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我国能效技术扩散的影响因素、问题及建议

2019年07月03日来源:《中国能源》2019年06期作者:朱彤 从博云

摘要:20世纪80年代以来,我国一直将“节能增效”作为能源政策方针的一部分,并在节能管理和能效提升等方面取得了很大进步。本文在分析能效技术扩散的“三个阶段”,“六类影响因素”的基础上,针对对我国能效技术扩散和能效管理过程中存在的“五大问题”,从推进能源市场化改革、构建多种节能与能效机制、理顺能效监管和信息披露等等四个方面提出促进我国能效技术扩散的政策建议。

关键词:能效技术;扩散;影响因素

基金项目:本文系国家社科基金重大项目“中国制造2025”技术路径、产业选择与战略规划研究(编号:15ZDB149)成果;中国社会科学院登峰战略优势学科(产业经济学)成果

早在20世纪80年代初,我国就确立了“能源开发与节约并重,把节约放在首位”的政策方针,并逐步形成较为完善的节能管理体制和节能与能效激励政策体系,在节能与能效提升方面取得了很大成绩。2018年CCEEE的研究报告显示,2000年到2016年,全球工业部门能耗下降幅度不到20%,而中国工业部门的能耗在2006年到2016年的10年时间里就下降了43%,下降速度超过IEA国家能耗下降速度。这些成绩的取得与我国能效技术的扩散与传播紧密相关。能效技术是指在能源勘探、开发、加工、运输和能源使用过程中提高能源利用效率,促进能源节约的技术。以各种政策鼓励新技术采用,提高能效,实现能源节约一直是我国节能减排的重要途径。但是这种推行方法仅考虑能效技术的“正外部性”特点,过多依靠行政方式推行,并且不重视能效技术扩散的规律和特点,在政策实际实施过程中往往出现“效率低”、“成本高”等问题。本文从现有研究很少关注的能效技术推广和技术扩散的特征出发,探讨了影响能效技术推广和扩散的因素,分析了我国节能与能效技术推广过程中存在的问题并提出有针对性的建议。

CCEEE:《中国能源效率2018报告》。

1能效技术扩散的路径与影响因素

经济学家通常将技术演进的过程分为发明(invention)、创新(innovation)、扩散(diffusion)和产品使用(product use)4个阶段,但技术扩散显然是其中的一个关键环节。因为技术扩散与产品使用之间的互动和正向反馈,对一种发明、创新最终能否形成有竞争优势的工艺和产品,能否成为市场主导产品至关重要。因此,对能效技术扩散的路径特征与影响因素进行研究是能效研究的一个非常重要的主题。

1.1能效技术扩散的3个阶段

作为一种技术,能效技术须依赖某一载体,与之结合形成一种技术产品或服务,进而通过扩散实现整个能效技术的经济价值。因此,能效产品与服务的扩散过程即能效技术的扩散过程。绝大多数的能效技术,譬如变频技术、LED技术、智能温控技术等诸多技术,都是通过将其转换成能效产品(诸如变频空调(热水器)、LED照明灯和智能恒温箱等产品),通过用户的购买和使用来实现扩散。

能效技术扩散与其他技术一样都遵循S形扩散规律(Jaffe A B,Newell R G,Stavins R N,1999),即3个阶段:导入阶段,加速扩散阶段和扩散速率递减直到终止阶段。能效技术扩散的3个阶段呈现不同的特点,见图1。

1能效技术S形扩散曲线

在导入阶段,由于消费者对原有技术的路径依赖,加上采用新的能效技术的风险,新的能效技术采用比例较低,扩散速度相对缓慢。一般来说,最先采用新能效技术的主要是一些乐于“尝鲜”,或者对“节能”高度偏好和敏感的用户,并通过他们所形成的广告效应进一步实现下一阶段的扩散。与现有能效技术相比,新能效技术的节能效果越好,使用越便利,就越容易被新用户所接受,技术扩散速度也就越快。

随着第一批采用新能效技术的使用者获得收益,新能效技术成本下降和性能进一步完善,能效技术进入加速扩散阶段。在技术加速扩散阶段,有两个关键经济因素相互作用和强化,不断推动能效技术扩散。

