［摘要］环境污染与全球气候变化问题逐渐成为人类可持续发展所面临的最严峻挑战。2009哥本哈根气候大会后，在世界范围内掀起的“低碳浪潮”，推进了低碳环保产业的发展。辨析低碳经济的概念与环保产业内涵的三次发展基础，分析我国低碳环保产业现状，提出将技术创新理论（TRIZ）应用于低碳产业研究、利用TRIZ理想化方法开创中国低碳环保产业发展的思路。
　　一、引言
　　世界自然基金会发布的《地球生存报告》中显示：“人类现在消耗的自然资源速度已经超出了地球资源再生能力的20%，从1970年到2000年，海洋及陆地物种总量下降了30%，淡水生物物种数量则下降了50%，从1961年到2001年，全球的能源消耗增长已高达700%”。由此可见，地球环境正在逐步恶化，对环境的危害比较集中地表现在水污染、大气污染、声污染、固体废弃物污染、辐射环境污染、自然生态污染、土地与农村环境污染、森林与草原污染、气候与自然灾害污染等［1］。近年来，环境污染与全球气候变化问题逐渐成为人类可持续发展所面临的最严峻挑战，解决以上问题由于涉及资源、能源、环境、经济众多因素，需要用系统的观点指导环保产业与其他产业的渗透和融合，同时推进低碳环保产业的发展。
　　二、低碳环保产业的内涵
　　（一）低碳经济
　　在2003年英国能源白皮书《我们未来的能源，创建低碳经济》中，首次提出了“低碳经济”（LowCarbonEconomy）概念，并随之产生了一系列有关低碳的新概念，近年来引起国际社会越来越多的关注，尤其在2009年12月召开的哥本哈根气候大会后，在世界范围内掀起了“低碳浪潮”。然而迄今为止，并没有对低碳经济明确统一的定义产生共识，如何发展低碳环保产业也没有现成可借鉴的发展模式。
　　在中国，一些学者认为，低碳经济是指在不影响经济和社会发展的前提下，通过技术创新和制度创新，尽可能最大限度地减少温室气体排放，从而减缓全球气候变化，实现经济和社会的清洁发展与可持续发展，其特点是通过实体经济的技术创新、组织创新、发展模式转型来减少对化石燃料的依赖，以降低温室气体排放量、适应和减缓地球气候变暖［2］。
　　（二）环保产业内涵的不断丰富
　　环保产业是指在国民经济结构中，以防治环境污染、改善生态环境、保护自然资源为目的而进行的技术产品开发、商业流通、资源利用、信息服务、工程承包等活动的总称［2］。随着经济、社会发展理念的不断创新，可持续发展理论研究的不断深入，环保产业自身的不断发展，我们对环保产业发展问题的认识经历了“污染治理→全过程控制→生产模式优化”这样一个逐步完善的三个阶段：
　　第一阶段，环保产业在发展初期，其目的是减少在经济生产和消费活动中存在着的大量影响人类健康和可持续发展的环境污染，其内涵仅是针对环境问题的终端治理，在污染控制与减排、污染清理及废弃物处理等方面提供设备与服务。
　　第二阶段，环保产业在针对环境问题的终端治理过程中，发现“先污染再治理”或“边污染边治理”的成本过高，甚至有时对生态环境产生不可逆的破坏作用，因而其内涵演变为针对产品生产、使用及废物的环境安全处置与再利用的生命周期全过程，其内容不仅包括针对环境问题的终端治理，还包括产品生产过程的洁净技术，产品使用过程的洁净产品、节能技术与工艺以及绿色设计等［3］。
　　第三阶段，是从对产品的生命周期全过程污染控制转变为对生产模式的优化，这种生产模式应该是符合可持续发展理念的。人们长期在经济活动中高消耗化石能源排放出大量温室气体①，已经对全球气候产生影响。然而，传统环保产业通常认为碳并不属于污染，针对化石能源排放出的气体只要除去硫等污染物质即可，从而出现虽环保却高碳的生产模式，违背了可持续发展理念。这就需要发展低碳环保产业。
　　当前各国都已认识到以环境污染和资源、化石能源高消耗为特征的经济模式正面临困境，向以高效、洁净、低排放为标志的低碳经济转型已经成为世界经济发展的大趋势。中国环保产业能否在这次低碳浪潮中抓住发展机遇，关系到能否赢得未来的竞争优势和可持续发展能力的提升。
　　三、我国低碳环保产业现状
　　（一）我国环保产业发展初具规模［4］
