第二节
碳锁定的“技术—制度综合体”

一、碳锁定形成的机理：技术与制度的互动

工业化国家的主要与能源相关的温室气体二氧化碳基本上来源于交通、电力、工业和商业建筑部门（IPCC，1996a）。这些部门通过复杂的化石燃料能源提取、燃烧、最后使用等技术满足社会对动力、热量、照明和住所的需要。[1]我们的经济锁定在碳密集的化石燃料能源系统，是由技术和制度共同演进的过程中路径依赖的报酬递增所引起的。

（一）碳锁定的技术层面

发展低碳经济就是要从高碳增长转向低碳增长，从技术层面看，人类社会已经初步具备了这些技术条件。从碳减排的控制流程看，低碳技术可分为三类：一是从源头上实现零排放的清洁能源技术，如太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、核能等；二是从生产过程中实现减排，其一是对传统化石能源进行高效、清洁和综合使用的节能减排技术，其二是对电力、交通、建筑、制造等高能耗领域的节能减排技术；三是从末端处理产生的温室气体，如碳捕获、碳利用和碳封存等技术。为什么节碳技术没有快速地扩散？这除了低碳技术自身发展还有不足外，更重要的是低碳技术还没有成系统，没有成为主流设计。

首先，我们现在分析一下高碳技术系统及其演化过程。在技术系统的构建中，“主流技术”的形成至关重要。只有“主流技术”形成后，多种技术竞争现象才告结束。“主流技术”建立起来后，由产品创新向改善过程转向（Ayers，1991）。一旦“主流技术”形成，即使更优的技术也不一定能胜出。显然，这是路径依赖造成的技术锁定，时间次序、决策和历史环境等与最优性同等重要，一起决定谁是胜出者（Arthur，1989）。这样的结果很大程度上是由于技术具有规模报酬递增规律，关于报酬递增的解释主要有四种：规模经济、学习经济、适应性预期和网络经济（Arthur，1994）。

例如，燃气内燃机在竞争中成为汽车推进动力来源，在这一竞争中可以发现主流设计锁定的案例。在20世纪初，作为替代马匹提供动力潜在的机械装置，竞争在蒸汽、电力和燃气内燃机展开。内燃机作为主流设计原因是多方面的，如汽油的低成本、关闭用来供应蒸汽车辆的“马槽”、福特汽车的流水线制造技术等，以内燃机为动力的汽车进入了一个规模报酬递增的阶段，表现为汽车价格的下降、性能的提升，动力推进系统的“主流技术”也因此展现了内燃机的技术锁定效应。

其次，在主流技术形成后，市场寡头一般将他们的关注重点从产品向工艺过程的创新、关于市场需求和互补资产的专业化知识转变。这种对主流技术专业化、持续改进的逻辑性被定义为“技术轨道”，众多企业沿着这一轨道逐渐研发他们的专门技能。越来越高的专业化的总体影响是束缚了知识的获取和持续地对主流技术能力进行重复投入，这使公司处于主流技术轨道上，从而在公司层面上产生锁定。这种现象有助于理解为什么运营中的公司很少能够进行颠覆性的革新（Foster，1986）。公司层次的技术锁定很重要，而且因技术、基础设施建设以及互相依赖的产业和使用者之间的系统性的关联而产生的网络外部性进一步加剧了技术锁定。

再次，对于庞大的技术系统的投资方式也进一步加剧锁定效应。那些拥有主流设计的公司容易获利，这些获利公司自身提供了大部分的资本投入，这更加强了他们以主导技术为基础的核心能力。金融机构更倾向将贷款提供给具有担保且被证明偿债能力好的公司，然而，这样的公司一般是主流技术的生产厂商，因此，多数资金容易流向在当前现有技术网络下的成功企业。与传统的高碳能源相比，低碳能源的使用风险较大，私人投资者为避免承担风险，会阻碍低碳能源基础设施的建设。同样的，有证据表明国际机构的贷款有40％流向对石油等化石燃料的支持，对低碳工程的资金支持十分有限。

一旦路径被成功地标明出来，越来越多的队伍就可以加入技术革命的洪流之中。所以，技术革命在行进中伴随着各个相互关联的系统，这些系统都符合特定的技术革命以及与之相联系的“常识”范式。一旦人们得悉新产品、新工艺以及改良的有效轨道，持续而成功的创新会接踵而来，而且，由于社会已经了解了先前的产品，它们也越来越为社会所接受。同时，对于所有可能出现的不兼容的创新，或是不能很好地融入现有框架的创新，这些有利的条件又会成为强大的排斥机制。[2]国际能源经济协会成员国的能源研究预算中只有21.8％用于可再生能源和资源保护。

