構建我國海洋能技術創新體系政策框架的思考

倪娜

(國家海洋技術中心 天津 300112)

0 引言

隨著能源技術創新的進一步深化,美國、日本和歐盟等主要能源經濟體都在加碼能源技術創新[1]。作為世界最大的能源生產國和消費國,我國先后發布《能源技術革命創新行動計劃2016—2030年》和《能源技術革命重點創新行動路線圖》等政策文件,積極布局我國能源技術創新藍圖,并提出發展目標和六大政策保障,包括完善創新環境、激發企業活力、夯實創新基礎、完善投融資機制、創新稅收價格保險支持機制和加強國際交流合作[2]。

作為綠色清潔能源,海洋能越來越受到我國的重視,但由于某些領域發展過速,相關管理部門出臺限制政策,避免資源浪費[3]。2020 年《關于促進非水可再生能源發電健康發展的若干意見》決定自2022年起新增海上風電項目不再納入中央財政補貼范圍,意味著海上風電將迎來“平價上網”的前奏即“競價上網”。因此,如何應對補貼退坡和實現降本增效,成為海洋能產業面臨的最大挑戰。

1 國際海洋能技術發展布局

1.1 美國

美國歷來注重法律政策在新能源技術發展中的保障作用,同時注重法律政策的可操作性和連貫性,并為此投入大量的資金支持[3]。2005 年《能源政策法》匯集40余年的能源政策,并提出為期10年的能源發展方案,內容包括可再生能源技術創新等18個領域,被譽為面向21世紀的美國能源“未來之法”,對構建美國現代能源體系起到十分重要的作用。2007年《能源獨立和安全法》將發展替代能源和可再生能源提升到“國策”的高度。2008年美國遭遇金融危機,奧巴馬政府提出至2050年美國的電力要有25%來自可再生能源。2009年《經濟復蘇與再投資法》為各經濟部門提供7 890億美元以刺激經濟增長,其中約有500億美元用于提高能效和加速清潔能源技術的發展,以減輕對石油的依賴。2009年《清潔能源與安全法》是奧巴馬政府為促進經濟復蘇、重樹全球氣候變化領域領導地位和實現能源獨立而采取的重要舉措,提出可再生電力標準、碳捕獲、清潔交通和海洋空間方案等問題,并制定可再生能源標準。

2018年美國能源部(DOE)所屬的水力技術辦公室(WPTO)根據海洋資源利用目標積極推進海洋優先事項,并與國家科學基金會、海軍以及國家海洋與大氣管理局等機構開展合作,積極投資支持海洋能關鍵技術創新,進一步推動尖端技術尤其是海洋能領域的發展。2019年WPTO 正式啟動“藍色經濟賦能新的研發舉措”,其目的是滿足新興沿海和離網市場的電力需求,這些市場非常適合與海洋能相結合,可緩解電力矛盾和促進藍色經濟增長。WPTO 還為12項海洋能項目提供2 500萬美元的資金支持,以促進海洋能技術的創新研發。2020 年 WPTO 通過能源部小企業創新研究(SBIR)和小企業技術轉讓(STTR)項目資金(總經費5 450萬美元),為4個海洋能項目提供440萬美元的資金支持,推動直驅式波浪能海水淡化和發電、潮流能微網、波浪能水下儲能和波浪能樣機等技術的創新研究。

1.2 歐盟

20世紀70年代的能源危機沉重打擊西方國家經濟,歐洲工業化國家的工業生產出現負增長。因此,歐盟開始調整能源政策,主要采取市場協調配置和目標導向的模式,形成完善的支持清潔能源產業發展和技術創新的政策體系,包括綠色關稅、產品綠色認證、貸款和上網電價補貼等,使歐盟成為全球發展新能源時間最早、力度最大和成效最明顯的經濟體,甚至被譽為“能源國際規則最為先進的實驗室”。自20個世紀90年代中期以來歐盟啟動3次能源改革方案,以電力和天然氣市場為抓手,引入競爭機制,建立獨立監管機構,建設能源輸送、分配和儲存體系,形成全面且具有可操作性的內部市場,從而保持能源合理價位、減輕對進口能源的依賴度和降低能源風險。2014 年歐盟啟動“地平線2020”框架方案,至今已支持47個新能源項目,其中仍有12個項目正在實施中。2019年歐盟提出《歐洲綠色協議》,要求投資尖端創新研究和保護自然環境,使民眾和企業從可持續的綠色轉型中受益。

