硅谷绿色能源经济发展及启示

(1.华东师范大学城市与区域科学学院；2.华东师范大学科技创新与发展战略研究中心，上海 200241)

摘要：当今国际倡导的绿色能源经济架构,不仅契合了全球经济日趋紧迫的可持续发展现实需求，更是新一轮科技革命中,各国积极培育经济增长点、抢占创新高地的重要战略。以这一趋势的领跑者——硅谷为研究对象，分析其绿色能源经济发展现状、驱动机制和相关策略，总结其经验，为我国经济可持续发展提供决策借鉴。

0 引言

绿色能源经济是在全球金融危机、气候危机和能源危机背景下，世界各国为契合可持续发展战略，借鉴历史危机应对经验的一种对全球未来发展模式的探索与尝试，其已成为当今各发达国家在新一轮技术革命中培育新经济增长点、抢占创新高地的重要策略。绿色能源经济发展趋势日益冲击着当前各国传统经济范式，引发各界对该命题越来越多的革命性思考和实践。

早在20世纪70年代世界石油危机爆发时，各主要发达国家就开始探索建立多种可替代能源发展战略体系，确立了绿色能源发展地位，并逐步形成了该领域当前美、日、德三足鼎立的格局。2008年全球金融海啸后，奥巴马政府相继颁布并实施了《美国复兴和再投资法案》等法律，使得绿色能源革命正式成为美国国家战略,其向世人宣告,美国正式吹响向新能源领域进军的号角[1]。加利福尼亚州(后文简称加州)紧随其后，设立“到2050年温室气体排放低于1990年水平80%”的减排目标[2]。作为创新孵化器的硅谷，更率先引领当地绿色能源经济相关领域更新换代的潮流，使之成为美国乃至全球绿色能源经济发展的技术源头和创新中心。

《2014全球清洁技术创新指数》研究表明，中国绿色能源技术创新驱动力和清洁技术发展水平较低，属于绿色能源经济刚起步的“商业化型”国家，与引领全球顶尖绿色能源技术创新的“孕育创业型”国家尚存不小差距[3]。因此，我国绿色能源经济发展模式亟待借鉴、学习领先国家和地区经验，早日实现能源技术绿色创新和整体经济转型升级。

近年来，国外众多学者对美国绿色能源经济发展路径和政策可行性等进行了广泛而深入的研究。David Sandalow[1]对美国《能源复兴法案》及其绿政实施绩效进行分析，认为政府、企业和民众应广泛参与其中；Hongtao Yi[4]利用模型定量研究美国绿色新政对绿色就业的促进作用；Jones C M和 Kammen D M[5]通过绿政指标对全美城市可持续性进行排序；Jane C S等 [2],Max Wei等[6],Yang C等 [7]分别运用不同的计量模型，分析得出实现加州2050年温室气体排放低于1990年80%目标的可行性；Rajeev Poduval[8]高度评价绿政是硅谷正在引领的一场全球经济返璞归真的革命，将使美国足以担当未来世界经济格局中的关键角色。国内学者对绿色能源概念[9-10]、绿色能源经济发展概况[11-12]、政策制定和实践举措[13-14]等进行了尝试性研究。总体而言，国内外研究文献仅从宏观角度分析绿色能源经济发展、绿政措施及可行性等，而从具体城市或区域角度探讨绿色能源经济发展内在机理和实践的研究极为少见。因此，本文以全球经济技术创新中心——硅谷为研究对象，分析其向绿色能源经济转型的实践探索经验及各转型主导因子间的内在联系，探讨硅谷经验对我国未来经济发展启示，以期引起国内理论和实践界对该领域的思考。