高碳技术的采用也具有报酬递增的性质。这些技术通常可以凭借先占的优势地位，这表现为规模巨大促成的单位成本降低，普遍流行导致的学习效应提高，加上相同技术产生的协调效应，以及进一步流行的预期，从而在竞争中胜过自己的对手。一旦形成路径依赖，即使有比这更好的技术，也难以替代它。由于种种原因，人类社会经济活动最初选择的大都是高碳经济的技术，在当时讲，也是成本最低的。技术轨迹依赖的特征是由于自行强化机制在起作用。

（二）碳锁定的制度层面

在高碳的技术—制度综合体的形成中，其制度变迁同样存在着报酬递增和自我强化的机制。一旦制度变迁走上了某一条路径，就会在既定方向上演化并自我强化，形成在高碳经济制度安排中的路径依赖。

关于制度变迁的路径依赖的产生原因，戴维认为，一般说来制度变迁的路径依赖的发生根源有以下三方面：①制度是协同博弈的解，在这一博弈过程中多重预期总是存在的，而这些预期又无一例外地植根于初始条件，于是制度变迁必然是初始条件依赖的；②组织内部交流体系编码投资的不可逆性；③组织要实现的目标和任务彼此之间不可避免的交错性和相关性，新目标的附加具有时间上的继起性，因此它们总倾向于在既定的路径中发展。[3]

诺思认为制度变迁的路径依赖的产生原因来自两个方面：一是制度的报酬递增，二是由交易成本所决定的不完全市场。在诺思看来，路径依赖之所以会产生，是因为增量性制度变迁的方向和现有的制度矩阵大体一致，而且受到组织中的企业家和成员们所投资的知识和技能的类型的控制。[4]“发展路径一旦被设定在一个特定的进程上，网络外部性、组织的学习过程，以及得自于历史的主观模型，就将强化这一进程”。[5]

在诺思等人制度理论的基础上，乌恩鲁从以下几个方面分析碳锁定的制度原因：

第一，随着技术系统的产生，正式的和非正式的社会组织出现，并且互相影响，彼此共同演进。这种影响的事例可以在汽车行业早期历史中找到，当时众多社会组织与汽车基础设施的兴建一起出现、发展。随着技术系统的发展，需要大量的专业劳动者为实体资产提供支持服务并及时解决可能出现的问题，为了适应这一需要，知识型组织以共同演进的方式出现，同时会导致规范社会的行为制度的出现。这些制度包括关于技术规定的简单社会规范，也涉及复杂的习俗和惯例。

第二，政府在碳锁定的制度供给上发挥着极为重要的作用。当政府供给正式规则时，公司必须使自己的策略与之适应。一旦这些制度和组织得以建立，他们往往倾向于在长时间内坚持其最初的形式。这是因为“相互依存的体制矩阵网络创造了大量的递增报酬”和“一旦发展路径被设置在一个特定的过程，网络外部性、组织的学习过程和历史派生出的关于这个事件的主观模式会加强这一过程”（诺思，1999）。政府可以在许多方面参与技术系统的演化。例如在汽车的早期历史上，美国政府官员被一些大的机构联合体游说进行公路建设。除了政府支持的技术和标准的锁定，政府的特许垄断或直接拥有所有权通过将激励因素转向寻租、获取政治上的进步和管制能力提高，而完全扼杀技术创新，从而不利于低碳经济的发展。

第三，从系统层面看，技术系统和制度彼此紧密相连，相互保障，形成技术—制度综合体。这些综合体由庞大的技术系统与公共、私人的组织组成，阻碍了新技术的使用和扩散。技术和制度协同演进，这种演进由技术报酬递增而开始，又因为主流技术的、组织的和制度的设计的出现而长久持续进行，最后产生了技术—制度综合体。这些技术—制度基础结构创造出一个持久的激励结构，影响系统的演进和稳定。如诺思所说，范围经济、互补性和制度矩阵的网络外部性使得制度变迁具有巨大的增量特征和路径依赖特征。

综上所述，我们可把乌恩鲁对碳锁定的来源分析总结如下：首先，企业层面的技术锁定。其次，相关的标准和惯例会产生战略性的锁定。再次，大规模融资的对象仍然集中在化石燃料能源系统。最后，与化石能源技术系统产生相适应的各种正式和非正式的社会机构以重要途径影响更优替代技术的广泛使用。这其中，作为碳锁定主体的既得利益集团起着相当重要的作用。此外，制度变迁是存在高额成本的，包括转换成本，也包括监督与实施成本，因此，即使制度变迁的收益超过成本，当事人也并不一定会主动抛弃旧制度，这就为制度僵化、路径依赖、坏制度的持续存在等问题提供了解释（奥斯特罗姆，2010）。