一是节能技术及其配套产品和服务之间存在的网络外部性。具有网络外部性的技术和产品达到启动规模后会产生加速扩散的正反馈效应。例如,太阳能热水器在政策激励下使用规模达到所需最低生产数量(超过网络外部性所需要的阈值),引发太阳能热水器市场的网络外部性,使得该市场上相关辅助设备提供商增多,进而太阳能热水器所具有的功能和价值也随之增加,反过来配套产品促进太阳能热水器的扩散。这样便形成一个正反馈调节过程,随着双边产品和功能不断增多,在一段时间内与太阳能相关的多个市场都将实现快速发展,并不断通过该过程促进太阳能热水器的扩散与推广。

二是规模经济性。新的能效技术随着市场份额增加,生产规模扩大,生产成本会快速下降,成本和价格降低加速新能效技术市场占有率的提高。网络外部性与规模经济性的作用之间彼此相互强化,新的能效技术进入加速扩散阶段。

经过一段时间的加速扩散和市场份额提升,能效技术扩散速度逐步放缓,最终这种能效技术趋于饱和,扩散速度趋向于零,这种能效技术的扩散进入终止阶段。而随着这种能效技术进入第三阶段,这种技术在扩散的第二阶段产生的新的能效技术也逐步进入第三阶段。这样整个能效技术的扩散过程就形成了一个完整的、相互衔接的循环。在第一种能效技术终止扩散时,所有的能效技术都通过技术创新得到改进,或出现能够进一步改进或替代原有能效技术的新型创新型技术。

除了这些特征之外,整个能效技术扩散的过程还受到来自能效技术本身、能效技术信息、能效技术市场、能源市场和政府监管等多方面的影响。比如,政府将能效技术标准作为强制性规定和政策,很大程度上就可以直接加速能效技术扩散的过程。如果政府的能效标准高于该技术的所能达到的标准,则该技术会直接退出市场,停止扩散过程(Newell,Richard G.,Adam B.Jaffe and Robert N.Stavins,1999)。

1.2能效技术扩散的影响因素

理论上,能效技术将沿着S型曲线扩散,但不是所有的能效技术都能被市场接受,成功实现扩散。能效技术扩散过程中存在着很多影响技术扩散的因素(Suchismita Bhattacharjee和AndrewP.McCoy,2012)。概括起来,影响能效技术扩散的因素主要有:能效技术本身、能效技术的相关信息、能效技术或服务市场发育程度、能源市场的性质与定价方式、能效技术的综合成本和外部激励政策等。

1)能效技术本身的影响,主要是指能效技术的“质量”(能效技术的节能效果)和技术的复杂程度对技术扩散的影响。能效技术的节能效果直接关系到能效技术能否给用户节省更多的能源,带来更多的收益。使用能效技术的节能量与未使用能效技术时的节能量的差值越大,则能效技术在寿命周期内给用户节省的能量就越多,在其他条件不变情况下将会为用户带来的收益也会更多,因此也更易于传播。

能效技术的复杂程度主要通过观念和认识层面影响经济主体的决策。相比简单和易于操作和使用的技术,经济主体更难以接受复杂的,难以操作的技术。因此能效技术越简单、越易操作,其扩散速度和范围也就越大。

2)能效技术的相关信息也是影响能效技术扩散的基本因素。这一影响主要包括如下几个方面:首先,信息的可获得性,即用户能否获得新能效技术的相关信息,如果缺乏一种新能效技术的相关信息,这种新能效技术根本不可能进入用户决策的选项。其次,用户获得信息的完整性。虽然用户获得的信息永远不可能“完美”,但从影响用户对节能与能效技术决策角度来看,信息的完整性与精确性非常关键。比如,传统的能效消费账单缺失很多信息,消费者很难从中了解其能源消费模式及能源价格形成方式,这导致其对能效技术和能源消耗产品的认知严重不足,同时也极大的增加用户的信息成本。最后是信息的可靠性。从能效技术推广角度看,销售者往往有夸大节能效果的动机,导致消费者对卖方提供的数据不信任,进而阻碍能效技术扩散。

