我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級中的協(xié)同創(chuàng)新保障研究

郭菊娥　錢冬　王儉

1引言

煤炭在我國一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中處于絕對重要地位。但我國煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度低，存在產(chǎn)業(yè)鏈短、產(chǎn)業(yè)集中度低、技術(shù)與管理水平落后等問題[1]。我國大氣污染物排放中85%的SO2和CO2、60%的氮氧化物及70%的煙塵來自煤炭[2]，其排放污染物對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。中共十八大首次將生態(tài)文明建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)一起納入“五位一體”總布局，更加凸顯出加快煤炭產(chǎn)業(yè)升級實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展對建設(shè)“美麗中國”的緊迫性。根據(jù)《煤炭工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，“十二五”期間將大力發(fā)展14個大型煤炭基地，并力爭“十二五”末基地煤炭產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的90%，大型煤炭基地成為我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級的主要陣地，集群化成為我國煤炭產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展方式。從產(chǎn)業(yè)集群概念[3，4]來看，大型煤炭基地及其支撐機(jī)構(gòu)是典型的煤炭產(chǎn)業(yè)集群，本文將以大型煤炭基地及其支撐機(jī)構(gòu)為研究對象，從產(chǎn)業(yè)集群角度研究如何加快解決我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級問題。

2協(xié)同創(chuàng)新在我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級中的調(diào)節(jié)作用分析

產(chǎn)業(yè)升級是產(chǎn)業(yè)從低技術(shù)低附加值向高技術(shù)高附加值演進(jìn)的過程[5，6]，有4種不同類型：引入高新技術(shù)提高投入產(chǎn)出效率的流程升級；生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)品升級；以高附加值為目標(biāo)重組產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的功能升級；將原有產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)展進(jìn)入新領(lǐng)域的鏈條升級[7]。這4類升級形式也能反映全球價值鏈下各類產(chǎn)業(yè)集群的具體發(fā)展軌跡[8]，因此產(chǎn)業(yè)集群視角下的產(chǎn)業(yè)升級也可分為這4類。我國大型煤炭基地實(shí)際建設(shè)遠(yuǎn)慢于規(guī)劃速度，需要加大政策力度推進(jìn)集約化開采與生產(chǎn)，提高煤炭產(chǎn)業(yè)的信息化與機(jī)械化[1]；我國煤化工基地正在規(guī)?；ㄔO(shè)，要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展必須延伸其產(chǎn)業(yè)鏈[9]?？梢娢覈禾慨a(chǎn)業(yè)在價值鏈中處于生產(chǎn)初級產(chǎn)品的低端位置，其升級主要表現(xiàn)為產(chǎn)品和鏈條升級。煤炭生產(chǎn)與火電是煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的基本構(gòu)成。根據(jù)對寧東能源化工基地的實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，煤炭不僅可用于煤化工，還可以深加工制備煤基炭產(chǎn)品，從而延伸出兩條產(chǎn)業(yè)鏈，并達(dá)到產(chǎn)品升級。此外，煤炭產(chǎn)業(yè)生態(tài)制約性強(qiáng)[2]，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)[10，11]形成廢棄物回收利用產(chǎn)業(yè)鏈，也是其產(chǎn)業(yè)升級的重要組成部分。由此得到產(chǎn)業(yè)集群視角下煤炭產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品與鏈條升級圖，如圖1所示。