1 硅谷绿色能源经济发展现状

自20世纪中叶以来，硅谷作为世界科技创新中心，以其极强的创新能力和探索精神，坚持与时俱进、推陈出新，始终引领着世界生产和消费潮流，持续主导全球经济发展方向。在这一轮经济转型关键时期，硅谷企业家与各级政府借助顶尖大学和科研机构、风险资本，将世界目光导向绿色能源领域，大力推进以绿色能源科技为核心的经济发展模式，力促智能电网、可再生能源、电动力汽车、清洁能源等产业的建设与发展，并实施颠覆性创新。实践表明，绿色能源经济发展模式不仅具有创新性，而且成效斐然，孵化出大量极具竞争力的绿色能源企业，使硅谷刮起一股绿色能源旋风，并使其再次以绿色能源科技创新优势，领跑全球研发和生产市场，有力支持了这一轮全球绿色能源经济发展模式的构想。

硅谷所在地加州，太阳能资源丰富，风力、潮汐等能源资源也一应俱全，其在绿色能源发展方面具有得天独厚的优势。值得注意的是，硅谷的科技创新实力是加州在全美绿色能源经济中处于领先地位的关键因素。自2008年奥巴马政府绿色能源经济战略实施以来，加州可再生能源发电总量迅速攀高，2013年高达55 700kW·h，在美国总能源产出中占比不断扩大，位居世界第二[15]。其中，仅太阳能光伏安装一项，加州在全美占比即由2010年的30.4%上升到2015年的45.0%，在美国甚至全球太阳能光伏市场都占据举足轻重的地位。

另外，自2005年加州州长施瓦辛格推行“百万太阳能屋顶项目”以来，硅谷累计太阳能装机容量一路飙升，2014年达到232MW(见图1)，太阳能已成为硅谷各级政府和居民在工作和生活中不可或缺的替代能源(见图2)。不仅如此，绿色能源经济直接扩大了太阳能行业就业规模。至2015年，全美太阳能行业就业人数达208 859人，其中加州以36.2%的比例稳居全美之首，Santa Clara 和San Mateo作为硅谷核心地带，更以9 978个新增就业岗位创造了绿色能源经济带动就业的神话。

诞生于硅谷的特斯拉汽车公司(Tesla Motors)，以绿色能源理念颠覆了传统汽车行业依赖的能源基础，使硅谷成为世界绿色能源汽车行业的风向标。截至2015年底，全美电动汽车销量为114 064辆，占全球电动汽车销量的20.8%。其中，加州以62 166辆占据全美电动汽车销售市场的半壁江山。在硅谷，大约每1 000辆汽车中就有7辆电动汽车，无论是人均电动汽车数量，还是全区拥有总量，都为全美之最(见图3)。2010年，特斯拉汽车公司成为继1956年福特汽车公司(Ford Motors)上市54年后，第二家从事汽车制造并上市的公司，这意味着传统汽车制造业可以借助绿色能源创新理念，成功转型为智能化电动汽车制造业，从而并入智能制造轨道。由此，硅谷引领的电动汽车行业创新，不再局限于以往的消费领域，而是正在成为各国传统制造业升级不可或缺的抓手。

智能电网的概念最早由位于硅谷帕洛阿尔托(Palo Alto)的电力研究所(Electric Power Research Institute，EPRI)提出，是指以互联网为基本架构的新一代电力基础设施网，它汇集了上千万个电力生产单元，拥有大型集中供电站，连接着可再生能源供应与分配，成为分散式能源供电站。相比传统电网，智能电网对传统资源与再生能源具有兼容性，有利于对过剩能源进行智能再分配，从而大幅提高能效。

智能电网不仅能颠覆性改善传统电网的能效状况，还能创造更多就业需求。相比1995年，硅谷2011年智能电网部门的就业人数和企业数量分别从5 000人和250个上升到21 000人和800个(见图4)，实现了数量翻番的目标。这项业绩给硅谷带来的巨大回报是，仅在2012、2013年两年，加州吸引了全美74%的智能电网投资，总金额高达3.447亿美元。其中,硅谷获得2.548亿美元的投资额。

数据来源：Smart Grid Deployment And The Impact On Silicon Valley，September 2013 Update