歐盟支持廣泛的潮汐能和波浪能研發技術,有力促進歐洲國家相關技術向較高成熟度發展。2020年《近海可再生能源戰略》是歐盟支持海洋能發展的關鍵性政策倡議,強調發展海洋能在促進實現脫碳目標和地區經濟增長等方面的作用,同時強調繼續降低海洋能技術的研發成本,以便在歐盟能源系統中吸收波浪能和潮汐能技術;預計到2030年,海洋技術將對歐洲能源和工業系統作出重大貢獻,尤其是支持電網穩定和島嶼脫碳;此外,島嶼可在歐盟海洋能技術發展中發揮關鍵作用,如為海上風電技術創新提供設施和示范場地。2020年歐盟啟動的創新基金是世界上最大的低碳創新技術投資方案之一,預計2020—2030年為低碳創新技術的商業示范提供約100億歐元的資金支持;同年西北歐海洋能聯盟(MEA)結束第二輪項目申請,有23家中小企業獲得支持,MEA 將為其提供專業化海洋能技術服務,從而促進整個海洋能產業的創新發展;該項目旨在提高技術成熟度較低的海洋能企業的創新水平,降低其海上示范后續階段的風險。

1.3 日本

日本能源匱乏且基本依賴進口,其中化石能源的進口依賴度超過95%。1973年的石油危機重創日本經濟[3],福島核電站事故又使日本的能源供應雪上加霜,因此發展海洋能等可再生能源成為日本緩解能源供應緊張局面的必然選擇。

日本采取政府計劃和引導的模式發展新能源產業和技術創新研發工作。1974年《新能源技術開發計劃》(“陽光計劃”)將發展太陽能和燃料電池確定為國家戰略,提出稅收激勵政策,鼓勵開發太陽能、海洋能、地熱能、風能和氫能等新能源,建立適合國情的新能源體系,對新能源的輸送、利用和存儲等進行全面研究,對風能和海洋能等新能源進行基礎研究,尋求石油的替代能源,發展風力渦輪機等新能源設備制造業,創新新能源技術水平,力圖從根本上解決能源供給問題。1978年《節能技術開發計劃》(“月光計劃”)是對“陽光計劃”的承接和發展,其目的是在政府的領導下采取政府、企業和高校聯合攻關的模式,以創新技術研發為重點,在經濟可持續增長的同時解決環境問題和新能源開發難題,使新能源技術在工業系統得到更加廣泛的應用。1994年《新能源推廣大綱》計劃至2020年投資16 000億日元,主要用于輸送、存儲、系統化、基礎性節能、高效和創新等新能源技術研究,加速發展光電池、燃料電池、深層地熱超導和氫能等新能源。1997年《促進新能源利用特別措施法》強調確保穩定供應適應社會經濟環境的能源,對新能源企業實施稅收優惠政策,以鼓勵其進一步擴大生產規模。1998年《能源供應結構改革投資促進法》規定新能源企業在第一年可享受企業凈利潤30%的稅收優惠。2003年《2010年新能源產業發展目標》提高太陽能、風能和生物質能等新能源在發電和供熱中的占比。2004 年《新能源產業化遠景構想》預計至2030年對新能源技術研發的商業投資達3萬億日元,使新能源發電成為主要電力產業,不斷提高日本在世界清潔能源產業領域的地位。2006年《新國家能源戰略》強調創新發展新能源技術,不斷普及新能源產業在生產生活中的應用。2018年《日本戰略能源計劃》提出至2030年可再生能源在能源組合中的占比為22%～24%的目標。2018年《第三個海洋政策基本計劃》承諾致力于發展新的低碳能源。

2018—2021年日本新能源和工業技術開發組織(NEDO)資助海洋能發電示范項目,旨在實現該領域技術的商業化,并在實際海域實施長期示范研究。環境部潮流能技術實用化項目是支持大規模潮流能示范的旗艦資助項目,計劃在長崎縣后藤群島外海的試驗場部署日本首臺500千瓦級大型潮汐發電機,旨在研發和示范適用于日本海的潮流能發電技術,具有廣泛應用的巨大潛力,同時對環境的影響很小。教育部于2018年選定平冢波浪能發電廠,并于2020 年裝機、并網和調試以及開展為期1年的示范。

2 我國海洋能技術創新體系政策框架

有學者將新技術商業化的全過程分解為構思、孵化、示范、推廣和持續5個子過程。結合我國技術創新的實際情況,可將技術創新過程分為6個階段,即創意階段、研發階段、中試階段、批量生產階段、市場營銷階段和技術推廣階段。參照上述過程劃分以及海洋能技術創新的特點,海洋能技術創新過程也可分為6個階段,即技術原理形成階段、裝置設計階段、樣機制造階段、海試階段、示范推廣階段和規模化階段。目前我國海洋能技術發展正處在研發到產業化的過程,在此期間可能發揮關鍵作用的是國家層面的政策,即國家制定的有關能源規劃、生產、運輸和使用的原則和要求。