3)能效技术或服务市场的发育程度。能效市场可以降低能效技术或服务的交易成本,促进信息的传播,给能效技术创新者带来回报。通过市场,能效技术的需求者可以更加便捷的获得能效技术及相关信息,能效技术提供者也可以更加准确地把握市场需求,进而减少双方进行能效技术交易的成本,促进能效技术的扩散。能效技术或服务市场还能给能效技术创新者创造相应的收益,这进一步激励技术创新者进行新的能效技术的研发与创新。而更多的能效技术将会吸引更多的能效技术需求者和相关服务提供商,从而进一步促进能效技术的传播。

4)能源市场性质与定价方式。能源市场的性质和价格形成方式可以直接影响能源近期和远期的价格,从而影响能效技术的预期收益,最终影响能效技术扩散速度。由于能源的特殊属性使得能源的价格(尤其是电价)在很多国家受到政府政策和大型能源公司的直接干预,导致能源价格不能真正反映市场供求。其结果是消费者和能效技术投资者无法获得未来能源定价信息。如果定价过高,则会对能效技术投资形成过度的激励,如果能源定价过低,则会刺激消费者过度消费能源,从而抑制对能效技术的投资。

5)能效技术的综合成本。能效技术的综合成本既包括技术产品本身的投资成本,也包括隐性成本。能效技术投资成本越高,周期越长、风险越大,能效技术扩散的速度越慢,扩散的范围越小。隐性成本主要指学习成本,其主要取决于对先前技术的依赖程度和新能效技术的复杂程度。对旧技术依赖程度越小,新能效技术越简单,隐形成本越低,该技术就越容易得到扩散和推广。

6)政策激励和补助。能效技术的外部性使企业或个人无法通过市场获得能效技术研发和扩散的全部经济收益,导致能效技术研发和供给不足,从而严重阻碍能效技术的扩散。因此,各国都会对能效技术研发和应用推广实施财政和税收激励政策。如果市场主体投资能效技术无法获得政府财政和税收补贴,采用低效措施又不会受到税收上的处罚,市场主体将更加倾向使用传统低效的技术,进而阻碍能效技术的采用和扩散(曹兴,柴张琦,2013)。而当能效技术进入第二和第三阶段,补贴退坡速度过慢或过晚退出补贴政策都将影响整个能效技术扩散的正常进程,并造成政策和资金的浪费。

2我国能效技术推广过程中存在的问题

我国一直重视节能与能效技术推广工作,并建立了较为完整的节能与能效法律制度与管理制度,节能工作也取得了显著成效。然而,从能效技术扩散角度看,我国节能与能效技术推广仍存在不少问题。

2.1能效信息不透明与信息披露不充分

我国实行了强制性能效标识制度和建筑物节能条例等政策措施。目前,仅有家用电器“能效标识制度”实施效果较好,对消费者购买行为起到了很好的市场引导作用。建筑节能等方面还存在能效信息不透明和信息披露不充分问题。比如,建筑节能和能效信息披露不及时,各地披露范围差异较大,信息披露不充分,信息披露的强制力不够,对于建筑建设和使用过程中节能的引导作用很弱,不利于建筑节能与能效技术采用和推广。

2.2能源价格对节能与能效技术扩散的激励作用受限

能源价格对节能与能效技术的激励作用主要体现在两个方面:一是能源价格充分反映能源服务的市场价值,使能源价格与用户的价值评价匹配。比如,在电力需求高峰且电力供给紧张的时段,电力价格上涨自动调节高价值电力需求与供给的匹配,低价值电力需求则因价格高而主动减少在高峰时段的需求(相当于高峰时段的节能)。二是能源服务基准价格高,用户用能成本高能够激励用户主动购买节能和高能效技术,从而有利于节能和能效技术的推广。

目前,我国成品油零售价格属于国家指导定价,电力市场化改革处于试点阶段,零售电价主体依然是政府定价,能源价格对能源服务优化配置的作用难以实现。加上电、气、供热等能源服务具有公共服务属性而导致低定价政策导向,使用户的节能和提高能效主动性低,从而限制了能源价格对节能和能效技术扩散和推广激励作用。

2.3节能与能效市场化机制进一步发展面临多种障碍

合同能源管理是20世纪70年代在美国和加拿大等国发展起来的、基于市场运作的节能新机制。合同能源管理的实质是一种以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式,用户可以使用未来的节能收益为工厂和设备升级,以及降低运行成本。基于这一机制运行的专业化公司就是“节能服务公司”。

