Wang et al.,2014;齐志新、陈文颖,2006)。需要注意的是,开放条件下,技术变化不仅来自本国内部的创新也可能受益外商在本国投资所带来的先进技术,知识和管理经验的转移,而FDI所存在的技术外部性对于环境影响已受到研究者的重视和研究。在FDI和能源的关系的研究中,Hubler和Keller(2010)在keller(2004)技术转移和溢出文献的基础上,认为在发展中国家,FDI是降低能源强度的一种可能途径。Sbia(2014)指出,FDI对能源消耗存在负向影响即FDI可以节约能源。类似的,Elliot(2013)基于我国206个城市研究了FDI对能源生产率的影响,结果表明FDI可以提高能源效率。此外还有Luo(2007),Mielnik and Goldemberg(2002)等的研究中也证实了FDI的能源节约效应的存在;另一方面,也有研究认为FDI并未对能源生产率产生积极作用或作用并不明显,如Sadorsky(2010)使用GMM方法研究了股票市场发展和FDI对能源消费的影响,作者并未发现FDI和能源消费之间存在显著关系。虽然以上的研究并未得到一致结论,但其研究的共同点是认为技术对能源发挥作用是无条件的。继而也有研究认为不论本国的技术创新或是国际技术的扩散并不能自动实现,本国的技术创新依赖于本国的创新能力,外来技术在东道国进行传播,若东道国没有相应的能力吸收外来技术,则其对于生产率不能起到提高的作用。而普遍认为人力资本水平是决定技术水平以及技术发挥效应的关键因素。人力资本具有主观能动性,是技术创新的载体,是模仿、吸收外来技术的重要因素,内生经济增长理论将人力资本视为推动创新增长的重要推动力(Romer,1989);Nelson和Phelps(1966)提出受过教育的劳动力会促进对新技术的采用;而现有研究逐渐发现人力资本不仅会提高一国发展技术创新的能力,而且会吸收其他国家已经发展的技术(Benhabib和Spiegel,2005;Madsen,2010)。这些研究都为人力资本影响技术创新、吸收的程度提供了支持。因此在研究技术的能源效应中,人力资本的作用不可忽视。考虑人力资本能力来研究技术进步对能源生产率的影响在理论上具有一定研究意义,在现实中,对于如何推动国内技术水平的发展从而提高能与生产率,保障能源安全提供研究视角。基于以上分析,本文从技术来源角度,着重解决两个问题,即人力资本是否会影响技术发挥效应?国内技术创新和国外技术外溢对本国的能源生产率的影响是怎样的?

二、理论模型、数据来源

1. 模型设定及估计方法

传统的柯布道格拉斯生产函数描述了资本(K)、劳动力(L)与产出的关系,在柯布道格拉斯生产函数的基础上,学者认为,能源也是影响产出的另一要素,因此本文建立如下扩展的柯布道格拉斯生产函数:

其中,Y为产出,A代表一国的技术水平,E为能源消费量,α、β、δ分别为资本、劳动力和能源的产出弹性。i和t分别代表具体的省份和年份。本文的目的在于研究技术水平对能源生产率的影响,等式两边除以能源E,则能源生产率的回归函数如下:

技术进步来源于本国自主研发带来的创新和外来投资活动带来的技术溢出,无论是技术进步或是技术外溢都取决于本国人力资本水平的创新、吸收、模仿作用,因此本文用调查和研发的投资(R&D)、FDI分别代表国内自主创新和国外技术溢出,采用交互项hcit×fdiit与hcit×rdit代表人力资本吸收能力,同时为避免由于遗漏变量导致结果的偏误,参考已有研究,加入产业结构(industry)作为控制变量,为考查人力资本对本国技术创新和技术外溢吸收作用,本文构建两组回归模型用于比较,取对数后,建立能源生产率的回归模型如下:

与静态面板数据模型相比,动态面板数据模型可以更为适合解决回归模型中解释变量与随机误差项相关从而产生内生性问题的情况。系统GMM与差分GMM是两种常用的动态面板数据估计方法,差分GMM能够部分地解决遗漏变量和反向因果问题,系统GMM的好处首先在于对于存在非时变的遗漏变量问题时,估计将不再是有偏的。第二,在估计模型的右边存在内生变量时,工具变量的使用会使得系数的估计是一致的。综合上述分析,本文使用系统GMM进行参数估计。

