摘要 中國的可再生能源行業正日益定義于新概念,而光伏行業的研究與開發工作更比太陽熱能和風能業來的突出。我們探討這三個行業的對比,同時量化光伏業的領導角色。雖然中國企業在這三個行業
中國的可再生能源行業正日益定義于新概念,而光伏行業的研究與開發工作更比太陽熱能和風能業來的突出。我們探討這三個行業的對比,同時量化光伏業的領導角色。雖然中國企業在這三個行業里都表現出 非凡的進展(比如說,中國在這三個 行業里都占生產量的第一位),這三個 行業都遵循了完全不同的發展模式。例 如,風電業以政府政策推動、強烈的國 內需求量為基礎;太陽能光伏業是以出 口為主的行業;而太陽熱能業的發展則 透過大學支部的積極推廣,包括把它的 核心技術與業內其它企業分享。
風電業的發展結果也不同,由大型發電 企業領導的實際創新體系正逐漸形成; 太陽能光伏業掙扎求存;而太陽熱能業 正發展了極具競爭力和創新的生態系 統,且正從低端市場(金字塔底部,郊 區市場)逐漸融入更高層次的市場。雖 然我們希望更深入洞察一些關于導致這 三個行業以不同模式演變的關鍵因素, 但是由于三個行業中的兩個仍在迅速演 變中,本文只能略作探索。同時也因為 本文的探索性質,我們選用歷史視角 方式(Kiesser, 1994)進行了個案研究 (Eisenhardt 1989; 3 Glaser and Strauss, 1967; Yin 1989)。
根據我們的分析師所得出的結果,影響 三個行業不同模式演變的因素共有四 個:技術的成本效益、政府扶持、價值 鏈支援該行業的能力,以及領導企業的 策略。這四個因素并不完全獨立,但反 映出同一個演變過程的不同層面:成本 效益可被當成行業演變最早期條件的主 要元素,而其余的三個因素則造就了最 早期的條件,特別是成本效益。行業的 創新與發展因為這些因素之間的互動而 演變。
首先,影響國家創新體系發展的 因素(Freeman, 1988; Lundvall, 1992; Nelson, 1993; Pavitt, 1985)或本地「 鉆石」(Porter, 1990),對于新行業來 說。國家創新體系和本地「鉆石」的重 要性早已無需置疑。盡管如此,我們對 實際的國家創新體系或本地「鉆石」的 發展過程仍然所知不多。雖然這項研究 才剛起步,但也已經發現成本效益的特 別重要性。當成本非常高時,要建立實 際的國家創新體系或本地「鉆石」是非 常困難的。
其次,本研究也牽涉到政策與策略。比 如說,本研究所得結果指出當行業非常 依賴國際市場,不只在產品銷售方面, 也包括采購原材料、主要裝備和核心生 產程序時,就可能會非常困難建立實際 的國家創新體系或本地「鉆石」。
我們發現,影響三個行業不同模式演變 的因素共有四個:技術的成本效益、政 府扶持、價值鏈支援該行業的能力,以 及企業領導的策略。下文將對這些因素 作出詳述。
成本效益
引致三個行業不同演變途徑的直接因素是 當中的成本效益差異:太陽熱能業的低成 本使它能在無須政府扶持的情況下增長, 而光伏業相比較高成本則阻礙了它的發 展。比如說,在太陽熱能業里,中國也轉 移了德國和加拿大等的技術來制造太陽能 集熱管和太陽能熱水器。但是,所需成本 非常高而相應的市場卻非常小。
在附屬于清華大學的北京清華陽光能源 開發有限責任公司(清華陽光Tsinghua Solar)發明了以低得多的成本制造太陽 能集熱管和太陽能熱水器的技術后,市 場才開始擴展。即便是今天,中國的產 品成本仍然只不過是歐洲的三分之一而 已。在2010年,中國的太陽熱能業的市 場大約值73.5億人民幣(9.2億歐元)。 而歐洲市場則只有約2.6億歐元。
光伏業的情況卻不一樣。保定的英利集團 已經成為中國和世界上最大規模的太陽能 光伏電池制造商之一。但是,在它于1998 年創立時,它的主要業務只不過是進行政 府扶持的3兆瓦太陽能光伏項目,那是一 項高科技示范項目而非商業項目。那時 候,高成本令太陽能很難獲得商業成就。 事實上,英利集團的3兆瓦光伏項目從政 府獲得了2千萬人民幣的補貼。