（三）碳锁定：技术与制度的互动

在高碳技术—制度综合体的形成过程中，组织的创新非常重要。组织是对技术创新的回应：技术创新降低了生产成本，使大量生产成为可能，但同时产生了高额的交易成本，这时若完全在市场上交换，交易成本将高得使技术创新所带来的好处不复存在，因而产生了组织。技术—制度综合体的形成还取决于技术创新后的制度回应。技术创新一方面会调动人们对其资源重新配置的积极性，另一方面也会引起利益格局的变化以重新确定产权，这必然会导致制度回应。在创新系统中，技术创新是形成生产力的直接因素，但技术创新需要一系列诱导机制，这些诱导力量则来自于制度创新。

图3.1是乌恩鲁阐释简明框架下的电力系统的技术—制度综合作用机制，分析了技术和制度因素彼此之间的关联性。该图说明了一些正反馈机制促使技术—制度综合体的出现和强化。该框架抽象出三个基本要素：技术系统的实物资本，建造、运营系统的私人组织和（或）公共机构，以及包含该系统的更大的社会制度体系。这三者在包含市场和非市场形式协调的环境下运行。

在主流技术出现后，技术—制度综合体开始形成，支持各个系统发展的行业网络和组织也相继出现。在图3.1中，我们可以以政府的刺激或批准允许投资新的装机容量、扩大技术系统的规模为起点。随着系统规模的扩大，规模报酬促使成本降低，提高了系统的可靠性和可应获得性。便宜的电价鼓励更多的消费，因为越来越多的消费者参与并适应了整个系统，同时相关产业的创新者发明了新的应用技术。为了满足这一引致需求，政府管理者建设或批准更多的装机容量来满足扩大的需求，保持新增长循环。因为这一反馈循环的继续，系统的规模增大，锁定的技术和制度的力量也更强大。

高碳技术—制度综合体的形成过程中，制度与技术的互补和互动关系的表现是多方面的。一是技术创新要求制度创新。例如，19世纪的铁路建设热潮不仅带来了技术变革，还带来了治理股票证券市场的新制度。[6]二是制度影响竞争的结果以及技术进步的内容与进程。[7]三是一些取决于互补的技术以及组织和制度协调的技术需要有制度和组织协调的配套，如新技术的引进和扩散的速度取决于环境与制度的综合考虑[8]，而一些相对独立的技术的应用比较快。例如，克拉伦斯·伯宰发明的速冻可以显著地改善水果和蔬菜的质量，但是在多年后建立了商店和家庭冰柜等其他系统之后才发挥作用。[9]

制度变迁与技术变迁的内在关系是什么？为此诺思等提出了四种交易或转形“增进”或“消弱”的制度变迁或技术变迁，并且发现，在交易与转形过程中，中间物品在理解历史上的技术变迁和制度变迁相互关联中起到一个关键性的作用，如高碳增长中的煤、石油及天然气等是中间物品，低碳增长中的太阳能、风能、潮汐能、地热能等也是中间物品。制度变迁可以通过中间物品传导给其他部门。制度安排不仅仅可以降低交易费用，而且还可以降低转型成本。[10]

从目前发展低碳经济的现状来看，我们的许多低碳技术的应用还存在两大障碍：一是低碳技术自身的不足，如还没有形成技术系统，在众多的技术中还难以形成主流设计，更重要的是还难以形成巨大的组织和制度回应。二是碳锁定，也就是高碳的技术—制度综合体还有很大的优势，所以，解除碳锁定是发展低碳经济的核心。从总体上来讲，目前低碳的技术—制度综合体的成本比高碳的技术—制度综合体的成本要高得多，所以这就解释了为什么单个的低碳技术既有经济效益又有环境效益，但难以扩散的原因所在。

二、解除碳锁定的对策

我们可以把低碳增长分为三种情况：一是二氧化碳排放的增长速度小于国内生产总值的增长速度，二是零排放，三是二氧化碳绝对排放量的减少。对于发达国家来讲，追求的目标应该是绝对的低碳发展；对于发展中国家来讲，目标应该是相对的低碳发展。保持经济增长与发展低碳经济协同发展的关键是转变经济发展方式。我国是一个正处在工业化、城市化进程中的国家，未来的减排能力被现行的建设和生产模式碳锁定，并可能延续多年，这将不利于低碳技术的推广和发展低碳经济。发展低碳经济的核心在于解除碳锁定。