《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》全面總結我國能源發展的實踐經驗,在第七十八條“科技創新”中明確提出“國家鼓勵和促進能源科技創新,推動建立企業為主體、市場為導向、產學研相結合的能源科技創新體系,采取措施促進能源新技術、新產品和新設備的研發、示范、推廣和應用。縣級以上人民政府及其有關部門組織對能源領域取得原始創新、集成創新以及引進消化吸收再創新的突出成果的推廣應用”。該法未來的出臺和實施將對我國能源科技創新體系的建設發揮關鍵性作用。

2016年《中國制造2025-能源裝備實施方案》提出重點開發“10 MW 級海上大功率風力發電機組、海上漂浮式風力發電機組及各種基礎結構”。同年《海洋可再生能源“十三五”規劃》要求實施海洋能科技創新發展,明確提出“研發深海漂浮式風電機組,探索海上風電和波浪能、潮流能等綜合利用,掌握遠距離深水大型海上風電場設計、建設及運維等關鍵技術,推進深海風電發展”“構建技術創新體系”以及“充分發揮企業在海洋能技術創新體系中的主體地位,引導各類創新要素向企業集聚,鼓勵建設海洋能國家工程技術研究開發中心和企業技術中心,全面提升企業創新動力,增強海洋能企業可持續發展能力,培育一批海洋能龍頭骨干企業和專業化中小企業。依托具有創新優勢的高校、科研院所和企業,創建海洋能國家重點實驗室和國家工程實驗室”。

我國已認識到國際新能源裝備競爭不僅是裝備總成企業之間的競爭,而且是包括基礎材料、核心零部件、軟件信息系統和應用服務等在內的國家技術創新生態系統之間的競爭,任何環節出現“短板”都可能成為降低產業競爭力的重要因素。目前我國海洋能技術創新體系政策基本涵蓋從基礎科學研究、產業技術研發到產業化的“全創新鏈”。在基礎科學研究方面,現有政策注重通過科研主體建設和科研體制改革,促進基礎性前沿技術的突破和科技成果向產業部門的轉化;在產業技術研發方面,現有政策注重通過加大對創新主體的資金支持、促進共性技術機構建設和組織產業聯盟等方式,加大對技術的投入和降低企業的研發風險,同時形成自主技術標準;在產業化方面,現有政策注重技術應用示范工程建設和規模化消費市場基礎設施建設[4]。與此同時,按照政府引導、政策支持和市場推動相結合的原則,采取必要措施擴大海洋能產業的市場需求,以持續穩定的市場需求為海洋能技術創新創造有利條件。

目前我國海洋能產業的核心技術能力、技術創新水平和技術市場化程度仍有待提高。與國外促進新能源技術創新的政策框架相比,我國相關領域的政策框架仍存在明顯缺陷。①重視扶持和投入,而輕視服務和協調。目前我國鼓勵海洋能技術研發投入的方式主要是加大對企業等創新主體的財政、金融和稅收等優惠,雖然大規模的研發投入是產業技術進步的必要條件,但如果存在創新系統的“結構性缺陷”且缺乏對創新主體的科技服務,那么相關投資的效率就會受到影響。②具有指導性的規劃政策較多,但缺乏支撐保障、實施細則和后續評估,導致有些企業沒有實際享受扶持和服務,同時尚未形成政策完善機制[5]。

示范工程的重要功能之一是為集成技術提供試驗場所。目前我國海洋能技術的發展逐步從引進國外技術、實現技術國產化到形成以自有知識產權為主的研發能力,但技術應用示范工程仍存在“應用有余,示范不足”的問題,即示范工程僅是簡單地應用新技術,供應商和客戶之間沒有建立積極的技術信息反饋渠道,同時尚未將技術改進作為項目評估的重要標準。此外,對于海洋能來說,動態的市場拉動對于技術的完善非常重要,而目前的示范工程雖在市場培育方面發揮一定的作用,但在培育新技術試驗性用戶方面發揮的作用卻很有限[6]。

3 結語

海洋能產業屬于海洋戰略性新興產業,是能源領域創新發展的成果,其可持續發展在很大程度上依賴于技術的創新和政策的引導。我國歷來高度注重創新發展,發展海洋能產業本身就是發展藍色經濟的創新舉措[7],海洋能技術創新體系建設不僅有助于海洋能產業的發展,而且有助于促進藍色經濟的發展。目前我國海洋能技術正從引進向輸出轉變[8],但在核心技術、成果轉化、創新體制和戰略布局等方面與先進水平仍存在差距,企業作為創新主體的地位仍不夠突出,市場在技術創新資源配置中的作用仍須進一步加強[9]。此外,我國海洋能技術創新的頂層設計仍須提高合理性和可操作性,亟須進一步完善資源勘查、基礎研究和監督管理,從而形成較成熟的海洋能產業,使海洋能技術在利基市場充分發揮優勢。