我國碳鎖定原因分析及解鎖策略

我國碳鎖定原因分析及解鎖策略

在全球氣候變暖備受關(guān)注的國際大背景下，從《京都議定書》到“巴厘島路線圖”再到“哥本哈根會議”，世界各國都在為解決全球氣候變暖問題而努力，大部分科學家認為自工業(yè)革命以來大量的溫室氣體排放是導致全球氣候變暖的罪魁禍首。我國作為發(fā)展中大國，高度依賴化石能源的粗放型經(jīng)濟增長使得我國面臨來自控制溫室氣體排放的巨大壓力。2009年哥本哈根氣候大會上，我國確定了到2020年單位GDP碳減排40%～45%的目標，然而作為化石能源占整體能源結(jié)構(gòu)92.7%的高碳經(jīng)濟結(jié)構(gòu)國家[1]，既要快速發(fā)展經(jīng)濟提升國家綜合實力，又要大幅度降低碳排放，走出一條低消耗、低污染、低排放的新型工業(yè)化道路，必然面臨許多挑戰(zhàn)。如何在完成工業(yè)化的同時避免“碳鎖定”，避免像工業(yè)化國家那樣成為“碳復制品(CarbonCopies)”，成為我國發(fā)展低碳經(jīng)濟的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外關(guān)于低碳經(jīng)濟的研究很多，不少學者提出通過大力發(fā)展可再生能源，加強國際合作，提高民眾低碳意識等措施來促進低碳經(jīng)濟發(fā)展，減緩氣候變化。但關(guān)于低碳經(jīng)濟發(fā)展中可能遇到的阻礙因素探討較少，國外學者GregoryC.Unruh首次使用“碳鎖定(CarbonLock-in)”的概念來解釋障礙產(chǎn)生的原因，而國內(nèi)在相關(guān)方面的研究仍存在不足。本文從碳鎖定的基本內(nèi)涵出發(fā)，結(jié)合我國的經(jīng)濟發(fā)展概況，分析低碳經(jīng)濟發(fā)展中所遇障礙產(chǎn)生的根本原因，并從技術(shù)和制度角度提出解除碳鎖定的政策建議，為我國低碳政策的制定提供決策參考。1“碳鎖定”的基本內(nèi)涵西班牙學者GregoryC.Unruh在1996年的《理解碳鎖定》一文中首次提出了“碳鎖定”的概念[2]，并相繼發(fā)表了《解除碳鎖定》[3]、《碳鎖定的全球化》[4]等文章來加深對“碳鎖定”內(nèi)涵的理解。國內(nèi)學者對該概念的關(guān)注不多，莊貴陽(2007)、王毅(2009)在能源政策和氣候變化的研究中有所提及[5-6]，謝來暉在Unruh的研究基礎(chǔ)上指出了碳鎖定、解鎖與發(fā)展低碳經(jīng)濟之間的關(guān)系[7]，等等。理解“碳鎖定”，首先要從作為其基本要素的技術(shù)鎖定和制度路徑依賴開始。20世紀80年代中期，不少學者開始使用“技術(shù)鎖定”的概念來描述技術(shù)變遷中的路徑依賴現(xiàn)象，即技術(shù)和技術(shù)系統(tǒng)沿著特定的路徑發(fā)展，使得擺脫該路徑越來越困難，成本越來越高昂，使得它們在更長的時間里趨于維持存在狀態(tài)，并抵制潛在的更優(yōu)的技術(shù)及技術(shù)系統(tǒng)的競爭，形成“鎖定”。關(guān)于技術(shù)鎖定，最為流傳的就是QWERTY鍵盤的例子[8]：目前通用的QWERTY鍵盤在歷史上并不是同期效率最高的鍵盤，但由于鎖定效應，效率更優(yōu)的Dvorak鍵盤即使能節(jié)約20%～30%的時間，也無法替代QWERTY鍵盤[9]。隨后，美國經(jīng)濟學家、諾貝爾經(jīng)濟學獎得主道格拉斯·諾斯把“技術(shù)鎖定”和相應的“路徑依賴”概念引入到制度變遷的理論研究中，諾斯指出，收益遞增和有顯著的交易費用所決定的市場不完全性是導致制度變遷中路徑依賴現(xiàn)象產(chǎn)生的兩個主要原因。