通常而言,“清洁科技专利”和“清洁科技风险资本投资”是衡量一个地区绿色科技创新实力的两项重要指标。近15年来,美国在全球清洁科技专利方面一直占据绝对优势，2014年其清洁科技专利数量更占据全球总量的34%。其中,硅谷专利占加州的47.7%，是全美的13.4%(见图5)，每10万人授权专利数为655个，是加州的6倍多。另外，硅谷清洁科技专利登记数量和比重在全美遥遥领先，足见硅谷科技创新对绿色能源创新技术的巨大贡献。

从清洁科技风险资本投资来看，全球72%的清洁科技风险资本投资于美国,其中约0.57亿美元投到了加州，而硅谷和旧金山共夺得其中80.2%的投资量，占全美清洁能源风险投资总量的半数比例[15](见图6)。值得一提的是，图6数据为硅谷在2008年全球金融海啸后的引资业绩，足见美国绿色能源经济战略实施后,全球资本对硅谷绿色能源科技前景的信心。

2 硅谷绿色能源经济发展驱动因素分析

硅谷在大力推进绿色能源经济发展进程中，汇集政府、信息产业巨头、科研机构和大学及风险资本投资机制的“顶尖智慧”，着力发挥各级政府的引导作用、信息产业巨头的主力军作用、科研机构和大学的支撑作用，以及风险资本投资的资金支持作用(见图7)。

2008年全球金融海啸后，美国联邦政府利用绿色能源刺激经济的策略,得到了全美各级政府的高度关注，加州随后颁布了数项绿色能源经济法案促进本州绿色能源经济的发展(见表1)。在联邦和州政府推动下，硅谷各界相继着手将绿色能源创新和科技因子因地制宜地植入硅谷创新基因和发展体系中。其中，硅谷最大中心城市圣何塞成效显著，荣获“绿色先驱之城”的美誉。2007年，圣何塞市长查克理德(Chuck Reed)宣布在全市实施“绿色愿景”15年规划，提倡市政府与当地企业合作，投资建设若干个绿色重点工程，包括建立圣何塞技术创新博物馆、铺设智能道路照明工程等，全面推进绿色能源经济发展，力促圣何塞成为全球绿色能源科技创新中心。

这一轮绿色能源经济战略吸引了硅谷众多IT巨头参与，加快了硅谷借助“互联网+”科技优势向绿色能源科技时代转型的步伐[18]。谷歌(Google)率先提出“清洁能源2030”计划，旨在将全球经济转型为基于太阳能、水能、风能、核能和地热能等绿色能源的发展模式，全面替代煤、石油等传统化石能源。谷歌具体实践有：2007年在山景城总部安装太阳能电池板装置，在办公园区兴建、改建实现建筑环保化；2010年开始，对绿色科技进行了大量投资，投资范围涉及太阳能、电动汽车、智能电网、地热和风能等领域(见图8)，投资了近20个新能源项目，总投资金额达20多亿美元。不仅如此，谷歌公司还号召员工身体力行，在园区内实行绿色通勤，全面投身于绿色能源经济的创新实践中。据初步统计，上述行动每年能减少约16 000t二氧化碳。此外，谷歌致力于打造节约能源、提高能效的大数据中心。通常情况下，用电能使用效率(Power Usage Effectiveness，PUE)衡量电能能效，理想值一般为1.0。谷歌数据中心建立后，其数据显示硅谷地区过去12个月的PUE加权平均值(TTM)从1.23急剧下降到1.12(见图9)。毫无疑问，谷歌的倡议和表率对硅谷绿色能源经济的发展起到了非常重要的先行示范效应。

