崇明生态岛可再生能源产业发展路径

郭 茹，杨海真

（1.同济大学环境科学与工程学院，上海200092；2.联合国环境规划署－同济大学环境与可持续发展学院，上海200092）

发展可再生能源是保障能源安全和应对气候变化的重要举措，受到世界各国的关注.2009年世界可再生能源占世界能源消费总量的18.8%，其中以供热取暖为主的传统生物质能占13.0%，水电占3.2%，其他可再生能源占2.6%［1］.国际能源署（IEA）在2011年4月发布的《清洁能源进展报告》［2］指出，国际可再生能源行业发展迅速.风电行业急剧扩张，全世界风电装机容量从2000年的1 700万kW增长到2010年的1.94亿kW；太阳能发电年均增长率高达22%，风电年均增长率为17%.可见，可再生能源产业具有高增长的特征.目前，全球已有60多个国家制定了相关的法律、法规或行动计划，通过立法的强制性手段保障可再生能源战略目标的实现［3］.

本文中可再生能源概念来自《中华人民共和国可再生能源法》（2005）［4］，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源.中国具有发展可再生能源的迫切要求［5］，国家发展和改革委员会在2006年出台了《可再生能源产业发展指导目录》［6］.2007年发布的《可再生能源中长期发展规划》［7］中提出，力争到2020年使可再生能源消费量占到能源消费总量的15%.崇明岛是世界最大的河口冲积岛，通江达海，地理位置独特，具有发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源的资源优势［8］.同时，崇明岛面临着建设生态岛和发展低碳产业的迫切要求［9］.从国际经验［10］和长远发展［11］来看，为了保障崇明岛能源供应安全，同时应对日益严峻的国际气候危机，可再生能源应该成为崇明岛能源结构的重要组成部分.但是，崇明岛目前并没有清晰的可再生能源产业发展规划，相关的配套政策及机制更是匮乏，这与其世界级生态岛的发展定位有很大差距.本文在国内外可再生能源产业发展调研的基础上，提出一种产业的集成分析方法，将态势分析法（SWOT）和钻石模型结合起来对崇明岛可再生能源产业发展的方向及路径进行剖析，以期为政府相关部门提供参考.

1 研究方法

1.1 SWOT分析和钻石模型

SWOT分析是确定产业发展方向和目标的重要方法，在20世纪80年代初由美国提出，经常被用于企业战略制定、竞争对手分析等场合［12］.SWOT分析的本质是系统分析，即通过全面剖析研究对象的优势（strength）、劣势（weakness）、机会（opportunity）和威胁（threats），从整体最优化的角度提出解决方案，把资源和行动聚集在当地的强项和有最多机会的地方.本文用其来初步识别崇明岛可再生能源产业发展的主要方向.

钻石模型由美国哈佛大学教授、竞争战略专家Porter［13］在1990年提出，用于分析一个国家在国际贸易中的竞争力，其核心是分析一个国家的某种产业在国际上获得成功进而取得垄断性行业地位的原因.钻石模型由四个基本因素和两个辅助因素组成.其中，四个基本因素包括生产要素，需求条件，相关行业和支持行业，企业战略、结构和竞争对手；两个辅助因素指机遇和政府.

生产要素包括初级要素和高级要素两类，前者主要指自然资源和基本社会经济状况，后者主要指知识资源、技术资源、基础设施等.对于可再生能源产业而言，自然资源禀赋是基础，而社会经济发展水平决定产业发展潜力.但是，高级要素对于竞争优势具有更重要的作用.需求条件是指社会对于可再生能源产业产品或服务的需求情况.相关行业和支持行业是指与可再生能源产业相关的上游设备资源供应行业以及下游产品服务消费行业.企业战略、结构和竞争对手的表现反映了某个行业中企业的组织管理特征和竞争强度大小.机遇和政府是两个不能由行业本身决定的因素，但它们会对行业发展产生重要的正面或负面影响，从而增强或削弱某个产业的竞争力.