制度變遷中的路徑依賴指變遷中存在報酬遞增和自我強化機制，這種機制使制度變遷在選擇了初始路徑以后在既定方向的發(fā)展中自我強化。它會導致低效制度均衡的長期存在，并且不易發(fā)生改變[10]?；诩夹g(shù)鎖定和制度路徑依賴理論，Unruh提出了碳鎖定的概念。Unruh指出，盡管可以采取提高能效、節(jié)碳技術(shù)以及使用無化石燃料能源等方法來減緩氣候變化，然而節(jié)碳技術(shù)的擴散卻比較艱難。究其原因，與當今世界工業(yè)化的重要特征密切相關(guān)。對化石能源高度依賴的技術(shù)，自工業(yè)革命以來成為主導技術(shù)盛行于世，政治、經(jīng)濟、社會與這些技術(shù)聯(lián)合起來相互演進，形成了一個“技術(shù)-制度復合體”(Techno-InstitutionalComplex，簡稱TIC)[2]，這種“技術(shù)-制度復合體”是由技術(shù)系統(tǒng)和管理其擴散和應用的公共與私營機構(gòu)組成的，使得工業(yè)經(jīng)濟處在碳鎖定的狀態(tài)，尤其是鎖定在碳密集的化石燃料能源系統(tǒng)[11]。通俗來講，化石能源技術(shù)系統(tǒng)長期保持報酬遞增狀態(tài)，越來越多的企業(yè)在利益驅(qū)動下成為此技術(shù)系統(tǒng)的組成部分，相關(guān)的社會、政治、經(jīng)濟制度與化石能源技術(shù)體系相互依存，形成穩(wěn)定的技術(shù)制度系統(tǒng)，這種技術(shù)制度系統(tǒng)會抵制變化的產(chǎn)生，逐漸形成鎖定。受益于現(xiàn)有制度的參與者不愿意進行改變，這就進一步強化了現(xiàn)存技術(shù)系統(tǒng)的鎖定，鎖定效應妨礙低碳或零碳等氣候友好型技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)化經(jīng)濟受此正反饋機制的影響，就很難從碳鎖定境況中擺脫出來。進一步地，Unruh對碳鎖定的來源進行了深入分析。(1)企業(yè)層面產(chǎn)生技術(shù)鎖定。由化石燃料技術(shù)、基礎(chǔ)設施、相關(guān)企業(yè)及用戶之間錯綜復雜的系統(tǒng)關(guān)系所構(gòu)成的網(wǎng)絡外部性會進一步增強企業(yè)的技術(shù)鎖定。(2)相關(guān)的標準和慣例會產(chǎn)生戰(zhàn)略性的鎖定，比如大多數(shù)美國經(jīng)濟部門仍然使用英國的重量和尺寸標準，而不考慮度量系統(tǒng)的利益和政府為了改變此標準所做的努力。(3)大規(guī)模融資的使用對象仍然集中在化石燃料能源系統(tǒng)，用以提升其主導技術(shù)的核心競爭力。(4)伴隨化石能源技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生的各種正式和非正式的社會機構(gòu)以重要途徑影響“更優(yōu)”替代技術(shù)的擴散和廣泛使用。比如技術(shù)聯(lián)盟、行業(yè)協(xié)會、社會倫理、新聞媒體等。表1簡單總結(jié)了演化過程能產(chǎn)生鎖定的“來源”。2我國碳鎖定的重點領(lǐng)域人類活動帶來氣候變化的根源在于多樣性的生產(chǎn)和消費模式。在實現(xiàn)工業(yè)化的過程中，為了滿足消費者日益增長的商品和服務需求，大多數(shù)國家采用的是碳源性的化石能源技術(shù)，技術(shù)應用過程中產(chǎn)生的大量二氧化碳等溫室氣體，與交通運輸、發(fā)電、工業(yè)以及建筑業(yè)等密切相關(guān)，這些部門通過基于化石燃料能源開采、運輸、燃燒及終端利用技術(shù)的復雜系統(tǒng)滿足社會大眾的旅行、取暖、照明等基本需求[2]。