在这次硅谷绿色能源经济战略中，思科(Cisco)是硅谷地区另一家举足轻重的IT巨头。根据国际环保组织Greenpeace发布的高科技公司环保排行榜 “Cool IT Leaderboard 6”统计，思科在气候变化解决方案、能源影响力和政治号召力3项评选标准的综合排名中表现不俗，与谷歌不相上下。具体绿色能源经济践行方面，思科打造了一个类似谷歌的绿色数据管理中心，通过思科网真(TelePresence)等远程技术实现对碳足迹的最优管理和排放跟踪；研发了一套能源管理软件EnergyWise，帮助生产企业降低设备能耗；建立了“智能互联社区”，实现建筑节能减排。思科还加入了连通城市发展(CUD)计划，与全球各大绿色城市联合，共同致力于绿色能源经济的可持续发展。思科积极开展与城市、区域间广泛的绿色合作：与旧金山市运输局共同打造“四通八达公交项目”，实现公共交通“绿化”；与麻省理工学院合作开发“个人旅行助理”，根据实时交通状况，实现个人公交高效节能配置；联手IMB (International Business Machines Corporation)公司，为荷兰阿姆斯特丹开发“智能工作中心”系统，改变了公民日常工作和交流方式，减少了碳足迹；与杜克能源(Duke Energy)协作，部署落实智能电网基础设施等。通过上述一系列绿色能源经济创新实践，思科加速在绿色能源创新领域的布局，努力跻身于绿色能源经济领域前列。

特斯拉汽车公司于2003年在硅谷成立,致力于汽车行业的能源科技创新。特斯拉汽车利用发动机电力驱动系统，让传统汽车彻底摆脱了对不可再生能源的依赖，从而跻身于硅谷绿色能源经济实践的制造业领军行列。在创立不到13年时间里，特斯拉已在欧亚和北美地区建立了为数众多的超级充电站和充电桩，推动了城市绿色基础设施建设。此外，特斯拉建立超级电池生产线，开发家用Powerwall、商用与公用Powerpack3种电池方案，实现了能源在生产和生活中的彻底更新换代，开启了能源储备和转化的崭新模式。

历数硅谷的创新革命，以斯坦福大学、加州大学伯克利分校为主的高校体系，以美国劳伦斯国家实验室为主的科研机构体系贡献最为突出。几十年来，其通过不断加强基础研究，积极探索绿色能源科技创新，孵化催生绿色新创企业，加速绿色能源科技的市场转换，对硅谷绿色能源经济发展起到了至关重要的作用。

美国施乐帕克研究中心(Palo Alto Research Center,PARC)又叫帕洛阿尔托研究中心，是硅谷一家具有历史意义的高科技实验室。近年来，该实验室致力于清洁技术创新和可再生能源技术研发，在能量储存、能效提升和可再生能源开发等领域取得了瞩目的成果(见表2)。施乐帕克研究中心也是一家绿色新创企业孵化器，成功孵化了美国著名太阳能发电电力公司——美国索福克斯公司(SolFocus)。

斯坦福大学将绿色能源革命从学术化转向产业化，在绿色能源科技研发方面成效显著。2003年创立的斯坦福大学全球气候与能源项目(Global Climate and Energy Project，GCEP)，最初分别以启动资金的20%和11%用于低成本太阳能光伏系统和燃料电池系统等可再生能源技术研发[19]。斯坦福研究院还孵化了包括PolyFuel在内的众多著名清洁能源公司，成功推动绿色能源科技的市场化应用(见表2)。

资料来源：笔者根据PARC及SRI官网整理得到; * 表示大类下子领域的研究项目

加州大学伯克利分校成立了能源和气候研究协调机构——能源和气候研究所，启动Cal Energy Corps项目、创新种子基金和Philomathia能源与环境论坛等计划，试图寻求全球能源与气候双赢解决方案和政策规划，被美国能源部选为中美清洁能源研究主导机构。

位于伯克利市后山的劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)隶属于美国能源部，该实验室自1970年石油危机以来，一直致力于新能源、新材料和新生物技术研究，是世界能源创新领导者。近年来，该实验室在生物燃料、能源储存及碳捕获与封存等新能源技术领域取得了卓越成就。劳伦斯实验室下属的太阳能研究中心(Solar Energy Research Center，SERC)，致力于在太阳能燃料发电机、燃料电池、建筑节能、智能电网等领域进行研发和创新，其成果为硅谷绿色能源经济发展注入了活力。

