中国能源领域的R&D经费投入
马 驰 高昌林(中国科技促进发展研究中心)
施 涵 (中国 21 世纪议程管理中心)
能源是国民经济的基础,具有重要的战略意义。能源领域的技术创新对于繁荣经济、改善环境质量和保障国家安全十分重要。由于能源技术创新具有周期长,资金投入大等特点,与许多其他产业相比,能源产业的发展就在更大的程度上依赖能源 R&D 的技术选择与投入,特别是政府的投入。因此,研究能源 R&D 投入就成为研究中国科技资源配置中一个至关重要的课题。
深入的调查研究和翔实的统计数据是制订相关政策的坚实基础。但是,能源 R&D 的投入研究与政策分析在中国几乎是一个空白,在能源技术领域还缺乏对传统矿物燃料生产与转化、可再生能源开发以及能效技术的 R&D 数据的统计和信息。这使得政府有关部门在能源领域的决策上感到困惑,特别是在科技计划的项目选择与资金分配方面产生困难。面对 21 世纪的挑战,这个问题的研究就显得更为必要和具有重要意义。
1. 2000年中国能源R&D投入
根据 2000 年全国 R&D 资源清查综合资料汇编 ,有关能源 R&D 的统计数据可以从 “ 全国研究与试验发展( R&D )项目(课题)情况 ” ,按 “ 项目服务的国民经济行业分组 ” 中有关能源行业的数据进行统计获得。
该统计包括全国独立核算的科研院所、科技信息与文献机构和全日制普通高等学校的全部 R&D 项目(课题),也包括大中型工业企业、建筑企业、交通运输仓储及邮电通信企业项目经费在 10 万元以上(含 10 万元)的 R&D 项目(课题)、规模以上小型工业企业的项目经费在 5 万元以上(含 5 万元)的 R&D 项目(课题)、以及其他单位项目经费在万元以上(含万元)的 R&D 项目(课题)。
上述数据统计可能存在一定的误差。数据是按项目服务的国民经济行业分组统计的,上述行业包括了一次能源和二次能源的生产与供应,以及能源动力设备制造。但是,在石油加工中会包括石油化工下游产品的 R&D ,由此产生一定的高估。
全国 R&D 经费支出 895 亿元,包括用于 R&D 项目(课题)活动的直接支出,以及用于 R&D 活动的管理费、服务费、与 R&D 有关的基本建设支出以及外协加工费等其他间接支出,其直接支出为 696 亿元。 2000 年全国 GDP 为 89566 亿元, 2000 年全国 R&D 经费支出占国内生产总值比重为 1% 。作为一种合理的估计,由此计算的能源 R&D 经费支出占 GDP 的比重为 0.0643 × 1% = 0.064% 。(见表 1 )。
表 1 全国能源 R&D 与全部产业 R&D 情况(按项目统计)
人员全时当量(人年) |
R&D 经费内部支出(万元) |
|||
科学家与工程师 |
政府资金 |
|||
煤炭采选业( B06 ) |
5093 |
3612 |
63917.4 |
3161.4 |
石油和天然气开采业( B07 ) |
12553 |
9566 |
105213.1 |
15488.0 |
石油加工及炼焦业( C25 ) |
7104 |
5059 |
79747.9 |
3017.8 |
锅炉及原动机( C351 ) |
10628 |
6767 |
64998.2 |
12850.3 |
电机( C401 ) |
4501 |
3193 |
29762.6 |
3915.4 |
电力、蒸汽、热水的生产和 供应业( D44 ) |
8303 |
6363 |
100221.6 |
8557.9 |
煤气生产和供应业( D45 ) |
358 |
269 |
3910.2 |
691.3 |
能源产业小计 |
48540 |
34828 |
447771.0 |
47682.1 |
全部产业总计 |
740876 |
509396 |
6966938.9 |
2466403.2 |
能源 R&D 比重( % ) |
6.55 |
6.84 |
6.43 |
1.93 |
2. 2000 年中国政府能源 R&D 投入
在全国 R&D 经费 895 亿元中,政府资金为 299 亿元,占 33.41% ,若以此做粗略的估计,在能源 R&D 所占 GDP 中的政府投入比例则为 0.064% × 33.41% = 0.021% 。
更准确的应按细分的统计数据计算政府能源 R&D 支出占 GDP 的比重。 2000 年全国能源 R&D 经费按项目统计为 44.78 亿元,其中政府资金为 4.77 亿元(见表 1 ),政府资金的比重为 10.65% 。由此得到政府能源 R&D 支出占 GDP 的比重为 0.064% × 10.65% = 0.0068% 。