Abernathy等提出著名的AU模型，證實(shí)企業(yè)創(chuàng)新活動推動產(chǎn)業(yè)格局的形成和演進(jìn)[12]；Anderson等構(gòu)造了一個技術(shù)變革循環(huán)模型，指出技術(shù)間斷和主導(dǎo)設(shè)計的出現(xiàn)推動了產(chǎn)業(yè)的躍升[13]；周偉龍等指出作為技術(shù)后發(fā)國家，我國實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的最有效和最根本的途徑是技術(shù)創(chuàng)新[14]?？梢娨_(dá)到升級目標(biāo)關(guān)鍵是技術(shù)創(chuàng)新，因此煤炭產(chǎn)業(yè)升級主要途徑是煤化工、煤炭深加工及循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新的快慢受創(chuàng)新模式影響，徐康寧等指出長期引進(jìn)技術(shù)對整個產(chǎn)業(yè)最有害，獨(dú)立創(chuàng)新的沉沒成本巨大，合作創(chuàng)新是我國企業(yè)成功率最高的創(chuàng)新模式[15]。產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展不僅依賴于其構(gòu)成企業(yè)各自的資源與能力，更依賴于集群共同分享的資源與能力，統(tǒng)一的管理和協(xié)調(diào)方法是關(guān)鍵[16]。協(xié)同創(chuàng)新就是一種基于系統(tǒng)協(xié)調(diào)思想的合作創(chuàng)新模式。協(xié)同是指系統(tǒng)各個部分協(xié)同工作[17]。協(xié)同創(chuàng)新是指不同創(chuàng)新主體為實(shí)現(xiàn)共同利益，通過要素、子系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境間有機(jī)合作，實(shí)現(xiàn)1+1>2的協(xié)同效應(yīng)[18]。協(xié)同創(chuàng)新可以為產(chǎn)業(yè)集群帶來外部經(jīng)濟(jì)、降低創(chuàng)新成本、促進(jìn)創(chuàng)新知識溢出及降低單個企業(yè)創(chuàng)新風(fēng)險[19]，因此可對煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生正向調(diào)節(jié)作用。

綜上，若能在煤炭產(chǎn)業(yè)升級中有效運(yùn)用協(xié)同創(chuàng)新的調(diào)節(jié)作用，最大化協(xié)同效應(yīng)，就能加快煤炭產(chǎn)業(yè)升級。本文先從產(chǎn)業(yè)集群角度分析我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級中協(xié)同創(chuàng)新面臨的問題，再基于協(xié)同創(chuàng)新理論與實(shí)地調(diào)研分析給出我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級中協(xié)同創(chuàng)新的有效保障，最后總結(jié)并給出政策啟示。

3我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級中實(shí)施協(xié)同創(chuàng)新面臨的問題

結(jié)合寧東能源化工基地實(shí)地調(diào)研，基于我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級現(xiàn)狀，本文凝練出煤炭產(chǎn)業(yè)升級中協(xié)同創(chuàng)新存在的問題。

3.1煤化工與深加工關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)問題

2010年14個大型煤炭基地產(chǎn)量為28億噸，占全國的87%，2011年這一比例為88%。但煤炭產(chǎn)業(yè)鏈短，2010年我國煤炭消費(fèi)中熱力電力生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)煤炭消費(fèi)占煤炭消費(fèi)總量的48.4%，化學(xué)原料及化學(xué)品制造業(yè)消費(fèi)僅占總量約5%，其余消費(fèi)量排在前列的產(chǎn)業(yè)也是將其作為燃料動力數(shù)據(jù)來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒2011》。2012年我國出現(xiàn)了前所未有的煤炭產(chǎn)能過剩局面，煤炭市場供求平衡指數(shù)在2012年9月達(dá)到2009年以來的最低水平-39，11月為-24數(shù)據(jù)來源于中國能源局：《全國煤炭市場景氣指數(shù)發(fā)布》，http：//www.nea.gov.cn/2012-07/20/c_131727311.htm；中國煤炭資源網(wǎng)《11月全國煤炭市場景氣指數(shù)為-21》，http：//www.sxcoal.com/coal/2961344/articlenew.html。 。國土資源部規(guī)定2013年底前暫停受理新的煤炭探礦權(quán)申請以防止產(chǎn)能進(jìn)一步過剩。從煤炭產(chǎn)業(yè)集群來看，大型煤炭基地應(yīng)對煤炭價格下降及產(chǎn)能過剩風(fēng)險，必須發(fā)展煤化工與煤炭深加工，提高煤炭就地轉(zhuǎn)化率，搶占煤炭價值鏈高端，創(chuàng)造新的贏利點(diǎn)。但我國目前采用的先進(jìn)煤化工技術(shù)和以煤基新材料為代表的煤炭深加工技術(shù)多處于大型工業(yè)示范階段，在應(yīng)用過程中暴露出工藝設(shè)計不合理、聯(lián)鎖控制繁冗、系統(tǒng)協(xié)同效應(yīng)差、產(chǎn)品質(zhì)量控制難等問題；同時多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)被國外壟斷，價格昂貴。為此，必須通過關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)，突破制約裝置平穩(wěn)高效運(yùn)行的瓶頸問題，實(shí)現(xiàn)大型煤化工與煤炭深加工技術(shù)系統(tǒng)化、集成化應(yīng)用。