1.2 集成分析方法

SWOT分析侧重对产业发展的系统认知，对发展的整体战略进行把握，但缺乏对影响因素之间的关联性分析；而钻石模型侧重对产业发展进程及利益相关方的相互关联分析，但需要较多的数据和经验.它们各自从不同的层次来判断某个区域某种产业发展的可行性.此外，两者也具有一定的一致性，例如对机遇的分析和重视.本文将SWOT分析和钻石模型集成起来，首先识别产业发展的目标和方向，再进一步结合相关规划和现状数据剖析影响产业发展的瓶颈和要素，进而结合不同区域的实际特征给出相应的发展路径，提出不同阶段的关键及核心任务.这种集成分析方法可以从不同层次深入剖析产业发展的相关要素，并在掌握区域产业整体发展态势的基础上，为决策者提供具体的行动战略和方案，因此同时具有前瞻性和可操作性.研究以崇明岛可再生能源产业为例进行了方法学应用，技术路线图见图1.

图1 技术路线图Fig.1 Flowchart of technical route

2 崇明生态岛可再生能源发展现状

2.1 崇明岛概况

崇明县由崇明、长兴、横沙等三岛组成.三岛陆域总面积为1 411平方公里，其中崇明岛为1 267平方公里.2009年户籍人口为69.0万人，人均GDP为24 725元，不到上海同期水平的1／3.2008年综合能源消费量为65.41万吨标准煤，万元增加值综合能耗为0.830吨标准煤.其中，工业综合能耗为52.17万吨标准煤，占能耗总量的79.8%；工业万元增加值能耗为1.109吨标准煤.此外，2005年第一次经济普查数据结果表明，2004年崇明岛工业企业综合能源消耗量为93.70万吨标准煤，分能源品种中消耗量最大的是煤炭，电力次之.

2.2 可再生能源资源禀赋和发展现状

崇明岛空气透明度高，日照比较充足，每年日照时数为2 104h，年太阳辐射总量为4.2～5.0 GJ·（m2·a）－1.崇明岛凭江临海，年均风速为6.7 m·s－1，风能资源禀赋较好.此外，崇明岛是上海市重要的农业生产区，有丰富的潜在生物质能资源.有研究表明，2020年崇明岛可再生能源发电可提供的电力占最高用电负荷需求的31.0%，而可再生能源提供的其他能源将占29.5%.

2008年崇明岛可再生能源的使用比例约为1%，远远低于同期中国可再生能源利用8%的平均水平.但是从纵向历史来看，崇明岛可再生能源从2004年的496万kW·h到2008年3 084的万kW·h，年增长率高达56%，其中风能发电占到了96%以上（见图2）.同时，上海市政府向崇明岛投入了大量资金进行可再生能源科技研究，建设了许多可再生能源示范项目.目前，崇明岛前卫村建有1 MW光伏示范太阳能发电装置，此外还有风能、生物质能的沼气和秸秆气化发电、地热能应用等示范项目.崇明岛东滩建有1.95万kW的风力发电站以及秸秆利用项目（见图3）.太阳能热利用在崇明岛家庭中应用较为普遍，约有20%的居民住宅已经使用了太阳能热水器.2011年，崇明县被财政部、住房和城乡建设部确定为“2010年可再生能源建筑应用农村县级示范”，并获得专项财政补助资金1 800万元.但总的来看，崇明岛的可再生能源发展尚处于初级阶段，并未形成一个产业.

图2 崇明岛可再生能源发电量变化（2004—2008）Fig.2 Change of electricity from renewable energy in Chongming（2004—2008）

2.3 已有目标与规划

2009年，上海市政府提出了发展新能源产业的目标，力争到2012年，新能源产业重点领域总产值达到1 100亿元，占全市工业总产值的比重从目前的不到1%提高到3%.在2009年底发布的《崇明生态岛建设纲要（2010—2020）》［14］中提出，到2012年，建设崇明岛10万kW级陆上风力发电场，建成兆瓦级太阳能光伏发电等示范项目；2020年，可再生能源发电装机容量达到20～30万kW.具体的行动计划包括四项，即：①关停堡镇燃煤电厂；②建设崇明北沿等风力发电场；③建设若干个具太阳能发电和旅游观光功能的太阳能光伏电站；④实施太阳能屋顶项目，建设资源节约型住宅小区试点，推广使用太阳能供热设备，如太阳能供热水和热泵热水等.