3. 政府能源 R&D 经费的国际比较
根据相关数据,我们对国际能源机构( IEA )参加国的政府能源 R&D 预算 进行了收集,得到了如图 1 所示的结果。
按前面中国 2000 年全国 R&D 资源清查综合资料汇编的调查统计数据(已做订正)所做的计算,中国 2000 年政府能源 R&D 经费占 GDP 的比重为 0.068 ‰。
由此看出,当前我国政府能源 R&D 经费占 GDP 的比重是很低的,在新西兰和西班牙两国 2000 年政府能源 R&D 预算占 GDP 的比重,远远低于多数发达国家。有一些发达国家的政府能源 R&D 经费占 GDP 的比重明显较高,如日本( 0.88 ‰)芬兰( 0.47 ‰)、法国( 0.46 ‰)、瑞士( 0.46 ‰)、荷兰( 0.38 ‰)、瑞典( 0.31 ‰)和澳大利亚( 0.29 ‰)。另外,个别发达国家这一比重较低,如德国( 0.05 ‰)和英国( 0.05 ‰)。
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单位:‰
图 1 一些 IEA 参加国政府能源 R&D 预算占 GDP 的比例
注:国家名称后的数字代表统计数据的年份。
4. 政府能源 R&D 经费技术领域构成的国际比较
从表 2 的政府能源 R&D 经费构成来看, IEA 国家 1999 年的统计数据表明,占第一位的是核能,接近 50% 的能源 R&D 经费用于核能。它包括裂变堆(轻水堆、增殖堆、核燃料循环等)和核聚变研究。核能 R&D 经费在能源 R&D 经费中比重超过 1/3 的有法国( 91.43% )、比利时( 81.66% )、日本( 70.71% )和西班牙( 38.69% )。而英国( 30.22% )、加拿大( 28.48% )和瑞士( 24.06% )等国在核能领域的 R&D 投入也很高。德国、新西兰和葡萄牙则不对核能研究投入。美国为 12.05% 。
在政府能源 R&D 经费构成中占第二位的是节能技术的研究和发展,这些国家 1999 年的整体投入占 16% 强。在这一领域投入较多的国家有芬兰( 44.55% )、荷兰( 37.13% )和瑞典( 31.66% )。美国 23.77% ,德国 14.23% ,英国 2.43% 。
表 2 部分国家政府能源 R&D 经费按技术领域分布 单位: %
| 能源 R&D 构成 % 国 家 | 合计 | 节 能 | 油 / 气 | 煤 | 可再生能源 | 核能 | 电 力 | 能源系统与其他技术 |
| 奥地利( 1999 ) | 100 | 28.76 | 0.53 | 1.92 | 34.93 | 11.13 | 11.42 | 11.31 |
| 比利时( 1999 ) | 100 | 8.13 | 0.49 | 1.15 | 2.00 | 81.66 | 5.42 | 1.14 |
| 加拿大( 2000 ) | 100 | 24.79 | 21.16 | 2.49 | 7.29 | 28.48 | 3.67 | 12.13 |
| 丹 麦( 2000 ) | 100 | 29.32 | 4.16 | 0.06 | 36.93 | 10.12 | 7.92 | 11.49 |
| 芬 兰( 1999 ) | 100 | 44.55 | 3.96 | 3.87 | 9.78 | 13.77 | 19.96 | 4.11 |
| 法 国( 1999 ) | 100 | 1.88 | 4.67 | — | 2.03 | 91.43 | — | — |
| 德 国( 2000 ) | 100 | 14.23 | — | 17.39 | 56.28 | — | 5.13 | 6.96 |
| 匈牙利( 1999 ) * | 100 | — | — | — | — | 96.54 | 3.46 | — |
| 日 本( 2000 ) | 100 | 15.73 | 0.71 | 2.21 | 4.14 | 70.71 | 4.46 | 2.03 |
| 荷 兰( 1999 ) | 100 | 37.13 | 5.43 | 1.42 | 29.62 | 9.80 | 8.02 | 8.57 |