下面將對我國的主要耗能領(lǐng)域發(fā)電、汽車消費及建筑能耗領(lǐng)域的碳鎖定現(xiàn)狀進行描述，并分析低碳經(jīng)濟發(fā)展中阻礙產(chǎn)生的根本原因，以探討更好的解鎖策略。2.1發(fā)電領(lǐng)域2009年，我國基建新增生產(chǎn)能力繼續(xù)保持較大規(guī)模，基建新增發(fā)電設備容量8970萬千瓦；新增220千伏及以上輸電線路4.03萬千米，變電設備容量2.72億千伏安。截至2009年底，全國發(fā)電設備容量87407萬千瓦，同比增長10.23%。其中火電裝機容量高達74.6%，水電為22.51%，而風電并網(wǎng)與核電分別占總裝機容量的1.85%和1.04%。從低碳經(jīng)濟的角度來看，目前應用最廣的火電技術(shù)相比其他發(fā)電技術(shù)來說，發(fā)電效率較低，對化石能源的依賴程度最高，碳排放大，污染嚴重，可以認為是發(fā)電行業(yè)的劣技術(shù)，卻成為市場上的主導技術(shù)，其發(fā)電設備裝機容量占全部設備容量的比例高達74.6%。燃煤汽輪機和內(nèi)燃機發(fā)電等火電技術(shù)作為市場主導技術(shù)，吸引了更多的企業(yè)進行投資。盡管我國已開始對不合格的小火電廠實施關(guān)停政策，但火電技術(shù)的專業(yè)化和高認知度使得原有的大型火電廠繼續(xù)保持其主導技術(shù)的市場地位，先進的火電技術(shù)如超(超)臨界技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)技術(shù)、循環(huán)流化床(CFB)技術(shù)、大型熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和大型空冷技術(shù)等短期內(nèi)應用較少。趙潔等對未來火電結(jié)構(gòu)的預測也說明了這一點(表3)[12]。電廠作為投資大的項目，具有較長的壽命周期，改變已有的技術(shù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)系統(tǒng)需要高昂的成本，這會加劇碳鎖定。2.2汽車消費領(lǐng)域根據(jù)世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，當一個國家和地區(qū)的人均GDP達到1000美元，就會進入以住房、汽車為代表的改變生活質(zhì)量的消費時代[13]。改革開放以來，我國創(chuàng)造了經(jīng)濟高速增長的神話，在2003年人均GDP已達到1000美元以上，目前已經(jīng)發(fā)展成為一個極具潛力的汽車消費市場，尤其是私人汽車消費量迅速增加。圖1我國私人汽車擁有量變化趨勢數(shù)據(jù)來源：《中國統(tǒng)計年鑒2010》。以截止2008年底的世界各國私人汽車保有量來看，我國汽車保有量雖不及日本和美國，但已超過德國、意大利、法國、英國、俄羅斯等眾多國家[14]。同時，中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，1.6升及以下排量乘用車銷量有所降低，而大排量乘用車的銷量急劇上升。而一般情況下汽車排量越大耗油越多。據(jù)統(tǒng)計，近年來大排量汽車消費加劇，盡管受到燃油稅的影響增速有所減慢，但增速仍處于領(lǐng)先地位，這就進一步加劇了對石油等化石燃料的高度依賴。