能源創新的六大原則

編譯 高斯寒

加布里埃爾·陳（Gabriel Chan）等英美研究者認為：數十年的能源研究和實踐經驗一定會給未來的政策提供有用的信息。

2017年11月，歐盟“戰略能源技術計劃”迎來了10周年的紀念。這是全球眾多加速能源技術創新，降低溫室氣體排放的政策議題之一。隨著防止危險的氣候變化的機會窗口逐漸關閉，我們迫切地需要評估這些政策議題——哪些行之有效，背后的原因又是什么？

從20世紀90年代中期和21世紀初的低水平投資起，能源研究開發和示范的公共投資已經增長不少。2016年，經濟合作與發展組織成員國花費了166億美元在能源研發示范上。作為對比，2000年的投入是100億美元（數值以購買力平價調整過）。10月，英國開始了“清潔增長戰略”，要在2015至2021年間投資超過25億英鎊到低碳創新領域。2015年，歐盟和22個國家許諾要在巴黎氣候協定相關的“創新使命”框架下，將能源研發示范的投資翻倍。然而，考慮到美國總統特朗普打算在2018年預算中將能源研發示范的投入削減35%，總體目標也許會無法達到。

不同的國家追求不同的戰略，同時創立全新類型的研究機構。比如，美國能源部運作的能源高級研究計劃局（ARPA-E）的撥款瞄準了經濟適用型儲能這類關鍵技術。能源部能源創新中心組建研究團隊，致力于核反應堆建模之類的技術。

英國已經建立起能源技術研究所，這家公私合作機構旨在加速低碳技術的發展。它也發起了“彈射項目”，旨在構建起大學和產業之間的橋梁，還有碳信托之類實體機構運營的可持續性咨詢服務。而中國正在改革中國科學院和下屬國家實驗室，建立起更大的實驗室機構。

在國際層面，聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）技術機制使得發展中國家支持巴黎協定的技術開發和轉移成為可能。從2013年起，世界銀行已經在肯尼亞等發展中國家開辦了7個氣候創新中心。這些中心提供種子資金融通、政策指引、關系網絡和技術訓練。比如，內羅畢中心向“未來泵”之類的初創公司提供建議，該公司正在研發太陽能水泵。

這些機構中的大多數都能宣稱已取得成功。但是，對于能源創新項目進行廣泛全面的評估需要從集體經驗中獲取教訓，建立起最佳的實踐方案。我們在此提煉出6條原則，可供指導能源創新的公共項目。這些原則汲取自學術文獻和對于英美及多邊機構的第三方經驗評估。

1.給予科研人員和技術專家資金分配決策自主權，允許他們發揮影響力

活躍的科學家比管理人員更能夠發現大膽但風險巨大的機遇。例如，美國的國家實驗室自主領導了一小部分科研項目的研發工作，那些項目在國家實驗室當前的總預算中僅占4%，然而這些項目產生了更多高影響力的論文，更多具備商業可行性的技術成果，遠遠勝過那些在能源部總部官僚們控制下的科研項目。

在科羅拉多州戈爾登的國家可再生能源實驗室，這樣的去中心化資金分配已經支持了更具成本效益的水藻培養法（那些水藻能用于生物燃料）和鈣鈦礦型太陽能電池上的突破性研究。

進行能源研發示范的公共實驗室應該從他們的預算中分撥一部分資金（比方說，10%）給內部挑選的研究項目。他們需要隨著研究進展調整目標的靈活性。資金分配機構可以遵循ARPA-E的方式，雇傭技術專家作為項目管理人管理資金并隨著項目進展修正或砍掉項目。

2.研究組織內融入技術轉移

給予撥款或進行能源研發示范的公共機構必須與能源基礎設施的私人業主以及那些生產、部署、運作新能源技術的部門合作。否則的話，研究會藏于深閨中，也許永遠不會付諸實踐。應該建立正式的技術轉移項目，構建聯系。這要求強大的機構支持。當政治支持和財政支持衰退時，技術轉移率也隨之下降。

在能源部國家實驗的工作基礎上，正式的技術轉移項目已經建立起來。從1994年起，在車輛的先進儲能系統專利方面，有1/5的新專利引用了至少一項能源部授予的專利。讓創新加速需要戰略調整。研究型大學已經通過多種多樣的渠道，展現出長久合作的價值。桑迪亞國家實驗室在新墨西哥州和加利福尼亞州都有實驗室，給予研究人員最多3年的休假，允許他們到民營部門工作，將技術商業化，他們已經看到這種做法的益處。試驗性項目應該擴大規模。在加州的勞倫斯·伯克利國家實驗室，“回旋加速器之路”和“訪問企業家研究學者”項目降低了合作的門檻，向企業家提供設施、專業知識和資金。

