基于主成分分析的新能源儲(chǔ)能企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力研究

摘 要 基于科技創(chuàng)新投入、產(chǎn)出、支撐和轉(zhuǎn)化等四個(gè)影響因素，構(gòu)建新能源儲(chǔ)能企業(yè)科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)模型，并運(yùn)用主成分分析法和聚類分析法，對(duì)我國主要新能源儲(chǔ)能企業(yè)的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行分析和評(píng)價(jià).分析表明，我國新能源儲(chǔ)能企業(yè)科技創(chuàng)新的能力主要取決于經(jīng)費(fèi)投入和科研能力兩大因素.新能源企業(yè)科技創(chuàng)新的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入、科研人員配備、科研成果等方面，與國外企業(yè)相比差距大，科技創(chuàng)新能力亟待提高.

關(guān)鍵詞 新能源儲(chǔ)能企業(yè)；科技創(chuàng)新；主成分分析

中圖分類號(hào) F062 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

1 引 言

2011年3月，全國人大十一屆第四次會(huì)議發(fā)布《國家“十二五”規(guī)劃綱要》，首次提到“儲(chǔ)能”，要求在“十二五”期間加強(qiáng)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展，并要規(guī)劃儲(chǔ)能重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，這對(duì)推動(dòng)我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展具有積極意義.目前，各省市都將推出關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和支持政策，發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)受到企業(yè)的熱捧.在東北地區(qū)，儲(chǔ)能行業(yè)以發(fā)展抽水蓄能為主，長春將儲(chǔ)能作為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，重點(diǎn)支持全釩液流電池的發(fā)展.在華北地區(qū)，依托張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程，主要將儲(chǔ)能應(yīng)用于大規(guī)模間歇式電源并網(wǎng)、智能輸配用電、大電網(wǎng)智能調(diào)度與控制、分布式供能、微電網(wǎng)等方面.北京市重點(diǎn)提升儲(chǔ)能電池的研發(fā)水平，加速儲(chǔ)能電池的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?天津?qū)?chǔ)能電池發(fā)展提出具體目標(biāo).山東也要求重點(diǎn)推廣多種儲(chǔ)能產(chǎn)品和技術(shù).在西北地區(qū)，儲(chǔ)能整體發(fā)展稍落后于其他地區(qū)，只有甘肅省明確提出開展制氫儲(chǔ)能和大功率儲(chǔ)能系統(tǒng)研究重點(diǎn)，并支持鎳氫及鋰離子動(dòng)力電池研制和產(chǎn)業(yè)化等項(xiàng)目.在華東地區(qū)，浙江以電動(dòng)汽車和調(diào)峰為著眼點(diǎn)，打造電池產(chǎn)業(yè)基地.江蘇進(jìn)行動(dòng)力電池研發(fā).上海聚焦鋰電池、鈉硫電池和液流電池等領(lǐng)域.福建和安徽發(fā)展儲(chǔ)能電池.在華中地區(qū)，湖南省規(guī)劃了具體的儲(chǔ)能發(fā)展目標(biāo)，重點(diǎn)支持全釩液流電池.江西以建設(shè)動(dòng)力儲(chǔ)能電池特色產(chǎn)業(yè)基地和新材料為著眼點(diǎn)，對(duì)新余及周邊城市進(jìn)行清晰明確的產(chǎn)業(yè)布局.河南、湖北、四川也都有各自重點(diǎn)發(fā)展的儲(chǔ)能方向.在華南地區(qū)，廣東省對(duì)電池產(chǎn)業(yè)提供政策支持.貴州省依靠自身資源優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)建設(shè)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目.

雖然儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在我國各地得到高度重視，但新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，而且儲(chǔ)能企業(yè)的科技創(chuàng)新能力也較低.如果對(duì)那些要發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的企業(yè)不加選擇，不顧條件地發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，就可能導(dǎo)致儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)很難真正取得發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)就是前車之鑒.為此，科學(xué)評(píng)價(jià)我國新能源儲(chǔ)能企業(yè)的科技創(chuàng)新能力，并以此加強(qiáng)儲(chǔ)能企業(yè)的科技創(chuàng)新，就顯得尤為重要.

已有文獻(xiàn)表明，國外對(duì)儲(chǔ)能企業(yè)的研究主要集中在儲(chǔ)能技術(shù)[1，2]、儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用等方面[3]，并得出突破儲(chǔ)能技術(shù)的限制是促進(jìn)新能源儲(chǔ)能企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵.國內(nèi)學(xué)術(shù)界在新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策建議[4-7]、儲(chǔ)能技術(shù)的研究開發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用[8-10] 等方面已經(jīng)開展了廣泛的定性研究和技術(shù)應(yīng)用研究.國內(nèi)外先前的研究主要集中在儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及儲(chǔ)能技術(shù)的研究開發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用方面，而針對(duì)儲(chǔ)能企業(yè)科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)方面的文獻(xiàn)幾乎空白.基于此，本文通過構(gòu)建儲(chǔ)能企業(yè)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建新能源儲(chǔ)能企業(yè)評(píng)價(jià)模型，分析評(píng)價(jià)新能源儲(chǔ)能企業(yè)的科技創(chuàng)新能力，以期為提高我國新能源儲(chǔ)能企業(yè)的科技創(chuàng)新能力提供理論參考.