近现代以来，世界上任何一次经济重组都离不开巨大的资本支撑。新一轮绿色能源经济将颠覆性地影响当前人类经济社会的方方面面，其中可再生能源、电动汽车、清洁科技和智能电网等领域，涉及到各行业产业链所有关键环节的研发、新建和改造。因此，庞大的风险资本是绿色能源经济各领域研发、创新的基础保障。

硅谷具有丰富的风险资本来源，也具有完备成熟的风险资本投资机制。硅谷的沙山路被称为美国西海岸华尔街，汇集着众多风险资本投资公司，其中以KPCB(Kleiner Perkins Caufield & Byers)最为著名。KPCB创建于1972年，与红杉资本(Sequoia Capital)并称为全球创业投资界的双子星座。该公司把握着美国科技创新投资的脉搏，成功引领了历次人类科技创新和生产力革命：1980年代资助计算机巨头；世纪之交，投资互联网巨头谷歌；2008年5月，率先发起5亿美元的绿色成长基金(Green Growth Fund)资助绿色科技，在全球范围内大举投资绿色能源和绿色环保科技项目。

2008年世界金融危机后,全球经济被低迷、悲观的气氛笼罩，而硅谷由于实施了绿色能源经济战略使其区域经济表现一枝独秀，成为诸如KPCB等全球风险投资巨头追逐的新宠。硅谷利用充足的风投资本，不仅很快摆脱了自身困境，还借机迅速以绿色能源概念实现经济和产业重组，引导众多全球风险资本向环保技术和新能源领域集聚，引领全美乃至全球绿色能源经济革命，极大地促进了绿色能源经济的启航和腾飞。

3 结论与启示

在当今环境、能源和经济三重危机的全球发展大背景下，硅谷率先发起绿色能源经济革命，通过政府引导、巨头企业带动、高校和科研机构技术支撑以及风险资本助力，在可再生能源产业、电动汽车产业、智能电网和清洁技术领域引领全球经济模式转型升级，成效斐然、地位突出，对中国新一轮绿色能源经济发展有以下重要启示：

(1)充分发挥政府职能，重点创新绿色智造产业政策，打造升级版“中国智造”。“工业4.0”时代背景下的绿色智造产业是绿色能源经济发展的主体。美国政府集中专项资金致力于绿色智能制造相关行业，加州政府实施百万太阳能屋顶计划鼓励居民安装太阳能，圣何塞政府提出了可行的15年规划，为硅谷绿色能源经济腾飞提供了诸多政策保障。相比之下，中国目前虽然出台了绿色智造产业政策法规，但现实中存在不够细化、可操作性差、有效性不足、落实不到位等具体问题。鉴于此，应重点突破可再生能源产业、电动汽车产业、智能电网和清洁科技等领域的产业引导政策；及时调整创新性绿色智造产业政策，保证政策的有效性和可操作性；建立长效反馈和监督机制，保障政策落实到位等，从而有效提升中国绿色经济的核心竞争力。

(2)加快培育行业龙头企业，打造“龙头+龙头”企业创新战略联盟。龙头企业在绿色能源经济中发挥着创新示范和创新引擎的巨大作用。在硅谷，谷歌倡导绿色理念、打造节能高效的大数据中心、投资绿色能源产业；特斯拉专注研发电动力汽车、新型电池，布局充电桩等绿色基础设施；思科携手杜克能源和IBM，研发和部署绿色能源产品。巨头企业共同行动，汇聚成为绿色能源经济发展的主力军。中国缺乏像谷歌、特斯拉和思科等具有全球影响力的IT业和智造产业巨头，且各行业各企业间缺乏创新合作意识。因此，根据中国国情，积极培养中小型企业势必成为中国当前发展绿色能源经济的重要抓手。针对中小型企业实际，量体裁衣为其打造良好的生存和发展空间，瞄准培育未来龙头企业的发展目标，激发中小企业在绿色能源产业中的创新活力。另外，在“互联网+”时代背景下，探索互联网企业与能源企业的跨界融合，打造“龙头+龙头”企业创新战略联盟，实现强强联合、功能互补，是我国绿色能源经济跨越式发展的必经之路。