圖22009年7月～2010年7月不同排量國內(nèi)制造乘用車消費增速數(shù)據(jù)來源：中經(jīng)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫，/.另外，我國目前以汽油作為動力燃料的汽車占全部汽車的比重平均高達85%以上，燃油發(fā)動機技術(shù)盡管會帶來環(huán)境污染等問題，但目前已被鎖定為市場上的主導技術(shù)，燃油汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶動了人才的專業(yè)化趨勢和汽車的品牌效應，盡管目前市場上出現(xiàn)了更優(yōu)的新能源汽車技術(shù)，但國家對傳統(tǒng)汽車實施的購置稅優(yōu)惠、汽車下鄉(xiāng)補貼及以舊換新等刺激汽車消費的政策反而加深了對傳統(tǒng)技術(shù)的鎖定，再加上新能源技術(shù)成本高的原因，在短期內(nèi)降低石油需求量，大幅度的減少運輸行業(yè)的碳排量有很大難度。2.3建筑能耗領(lǐng)域據(jù)統(tǒng)計，全球能量的50%消耗于建筑的建造與使用過程中[15]。由于城鎮(zhèn)化進程加快，每年城鎮(zhèn)新增大量新建建筑，并且隨著人民生活水平提高，各種家用電器使用量明顯增加，再加上城鄉(xiāng)居民對建筑室內(nèi)舒適度要求的提高等原因使我國的建筑能耗保持持續(xù)增長。圖31990-2008年我國建筑能耗變化趨勢數(shù)據(jù)來源：《中國統(tǒng)計年鑒2010》。建筑能耗是指建筑物在使用過程中的能耗，包括采暖、空調(diào)、照明、熱水、家用電器的使用等。據(jù)調(diào)查，我國城鄉(xiāng)既有建筑面積達430多億平方米，達到節(jié)能建筑標準的不到5%，90%的新建筑為高耗能建筑。具體來講，北方城鎮(zhèn)采暖能耗占全國建筑總能耗的36%，單位面積采暖平均能耗折合標準煤為20kg/·年，為北歐等同緯度條件下建筑采暖能耗的2～4倍。另外，我國有5億平方米左右的大型公共建筑，耗電量為70～300kwh/·年，是住宅的10～20倍[16]。再加上近年來高能耗的豪華住宅大幅增長以及中央空調(diào)系統(tǒng)的大范圍加裝，都將造成建筑能耗的成倍增長。建筑用能的增加會加大對化石燃料的消耗，其對全國溫室氣體排放的貢獻率早在2000年已高達25%。我國建筑能耗大，但節(jié)能工作開始較晚。與西方發(fā)達國家相比，已有的建筑節(jié)能標準和指標仍處于初級水平，新標準的實施舉步維艱，執(zhí)行率不超過30%。另外，占能耗較大比例的舊有建筑的節(jié)能改造技術(shù)還不成熟，目前仍存在94%的建筑為高耗能建筑。3我國碳鎖定的原因分析不論是發(fā)電領(lǐng)域、汽車消費領(lǐng)域還是建筑能耗領(lǐng)域當前都存在一定程度的碳鎖定，導致鎖定的因素很多，技術(shù)系統(tǒng)的鎖定是決定性因素，而制度變遷中的路徑依賴則充當催化劑，兩者相輔相成，構(gòu)成了我國快速工業(yè)化進程中擺脫碳鎖定的攔路虎。3.1技術(shù)鎖定從演化經(jīng)濟學角度來看，技術(shù)、經(jīng)濟系統(tǒng)具有正反饋機制，一旦為某種偶然事件所影響，它就會沿著固定的路徑一直演化下去，即使出現(xiàn)更好的替代方案，既定的路徑也很難發(fā)生改變，形成路徑依賴[17]。就如我國高度依賴化石能源的燃煤發(fā)電技術(shù)和燃油發(fā)動機技術(shù)，從目前來看并不是市場上的最優(yōu)技術(shù)，但其一旦發(fā)展起來并投入應用，并持續(xù)獲得較高的經(jīng)濟效益，就會進入自我強化的良性循環(huán)，進而逐步占領(lǐng)整個市場，并在短時間內(nèi)保持其主導地位，阻礙其他更優(yōu)的替代技術(shù)的發(fā)展和應用，最終可能形成碳鎖定。