2. 变量描述和数据来源

考虑到数据的可得性和连续性,我们选择了中国29个省1997年到2011年的数据,具体变量的选取和数据来源为:能源生产率是经济产出与能源消费量的比值,经济总产出用各地区国内生产总值GDP表示,为消除价格因素影响,此处将名义GDP以1997年为基年调整为各省市的实际GDP值,单位为亿元;能源消费量用各地区能源消费总量代表,单位为万吨标准煤,数据来自《中国能源统计年鉴》;FDI资本存量的计算本文参照shan(2008)中的方法,采用10.96%的折旧率,单位为亿元,数据来源于CCER;劳动力用年末就业人数表示,单位为万人,数据来源于《中国劳动统计年鉴》;资本存量采用永续盘存法计算得到,数据来源于《中国统计年鉴》;教育存量法是被学者普遍接受测算人力资本存量的方法之一,本文采用6岁以上人口的平均受教育年限作为人力资本(hc)指标,以大专及以上占比代表高水平人力资本(higher)。以上未经特殊说明的,数据来源于《中国统计年鉴》。

三、实证结果

下表显示了不同要素对能源生产率的影响,其中Lnep1报告了不考虑人力资本的创新和吸收作用时,两种技术途径对能源生产率的影响,与Lnep2中考虑以平均受教育年限作为吸收能力的人力资本作用下的两种技术来源对能源生产率的不同作用形成对比,更加直观的体现出人力资本提高技术效应的作用。由于不同的人力资本发挥不同的作用,而研究普遍认为水平越高的人力资本对技术发挥作用越强,因此Lnep3报告了高等水平人力资本作用下,技术水平对能源生产率的回归结果。而表1后两行AR(2)对应的P值和Sargan检验结果也说明模型设定合理性,工具变量选取有效以及残差序列不存在二阶自相关。

结果显示:滞后一期能源生产率、资本能源比、劳动能源比,第三产业占比的系数显著为正,说明以上指标对能源生产率的提高具有积极作用;而结果显示能源消费量的增加会抑制能源生产率,能源生产率是经济产出与能源消费量的比值,在产出不变时,能源消费量的增加会导致比值的降低。国内技术创新(R&D)和技术外溢(FDI)对能源生产率的影响在不同情况下的结果不同,表现为:(1)Lnep1为单独考查带来技术进步对能源生产率的影响的结果,FDI和国内创新的作用并不相同,R&D系数显著为负,意味着我国国内技术创新对能源生产率发挥着显著的抑制作用,而FDI的系数为正,但并不显著;(2)两种技术进步途径对能源生产率的提高没有发挥出积极作用,在一定程度上证实了技术不是自发形成的,本国创新和吸收能力不应该被忽视。Lnep2中,lnhc与lnfdi、lnrd的交互项分别表示了平均人力资本水平对FDI的技术外溢吸收作用和对本国国内技术进步的创新作用,交互项检验了国内技术创新,国外技术外溢技术效应的发挥是够受到人力资本的调节。结果显示,人力资本创新作用下的R&D的系数未发生改变,显著为负;而吸收作用下的FDI的系数显著为正,说明在考虑人力资本作用后,我国国内创新对能源生产率起到抑制作用,而FDI技术外溢则有助于提高我国能源生产率;(3)Lnep3报告了高水平人力资本作用下的回归分析,结果显示,R&D系数为正,且在1%的显著性水平下显著,而FDI的系数则呈现显著为负的结果,说明国内技术创新水平对能源生产率提高的作用的发挥取决于本国高水平人力资本水平,而高水平人力资本并不是我国FDI技术外溢效应发挥的必要因素。两个交互项的系数符号体现了应当在评价国内技术创新、国外技术外溢的能源生产率效应时应考虑东道国的人力资本水平,换言之,某种程度上,技术的能源效率的发挥受到人力资本的制约。

四、小结

本文证实了人力资本确实具有技术创新、模仿和吸收的能力;但在我国现有人力资本水平下,通过技术外溢对能源生产率的积极作用大于本国创新研发的作用,而人力资本对技术的创新作用主要是以高水平的人力资本为载体,高水平人力资本更有利于技术创新能力的提高。根据实证结果,本文就提高能源生产率提出如下建议:首先,技术进步是提高能源生产率的重要途径,因此要增加国内研发投资,鼓励外资在本国的投资活动,不断加强本国的技术研发水平。其次,人力资本作为技术进步的载体,在本国的技术研发中起到重要作用,同时,对于外来技术的吸收能力也是提高本国技术水平的重要途径,因此要加强对人力资本的重视,增加人力资本投资,提高人力资本积累水平。最后,人力资本水平越高,对能源生产率的促进作用越大。因此要不断优化人力资本结构,提高高水平人力资本的占比。