3.示范項目的重點在于學習

許多可行的技術都在示范階段時進入“死亡之谷”，誤入歧途。商業公司不情愿資助風險巨大的試驗性項目，比如碳收集與儲存（CCS）。這使得項目方在缺少公眾支持的情況下就不可能擴大規模。示范項目花費巨大，還可能受到苛刻的評判。比如，20世紀80年代，美國合成燃料公司培育技術，想從煤炭之類能源中生成液體燃料。該項目沒能達到降低石油進口的目標，它的失敗被用來反駁那些對示范項目的公共投資，那些示范項目的目標是挑選出最終贏家。然而，該項目創造了有用的知識：在美國合成燃料公司的“冷水”工廠試用過的技術正在被考慮用于碳收集與儲存。

政策制定者應該基于項目會產生的知識，為示范項目設立目標。其他重要特征包括：停止那些未達到階段性目標的項目的退出戰略；在規劃中承認有失敗的可能性、保持其他選項的開放；讓廣泛的民營部門參與其中；追蹤和傳播項目中所產生知識的機制。

4. 去中心化的國際合作

國際合作能夠加速創新。共同承擔成本使得更大規模的項目成為可能，減少重復性工作，將區域專業化融為一體。但是怎樣才能有效地完成這個目標，有更多的方面需要去了解。多邊合作幾乎沒能超越舉辦會議和頒布聯合聲明這兩條。更深層次的合作各不相同，有松散協調的許諾（如“創新使命”），也有技術開發的共享平臺（如國際能源機構的技術合作項目）。有些合作成員實現了一體化合作的能源研發示范——35個國家參與了國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）項目，要在法國南部建造全球最大的磁核聚變裝置。

有些國家擁有特定的技術專長，有些國家熱切地要利用上述專長，他們之間的合作能夠結成累累碩果。中美合作的清潔能源研究中心已經幫助3M之類的美國公司在中國測試技術，改善建筑物的能效。中國建筑物的增長速度和規模意味著：與僅僅在美國進行研究相比，美國公司能在中國了解到更多真實世界中建筑物能效的學問。

合作雙方必須在獲得成果之前協商各自的權益，合作方也許缺乏互信，本國對合作的政治支持可能會波動。面對面的互動、長期戰略和設計良好的管理方案是必不可少的。

5.采用適應性的學習策略

能源創新發生于許多不同行業背景和資金背景，所以必須從各種各樣的經驗中汲取教訓。各種嘗試的首要目標各不相同，譬如競爭力、安全性和環境保護。

評估項目、使得項目適應具體情形的機制應該從一開始就進行設計。有許多方法可以衡量創新政策的成果：從投資的金額多少或者論文、引用、專利、產生的初創公司的數量，到經濟衡量法。公共機構應當儲存和跟蹤關于運營和成果的數據，發布給獨立研究者。

還需要新的專家團體的參與。比如，英國2010年創立的“行為洞察團隊”將行為心理學上的發現融入那些鼓勵使用節能取暖和照明系統的政策中。國際機構——如國際可再生能源機構、聯合國氣候變化框架公約技術機制、世界銀行——應當幫助各國政府互相學習，發展出適應性能源創新項目戰略。

6.保持撥款穩定且可預測

在許多例子里，政府分撥給能源創新的資金都是反復無常的。在1990年到2017年間，美國政治的變遷意味著每年平均有20%的能源部科技領域的預算增長或下降的幅度大于30%。撥款的波動阻止了戰略性的持久投入，侵蝕了項目的成本效益。那些投入雖然有著高風險，但也有著潛在的高回報。20世紀90年代，可再生能源研究上的預算被大幅度削減，導致美國國家可再生能源實驗室臨時解雇員工，致使數十年的經驗隨之喪失。

能源創新研究機構的演變也是毫無規則可言。在英國，自從2000年起，每一任首相都將重心放到一種全然不同的戰略上。托尼·布萊爾創造了“碳信托”，戈登·布朗創造了能源技術研究所，戴維·卡梅倫創造了“彈射項目”，特雷莎·梅已經建立了電池方面的“法拉第挑戰”作為“產業戰略挑戰基金”的一部分。盡管這些實驗有益處，但它們也有成本。比如說，“碳信托”的早期從事者申請撥款和孵化器支持，卻發現2011年時項目的范圍已經局限于提供建議和認證服務。

應該拋棄隨著不同的政治周期而革新能源創新的研究機構的做法，對現存項目繼續進行評估和升級。只有當項目滿足需求，才建立新的項目。

且讓我們從經驗中汲取有益的營養，加速轉變至更清潔、更安全、更加行之有效的能源體系。