为清洁能源创新体系提供动力（英）

24-5为清洁能源创新系统提供动力 ReinhildeVeugelersMarch2024 摘要 本文着眼于绿色产业政策设计中的创新角度。创新体系为清洁能源转型提供新的和改进的技术解决方案，可以成为成功转型的基石，在全球范围内协调脱碳、有竞争力的价值创造和就业以及战略自主权。然而，这需要正确地引导创新系统。本文首先阐述了适当引导创新系统的政策设计原则。然后，它记录了全球清洁能源创新和清洁能源政策制定的当前表现，重点是美国和欧盟分别在清洁技术政策制定中的《通货膨胀减少法案》（IRA）和《净零行业法案》（NZIA）趋势。 证据表明，创新体系还没有充分发挥潜力，目前清洁能源政策制定和国际政策协调仍有足够的改进空间。 JEL代码:O31,O38,Q55 气候变化,清洁技术,创新,绿色创新政策,战略自主性 彼得森国际经济研究所的非居民高级研究员ReinhildeVeugelers是一名 系正式教授 KULeuven的管理，战略和创新 在比利时。她也是Bruegel的高级研究员。 工作纸 Note:本文是为2023年6月5日至6日在彼得森国际经济研究所（PIIE）举行的气候行动的宏观经济影响会议准备的。 1750马萨诸塞州大道,NW|华盛顿特区20036-1903美国|+1.202.328.9000|www.piie.com INTRODUCTION 经济从化石燃料转向绿色能源代表了历史上最重要的社会经济转型之一。绿色转型带来了社会经济机遇和挑战。而 逐步淘汰基于化石燃料的产品，活动和工作，正在创造新的绿色产品，活动和工作。清洁能源是促进深度脱碳过程的关键。国际能源署（IEA）估计，如果世界各国充分履行其宣布的2030年能源与气候承诺，关键的大规模制造清洁能源技术的全球市场规模将增加两倍。清洁能源制造业就业岗位将从今天的600万增加到2030年的近1400万(IEA2023a)。认识到从肮脏能源向清洁能源过渡的机遇和挑战，所有主要经济体都冒险采取清洁能源产业政策，并从清洁能源中争夺其在全球经济机会中的份额，协调其脱碳和社会经济转型目标。1 COVID-19的爆发极大地暴露了经济体的脆弱性，呼吁采取政策确保被认为具有战略意义的投入物的供应的弹性和安全性。乌克兰的战争以及俄罗斯天然气和中国矿物的“武器化”加剧了人们对供应安全的担忧，特别是在欧洲的能源供应安全。2所有主要经济体现在都将其气候和清洁能源产业政策与努力相结合 ，以确保能源供应安全和战略自主性 在清洁能源价值链中。在缺乏全球政策协调的情况下，这引发了一系列相互促进的被动压力，以进一步促进各国清洁能源产业政策的战略自主性。3 各国仍在研究如何协调绿色产业政策的多层面目标，特别是当这些层面相互抵消时。将脱碳与经济增长，就业和世界竞争力结合起来的最佳方法是什么？实现脱碳和弹性的社会经济最佳方法是什么？走向供应弹性和安全性，以及远离脱碳和经济效率的成本是什么？远离 横向政策方法塑造框架条件，以确保开放 1例如，2020年3月，由UrslavoderLeye领导的新成立的欧盟委员会将气候目标牢牢地固定在其“绿色协议”和“适合55个”一揽子计划中，提出了其欧洲新工业战略，围绕其绿色和数字转型的结对。中国最新的五年计划（2021-25年）对清洁能源的关注很高。美国在2022年8月通过了《降低通胀法案》(IRA)，为清洁技术部署引入了大规模支持方案。 2欧盟于2022年5月启动了REPowerEU计划，以更快地过渡到清洁能源，使其能源供应多样化，并节约能源以提高其在能源方面的“战略自主性”。 3美国IRA明确阐明了这一点，尤其是其本地内容要求规定，该规定概述了欧洲在2023年3月通过其净零工业法案（NZIA）做出的回应。尽管“开放战略自主”的概念已经在2020年欧洲新工业战略中提出，但这主要使中国成为雷达上的“系统性竞争对手”（EC2020）。 