20世纪90年代以来,我国开始支持和鼓励节能服务公司以合同能源管理机制开展节能服务,并制定了一系列鼓励政策,包括享受财政奖励、营业税免征、增值税免征和企业所得税免三减三等优惠政策,极大推动了节能服务市场发展。2017年,节能服务产业产值已经达到4000多亿元。

然而,我国市场化节能机制进一步发展仍然面临多种障碍,主要表现在:一是由于现行节能法律约束力弱,缺乏强制性规定,对能源利用效率低的企业或行为没有有效的惩罚措施,导致企业缺乏实施节能项目的动力;二是节能服务公司属于轻资产公司,银行信用评级低,难以提供符合银行贷款要求的担保或抵押资产,以合同能源管理方式实施的节能项目难以从银行融资。三是信用环境较差。节能服务公司提供了节能服务后,计量和结算面临用户“毁约”或不足额支付风险,抑制节能服务公司开拓市场的积极性。

2.4以行政手段推广节能与能效技术成本较高

我国一直很重视节能工作,特别是在技术替代实现节能方面,但在实施过程中主要以政府主导,采用行政问责制。比如,通过将减排和能效任务层层分解,通过自上而下的强制协议将任务完全摊派到企业进而实现落实,这样往往无法真正实现能效技术推广和能效水平提升(Jaffe,Adam B.and Robert N.Stavins,1995)。以行政手段推动节能和能效技术的推广与应用,尽管短期内见效快,但这种强制性“一刀切”的做法,完全不考虑企业作为实施主体的自主性和选择权,必然抬高节能和能效技术推广的经济成本,导致“过度替代”等不利后果。例如,我国长期以来实施的燃煤发电机组“上大压小”政策(张树伟,2014),从最初要求关停10万kW以下的燃煤发电机组,到2018年要求关闭所有煤耗和排放达不到超低排放的30万kW燃煤机组。这一政策没有考虑到当前能源转型大趋势下,随着波动性风、光电比例的大幅增长,燃煤发电机组将逐渐从基荷机组转向为波动性可再生能源电力调峰机组。在这种情况下,无法满负荷运行的大型燃煤机组煤耗和排放指标都将远远高于30万kW以下的机组,反而导致能耗和排放指标的上升,同时推高能效技术推广和实施的成本。

2.5节能与能效技术补贴的错位与错配

节能与能效技术有较强的正外部性,各国均采用补贴政策鼓励用户采用节能和能效技术。为使财政资金利用效益最大化,这类补贴应充分考虑节能与能效技术采用与扩散的特点。正常情况下,政府补贴应该对处于扩散第一阶段的能效技术扩散,以使能效技术应用规模达到临界值,进入正反馈循环的第二阶段;在能效技术扩散的第二阶段,政府补贴应该逐步退出,因为随着采用该技术的用户规模增加,能效技术成本将会快速下降而被更多的用户所接受。

然而,我国现行的“节能补贴”存在“错位”问题,即大都针对已经实现商业化推广,已经在市场上流通的节能与能效技术。这类技术大都已经发展进入到技术扩散的第二阶段,即没有政府补助该技术产品也能在自身规模效应和网络外部性的作用下实现技术扩散。

此外,“节能补贴”的补贴对象存在着“错配”问题,即补贴对象往往是有购买能力的用户,那些没有能力购买能效技术产品的潜在用户往往使用能效更低的产品。而从能效技术扩散角度看,这些没有能力购买能效技术产品的用户,往往才是真正需要激励和补贴的用户。

3加快我国节能与能效技术扩散的政策建议

我国开展节能和能效提升活动的通行做法是以行政手段为主,很少考虑能效技术扩散的规律。为了进一步提高能效技术替代的效率,应在充分考虑能效技术扩散规律基础上,理顺政府能效监管体系,并通过推动相关体制、机制建设,利用市场化手段推动我国能效技术扩散。

