前言

能源是人类生存和文明发展的重要物质基础，我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国，能源供应能力显著增强，技术装备水平明显提高。同时，我们也面临着世界能源格局深度调整、全球应对气候变化行动加速、国家间技术竞争日益激烈、国内经济进入缓慢发展新常态、资源环境制约不断强化等挑战，但同时也为我国产业实现“弯道超车”和“追赶超越”提供了战略机遇。《中国制造2025》发展纲要明确了国家“十三五”时期发展高端制造业的大趋势，这必然对配套的能源化工产业提出更高的要求。同时，我国石油和化学工业“十三五”发展规划也将石化产业高端化作为未来最重要的发展方向。因此，在我国能源化工产业“十三五”转型的关键时期，深化产业结构调整，实现高端化和差异化发展，加快向价值链高端迈进，是实现产业转型升级的必然途径。

作为能源资源富集的西部地区，其能源产业发展直接决定了西北地区经济发展状况。但是限于产业结构、技术水平以及资源环境承载水平的制约，目前中国西部地区能源产业升级面临的突出问题是：西部能源产业大多上游强、下游弱，主要生产能源初级产品，而能源产品的深加工能力普遍不足，这就导致西部能源产业发展极易受国际能源价格剧烈波动的影响，从而出现大起大落的发展状况。多数研究都认为，西部能源产业的升级思路应该是加快能源下游产业的发展。但是西部地区多是生态环境脆弱区，环境承载力差，水资源匮乏，而能源重化工产业一般属于高能耗和高水耗产业，这就形成了西部能源产业升级的最大“瓶颈”。因此，要解决西部能源产业升级问题必须要兼顾创新驱动和环境约束，而基于环境效应改进和技术创新驱动的中国西部能源产业升级问题，在未来相当长的一段时期内，既是产业经济理论研究的重要命题，也是我国提高能源自主保障能力，实现能源发展转型的重大实践问题。

本书基于创新驱动和环境约束对中国能源产业升级进行界定，认为能源化工产业升级就是指在增储稳产、巩固加工业优势地位的基础上，通过促进煤电产业清洁化发展、大力发展延伸能源化工产业链、适当发展可再生能源产业三方面，实现能源化工产业链合理配置资源要素，促进能源化工产业的规模化和集群化发展。基于能源产业升级概念的界定，本书的主要内容和观点包括：

第一，将技术创新、能源生产和环境约束等因素引入内生经济增长模型中，分析三者对平衡经济增长的影响，实现了对内生经济增长理论的进一步扩展。研究结果表明：一是生态环境因素是影响经济可持续发展的重要约束条件，在环境污染降低、生态环境质量改善的情况下，稳态条件下的经济增长率要高于生态环境质量恶化条件下的稳态经济增长率。二是技术进步能够显著提升稳态条件下的经济可持续发展水平，随着技术研发投入的增加，经济系统中的技术水平不断提高，技术知识存量不断扩大，能够有效扩大中间产品生产部门产出水平，促进稳态条件下的经济快速可持续发展。三是技术进步与能源产出之间对经济增长的推动影响存在替代效应，提高技术进步水平，能够降低能源对经济增长的约束效应。四是可再生能源消费替代化石能源消费的比例上升，可以显著提高均衡状态下的经济增长率；同时有利于提高能源效率，改善生态环境，实现经济增长与生态环境改善的“双赢”。

第二，将能源化工产业分为能源开采加工业和化工产业，分析两个产业内的要素和技术互动，驱动西部整体能源化工产业高级化的影响机理和途径。研究结果表明，一是两部门构成的封闭经济体经济增长长期会向平衡增长路径收敛，经济总体的平衡增长路径与能源开采加工产业部门平衡增长路径重合。二是化工产业部门技术创新驱动能源开采加工产业部门经济增长的关键因素主要包括化工产业部门技术知识存量、化工产业部门技术积累的溢出效应系数以及能源开采加工产业部门的学习吸收能力。三是西部地区能源化工产业高级化的一个重要措施就是在现有能源开采和加工产业优势的基础上，大力延伸产业链，促进大化工和精细化工产业的发展，以带动能源开采加工业和整体经济的高质量发展。