工業(yè)化快速發(fā)展階段，化石能源技術(shù)的自我強化效應是碳鎖定產(chǎn)生的關(guān)鍵因素，同時一些輔助因素我們也不能忽略，比如：①與化石燃料能源相關(guān)的基礎(chǔ)設施、機器設備、個人大件耐用消費品等，一旦投入，其使用年限均在15年乃至50年以上，期間不大能輕易廢棄。我國在積極發(fā)展電力的過程中，想要避免傳統(tǒng)燃煤技術(shù)發(fā)電的弊端，推廣整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、超超臨界、大型流化床等先進發(fā)電技術(shù)和以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，不僅存在新技術(shù)的高難度問題，還要建立新的基礎(chǔ)設施來進行配套。②化石能源技術(shù)的發(fā)展接近成熟，目前來看收益大、風險小。而低碳的氣候友好型技術(shù)還有很大的不確定性，風險系數(shù)高，未來績效不定，一定程度上降低了潛在投資者和使用者的積極性。③低碳技術(shù)變革會伴隨大量成本支出，如先期開發(fā)和能力建設成本、運轉(zhuǎn)和維護費用，高昂的成本進一步降低了低碳技術(shù)的競爭力。另外，目前使用主導技術(shù)的大企業(yè)不樂意在獲利的情況下進行大幅度的技術(shù)變革，甚至還會阻礙新技術(shù)的傳播和應用。④我國較弱的自主研發(fā)能力，決定了新技術(shù)需要大量進口，而新技術(shù)持有者為了獲得壟斷利潤，往往抑制技術(shù)轉(zhuǎn)移的發(fā)生，使低碳經(jīng)濟的發(fā)展缺少技術(shù)支撐。3.2制度鎖定制度體系由產(chǎn)權(quán)安排制度和資源配置制度共同決定。由于環(huán)境產(chǎn)品的公共性，其產(chǎn)權(quán)難以有效界定，形成環(huán)境無償使用的習俗，進而帶來了“公地悲劇”的結(jié)果。作為理性經(jīng)紀人的企業(yè)，為了自身效用最大化，不樂意對碳排放的外部性進行內(nèi)部化。再加上我國的政府績效考核制度的不完善，使得地方政府在追求GDP增長的情形下，利益集團通過游說、尋租等方式“俘獲”政府，甚至影響到地方政府的政策。最明顯的例子就是盡管國家嚴格要求關(guān)停小型火電廠，但地方仍存在放開的現(xiàn)象。另外，在化石能源體系的支撐下，形成了石化、鋼鐵、建材、有色金屬等產(chǎn)業(yè)，并由此衍生出汽車、船舶、機械、建筑行業(yè)的發(fā)展，這些依賴于高化石能源的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成了國家和地方的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)格局，人們對其形成了一定的思維定式，使得制度變遷舉步維艱。對舊有制度的依賴和鎖定效應反過來阻礙了低碳技術(shù)的推廣和發(fā)展?；痣姀S的技術(shù)改革、新能源汽車的普及推廣一定程度上受限于此。同時，各種正式和非正式的社會機構(gòu)對制度的影響也不可忽略。政府機構(gòu)和社會網(wǎng)絡的鏈接會加強鎖定效應。政府機構(gòu)一旦建立會在長期內(nèi)堅持最初形式，它支持的焦點是一個技術(shù)體系而非特定的公司。