3.1加快推进能源市场化改革,使市场成为能源资源基础配置机制

一个能够充分反映市场价值和供需匹配的能源价格机制是能效提升的基础。这就要求能源行业的竞争环节(包括煤炭行业、电力行业的发电和售电、油气行业的上游和下游)充分开放竞争,价格通过市场竞争形成,而自然垄断环节(油气管网和输配电网)做到政府有效监管。目前,我国电力行业与油气行业的自然垄断环节的有效监管制度建设刚刚起步,妨碍了竞争环节的有效竞争,同时竞争环节也没有实现充分开放竞争,市场远没有成为基础配置机制。煤炭行业尽管竞争程度最为充分,但由于资源、环境税费比较低,煤炭市场竞争导致的资源与环境代价过高,煤炭价格过低,也不利于节能和能效的提升。因此,必须加快推进能源市场化改革,推动市场开放,加强有效监管,使市场真正成为能源资源的主要配置机制。

3.2构建灵活有效的节能与能效服务机制

在能源市场化基础上,构建一个充满活力的节能与能效服务市场,是加快推动节能与能效技术扩散的有效手段,是实现“要我提高能效”到“我要提高能效”转变的有效途径。目前看,我国应借鉴国际经验,大力推动如下三种市场化的节能与能效服务机制。

一是合同能源管理机制。从当前实践看,要进一步提升合同能源管理机制对我国节能与能效提升的促进作用,必须解决现有融资评价体系与轻资产服务类公司不匹配的问题和信用环境妨碍服务合同持续执行问题。

二是电力需求侧管理机制。电力需求侧管理是指电力行业(供应侧)采取行政、经济、技术等各种措施,鼓励用户(需求侧)采用各种有效的节能技术改变需求方式,在保持能源服务水平的情况下,降低能源消费和用电负荷。特别是,应大力完善基于市场价格来调节用户负荷需求和用电模式的需求相应机制,促进节能与能效技术扩散。

三是可交易节能证书机制。可交易节能证书又叫“白色证书”,产生于欧美国家的实践。它是指由政府部门为特定的责任主体制定节能目标(配额),责任主体需要在规定期限内完成。超额完成节能目标的责任主体与没有完成节能目标的责任主体可以通过市场交易来实现节能责任目标的“平衡”。这种节能证书的市场化交易机制可以促进企业主动采用先进节能和能效技术,有效降低社会的节能成本。

3.3健全政府节能与能效监管体系

节能与能效市场是一个典型的具有正外部性的市场,只有在更加健全的能效监管体系和法制体系的基础之上,通过适当的制度安排,才能真正改善其外部性问题,进而刺激企业和研究机构的能效技术研发投入,提高能效技术和能效服务的供给水平。

我国目前的节能与能效监管体系存在“节能与能效监管工作多部门监管,但没有机构专门负责到底,节能监管真空和重叠等监管不平衡”等问题。我国需要对现有的节能与能效管理体制进行梳理和整合,成立专门的节能管理机构,使“节能优先”的能源战略目标真正落到实处,“节能”真正成为国民经济与社会发展的“第一能源”。

此外,政府应该加强对促进能效技术扩散的非政府组织(NGO)的扶植和培育,通过引导非政府组织参与到能效技术研发、扩散和能效标准制定的各个环节,激发他们在提高能效标准和促进能效扩散过程中的积极性,同时使他们逐步成为能效监管体系的一部分,使他们能够真正成为政府行为和企业行为的监督者,成为能效技术扩散的助推者,从而形成一个相互促进相互制约,但又十分紧密的能效监管体系。

3.4利用“强制披露+行业自查”完善能效信息披露制度

政府可以通过强制性信息披露政策,引导企业按照规定的格式进行产品节能和能耗信息的披露,可以较好地解决能效技术市场上信息“不完全”和“不对称”的问题。将“能效标识”成功的经验不断推广到其他行业和产品上,推动能效信息的标准化建设。同时政府应该引导协会和企业发挥其自身信息优势,使能效信息通俗化,使披露的能效信息跨产品具有可比性,使得消费者能够正确地理解信息并作出合意的决策。

此外,还应该充分发挥行业自治功能,利用行业协会引导企业在自愿的基础上推广“协会的能效认证和能效标识制度”,提高行业的标准化水平进一步降低行业信息成本。而行业协会作为一个信息汇聚的平台,可以充分发挥自身的专业优势和信息优势实现对于所披露的能效信息的审查和监督,进一步降低政府对能效技术和能效技术市场的直接干预,减少能效信息失真的问题。

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从博云,中国社会科学院研究生院

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