創(chuàng)新雙螺旋理論對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)開發(fā)的啟示——以光伏產(chǎn)業(yè)為例

王維成，朱欣民

(四川大學 工商管理學院，成都 四川 610064)

發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是中國立足當前、著眼長遠的重大戰(zhàn)略選擇，作為國家穩(wěn)定發(fā)展的根基，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)亟需一種創(chuàng)新模式來改變目前被動尷尬的現(xiàn)狀，近年來，信息通訊技術的融合和發(fā)展推動了創(chuàng)新模式的嬗變。以用戶為中心，以社會實踐為舞臺，以共同創(chuàng)新、開放創(chuàng)新為特點的用戶參與的創(chuàng)新雙螺旋模式正在逐步顯現(xiàn)。其顯著特點，就是通過技術創(chuàng)新與應用創(chuàng)新的交互影響螺旋結(jié)構(gòu)，對產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、市場進行一個動態(tài)的、互補的綜合研究，尋找其中的平衡點，其主張的技術進步與應用創(chuàng)新共同進步，對于我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)開發(fā)具有重大指導意義。

一、光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

2010年全球太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模達到340億美元。該年全球太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在德、美等西方發(fā)達國家的帶動下新增裝機容量大約為130%，達到17.5GW，2010年光伏行業(yè)的太陽能電池年產(chǎn)量增長118%，達到27.2GW①。

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在“十一五”期間得到了長足的發(fā)展，已成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的代表產(chǎn)業(yè)，是國內(nèi)少有的能夠同步參與國際競爭、并有望達到國際領先水平的行業(yè)。加快我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展社會經(jīng)濟、推進節(jié)能減排工作都具有重要意義。國務院發(fā)布的《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，已將太陽能光伏產(chǎn)業(yè)列入我國未來戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領域。

“十一五”期間，我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速提高，市場占有率穩(wěn)居世界前列。太陽能電池產(chǎn)量每年以超過100%的增長率迅速發(fā)展。2007年至2010年連續(xù)四年產(chǎn)量世界第一，2010年的太陽能光伏電池產(chǎn)量達到8GW，占全球總產(chǎn)量的34%，這進一步鞏固了我國太陽能電池第一生產(chǎn)大國的地位。與此同時，我國90%的太陽能電池產(chǎn)品用于出口，2010年出口額達到202億美元②。

盡管光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但不能掩蓋發(fā)電成本居高不下，市場需求不足的問題。以敦煌10兆瓦光伏發(fā)電項目為基準可以測算出并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電成本:當年有效利用小時數(shù) (年有效利用小時數(shù)=年可利用光照小時數(shù)×發(fā)電系統(tǒng)的綜合效率)為1500小時，可以測算出并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)上網(wǎng)電價為2.0元/千瓦時;有效利用小時數(shù)達到1800小時的情況下上網(wǎng)電價可降至1.68元/千瓦時。光伏發(fā)電的電價遠高于常規(guī)能源發(fā)電電價。高電價直接導致了光伏發(fā)電系統(tǒng)的低裝機量。

二、光伏發(fā)電市場需求分析

中國光伏產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅速，是世界上光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的國家。但同時，我國國內(nèi)光伏市場的發(fā)展依然緩慢，光伏市場和產(chǎn)業(yè)之間的發(fā)展極不平衡。2007年光伏系統(tǒng)安裝了2萬千瓦(20MWp)，只是我國太陽電池生產(chǎn)量的1.84%; 2010年全年也只安裝了380MWp，占總產(chǎn)量的4.75%①周衛(wèi)紅，蔣榮華:《具有全球競爭力的中國光伏產(chǎn)業(yè)》，《新材料產(chǎn)業(yè)》2011第1期。。如圖1所示。

雖然近幾年我國太陽電池生產(chǎn)的年增長率遠遠超過世界水平，然而我國光伏市場卻大大落后于世界光伏市場的發(fā)展。例如2007年我國光伏電池產(chǎn)量占世界的27.2%，而光伏系統(tǒng)安裝量僅占世界的0.71%;截至2010年年底我國光伏系統(tǒng)累計安裝量為0.649GW，不足世界累計安裝量(38.4GW)的1.69%②吳成達，劉鑫:《我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及分析》，《新材料產(chǎn)業(yè)》2011年第3期。。見表1所示。