第三，将政府促进煤电产业清洁化发展的补贴政策分为无环保补贴政策、环保电量补贴政策、环保电价补贴政策和环保电量电价双重补贴政策四类，研究了在燃煤电厂采用自身投资运维与第三方治理模式下四类环保补贴政策的效果。研究结果表明，一是环境约束与创新驱动政策措施应配套实施，形成“减排有收益”的正确政策导向，政府在制定严格的环境约束条件和污染排放标准的同时，也应该辅助相应的激励政策更好地激励燃煤电厂进行节能减排技术的绿色改造和升级，以技术创新淘汰落后的高污染煤电产能，实现煤电产业的清洁化和绿色发展。二是政府环境保护补贴政策选取顺序依次为环保电量和环保电价双重补贴、环保电价补贴、环保电量补贴和无环保补贴政策，政府在可选择的条件下应基于效果最佳的视角选择最优的环保补贴政策。三是无论政府采取哪种环保补贴政策，燃煤电厂采用第三方治理模式的污染减排效果要远远好于自身投资运维模式。

第四，基于能源化工产业链升级和生产要素错配视角，分析了能源化工产业链升级现状、能源化工产业链升级对经济增长的贡献以及如何优化要素配置以驱动能源化工产业升级路径选择问题。研究结果表明：一是中国能源化工产业发展存在严重的产能空间错配，能源化工产业高级化水平较高的省份都是非能源富集地区，能源化工产业高级化水平较低的省份都是能源富集区，这一空间错配加大了原料运输和产品销售的运输成本，也不利于能源富集区的经济可持续发展。二是能源化工产业高级化对经济增长具有显著的正影响，但该影响系数随能源化工产业规模的变化具有差异性，能源化工产业内部子产业间存在“最优匹配”水平，因此能源富集区应延长能源化工产业链，提高能源化工产业内部匹配度，提高产业效率。三是中国能源产业发展的重心在西部，西部能源产业上下游间的要素错配程度较低，主要表现为上游劳动力投入略多而资本投入稍显不足，这是与地区资源禀赋条件相适应的，因而所形成的能源产业结构是较为合理的，但与东部下游行业发展较好的地区相比，产业链的延伸度不够，行业附加值仍较低，经济效益十分有限，针对西部地区能源产业的差异化发展绩效，需采取差异化的能源产业政策以实现产业高级化。

第五，基于可再生能源消费替代化石能源消费、可再生能源企业发展补贴政策视角，分析了可再生能源替代升级的经济影响及升级路径选择问题。研究结果表明：一是可再生能源占总能源消费的比重与经济增长之间存在显著的倒“U”形关系，消费比重的最优值在58%左右，大部分国家的新能源开发位于倒“U”形曲线的左侧，适度发展可再生能源，以替代传统化石能源消费，对国家经济增长具有显著的促进作用，特别是对于中国这样的能源消费大国来说更是如此。二是政府应根据当地的资源禀赋、实际情况、产业目标、环境目标的不同制定差异化的可再生能源企业和产业的发展补贴政策，但整体上看，相比于一次性补贴和产量补贴政策，混合补贴（既有一次性补贴又有产量补贴）政策不仅能够提高可再生能源企业的电力生产水平，而且可以显著提高社会福利水平。