图3 崇明岛现有和规划可再生能源设施分布图Fig.3 Distribution of existing and planning reneable energy facilities in Chongming

这些都为崇明岛可再生能源产业的发展提供了条件，但其中也存在一定的障碍.例如，上海市并未将崇明岛列为发展风能、太阳能相关产业的重点区域，使崇明岛发展可再生能源产业的动力不足，且存在区域内产业竞争问题.当然，由于中国和上海市政府都将崇明岛的发展目标定位为“世界级生态岛”，为保证能源安全和应对气候变化，可再生能源的利用和发展应该是崇明岛实现世界级生态岛目标的重要组成部分.因此，有必要全面分析崇明岛可再生能源产业发展过程中的瓶颈，识别需解决的关键问题.

3 SWOT－钻石模型综合分析与讨论

3.1 分析结果

首先通过SWOT分析确定崇明岛可再生能源产业的发展目标和方向，再利用钻石模型分析具体的发展瓶颈和路径.SWOT分析结果（见表1）表明，崇明岛发展可再生能源的主要瓶颈在于经济、技术和人才因素，主要威胁是已有的可再生能源产业集群的竞争.因此，要促进崇明岛可再生能源的发展，最重要的是根据崇明岛的特点进行“错位发展”，即尽量选择与已发展成熟的可再生能源产业方向协调互补的领域，结合崇明岛的优势确定适宜的可再生能源产业细分市场，例如利用崇明世界级生态岛目标和海岛优惠政策，选择重点发展与可再生能源相关的高端会展及服务业；其次是要重视先进可再生能源技术的本土化开发和示范，尤其是符合发展中国家不发达区域特点的可再生能源技术，如农村分散式生物质能利用技术的开发.

表1 崇明岛可再生能源产业SWOT分析结果Tab.1 SWOT analysis on renewable energy industry of Chongming

钻石模型分析结果（见图4）表明，崇明岛可再生能源产业发展具有良好的外部环境，并对可再生能源产业发展有较强需求.但由于历史和地理位置原因，崇明岛在高级生产要素和相关行业支撑方面十分薄弱，也缺乏明确的可再生能源产业战略，因而很难与国际上类似产业竞争.即使崇明岛已经有许多技术领先的可再生能源示范项目，但技术的应用和推广需人力资源和投资支撑，而从目前看来，人才匮乏和经济落后是崇明岛大多数区域的基本情况.因此，在短期内（5～10a），崇明岛可再生能源产业难有较大发展.但崇明世界级生态岛的发展定位和丰富的自然资源等要素使它在远期具有很大的发展潜力.

图4 崇明岛可再生能源产业发展钻石模型分析结果Fig.4 Diamond model anaysis on renewable energy industry of Chongming

崇明岛目前没有明显的支柱产业，低碳产业发展也刚刚起步，具有很大的可塑性.可再生能源产业符合崇明岛低碳产业的发展方向，也具有高增长的特性，可以带给崇明岛较大的后发优势.但如果想要实现这种后发优势，必须充分发挥政策优势和外部力量的作用，把握机会加以推进.设计良好的政策并有目的地引进掌握先进可再生能源技术的个人和公司，从而提升生产要素质量并吸引相关行业从业公司的到来，是当前崇明岛迫切需要解决的关键问题.

一般来说，政策效应具有滞后性和长效性，而外部机遇的获得具有较多的不确定性，因此崇明岛必须在更长的时间尺度上考虑其可再生能源产业的发展问题，并全面分析其中蕴含的市场风险.尤其需要注意当地居民对于环境质量要求不断提升而导致的产业转移风险.因此，从一开始就应规划发展可再生能源产业链的高端，确保崇明岛良好的生态环境不受影响，同时也能实现可再生能源产业在崇明岛的可持续发展.