如果技术—制度综合体存在，并能够引起碳锁定，那么我们就找到了关于节碳技术扩散失败和政策困局的更深层次的原因。技术—制度的锁定表明系统的力量使改变现有的技术—制度系统发展路径非常困难。即使越来越多的证据表明这可能带来环境危害，这些力量依然导致了普遍的市场、政策和组织的失效（乌恩鲁，2000）。解除碳锁定和发展低碳经济，最终依赖于低碳技术的选择、扩散和成长为社会的主导技术。

（1）解除碳锁定的战略制定。乌恩鲁（2002）总结认为，在理论上，存在三种递进式的政策途径，以逐渐对现有技术系统进行变革：一是不改变现有系统，只处理排放，即末端治理；二是改造一定的部件或流程，而维持整体系统构架不变；三是替换整个技术系统。

对于如何解除“碳锁定”，乌恩鲁（2002）又提出在现存的能源系统中采取从局部开始的渐进连续变革的方式，保护培育低碳技术的“缝隙市场”，通过社会运动来推动有利于低碳发展的制度变迁。乌恩鲁特别强调，解除碳锁定的一种方法是“战略缝隙管理”（strategic niche management，SNM）。在任何一种技术系统条件下，都存在一定的“缝隙”。这样，新的技术可以避免与主导技术竞争，从而获得生存、试验和发展的机会。采用这种战略缝隙管理，可以逐步替代原有技术系统。

为什么乌恩鲁强调战略缝隙管理？在目前的情况下，替换整个技术系统是不可行的，那么就只能在末端治理和改造一定的部件或流程中作出选择了。对于后者，具体是指在碳锁定的情况下，低碳技术“通过一种微小的改良使它成功地适应流行的范式（或我们前面讲的主流设计）。不过，这些适应性的改良却可以推动有望成为下一种范式核心的重要产业”。[11]

解除碳锁定战略的制定要考虑时间因素，从时间上来看，碳锁定的时间越长，破解成本就越高。我们解除碳锁定时间越迟，未来的经济代价就越高，假设二氧化碳排放限定值后推10年实现，到时的减排幅度至少要扩大一倍，成本也会大大增加。解除碳锁定的机遇与经济周期变化也是有关的。20世纪70年代的两次石油危机造成“滞胀”，曾经引起一股节约能源和开发新能源的高潮。但是到了20世纪90年代，油价趋低，大排量的汽车又大量出现。石油为什么重要？其中的深刻原因在于西方国家技术—制度综合体导致的对石油的严重依赖。西方国家是急进还是缓慢推进减排的争议实际上反映了发展低碳经济的不同利益，并且说明要达成统一的解除碳锁定行动非常艰难。从历史上看，新的能源技术要取代原先的技术需要半个世纪甚至更长的时间。

（2）发展低碳经济要充分地利用市场的力量，培育碳减排利益集团。尽管发展低碳经济会面临最大的市场失灵，但低碳经济的持久机制还是要建立在市场和价格机制上。高碳的技术—制度综合体在形成过程中也得到了人为地干扰，这是以市场扭曲为代价的，如传统能源价格的管制、低价及补贴也是导致碳锁定的重要原因。1997年，美国2500名经济学家，包括9位诺贝尔经济学奖得主共同发表了一项声明，指出最有效的减缓气候变化的方法是通过基于市场的政策。他们认为如果没有控制措施，温室气体继续排放将导致世界随着气候系统的变化经历根本性的变革。发展低碳经济主要取决于能源效率的提高和能源结构的调整，即用低碳能源技术替代高碳的化石燃料，化石燃料的价格越高，避免消耗更多燃料并且转而使用替代能源如太阳能、核能等的内在激励就越大。[12]这个转换过程必须充分利用市场的力量来完成。

在发展低碳经济的过程中，只有市场的新进入者有寻找缓解当前存在的技术—制度综合体的激励。及早行动对于培育新力量是重要的。从劳动力方面讲，要大力形成绿色就业的环境和条件，要解决劳动力市场上现有技术—制度综合体的激励问题，鼓励人们从事低碳技术相关职业。发展低碳经济除了提高能源效率以外，很重要的一方面是要发展低碳的新能源。与传统的能源相比，新能源的组织、投资及力量方面都显得不足。因此，发展低碳经济需要大量的低碳技术企业家和低碳制度企业家。