NZIA将其在清洁能源方面的“战略自主权”进一步推进了几步，以应对日益加深的地缘政治风险。 市场，例如强有力的竞争政策和开放的贸易？朝着垂直的方法走了多远，以挑选被认为是战略供应的技术和项目？ 本文着眼于绿色产业政策设计中的创新角度。4Iarguedthattheinnovationsystemmustbeatfullcapacitytodelivernewandimprovedtechnologysolutionsforthecleanenergytransition. Inthecontext 对于经济来说，广泛的、紧迫的、范式的变化，创新可以成为协调脱碳的成功转型的基石， 有竞争力的价值创造和就业，以及全球范围内的战略自主权。然而，这需要正确地引导创新系统。本文首先阐述了适当引导创新系统的政策设计原则。然后，我记录了全球清洁能源创新和清洁能源政策制定的当前表现，并分别放大了美国和欧盟最近的《降低通胀法案》（IRA）和《净零行业法案》（NZIA）在清洁技术政策制定方面的趋势。本文最后对当前的清洁能源创新政策制定和建议进行了评估。 清洁能源创新 本节阐述了产业政策的原则，以创新为基石，为成功的清洁能源转型提供新的和改进的技术，协调脱碳、有竞争力的价值创造和就业以及供应安全。 关于清洁能源创新的谬论 在将创新作为清洁能源产业政策的基石之前，需要考虑三个谬误。首先来自去增长的支持者，他们声称，即使有了新的解决方案，经济也会超过生态极限，使不可持续的生活方式和社会不公长期存在。他们拒绝“技术乐观的便利”(例如Procedre，Bocher等人。2014年)，转而关注改变消费模式的文化转变，而不是寻找更清洁的生产资料。这种观点的谬误是将这两种选择视为替代途径，作为补充。 行为改变将需要塑造新的清洁解决方案的成功采用，同时新的创新解决方案可以帮助使行为改变更容易，成本更低，更有可能被采用。 经常听到的第二个谬论是，必要的技术已经存在，没有必要投资于进一步开发技术和寻找新的技术 oIEA（2020a）模拟了减少 到2050年实现净零排放目标。它认为核能、水力发电、风能和太阳能是成熟的技术；早期采用的技术仍需要大量的进一步发展，包括热泵、电解和下一代风能和太阳能。其他技术离市场准备还很远，仍处于演示阶段或仅在实验室或原型中。碳捕集，。 4本文的重点是清洁能源对气候变化的创新。但是，创新系统也可以为气候变化提供其他新的缓解解决方案（例如新的包装材料）以及新的适应解决方案。 例如，大多处于演示阶段，特别是在存储时；在使用时，许多应用程序仍处于原型状态。无论是存储还是使用 ，直接空气捕获（DAC）都处于原型阶段。还有一些技术超出了IEA建模的范围，因为它们是概念阶段的粗略想法，甚至还没有。在IEA的2020年评估中，成熟技术仅占到2050年情景（IEA2020a）净零排放（NZE）所需减排量的25％。在其更新的分析中，。 IEA(2023a)报告称，过去两年清洁能源创新取得了实质性进展，例如电池化学，但太阳能光伏等成熟技术的市场势头强劲，2050年仍在开发中的技术减排份额“仅为”35%。尽管取得了这些进展，但创新工作尚未完成，需要研究和开发的技术对于实现NZE目标至关重要。这些包括例如DAC设计、基于藻类的生物燃料、电动飞机设计和太阳能地球工程。面临扩大挑战的技术示例包括基于氢的合成燃料;碳捕获，利用和氢生产的储存 ;水泥或炼钢;和基于氢的钢铁生产（IEA2020a）。此外，生产。 难以减弱的部门的材料接近于零(e。Procedre、水泥、钢材)仍需大量研发。还有一些尚未产生的想法，可能是未来的技术突破。如果全球气温上升及其影响接近关键临界点，它们肯定是必要的。总的来说，可以公平地说，认为我们已经拥有了所需要的东西是一个明显的谬误。 第三个谬误是，创新系统将在其当前格式内完成其工作，并且可以简单地等待它产生新的和/或改进的清洁技术。不幸的是，对环境危机的反应不能依靠等待更清洁的技术出现，而是需要设计政府干预措施，以解决技术变革管道不同点的各种市场失灵。