3.2大型煤炭基地建設(shè)發(fā)展中的廢棄物回收問題

國家能源局方君實(shí)指出，我國煤炭資源主要分布在水資源短缺、植被覆蓋率低和生態(tài)環(huán)境脆弱的西部地區(qū)，11個大型煤炭基地處于大陸性干旱、半干旱氣候帶，煤化工對水資源需求量大，粗放型發(fā)展將給水資源帶來極大破壞。2009年底，我國煤炭開采累計排放地下水1000億噸、矸石52億噸，且矸石每年以1億噸的速度增加[18]；我國煤炭資源以地下為主，2011年煤炭產(chǎn)量中92%來自地下開采，截至2011年底，全國礦井采煤沉陷損毀土地達(dá)100萬公頃，且每年以7萬公頃的速度增加數(shù)據(jù)來源于《21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道》：《兩淮和魯西兩煤炭基地移民數(shù)超三峽》，http：//www.21caiso.com/HTML/21cbhnews/2012/12-10-219436.html，2012-12-10。 ，由此帶來的土地生態(tài)破壞與大氣污染十分嚴(yán)重。我國碳排放量中85%來自煤炭[2]，大型煤炭基地是我國主要煤炭生產(chǎn)源，降低碳排放也是其要解決的重要課題。目前各大型煤炭基地都在建設(shè)，其產(chǎn)業(yè)布局若忽視廢棄物回收利用問題，將造成更難解決的生態(tài)環(huán)境破壞問題。

3.3產(chǎn)業(yè)整合過程中多主體協(xié)同問題

煤炭產(chǎn)業(yè)鏈延伸帶來一系列產(chǎn)業(yè)整合問題。通過對寧東能源基地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，煤化工和煤炭深加工項(xiàng)目種類多、利益協(xié)同方復(fù)雜，項(xiàng)目建設(shè)過程具有很強(qiáng)的外溢效應(yīng)和系統(tǒng)性，項(xiàng)目建設(shè)要素龐雜，要素關(guān)系具有很強(qiáng)的潛在屬性以及突發(fā)涌現(xiàn)特征，運(yùn)行機(jī)理具有以點(diǎn)帶面的網(wǎng)絡(luò)狀交互影響作用，不確定性大增。另一方面，煤炭基地各個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的廢棄物回收也是多個主體必須相互協(xié)調(diào)解決的問題，需要集群內(nèi)多個企業(yè)與支撐機(jī)構(gòu)的相互配合進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研發(fā)與物資流通，由于廢棄物回收利用項(xiàng)目多是短時間內(nèi)微利或者虧損的，企業(yè)主體普遍缺乏積極性，更給如何有效協(xié)同達(dá)到煤炭產(chǎn)業(yè)生態(tài)化升級提出了巨大挑戰(zhàn)。

4我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級中的協(xié)同創(chuàng)新保障分析

協(xié)同的關(guān)鍵是既要發(fā)揮各重要組成因素的單獨(dú)作用，又能認(rèn)清系統(tǒng)內(nèi)部各要素間及系統(tǒng)與環(huán)境間的耦合關(guān)系，實(shí)現(xiàn)各要素和職能的最優(yōu)配置。針對我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級中協(xié)同創(chuàng)新存在的問題，必須打破協(xié)同創(chuàng)新障礙，實(shí)施協(xié)同創(chuàng)新模式，加快解決關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題。