要解除对碳基能源和碳基技术的依赖，发动碳减排的社会性集体行动，就必须先培育碳减排利益集团。减排集团与排放集团是有着利益共容的，即生存环境的可持续性，因此两者间的博弈不是竞争性的利益分割而是让排放利益集团转化为减排利益集团，共同解除碳锁定。制度变迁方式的选择取决于一个社会的利益集团之间的权利结构和社会的偏好结构。[13]

因此，以“碳减排”为核心的利益机制的构建需要低碳利益集团的推动，而低碳利益集团的组成除了关注生命健康的低碳消费者和以低碳技术作为利润来源的企业或投资者，还需要政府和非政府组织的支持和引导。

（3）要形成解除碳锁定的技术、组织和制度的合力。解除碳锁定实际上是用低碳的技术—制度综合体代替高碳的技术—制度综合体。发展低碳经济要一种系统性思维，仅有低碳技术是不够的。低碳技术能否代替传统的高碳能源技术，除了技术因素和成本因素外，还要有相应的组织与制度安排，如美国一些州规定可再生能源在其能源结构中应该占多大比例。

如何形成解除碳锁定的技术、组织和制度的合力？第一，政府要合理利用解除碳锁定的外生冲击力量，制定相应的政策、规则。Cowan and Hulten（1996）认为，由于内部巨大的惯性，解除碳锁定需要外生事件的冲击，比如：①相关技术的危机，②政府规制，③技术突破，④消费偏好的改变，⑤“缝隙”市场，⑥科学发现。例如，1973年，阿拉伯地区的欧佩克成员对欧洲和北美实施了石油禁远，造成汽油价格飞涨。美国的单位GDP能耗在20世纪70、80年代下降的速度要比历史平均水平快很多。在遭受石油冲击期间，单位产出耗能由以前每年下降1％转为下降2.7％。美国1975年出台了首个共同平均能效标准，到1985年该标准完全生效时，美国汽车单位加仑汽油行驶已由石油禁运前的14英里提到小汽车的大约27.5英里和轻型卡车的21英里。第二，要采用解除碳锁定的多种方法、多种途径，形成发展低碳经济的优势。普林斯顿大学罗伯特·索科洛和斯蒂芬·帕卡拉在一篇发表于《科学》杂志的文章中，确认了15种能源“楔子”，它们互相关联，可以在未来的50年内让世界排放量趋于稳定。这些楔子包括诸如成功采用碳捕获和固存技术、核能、车辆用油更加经济、建筑隔热取得进展之类的技术。他们的计算表明，给定当前的经济发展模式，排放量必须减少约70亿吨，才能保证世界气温上升等于或小于2％。每一个能源楔子都能够减排10亿吨，因此，假定其他一切不变，在他们确认的大量能源楔子中只要有7个就足以达到这一目标。

[1] Unruh C.，G．Understanding Carbon Lock-in［J］．Energy Policy，2000（28）：817—830.

[2] 〔英〕卡萝塔·佩蕾丝.技术革命与金融资本：泡沫与黄金时代的动力学［M］.北京：中国人民大学出版社，2007：34.

[3] David，P.A.．Why are Institutions the ‘Carriers of History’？Path Dependence and the Evolution of Conventions，Organisations and Institutions［J］．Structural Change and Economic Dynamics，1994，5（2）：205—220.

[4] 〔美〕道格拉斯·诺思.理解经济变迁过程［M］.北京：中国人民大学出版社，2008：62.

[5] 〔美〕道格拉斯·诺思.制度、制度变迁与经济绩效［M］.上海：上海三联书店，2008：20.

[6] 〔德〕柯武刚，史漫飞.制度经济学：社会秩序与公共政策［M］.北京：商务印书馆，2000：482.

[7] 〔美〕阿兰·斯密德.制度与行为经济学［M］.北京：中国人民大学出版社，2004：290.

[8] 卢现祥.论经济发展中非制度因素与制度因素［J］.福建论坛（人文社会科学版），2006（8）.

[9] 同上②，第282页。

[10] 〔美〕道格拉斯·诺思.制度、制度变迁与经济绩效［M］.上海：上海三联书店，2008：30—31.

[11] 〔英〕卡萝塔·佩蕾丝.技术革命与金融资本：泡沫与黄金时代的动力学［M］.北京：中国人民大学出版社，2007：34.

[12] 曹荣湘.全球大变暖：气候经济、政治与伦理［M］.北京：社会科学文献出版社，2010：196.

[13] 樊纲.两种改革成本与两种改革方式［J］.经济研究，1993（1）.