此外，相关行业培育及行业网络的建立是能否发挥崇明岛可再生能源产业潜力的重要因素.与可再生能源产业相关的行业主要包括上游的可再生能源技术研发、中游的可再生能源设备生产以及下游的可再生能源销售及服务业等.这些相关行业不是一定都必须落户在崇明岛，但应该与崇明岛建立起密切的流通网络，构建一个虚拟可再生能源产业网络.需要特别指出的是，崇明生态岛可再生能源产业发展除了认真考虑当地的特殊条件和原有基础外，还必须综合考虑区域发展与整体发展的有机统一，将其纳入上海乃至全国可再生能源、低碳经济的总体发展规划.

3.2 可再生能源产业发展路径

SWOT－钻石模型综合分析结果表明，崇明岛可再生能源产业发展具有近期发展慢，但远期潜力大的特点.针对这一特点，结合崇明作为世界级生态岛可能面临的温室气体减排压力，基于国际能源署的2050能源技术展望蓝图情景提出了2010—2050年的崇明岛可再生能源产业发展路径图（见图5），将其划分为产业培养期、产业成长期、产业快速增长期、产业成熟期等四个阶段，并给出了每个阶段的重点工作任务.

图5 崇明岛可再生能源产业发展路径图Fig.5 Roadmap for the development of renewable energy industry of Chongming

3.3 政策建议

综上可知，虽然短期内崇明岛可再生能源产业难以出现较大的发展，但远期有可能成为崇明世界级生态岛经济建设中的重要产业.因此，从政策、经济、技术、人力资源和能力建设的角度为崇明岛可再生能源产业发展提出以下建议：

（1）政策建设

以2050年为远期目标年，尽快编制崇明岛远期可再生能源产业发展规划；将具体目标合理分工，有步骤地落实到职能部门，并将落实情况纳入到绩效考核体系中；加强不同职能部门的分工合作与政策执行力度，形成合力促进崇明岛可再生能源产业的发展.

（2）经济激励

结合崇明岛特点，设计市场与行政相结合的混合型工具；充分利用海岛的税收优惠政策，为先进的可再生能源企业提供特殊优惠政策，如更大的税收减免或补贴力度；设立可再生能源产业发展专项基金，用于支持可再生能源技术研发和产业孵化.

（3）技术研发

扩大已有可再生能源示范项目的影响；同时积极引进和消化国内外先进可再生能源技术，建立更多的示范项目，打造崇明岛可再生能源技术示范基地.

（4）人力资源和能力建设

设立专门的人才基金以及荣誉，吸引可再生能源领域的人才为崇明岛可再生能源产业发展提供智力支持；为相关企业不定期开展可再生能源领域的培训教育活动；加强信息化和网络化建设，建立完善的可再生能源产业信息平台和网络，加速信息流动，更好地服务于产业发展.

4 结论

崇明岛是上海市21世纪的重要发展战略空间，一直受到国家乃至世界的关注.本文将SWOT分析和钻石模型结合起来对崇明岛可再生能源产业进行剖析，指出了崇明岛发展可再生能源产业的重点及关键问题，提出了崇明岛可再生能源产业发展的路径图及不同发展阶段的重点任务.结果表明，短期内崇明岛可再生能源产业难以出现较大的发展，但远期有可能成为崇明世界级生态岛经济建设中的重要产业.应注重“错位发展”，选择适合崇明岛特点的可再生能源产业细分市场.崇明岛可再生能源产业发展虽然具有良好的外部环境和较强的需求，但是在生产要素和相关行业支撑方面却十分薄弱，也缺乏明确的战略，因而竞争力有限.可再生能源产业具有高增长的特性，可以带给崇明岛较大的后发优势.但如果想要实现这种后发优势，必须充分发挥政策优势和外部力量的作用.因此，崇明生态岛可再生能源产业发展还必须综合考虑将其纳入上海乃至全国可再生能源、低碳经济的总体发展规划中，在体制和机制上深入探索和创新.

结合SWOT分析和钻石模型分析结果，将崇明岛可再生能源产业发展路径划分为产业培育期、产业成长期、产业快速增长期、产业成熟期四个阶段，并从政策、经济、技术、人力资源和能力建设等方面提出了建议.

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