(3)完善风险资本市场，构建中国特色的政府导向型市场化综合PPP模式。硅谷完善和发达的风险资本市场是其在本轮绿色能源经济发展中的强大资本保障。正是由于KPCB、谷歌等风投巨头和信息巨头大力支持，使得Sunpower、Esolar等众多绿色能源新创公司获得充足的资金，从而得到发展壮大的机会。绿色能源新创公司所需的风险资本市场在中国尚未发育成熟，中国大量绿色能源新创公司的培育只能通过社会资本与政府合作方式，依靠政府的行政力量，辅之以并不稳定的风险资本市场，逐渐形成具中国特色的“政府主导、企业运作、合作共赢”PPP模式，以弥补中国绿色能源经济发展中的资本需求问题，继而将PPP模式引入智能电网和电动汽车产业等绿色能源经济领域，通过前瞻性政策引领，发挥企业市场主体地位，探索出实现政企两元利益共享、风险共担的模式，进而促进绿色能源经济发展。

(4)继续着力搭建产学研协同创新体系。“硅谷模式”一直是企业、大学和科研院长期密切合作的结晶。这一轮绿色能源经济依旧沿袭产学研合作体系，三者利益共享、风险共担、紧密合作，为绿色能源经济创新发展提供了坚实保障。为启动绿色能源经济战略，斯坦福大学成立了斯坦福研究院，为PolyFuel等绿色能源新创公司提供技术支撑；施乐帕克研究中心孕育了索福克斯等新创公司；思科与麻省理工学院合作开发了“个人旅行助理”等绿色节能装置。这些成果都是通过产学研协同合作体系创新平台实现产业化和市场化的。当前，我国大学及科研机构每年取得高达6 000-8 000项科研成果，其中实现市场化、产业化的不足1/10[20]，创新科技成果转化是当前我国产学研创新合作体系的薄弱环节。因此，应将企业关注最核心的能源问题，置于新一轮绿色经济创新合作的焦点位子，围绕绿色能源产业技术创新等关键方面，激发企业与大学、科研院所合作积极性，提高绿色科技成果转化可能性和效率，从而抢占全球新一轮绿色能源经济发展制高点。

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The Development and Inspiration of Silicon Valley Green Energy Economy

(1.School of Urban & Regional Science，East China Normal University；2.Institute for Innovation Strategic Studies,East China Normal University,Shanghai 200241,China)

Abstract：Advocated green energy economic framework in today's world,not only fit the Increasingly urgent practical needs of sustainable development of the global economy,but also is important strategy of all countries to actively foster economic growth and to seize the innovation highlands.Taking Silicon Valley that a green energy economy leader as a research object,the paper analyzed the development situation,drive mechanisms and related policies for the green energy economy; it also explored the enlightenment of Silicon Valley to China's current economic outlook,in order to provide a reference for sustainable development of China's economy.

作者简介：黄王麗 (1969-)，女，四川南充人，博士，华东师范大学城市与区域科学学院副教授，华东师范大学科技创新与发展战略研究中心副教授，研究方向为城市与区域可持续发展、大都市创新与治理；张博茹(1992-)，女，河北邢台人，华东师范大学城市与区域科学学院硕士研究生，华东师范大学科技创新与发展战略研究中心硕士研究生，研究方向为城市规划与区域经济；张瀚月(1992-)，女，四川达州人，华东师范大学城市与区域科学学院硕士研究生，华东师范大学科技创新与发展战略研究中心硕士研究生，研究方向为城市规划与区域经济。