参考文献

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能源节约型技术进步 篇4

能源消费与经济增长之间的关系自工业革命以来就密不可分,能源的合理利用对确保经济持续增长来说是至关重要的。作为一个人口和经济迅速发展的大国,能源供需矛盾已经制约我国的经济发展。然而,在提高能源利用效率的同时,效率的提高并未很好地减少能源的使用量,反而能源消耗可能有所增加,即存在能源的回弹效应(Rebound Effects)。简单来说,能源使用效率的提高,虽然引致能源价格的降低,但在一定程度上又会增大能源消费量,如果能源消费增加量大于能源消费的减少量,总体能源消费水平将会增加,进而产生能源回弹效应。

国内外对能源回弹效应的经验研究,主要包括能源回弹效应测算的模型研究和实证研究两类。Saunders(1992)[1]借助新古典增长理论模型,证明了大多数技术水平的相对提高都会造成能源消费的增加。Saunders(2005)[2]采用了新古典增长理论,通过数字模拟,证明随着能源利用效率以及其他生产要素利用效率的提高,会直接导致相当大的能源回弹效应。邵兴军等(2012)[3]将资本的使用效率引入C-D函数中,总结得出在能源利用效率的不同大小区间,应如何采取对节能更有效的措施。

能源回弹效应测算包含了微观和宏观两个经济层面的实证研究。Douthitt(1986)[4]采用计量方法,选取加拿大家庭采暖部门的1981—1985年5年的截面数据测算出此部门在短期内的能源回弹效应为10%~17%,长期的能源回弹效应为35%~60%。周勇、林源源(2007)[5]利用新古典三要生产函数对我国宏观经济层面上的回弹效应进行测算,得出回弹效应在30%~80%之间波动。王群伟、周德群(2008)[6]运用基于DEA的非参数Malmquist指数法,对1993—2005年数据进行分析,研究结果表明我国区域间能源效率差异性较为明显。查冬兰、周德群(2010)[7]构建了一般均衡模型(CGE),分别分析了石油、煤炭和电力的利用效率提高4%后,整体经济对它们消耗的回弹效应分别为32.17%、32.28%和33.06%。

基于上述分析可以发现,对能源回弹效应定量实证研究相对较少,缺乏对我国能源消费的各行各业的能源回弹性效应研究。本文从7大产业角度考虑,采用2009—2015年产业面板数据对回弹效应的大小进行估算,对各产业部门投入产出关联效应的宏观层面的能源回弹效应进行了扩展测算研究。

二、回弹效应估算模型

由于中国能源价格的非市场性以及数据的不易获得,本文采用新古典经济增长理论,按照索洛余数的方法计算技术进步贡献率,进而估算技术进步引起回弹效应。考虑三要素的新古典生产函数模型,则其总量生产函数为:

其中:Yit是产业i时间t的实际GDP;Ait表示技术进步,设定Ait=Aitexpn;Kit是产业i时间t的资本存量;Lit是产业i时间t投入的劳动;Eit是产业i时间t的投入的能源。通过使用C-D函数可以估计产业技术进步贡献率。

产业生产函数为:

两边取对数得:

参数α,β,γ分别表示为资本、劳动和能源的产出弹性,通过线性回归可以获得α,β,γ的值。在考虑能源投入的三要素生产函数中,设gY、gK、gL和gE分别表示经济产出、资本投入、劳动投入和能源投入的增长率,根据索洛的思想,则:

其中:gA为索洛余数,代表广义技术进步,根据索洛余数简单估算技术进步贡献率:

在获取同样能源服务的情况下,技术进步会使所需要的能源投入降低,但是同时提高能源效率使经济有所增长,所以由技术进步而减少的能源消费会部分被回弹效应(Rebound Effect)所抵消。

设t-1年的能源强度为EIt-1=Et-1/Yt-1,理论上技术进步节约的能源量为:

由σ能够计算出由于技术进步产生的增加的经济产出和伴随其增加消费的能源:

综合以上公式得出t年因技术进步产生的回弹效应为:

式(8)表明回弹效应由两个方面决定:一是技术进步使得能源强度降低从而使能源消费降低;二是技术进步使得经济扩张从而使得能源消费增加。回弹效应为这两个方面的比值。

三、实证分析

1、数据来源及处理

选取的数据样本为2009—2015年中国7个产业的面板数据,即农林牧渔业、采矿业、制造业、电力燃气及水的生产和供应业、建筑业、交通运输及仓储和邮政业、批发和零售业。由于没有资本存量的统计数据,本文将资产投入Kit的测算以2009为基准年,采用张军等(2004)[8]在计算省际资本存量所计算得出的折旧率(9.6%),按永续盘存法以2009年为不变价格计算各产业各年的资本存量。其中,2009—2015年的固定资产投资数据和投资品价格指数都取自《中国统计年鉴》。本文选取劳动的工资收入作为劳动投入量的替代,因而数据Lit,Eit,Yit均取自于《中国统计年鉴》。

2、面板数据单位根检验

对面板数据采用Levin,Lin,Chu检验方法,原假设为存在单位根,即满足原假设的面板数据是非平稳的。变量ln Y、ln K、ln L、ln E及其一阶差分的检验结果见表1。

从表1可以看出,变量ln Y、ln K、ln L、ln E是非平稳序列,而Levin,Lin,Chu检验方法表明4个变量的一阶差分是平稳的,故4个变量ln Y、ln K、ln L、ln E均满足一阶单整性。

3、面板数据协整检验

由于4个变量都是一阶单整的,如果面板数据存在协整关系,则可以估计模型的长期均衡关系。本文采用Pedroni(1999)的协整检验方法,原假设是没有协整关系,允许异质面板的存在,检验结果见表2。

由统计检验值可知,在10%显著性水平下拒绝不存在协整关系的原假设。所以经济产出、资本存量、劳动投入和能源投入之间存在长期的稳定关系,即它们的面板估计不存在伪回归问题。

4、Husman检验

原假设为应建立随机效应模型,进行Husman检验,结果如表3所示。

由于Hausman Test统计量(W)是1.74,p值是0.62,大于0.05,接受原假设:随机影响模型中个体影响与解释变量不相关,故得出结论可以将模型设定为随机模型。

5、计算结果

在验证了式(3)的生产函数中的变量存在协整关系后,采用固定效应模型进行面板估计,回归结果见表4。

(注:表中的检验水平为5%。)

式中:R2=0.9880

根据回归结果可知资本、劳动、能源的产出弹性α、β、γ分别为0.142,0.670,0.119,R2在0.95以上,表明拟合效果很好。

由表3估计结果,结合公式(4)~(5)计算出各产业技术进步贡献率,结果见表5。

结合公式(5)~(8)计算出各产业技术进步带来能源节约量和带来的经济增长而引起的能源消费量和反弹效应,结果见表6。

从表6、7、8和图1可以看出,2009—2015年林牧渔业、采矿业、制造业、电力燃气及水的生产和供应业、建筑业、交通运输及仓储和邮政业、批发和零售业都存在能源回弹效应。其中,制造业和农林牧渔业平均较低,分别为12.5%和16.5%,而电力燃气及水的生产和供应业最高,为227.0%,其次为交通运输及仓储和邮政业,为183.8%。电力燃气及水的生产和供应业、建筑业、交通运输及仓储和邮政业、批发和零售业回弹效应都大于100%,即出现了“逆反效应”。

四、结论

在新古典三要素生产函数的框架下,采用2009—2015主要产业数据,按照索洛余值的方法得出C-D生产函数估算技术进步贡献率,进而估算了考察期间中国不同产业由技术进步引起的能源消费的反弹效应,得出以下结果。

第一,本文研究的不同行业的短期能源回弹效应波动相对剧烈。无法反映通过提高技术来提升能源利用效率进而节约能源消费量的措施是否可行。

第二,农林牧渔业、采矿业、制造业、电力燃气及水的生产和供应业、建筑业、交通运输及仓储和邮政业、批发和零售业七大产业的能源产出弹性水平较低。回归结果显示资本的产出弹性为0.2352,劳动力的产出弹性为0.1218,能源的产出弹性为0.1399,这说明七大产业的人力资本和能源产出弹性较低,技术水平还有待提高。

第三,各单独年份和各产业之间的回弹效应值差异较大。相比之下,电力燃气及水的生产和供应业回弹效应最高,交通运输及仓储和邮政业、制造业和农林牧副渔业回弹效应较低。因此,电力燃气及水的生产供应业、交通运输及仓储和邮政业、建筑业和批发零售业这些产业更需要提高能源价格的政策,以实现既定的节能目标。

参考文献

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