| 新西兰( 2000 ) | 100 | 15.49 | 16.81 | 10.12 | 31.20 | — | 17.23 | 9.15 |
| 挪 威( 2000 ) | 100 | 3.51 | 54.05 | — | 11.68 | 16.49 | 5.30 | 8.97 |
| 葡萄牙( 2000 ) | 100 | 13.81 | 4.46 | 17.34 | 51.68 | — | 1.02 | 11.70 |
| 西班牙( 2000 ) | 100 | 7.32 | 0.18 | 7.18 | 28.90 | 38.69 | 3.09 | 14.63 |
| 瑞 典( 1999 ) | 100 | 31.66 | — | 0.07 | 18.78 | 7.64 | 21.97 | 19.88 |
| 瑞 士( 2000 ) | 100 | 17.65 | 6.42 | — | 31.55 | 24.06 | 13.37 | 6.95 |
| 土耳其( 2000 ) | 100 | 5.39 | 3.62 | 34.86 | 30.91 | 4.73 | 17.13 | 3.35 |
| 英 国( 2000 ) | 100 | 2.43 | 6.47 | 3.45 | 11.81 | 30.22 | 4.22 | 41.41 |
| 美 国( 2000 ) | 100 | 23.77 | 3.82 | 5.33 | 9.30 | 12.05 | 5.46 | 40.27 |
| 合 计( 1999 ) ** | 100 | 16.48 | 2.94 | 3.89 | 8.10 | 48.79 | 4.52 | 15.28 |
注:﹡匈牙利数据不全。 ﹡ ﹡合计取 1999 年的数据。
数据来源: Energy Policies of IEA Countries, 2001 Review, OECD/IEA, 2001 。
在构成中居第三位的是能源系统与其他技术,这些国家整体占 15.28% 。在这一领域投入较多的国家是英国( 41.41% )和美国( 40.27% ),瑞典也较高( 19.88% )。
上述国家对可再生能源的投入比重( 8.10% )高于化石能源的投入比重( 6.83% )。对可再生能源高投入的国家有德国( 56.28% )、葡萄牙( 51.68% )、丹麦( 36.93% )、奥地利( 34.93% )、瑞士( 31.55% )、新西兰( 31.20% )和土耳其( 30.91% )等。可以看出,有较多的 IEA 国家在着力发展可再生能源。
对煤 R&D 投入较多的国家有土耳其( 34.86% )、德国( 17.39% )和葡萄牙( 17.34% )。对油气投入较多的国家有挪威( 54.05% )、加拿大( 21.16% )和新西兰( 16.81% )。
各个国家政府能源 R&D 经费不仅差别很大,而且其投入的优先领域也有极大的不同。表3列出这些国家政府能源 R&D 经费 1999 年的预算和它们在不同能源技术研究领域(节能、油气、煤、可再生能源、核能、电力和其他能源系统与技术)分配的优先顺序。
表 3 政府能源 R&D 经费排序和技术领域经费构成份额的顺序 ( 1999 年)
| 国 家 | 政府能源 R&D | 能源 R&D 经费构成份额由大到小的顺序 | |||||||
| 经费 * | 排序 | 节能 | 油 / 气 | 煤 | 可再生能源 | 核能 | 电力 | 能源系统 与其他技术 | |
| 日 本 | 3955.74 | 1 | 2 | 7 | 4 | 5 | 1 | 3 | 6 |
| 美 国 | 2341.97 | 2 | 2 | 7 | 6 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| 法 国 | 573.63 | 3 | 4 | 2 | - | 3 | 1 | - | - |
| 加拿大 | 172.97 | 4 | 2 | 3 | 6 | 5 | 1 | 7 | 4 |
| 荷 兰 | 133.19 | 5 | 1 | 6 | 7 | 2 | 3 | 5 | 4 |
| 瑞 士 | 107.76 | 6 | 3 | 6 | - | 1 | 2 | 4 | 5 |
| 德 国 | 106.82 | 7 | 2 | - | 3 | 1 | - | 4 | 5 |
| 英 国 | 66.01 | 8 | 6 | 4 | 7 | 3 | 2 | 5 | 1 |