第六，基于省域和市域两个层面研究了能源产业升级、产业资源环境与创新三者之间的互动关系。研究结果表明，一是西部能源省份能源产业升级与资源环境之间的整体摩擦较大，资源环境压力与调整会伴随能源产业升级过程出现持续震荡；相对而言，能源产业升级优势省份的能源化工产业随着产业技术创新活动推进，能耗不断下降的同时，产业发展势头良好，同时与资源环境之间的压力也明显小于西部省域。二是西部省域其能源产业升级、产业资源环境与创新三者系统耦合程度普遍较低，资源环境矛盾相对突出的同时能源产业创新活力普遍偏低，导致三者耦合协调度普遍不高，各省份大多处在濒临失调或者轻度失调的状态。三是创新活动在能源产业升级和资源环境两者之间起到了一种媒介桥梁的作用，也可以促进能源产业升级与资源环境改善，但西部能源型城市创新能力普遍偏低，提升资源环境展开的行为有可能对资源型城市的创新活动和产业升级活动产生一定的负面制约。四是资源型城市的能源产业升级、资源环境与创新系统的协调耦合程度普遍较低，其中近一半城市濒临失调，这反映出大部分能源型城市，由于产业结构相对单一，能源产业升级严重滞后，同时产业创新活力不足，导致产业升级、资源环境与创新大多处于磨合阶段。

第七，以五年能源发展规划为阶段划分标志，讨论了20年来中国能源产业政策的发展与演变，在此基础上，分别从政府视角、学术界视角和媒体传播视角对中国能源产业政策进行量化评价。研究结果表明：一是政府视角下，传统能源产业在重视环境型政策工具的基础上，石油天然气产业政策工具主要集中在需求型工具，而煤炭产业主要在供给型工具上。法规管制、技术标准、目标规划三种政策工具的使用非常广泛；新能源相关政策的政策工具使用情况更为合理，层次更为分明，法规管制为新能源产业基础政策工具。二是学术界视角下，对传统能源产业政策和新能源产业政策效应研究较为分散，不同时间段有不同的研究热点。三是媒体传播视角下，新闻和数字报纸对传统能源行业政策的关注度占比较大，论坛、博客、微博、微信等新媒体对新能源行业政策的关注比例较大；情绪方面，对于传统能源行业的腐败问题出现了较强的负面评价，而对于传统能源行业全方位开发政策的正面评价比例则最高，对于新能源行业骗补问题的负面评级最高，而对新能源扶贫和平价上网的正面评价则最高。四是能源产业政策不论对西部地区还是全国能源产业升级都具有显著的正向作用，但是对全国能源产业转型升级产生的效应具有地域性差异，对东中部地区的效果大于西部地区；从能源发展“十二五”规划开始，西部地区与东中部地区对政策的利用度和适应性逐渐被拉大，直接导致了现在西部地区能源化工产业高级化进程缓慢。

本书研究具有重要的学术价值和应用价值。学术价值方面，一是首次对能源产业升级概念和内涵进行了清晰界定，认为创新驱动和环境约束下的能源产业升级包含煤电产业清洁化、能源化工产业链延伸和可再生能源消费替代三方面内容。二是在概念界定基础上对能源产业升级机制、路径及对经济增长的影响进行了数理逻辑推演，刻画环境、技术与产业活动乃至经济增长之间的复杂逻辑关系。

应用价值方面，一是将研究范围界定在我国经济、资源和环境矛盾突出的西部地区，探讨在环境效应约束下，以技术创新驱动能源产业链升级、煤电产业清洁化发展以及适度发展新能源的升级战略。一方面有利于缓解西部地区能源产业发展与环境脆弱性的矛盾，在西部生态承载力范围内发展能源产业，以期达到保护西部地区生态环境的目的，进而实现能源开发与环境保护的协同发展；另一方面有利于实现能源产业链高端化的升级。在稳定化石能源开采量的同时大力发展能源下游产业，有利于将资源优势转化为产业优势，通过西部能源经济产业化和生态化的协同发展，为新时代深化西部大开发战略特别是能源产业升级发展提供政策参考。二是为全国能源发展战略规划的具体落地实施提供差异化政策设计，并对配套的财税政策、金融政策以及产业政策提供“一揽子”总体方案设计与评估。“十四五”时期是我国能源产业转型升级的战略机遇期，但现阶段国内学术界和实务界对能源产业转型升级的具体战略实施规划及配套措施研究还比较滞后。本书的研究将为中国西部能源产业升级战略的落地提供政策支撑体系。