通過需求分析可知，新興產(chǎn)品的高價格與市場的低需求存在很大矛盾。正是這對矛盾導致國內(nèi)市場需求不足，這通常是新技術商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的初期特征。這對矛盾可以嘗試利用雙螺旋理論來解決。技術進步可以提高技術質(zhì)量，帶來新的更高層次的用途，從而繞過高成本的限制。由于技術周期長、投入大，難以預期，因此可以借助應用創(chuàng)新來緩解難題。應用創(chuàng)新包括應用方向創(chuàng)新與應用方式創(chuàng)新，前者是利用現(xiàn)有技術去開發(fā)嶄新用途，以便開辟新產(chǎn)品和新市場;后者是創(chuàng)新商業(yè)模式，降低客戶面臨的高成本，兩者都能繞過目前的成本與需求矛盾，取得新興產(chǎn)業(yè)在其他發(fā)展方向的突破性發(fā)展。

圖1 中國太陽電池年產(chǎn)量和年裝機容量

表1 2004－2010年中國及世界太陽電池的年生產(chǎn)量及市場份額

三、雙螺旋理論分析

所謂“創(chuàng)新雙螺旋”就是基于生物DNA螺旋鏈的結(jié)構(gòu)衍生而來，它把創(chuàng)新體系中的兩個關鍵因素:技術進步與應用創(chuàng)新看做既分立又統(tǒng)一、相互促進的一對“雙螺旋”。技術進步為應用創(chuàng)新創(chuàng)造了新的技術，提供了新的應用方向的可能。而應用創(chuàng)新往往在于新需求的尋找和發(fā)現(xiàn)，會很快觸及到技術的極限，這對現(xiàn)有的技術提出了新的發(fā)展要求，進而有目的地促進技術的進一步演進和發(fā)展。只有當技術和應用的激烈碰撞達到某種程度的融合，能夠被廣大潛在的對新技術、新應用有著強烈需求的用戶所接受，才會由此誕生出獨特的創(chuàng)新產(chǎn)品，產(chǎn)生行業(yè)發(fā)展的新熱點，并很快推向市場。

圖2 雙螺旋理論概念模型

我們提出雙螺旋模型的假設前提在于，任何產(chǎn)品背后的核心技術都不可避免地會經(jīng)歷根本性和革命性的變化，而且這種變化會重復出現(xiàn)在各代技術成果上。一般而言，技術變化與市場變化是相對獨立的。但是任何新技術一旦找到一個巨大的主流市場，就會與其結(jié)合起來形成蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，并將這種技術與應用模式配對的格局保持下去，直至下一代技術出現(xiàn)并帶來新的巨大變化為止。

圖3 技術周期與應用周期相互纏繞形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)

四、雙螺旋創(chuàng)新理論對光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示

1.加強以新材料和新工藝為目標的技術進步以降低光伏發(fā)電成本

當前，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本頗為高昂，太陽能光伏發(fā)電成本約為2元/千瓦時，而火力發(fā)電成本僅為0.2元/千瓦時，水力發(fā)電的運營成本僅為0.03～0.05元/千瓦時①馬勝紅，李斌，陳東兵:《中國光伏發(fā)電成本、價格及技術進步作用的分析》，《太陽能》2010年第4期。，如此昂貴的價格使得中國的太陽能光伏市場難以快速發(fā)展，進而整個產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展也舉步維艱。因此，加強技術創(chuàng)新，努力降低成本成了中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要目標。加強同學校、科研機構(gòu)合作，建立“產(chǎn)－學－研”合作開發(fā)平臺，共同投入資金開發(fā)更經(jīng)濟，電能轉(zhuǎn)換率更高，發(fā)電成本更低的光伏產(chǎn)品生產(chǎn)技術，走集成創(chuàng)新和原始創(chuàng)新之路。這是降低光伏產(chǎn)業(yè)成本的一個重要措施，也是中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。

2.加強應用創(chuàng)新，在新產(chǎn)業(yè)或新領域中尋找產(chǎn)品的新用途，從而提高效用

(1)在被替代的傳統(tǒng)平均成本 (ACp)較高的空間領域開發(fā)高端用途。在傳統(tǒng)電力產(chǎn)業(yè)中，如邊遠地區(qū)特定用戶 (邊防哨所等)必須要求穩(wěn)定可靠的電力供應，該類用戶對功能F有一定的要求。但實際情況下，他們的電力要么來自高成本的遠距離傳輸方案，成本C太高，使得價值V降低，失去了經(jīng)濟性;要么來自效率極低且不穩(wěn)定的當?shù)匦∷娬荆擃惙桨傅墓δ蹻達不到使用要求，而這些都不能完全滿足他們對電力供應的要求。我們可以開發(fā)小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)來解決這個問題，既能達到功能的F要求，成本C又是在可接受的范圍內(nèi)。就目前而言，很多光伏產(chǎn)品企業(yè)也開始研究生產(chǎn)家庭小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)來代替高額的遠距離傳輸，這也是未來太陽能發(fā)電行業(yè)應用創(chuàng)新的一個重要方面。