如今使用低碳技術(shù)來降低碳排放形勢緊迫，但我國自進入工業(yè)化以來形成的以煤為主的能源結(jié)構(gòu)單單依靠個別使用新能源的企業(yè)來改變是徒勞的。各種各樣的煤炭協(xié)會、煤炭技術(shù)聯(lián)盟、煤炭融資機構(gòu)不樂意促進新能源的推廣，除非政府采取強制性措施，汽車消費領(lǐng)域也一樣，國家為了促進汽車消費實施的優(yōu)惠稅政策和下鄉(xiāng)補貼政策，再加上人們越豪華越好的傳統(tǒng)消費觀念和穩(wěn)定的汽油保障體系，使得新能源汽車的市場地位遠遠落后?？梢?，新技術(shù)推廣的限制不在于技術(shù)演進速度遠遠高于政府機構(gòu)的科學和技術(shù)，而在于機構(gòu)、社會和制度變化是否允許它的傳播。4我國碳鎖定的解鎖策略雖然“碳鎖定”阻礙了低碳經(jīng)濟的發(fā)展，在工業(yè)化國家根深蒂固，在我國有進一步加深的趨勢，但從理論上來講，“解鎖”并非不可能。Unruh(2002)認為，有3種政策途徑，能對現(xiàn)有的能源技術(shù)系統(tǒng)進行變革：(1)不改變現(xiàn)有系統(tǒng)，只處理排放，即末端治理(EOP)方法；(2)改造現(xiàn)有系統(tǒng)的部件或流程，而維持整體系統(tǒng)架構(gòu)不變，即連續(xù)性方法；(3)替換掉整個技術(shù)系統(tǒng)，即斷絕性方法。我國要保持經(jīng)濟快速穩(wěn)定發(fā)展，短期內(nèi)不可能逃離“碳鎖定”的束縛，而采取替換掉整個能源系統(tǒng)的斷絕性方法顯然是不現(xiàn)實的。因此，要達到解除碳鎖定的目的，就要針對不同的領(lǐng)域，從技術(shù)-制度復合體的基本要素出發(fā)，選擇采取末端治理方法或連續(xù)性方法來制定政策措施。4.1技術(shù)鎖定的解鎖策略(1)大力發(fā)展低碳技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)升級。各行業(yè)有效促使產(chǎn)學研緊密結(jié)合，增強自主研發(fā)能力，降低低碳技術(shù)的不確定性風險，從而加大對可再生能源的開發(fā)利用。政府部門通過為新技術(shù)提供更廣泛的優(yōu)惠措施和補貼政策，促進新技術(shù)的推廣應用。(2)盡可能使低碳技術(shù)的信息透明化。對新技術(shù)做更全面的市場預測和大規(guī)模的專家研討，是用戶和產(chǎn)品、用戶和用戶之間降低信息不對稱的概率，是投資者深層次了解到低碳技術(shù)的潛在優(yōu)勢，加大投資力度，加快市場上新技術(shù)的傳播。(3)建立意識到行動的正反饋機制。充分利用各種宣傳途徑：新聞媒體、報紙、網(wǎng)絡等提高低碳技術(shù)的知名度，加深民眾對新技術(shù)的認識，提高低碳意識，進而增加對低碳產(chǎn)品的消費，反過來刺激相關(guān)企業(yè)的技術(shù)變革，實現(xiàn)從高碳技術(shù)向低碳技術(shù)的轉(zhuǎn)變。(4)加強國際間的合作交流。國外低碳技術(shù)發(fā)展較早，擁有不少先進的新技術(shù)。通過相互之間的合作交流，最大程度的降低低碳技術(shù)的轉(zhuǎn)移障礙，加快我國擺脫高碳發(fā)展模式的步伐。4.2制度鎖定的解鎖策略制度在技術(shù)拓展過程中的地位極其重要，而政府政策對于促進技術(shù)系統(tǒng)的變革是尤其關(guān)鍵的。在解除碳鎖定的制度選擇上，(1)充分利用縫隙市場。針對化石能源技術(shù)為市場主導技術(shù)的現(xiàn)狀，著力使用縫隙市場來培育減碳技術(shù)的發(fā)展，爭取在氣候變化到達威脅點之前，實現(xiàn)技術(shù)從高碳