| 瑞 典 | 64.92 | 9 | 1 | - | 6 | 4 | 5 | 2 | 3 |
| 芬 兰 | 52.79 | 10 | 1 | 6 | 7 | 4 | 3 | 2 | 5 |
| 挪 威 | 49.04 | 11 | 6 | 1 | - | 3 | 2 | 5 | 4 |
| 西班牙 | 47.43 | 12 | 5 | 7 | 4 | 2 | 1 | 6 | 3 |
| 比利时 | 46.63 | 13 | 2 | 7 | 5 | 4 | 1 | 3 | 6 |
| 丹 麦 | 39.74 | 14 | 2 | 6 | 7 | 1 | 4 | 5 | 3 |
| 奥地利 | 24.57 | 15 | 2 | 7 | 6 | 1 | 5 | 3 | 4 |
| 土耳其 | 3.38 | 16 | 4 | 6 | 1 | 2 | 5 | 3 | 7 |
| 新西兰 | 2.83 | 17 | 4 | 3 | 5 | 1 | - | 2 | 6 |
| 葡萄牙 | 1.88 | 18 | 4 | 5 | 2 | 1 | - | 6 | 3 |
| 匈牙利 | 0.29 | 19 | 2 | 7 | 4 | 5 | 1 | 2 | - |
| 合 计 | 7791.59 | 2 | 7 | 6 | 4 | 1 | 5 | 3 | |
注: * 单位为百万美元,按 2000 年价格和汇率计。
资料来源: Energy Policies of IEA Countries, 2001 Review, OECD/IEA, 2001 。
从政府能源 R&D 经费的绝对数量上看,日本、美国远远高于其他国家。年预算在 1 亿美元以上的国家有日本、美国、法国、加拿大、荷兰、瑞士和德国。
据前文所述,中国 2000 年政府能源 R&D 经费为 0.068 ‰× 89566 亿元 = 6.09 亿元。如果按汇率换算成美元,则为 0.73 亿美元,在所有发达国家之后,仅仅为日本( 39.56 亿美元)的 1.8% 。
从表 3 可以发现多数国家政府能源 R&D 经费的分配倾向。其一,在这 19 个国家(有比较完整的 1999 年数据)中有 9 个国家把可再生能源和 10 个国家把节能这样的“清洁能源”摆在重要位置( R&D 经费份额占第一和第二位),特别是对可再生能源,有 6 个国家的 R&D 经费排第一位;其二,有 9 个国家在核能的研究投入上排序第一或第二。尽管从世界范围上看核电站建设已处于萧条时期,但是对核能的研发工作还在多数国家广泛地进行中,而且其费用较高,从经费数量上看,有 5 个国家(日本、法国、加拿大等)排序第一;其三,值得注意的是美国和英国,研究新的能源系统和技术是这两个国家能源 R&D 的主要投入;其四,把化石能源研发放在首位的国家很少,只有挪威的油气和土耳其的煤炭,这是由其国家的资源特点决定的。
中国能源 R&D 经费在技术领域中的分布为:油 / 气(油气开采和石油加工等)占 41.3% ,煤(煤炭采选、煤气和锅炉制造)占 29.7% ,电 / 热(电力、蒸汽与热水的生产和供应以及电机制造)占 29% 。由于统计分类的原因,在中国 2000 年 R&D 资源综合调查中没有将节能、可再生能源、核能等数据从相关类别中分离出来。上述中国能源 R&D 经费按技术领域的分布仅是一个粗略的统计。
5. 结论
通过以上分析,我们可以得出如下初步结论:
( 1 ) 2000 年我国能源 R&D 投入约占当年全国 R&D 投入的 6.43 % ,为 57.57 亿元,占当年全国 GDP 的比重为 0.064 % 。
( 2 )我们计算了 2000 年政府在能源 R&D 中的投入比重为 10.65 % ,占 GDP 的比重为 0.0068 % 。
( 3 )我国政府能源 R&D 经费占 GDP 的比重远远低于多数发达国家。在绝对数量上,我国与发达国家之间的差距更大,仅为日本的 1.8% 。
( 4 ) OECD 国家能源 R&D 向清洁能源重大倾斜的事实表明,近年 OECD 国家采取重大行动解决能源部门的温室气体排放问题。政府间气候变化委员会( IPCC ) 2000 年公布了第 3 个评价报告,强调了气候变化的严重性,所做的明确的科学结论是:气候变化是人类活动的结果;社会经济和自然系统对于气候变化而言具有脆弱性;减缓气候变化是可能的,其费用主要取决于所做的政策选择。这便是当今世界能源 R&D 发展的大背景。