4.1協(xié)同主體保障：構(gòu)建分層協(xié)同體系，形成協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)

大型煤炭基地涉及多個主體，涵蓋價值鏈、供應(yīng)鏈和社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，需要構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)[19]（Collaborative Innovation Network）。協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中心是煤炭產(chǎn)業(yè)鏈上的大型企業(yè)，應(yīng)當(dāng)以大型煤炭基地為核心，根據(jù)主體提供要素與基地利益相關(guān)度做出層級劃分，然后通過有序協(xié)同，實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)。如圖2所示，對于直接提供人、財、物等多種非技術(shù)要素以及技術(shù)、市場、組織、戰(zhàn)略等多種職能的主體，將其作為一級利益相關(guān)者，通過政府扶持、企業(yè)聯(lián)盟等形式，獲得政策、資金、知識、技術(shù)、信息等社會資源，發(fā)揮資源共享和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，降低創(chuàng)新風(fēng)險。大型煤炭基地還受到外部的行業(yè)協(xié)會、各種中介組織、媒體和當(dāng)?shù)鼐用竦壬鐣P(guān)系網(wǎng)絡(luò)成員以及更龐大的文化、社會體制、制度規(guī)范以及整體宏觀環(huán)境變化的影響，將這些作為二級利益相關(guān)者，從中獲取聲譽(yù)和文化資源。

在分層協(xié)同體系基礎(chǔ)上，煤炭產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)根據(jù)所占份額承擔(dān)協(xié)調(diào)、決策、籌劃角色，就基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)業(yè)鏈延伸及生態(tài)保護(hù)等項(xiàng)目與各個利益相關(guān)者簽訂契約，組成彈性互動、互補(bǔ)匹配的社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，形成利益共同體，最終實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)升級目標(biāo)。

4.2協(xié)同系統(tǒng)保障：融合循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)，構(gòu)建生態(tài)型煤炭基地

在產(chǎn)業(yè)鏈延伸同時解決廢棄物回收問題，就要將其納入產(chǎn)業(yè)布局。產(chǎn)業(yè)布局是確定煤炭基地的各個子系統(tǒng)及其資源配置，為有效協(xié)同奠定系統(tǒng)基礎(chǔ)，與協(xié)同體系構(gòu)建同步進(jìn)行。循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的具體應(yīng)用，通過對廢物進(jìn)行正確處理和資源回收利用，實(shí)現(xiàn)廢物減量化、無害化、資源化[20]，其建立將推進(jìn)基地產(chǎn)業(yè)合理布局，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)雙重效益。針對煤炭產(chǎn)業(yè)廢棄物治理過度依賴政府、企業(yè)缺乏積極性的問題，政府可通過對污染排放合理定價并收費(fèi)來有效促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)鏈延伸技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展[21]。

建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的思路是應(yīng)用工業(yè)生態(tài)學(xué)原理使某一企業(yè)的廢物成為另一企業(yè)的原料。大型煤炭基地循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)構(gòu)建需要挖掘產(chǎn)業(yè)之間的耦合關(guān)系，通過循環(huán)處理技術(shù)，形成產(chǎn)品和副產(chǎn)品流動達(dá)到產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡(luò)閉合，從而產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)：第一，打通產(chǎn)業(yè)鏈上游（下游）行業(yè)廢棄物、副產(chǎn)品用于下游（上游）行業(yè)的綜合利用新渠道；第二，創(chuàng)新傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部廢棄物循環(huán)利用技術(shù)集成應(yīng)用新方式。在確定鏈上物質(zhì)聯(lián)系的基礎(chǔ)上，要構(gòu)建一體化支撐平臺，為大型煤炭基地創(chuàng)造物質(zhì)與信息流通渠道，實(shí)現(xiàn)各協(xié)同主體有效關(guān)聯(lián)，進(jìn)而協(xié)同構(gòu)建生態(tài)型煤炭基地，實(shí)現(xiàn)煤炭價值最大化與污染物排放最小化的協(xié)同效應(yīng)。本文在循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)基礎(chǔ)上考慮支撐機(jī)構(gòu)，并結(jié)合協(xié)同創(chuàng)新中子系統(tǒng)協(xié)同[17]的思想，給出生態(tài)型煤炭基地產(chǎn)業(yè)的合理布局思路，如圖3所示。