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取依據(jù)及體系構(gòu)建

要選擇新能源儲(chǔ)能企業(yè)科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)，先要從科技角度考慮我國新能源儲(chǔ)能企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀.目前，我國的化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)主要為鈉硫電池、鋰離子電池、鉛酸電池和全釩液流電池.這些儲(chǔ)能技術(shù)多數(shù)都有弊端：鈉硫電池運(yùn)行溫度高達(dá)300 ℃，運(yùn)行便捷性與安全性系數(shù)不太高；鉛酸電池污染大，未來我國3000多家鉛酸電池企業(yè)大部分都面臨關(guān)停整改；而近年快速發(fā)展的大容量鋰電池也發(fā)生過燃燒、爆炸等事故，加上散熱等因素限制，還存在儲(chǔ)電容量、使用壽命方面的缺陷.另外，由于缺少大容量儲(chǔ)能技術(shù)的支持，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度受到嚴(yán)重制約.隨著我國風(fēng)能、太陽能等新能源產(chǎn)業(yè)的崛起，加快發(fā)展大容量、高轉(zhuǎn)換率和應(yīng)用成本低的儲(chǔ)能技術(shù)，就顯得十分緊迫.能否攻克儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)難關(guān)，需要在儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新保障方面進(jìn)行觀察.為此，在評(píng)價(jià)時(shí)，要選取技術(shù)創(chuàng)新保障能力的有關(guān)指標(biāo).

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2010年我國僅風(fēng)電行業(yè)的儲(chǔ)能需求就達(dá)0.8萬兆瓦，到2020年預(yù)計(jì)超過2萬兆瓦.目前，風(fēng)電、光伏發(fā)電的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性問題，已成為制約其大規(guī)模并入電網(wǎng)的重要因素，我國每年因無法上網(wǎng)而被舍棄的風(fēng)電未收購電量高達(dá)100億千瓦時(shí)，造成極大浪費(fèi).我國發(fā)展新能源汽車，也面臨集中充電對(duì)電網(wǎng)沖擊的難題，一個(gè)可行的解決方案就是，在電動(dòng)汽車充電站同步建立大容量的儲(chǔ)電裝置.目前，國家電力部門用于電網(wǎng)和電源后備容量建設(shè)的投資每年都上萬億元，如果能為智能電網(wǎng)建設(shè)劃出一部分資金，支持大容量儲(chǔ)能電池的開發(fā)和生產(chǎn)，形成上下游產(chǎn)業(yè)鏈的互動(dòng)效應(yīng)，那么就會(huì)促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速成長.為此，要在人力、財(cái)力和物力幾方面選取技術(shù)創(chuàng)新投入的有關(guān)指標(biāo)，以此進(jìn)行評(píng)價(jià).

儲(chǔ)能設(shè)備技術(shù)屬于世界性的前沿新技術(shù)，是新能源產(chǎn)業(yè)取得突破性發(fā)展的關(guān)鍵所在.目前，我國在攻克儲(chǔ)能設(shè)備的技術(shù)難題時(shí)，依托政產(chǎn)學(xué)研企協(xié)同搭建了以儲(chǔ)能技術(shù)項(xiàng)目開發(fā)為載體的協(xié)同創(chuàng)新合作平臺(tái)，充分利用社會(huì)資源，促進(jìn)企業(yè)、高校、科研院所的合作，調(diào)動(dòng)各方積極性.開展大型儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目立項(xiàng)和招標(biāo)，組織企業(yè)、高校、研究院聯(lián)合攻關(guān)，推進(jìn)關(guān)鍵材料取得突破，并實(shí)施產(chǎn)業(yè)化.在儲(chǔ)能技術(shù)項(xiàng)目開發(fā)中，鼓勵(lì)各種技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，引導(dǎo)關(guān)聯(lián)技術(shù)、上下游產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)企業(yè)和科研單位之間開展互贏合作，改變目前國內(nèi)“各自為政、四面開花、資源浪費(fèi)、效果不佳”的現(xiàn)狀.為此，要在儲(chǔ)能技術(shù)的科技創(chuàng)新產(chǎn)出方面以及科技創(chuàng)新的技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化方面，評(píng)價(jià)儲(chǔ)能企業(yè)的科技創(chuàng)新能力.

已經(jīng)有文獻(xiàn)從投入能力、產(chǎn)出效益能力及可持續(xù)發(fā)展能力等方面，對(duì)新能源發(fā)電制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行了研究[11，12].本文在上述分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合新能源儲(chǔ)能企業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，構(gòu)建新能源儲(chǔ)能企業(yè)科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)體系，具體如表1所示.