同樣的,當尚德于2001年成立時,最初 的設計產能只不過3兆瓦,雖然施正榮顯 示當時成功的把產能量提升到10兆瓦。 尚德也獲得了政府的資助。最初的8百萬 美元資本投資大部份來自無錫政府。受 制于太小的國內市場,尚德的增必須依 賴國際市場。
實際上,就算在2011年,根據我們在北 京和一家企業的訪談所得,即便在它獲得 50%的政府補貼投資,該公司的光伏項目 仍然無法帶來任何盈余。這情況在整個 行業來說是非常普遍的,而企業投資于太 陽能光伏的原因主要是策略性考量而不是 旨在短期盈利性。但是對國際市場來說, 中國企業的成本結構已經具有足夠的競爭 力。而事實上,包括英利集團和尚德在內 的中國太陽能光伏電池制造商是非常幸運 的:他們恰好在開始營運不久就能出口到 迅速增長的國際市場。
在2004年,中國的太陽能光伏電池產 量為50兆瓦。在那之后的幾年:2005 、2006、2007、2008和2009的產量分 別增加到200兆瓦、400兆瓦、1088兆 瓦、2600兆瓦和4011兆瓦。風電業的成 本效益僅屬中等,而風電業的演變也處處 展現出成本效益的影響。為了改變能源結 構,前電力局在1993年開始鼓勵風電業并 計劃于2000年達到100兆瓦的裝機量。 但是風電業的發展是非常緩慢的,這個 目標直到2005年才實現。除了技術上的 挑戰以外,基礎的原因是風電的高成 本。相比之下,風電的成本是煤基發電 的約兩倍(0.8~1.2元人民幣/kWh)。 對于電力企業來說,1998年的供電業 改革重組規定他們減低發電成本,因 此他們并沒有任何推動力發展新能源。 對于地方政府來說,由于風電較高的成 本必須由當地使用者分擔,他們也同意 沒有任何推動力支持這新能源的發展 (Shi, 2010)。
太陽能光伏業的演變也顯示出成本效益 的影響。自2009年以來,太陽能業的 發展開始一日千里。除了政府增加扶持 以外,另一個主要原因是成本的削減: 在2009年第一輪的太陽能特許權項目 (Solar Concession Program)最低的投 標價降至1.09元人民幣/kWh,而2010年 的第二輪太陽能特許權項目最低投標價 降至0.7288元人民幣/kWh。雖然太陽能 的價格仍然比風能高,相信目前的價格 仍舊是可接受的。
政府扶持
在成本效益低時,政府的政策可能在某個 行業的發展扮演著舉足輕重的角色。除了 太陽熱能業之外,風電業和太陽能光伏業 都從政府的政策獲得不少幫助,雖然風電 業獲得更有力的幫助。比如說,據可再生 能源法規定,發展可再生能源的基礎原則 是它必須在經濟上是合理的。為響應這原 則,政府計劃的風電裝機量遠比太陽能大 得多:在2005、2010和2020年的風電計 劃裝機量分別為760兆瓦、10 5千兆瓦和 30千兆瓦,而太陽能的計劃裝機量則相應 較小:65兆瓦、300兆瓦和1.8千兆瓦。 為了促進裝機量目標的實現,政府已經 計劃在內蒙、新疆、甘肅、河北、吉林 和江蘇建立七座10千兆瓦級風電基地, 其中兩座將建于內蒙。較后新增了山東 的基地。巨型基地的計劃吸引了大規模 的國營電力企業和私人企業的投資。 計劃裝機量的差別影響了實際裝機量。 例如,2007年的風電裝機量為3287兆 瓦,而累積裝機量為5875兆瓦;相比之 下太陽能在2007年的裝機量為20兆瓦, 累積裝機量為100兆瓦。截至2009年, 風電的累積裝機量已經達到25853兆瓦, 太陽能只有區區的300兆瓦。為響應同一 原則,風電業的其它有利政策也比太陽 能行業實施的更早,更積極。舉例說在 2008年8月,政府宣布了風電設備特別基 金的試行管理措施。這是利用中央政府 的預算,專為扶持可再生能源設備而實 施的首條法例。
行業價值鏈能力