(2)在特殊產(chǎn)業(yè)領域開發(fā)高端用戶。傳統(tǒng)空調(diào)能耗高，能源利用效率低且不環(huán)保。開發(fā)應用太陽能空調(diào)是大勢所趨②國際新能源網(wǎng)，http://www.in－en.com/newenergy/html/newenergy－1411141181553304.html。在太陽最猛烈的時候人們最需要制冷，而太陽光能越多，該設備就更容易搜集到大量能量，并加以利用。相輔相成的關系能夠更好的滿足消費者的需求。隨著科技的進步，成本的降低，消費者節(jié)能環(huán)保意識的增強，太陽能空調(diào)市場前景廣闊。過去主要是在屋頂安裝大面積電池板用以采集太陽能，但是這種方法價格高昂而且效率相對低下。麻省理工學院的科學家按特殊比例混合至少兩種涂料制成一種能吸收各種波長的光線，以達到供能的特殊太陽能玻璃③Massachusetts Institute of Technology，“Towards Very High－Performance Thin Film Photovoltaic Cells:Designs and Implementations，”http://web.mit.edu/mit－tdp/www/ad－research－technology－5.html.。這也是未來建筑發(fā)展的大勢所趨。新能源產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的代表，要注重應用創(chuàng)新，不斷尋求新的領域，開發(fā)新的市場。

3.轉(zhuǎn)變商業(yè)模式，尋找新的利潤增長點

眾所周知，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié)的成本都很高。從發(fā)電設備生產(chǎn)商方面來說，原材料的多晶硅、太陽能電池、光伏發(fā)電系統(tǒng)的制造成本高昂。對于電力生產(chǎn)終端太陽能發(fā)電廠或是獨立的個體光伏發(fā)電系統(tǒng)用戶來說，高昂的設備采購、安裝、維護費用讓很多客戶望而卻步。產(chǎn)品沒有銷路，大量積壓，上游設備生產(chǎn)廠商也是舉步維艱。利用變售為租的新商業(yè)模式有望解決雙方的困境。利用出租的方式解決下游企業(yè)的初次設備采購的成本，減弱電廠或系統(tǒng)使用客戶的壓力，先保證開工生產(chǎn)或使用，分期付款。同時形成配套的安裝維護系統(tǒng)，費用依然可以分期付款，以此達到雙贏的目的。

4.政策及法規(guī)支持

為了促進太陽能光伏發(fā)電投資，世界各國紛紛頒布法律，同時普遍實行補貼政策，以增強對傳統(tǒng)能源的競爭力。德國曾經(jīng)先后實施了“一千屋頂”計劃和“十萬屋頂”計劃，隨后在2000年1月頒布實施了《可再生能源上網(wǎng)電價法》來與“全網(wǎng)平攤”相配套，對光伏發(fā)電實施0.99馬克/(kW·h)的上網(wǎng)電價①時璟麗:《光伏發(fā)電大國近期經(jīng)濟政策的調(diào)整及分析》，《中國建設動態(tài):陽光能源》2009年第4期。。2004年修改了《可再生能源法》，施行購電補償，根據(jù)不同的太陽能發(fā)電形式，政府給予為期20年，0.45～0.62歐元/千瓦時的補貼，每年遞減5%～6.5%。德國在2008年6月再次修訂《可再生能源法》，從而保障該產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。在我國，2006年1月1日《可再生能源法》的通過和施行對新能源和可再生能源的發(fā)展在法律上提供了支持和保證，大大促進了我國新能源的發(fā)展進程。緊接在2007年8月31日發(fā)布《中國可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，2008年4月1日正式實施《節(jié)約能源法》，2008年10月1日開始實施《建筑節(jié)能條例》。一系列條例的出臺和實施，明確了國家對新能源產(chǎn)業(yè)的重視，也為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了法律支持和保障。目前，盡管已經(jīng)出臺《可再生能源法》及相關實施細則，但是國家對光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)電費用補貼的具體實施辦法仍未形成，因此無法形成實際意義上的政策支持和產(chǎn)業(yè)利益保護，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)缺乏國家的切實補貼政策。

五、結(jié) 論

從熊彼特提出創(chuàng)新概念開始，學術界就沒有停止過對創(chuàng)新的研究，但更多都把注意力放在技術創(chuàng)新方面。在實踐中，以光伏產(chǎn)業(yè)為代表的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展過程中遇到了瓶頸——新興產(chǎn)品的高價格與市場的低需求。筆者嘗試性利用創(chuàng)新雙螺旋理論，指出技術進步應與應用創(chuàng)新并舉，以技術進步推動應用創(chuàng)新，同時利用應用創(chuàng)新拉動技術進步，實現(xiàn)雙螺旋式的協(xié)調(diào)創(chuàng)新，最終化解戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)開發(fā)的發(fā)展瓶頸。