政策推动不仅需要依靠标准的无方向创新政策工具来加快一般意义上的创新，而且还需要引导技术变革的方向：清洁技术必须得到改善，不仅是绝对的，而且是相对于更脏的（Acemogl等人。2012). 实现具有竞争力和弹性的清洁能源供应的创新能力 实现气候变化目标需要创新能力。与此同时，创新投资是绿色产业政策的基石，旨在创造有竞争力的价值和就业。源自基于新技术的创新的清洁能源产品更有可能支持世界市场上的竞争地位，从而支持长期可持续的工作 ，因为这些产品来自独特的、不容易复制的创新能力，其回报可以通过法律或战略保护机制获得。创新还可以在建立有弹性的清洁能源地位，缓解未来清洁技术供应的瓶颈方面发挥关键作用。 链。此类创新的示例包括减少或避免使用当前价值链中关键材料的新生产方法或设计，以及 开发新的具有成本效益的替代材料（例如，生物塑料）5或新的模块化生产技术，可以轻松地在材料需求之间进行切换。清洁技术创新的另一条重要路线涉及改善关键材料的再利用和回收利用。 技术主权 当依靠提供弹性的新的或改进的清洁能源解决方案时，创新系统本身需要具有弹性。国际技术领先的新星座将会出现，这可能会导致新的依赖。技术依赖性的问题对于对于广泛使用的重要的系统相关技术(所谓的关键或基础技术)是特别重要的。这些包括数字技术(e。Procedre，芯片，量子计算，AI）以及材料和生命科学（如合成生物学）的其他关键技术。 技术主权一方面是指一个人在应用和使用某种技术时可以掌握的程度，另一方面是指可以获得或可获得的程度（Cantner2023）。 thebesttechnologyisnotavailabledomesticandhastoacquiredelsewhere,thedegreeoftechnologysignificantresultsfromthequalityofone’s吸收能力(mastery)andtheconditionsforacquiredthetechnology(availability).Withformalandinformalme 随着时间的推移（如专利制度），技术主权的关键条件更可能是吸收能力，而不是可用性。 防止使用外国高级技术并支持再转移和在国内建立研发能力的措施可能会确保在国内开发和生产技术和商品。然而，这种支持措施带来的潜在长期效率收益需要与放弃其他地方可用的质量更好技术的优势带来的短期效率低下进行交易。在国际水平上，设想的技术越成熟和成熟，这些短期低效率越高，动态效率收益越低。 可以通过进行本地部署来设想。支持进一步发展最佳可用前沿技术的吸收能力可能是建立技术弹性的更好政策途径。 创新体系为绿色产业服务 创新系统可以成为实现清洁能源产业政策目标的多维性的强大力量，为脱碳，竞争力和供应安全提供新的和改进的解决方案。但是系统需要得到支持，并朝着正确的方向前进。 5用于制造电动车辆电池的替代化学物质是这种材料替代的重要示例。电池创新工作的一个重要目标是使设计多样化，以减少对锂的依赖，锂是目前技术最不可替代的关键矿物，也是未来几年根据计划项目面临最大潜在供应短缺的矿物。 本节概述了用于创新政策制定的清洁技术的细节，概述了基于绿色创新的产业政策的原则以及它应如何指导创新系统。以下是这种政策的一些关键原则，使用DaiRodri（2014）倡导的新产业政策视角的见解。他采用了多维，多工具，多角色的观点，将工业政策制定视为一种。 制度化的公私合作和对话的过程，而不是自上而下的将资金分配给少数赢家的方法。 私人和公民社会的参与 绿色创新政策的核心是公共实体通过公私伙伴关系调动公共研究实体和私营公司的创新能力，以开发和部署新的解决方案。为了在这种伙伴关系中适当动员私营部门，需要一套平衡的大棒和胡萝卜来激励资源、风险和信息的共享，同时避免寻租。鉴于所面临的广泛挑战，这些公私伙伴关系必须涵盖比其他创新和产业政策领域更大的