4.3協(xié)同運(yùn)用保障：創(chuàng)建協(xié)同創(chuàng)新平臺，破解技術(shù)自主研發(fā)難題

將技術(shù)創(chuàng)新看作協(xié)同系統(tǒng)，其成功要素包括基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新組織、技術(shù)現(xiàn)代化組織、基于企業(yè)的技術(shù)孵化器、產(chǎn)業(yè)集群與價值鏈系統(tǒng)、科技園以及產(chǎn)業(yè)政策體系[22]。如圖4所示，大型煤炭基地通過協(xié)同主體和系統(tǒng)保障具備以上要素，借助充實(shí)的資金實(shí)力，引進(jìn)人才，設(shè)立研發(fā)中心，利用各類社會資本，采用技術(shù)合作模式，可成為煤炭深加工、煤化工、循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)新高地。

本文通過實(shí)地調(diào)研總結(jié)了寧東能源化工基地技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新成功經(jīng)驗(yàn)：與大學(xué)和科研院所合作創(chuàng)建技術(shù)創(chuàng)新平臺，參與國際科技合作計劃項(xiàng)目，2011年首次實(shí)現(xiàn)MTP技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用，打破了國外在此項(xiàng)技術(shù)上的壟斷；參與寧夏重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目，通過合作研發(fā)將傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈上升為“資源—煤炭—原料（超低灰煤）—富勒烯和鋰離子儲電材料等高端煤基炭材料”深加工產(chǎn)業(yè)鏈；創(chuàng)建“寧東基地煤化工資源循環(huán)利用國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室”，依靠政府部門扶持開發(fā)廢棄物回收利用技術(shù)。這些技術(shù)創(chuàng)新手段雖然都在示范階段，但給我國煤炭產(chǎn)業(yè)集群技術(shù)創(chuàng)新探索了一條成功道路。結(jié)合成功經(jīng)驗(yàn)與最新提出的《高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計劃》（簡稱“2011計劃”），若能以高校為中心建立煤炭產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同完成煤炭產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)，將對我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生極大地促進(jìn)作用。

5結(jié)論與政策啟示

綜上，我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級協(xié)同創(chuàng)新保障包括：構(gòu)建分層協(xié)同體系，形成協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)；融合循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)構(gòu)建生態(tài)型煤炭基地；創(chuàng)建協(xié)同創(chuàng)新平臺突破煤化工、煤炭深加工和循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)難題。本文的研究不僅可為促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)升級提供解決思路，更推進(jìn)了協(xié)同創(chuàng)新的應(yīng)用研究，給更多產(chǎn)業(yè)升級問題提供途徑參考。

我國煤炭產(chǎn)業(yè)整合尚未完成，政府部門在煤炭產(chǎn)業(yè)升級中還將發(fā)揮主要作用，本文研究可為政府部門帶來如下啟示：第一，政府直接參與煤炭基地配置，結(jié)合各地資源環(huán)境稟賦引導(dǎo)合理投資，防止盲目發(fā)展。第二，制定嚴(yán)格的循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，考核基地循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的建設(shè)。第三，通過“2011計劃”建立解決煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題的協(xié)同創(chuàng)新中心，促進(jìn)煤炭基地技術(shù)創(chuàng)新。第四，給予大型煤炭基地的煤炭清潔化、煤炭深加工和廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)一定的稅收優(yōu)惠和價格補(bǔ)貼，對高能耗高污染的產(chǎn)業(yè)加重稅收，利用于循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)建設(shè)，促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)生態(tài)化升級。

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（責(zé)任編輯：趙毅峰）