處理技術所決定的成本效益和政府扶 持,整個行業價值鏈的能力,包括削減 成本的能力等,都是能說明三個行業以 不同模式演變的重要因素。風電業和太 陽熱能業的行業價值鏈顯示出在支持行 業發展方面比光伏業有較強的能力。 風電行業價值鏈能更有效地支持行業發 展的第三個因素是該行業的動態。成本 效益、政府的強力扶持以及現有知識與 能力的輕松轉移使風電業高度活躍,而 從業者能從相互之間的發展獲益。 在風電業里,Porter(1990)所描述的 實際「鉆石」已經越來越清晰了。比如 說,風田發展商所要求的供應不僅僅是 低成本而已,還必須是高質量產品。這 復雜的要求也逼使部件供應商加速其本 地化過程并且增加研發方面的投資。風 田發展商的巨子也和大學及研究所合作 培育新的才能與新技術。
太陽能業的情況是非常不同的。雖然包 括英利集團在內的領導企業在進軍這行 業時已經擁有一些經驗,但是無論在關 鍵設備、關鍵原材料和關鍵知識與能力 方面,大部分企業在剛進入此行業時對 此等全無所知而必須向其它國家買進。 本地化過程也一直非常緩慢。譬如說, 即便在今天,50%的關鍵原材料 - 多 晶硅,仍需被進口。當使用昂貴的進口 設備和程序來生產多晶硅時,要削減成 本是非常困難的。因此,太陽能業的價 值鏈也同樣無法提供符合成本效益的產 品來支持該行業的迅速發展。光伏業的 行業動態也不一樣。在缺乏本地供電企 業的激烈需求的情況下,太陽能光伏電 池制造商向來都只依賴國際市場。這市 場焦點使價值鏈中的當地企業很難采取 有意識的行動來建立該行業的「鉆石」 (Porter, 1990)。整個行業變得更為支 離破碎,而企業關系更屬競爭性而非合作性。
領導企業的策略
影響三個行業演變的第四個因素是領導 企業的策略。在風電業,國電等領導級 供電企業在塑造行業發展方面扮演了重 要的角色。在2002年中國電力重組后, 國電發現它不能和其它包括煤基發電 等傳統能源的巨型供電企業競爭,因 而選擇了以風電為主的新能源作為策略 焦點。國電不但把風電發展用作策略目 標,也發展了清晰的策略來實現此目 標。同時,國電也作出結論認為透過 提高風電渦輪的規模可以達到削減成 本的效果,而裝機量正在是風電發電的 關鍵。
在太陽熱能業,附屬于清華大學,簡稱 清華陽光的企業是該行業主要的驅動 者。自從1970年代以來,由殷志強教 授所帶領的研發團隊就已經成為先進科 技的來源,而世界上最具規模的太陽熱 能市場是在全無政府補貼的情況下開發 的。正因如此,殷教授還在2005年獲頒 「維克斯實業成就獎」(Achievement Through Action Award in memorial of Christopher A. Weeks)。
在和風電業與太陽熱能業相比之下,太 陽能光伏業主要專注于其國際市場的發 展。因此,領導企業的價值鏈協助是較 遲才在太陽能業實現的。在獲得2009年 的首輪太陽能特許權項目推動后,業內 的領導企業才開始認真的思考全行業協 助與配合來大幅減少成本(以至1元人民 幣/kWh以下)
結論
我們以提問為何中國的風電業、太陽熱 能業和太陽能光伏業各自跟隨不同的創 新和發展途徑。
由于本文的探索性質,我們對于發展一 個模型甚至框架來講解這三個行業在中 國的演變感到有點勉強。但是,這四個 因素確實顯示了一些模式。首先,雖然 成本效益并非依賴于其它因素而是受它 們所影響,但是它確實看來在開始新行 業時比其它三個因素所扮演的顏色更為 重要。
風電業和太陽熱能業較低的成本使它們 比太陽能光伏業更輕易發展。其次,當 成本效益在一開始時并不高,若政府、 價值鏈能力和企業策略都給予支持,可 發展極高動態的系統。在風電業,這三 個因素造就了持續的風電成本削減,從 而有效的促進中國風電業的迅速增長。 太陽能光伏業的情況是非常不同的。中 央政府的政策直到2009年才實施。太陽 能光伏所需的知識和能力對大多數業內 企業都是陌生的,因而價值鏈能力向來 很弱。雖然英利集團等領導企業在削減 成本方面作出了許多努力,他們并不像 風電企業般面對強大壓力,因為他們的 市場主要是國際市場。于是,中國太陽 能業的發展速度并不如風電業和太陽熱 能業般快速。