　　2006年至2008年间我国每GDP单位的能源消耗下降了10．1%。国家发改委提出在“2006年至2010年间将每GDP单位能耗降低20%，主要污染释放减少10%”的目标。我国环保产业的发展速度不断加快，已形成门类较为齐全、领域广泛、具有一定规模的产业体系。环保企业效益和规模不断提高，逐步形成了若干个具有比较优势和特色的环保产业集群。环保技术与国际先进水平的差距不断缩小，主导技术与产品可以基本满足市场的需要。“十五”以来，我国环保产业年均增长速度保持在15%～20%之间，预计到2012年，节能环保产业总产值将达2．8万亿元。
　　（二）我国面临节能环保减碳巨大压力，发展低碳环保产业任重道远
　　首先，低碳经济思想的引入使得环保产业渗透于国民经济的各个环节，与各行业的融合领域更加广泛，由于其产业链长、涉及面广、影响力大等特点，发展低碳环保产业必将带动相关产业技术升级和产业结构调整，从而促进国家或区域竞争力的提升，抢占未来国际发展制高点，增强可持续发展的能力。
　　其次，我国政府提出的环境保护和延缓二氧化碳排放的目标为环保产业的发展提供了巨大市场需求。今后10到20年，是我国基本完成工业化中期任务并进入后工业化阶段和城市化的重要时期，我国环保产业市场规模将有可能超过美国、欧盟、日本等发达国家和地区环保产业的市场总和［4］。
　　①在《京都议定书》中提及，需要削减的温室气体主要包括六种：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）。其中后三类气体造成温室效应的能力最强，但对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为55%。
　　第1期尚杰鄂力铁．基于TRIZ的中国低碳环保产业发展模式研究•55•
　　再次，我们应当清醒地意识到，制约低碳环保产业发展的一些基本因素并没有得到根本解决，集中体现在以下四个方面：一是以煤炭等化石能源为主的能源供应和消费结构，在一个较长时期普遍存在，得不到根本改变；二是缺乏有效的宏观管理；三是环保法律法规不健全，执法不严；四是环保产业市场化程度较低，融资机制不健全；五是环保产业结构不合理，面临“锁定”效应的挑战；六是环保技术和设备发展基础薄弱、创新能力不强。
　　四、应用TRIZ方法分析低碳环保产业发展的思路
　　近年来，一些学者将解决技术领域创新问题的TRIZ理论应用于经济管理领域的研究［5，6］，TRIZ理想化方法是其中的重要方法。
　　TRIZ是一种体现于围绕最终理想解（IFR）的求解过程的理论，理想解的特点为［7］：（1）保持了原有系统的优点，（2）消除了原有系统的不足，（3）没有使系统变得更复杂，（4）没有引入新的缺陷。其理想化模型见公式（1）：
　　（1）
　　式中：I为理想化水平，为效益之和，为成本之和（如材料成本、时间、空间、资源、复杂度、能量、重量⋯⋯），为危害之和（废弃物、污染、高碳⋯⋯）。
　　在追求IFR过程中，遵循TRIZ帕累托改进原则，即在技术进化过程中，在保持了原有系统的优点的前提下，使得至少一个缺陷得到改善［8］。低碳环保产业发展往往存在着追求节能减排与追求经济利益等多目标的冲突，是一种资源、环境、经济等各子系统耦合的系统。对其的研究方法如果从局部的观点出发，往往可能导致各种冲突纠结在一起，因此，可以采用系统分析方法，借鉴TRIZ理论里增加理想化的方法，做出理想度评价，从而确定出发展思路［8］。
　　（一）基于增加公式中分子的方法发展低碳环保产业的思路
　　式（1）可知，若增加有用功能（增加公式中分子），可以与IFR不断接近。通过改变分子增加I的方向有以下几种［7］：（1）通过增加新的功能，（2）增加有用功能的数量，（3）从超系统获得功能，（4）揭示出隐藏的新的需要，（5）应用更先进的手段。
　　结合低碳环保产业，在中国快速发展的工业化和城镇化进程中，各地政府和相关企业应更多地从相关区域的资源禀赋出发，考虑低碳、节能减排，在宏观层面，引入下述新的发展思路（引入新功能）：
　　1．以法规为推动：建立应对气候变化和环境污染的法律法规体系。我国已经建立了较为系统的环境保护法律、法规、部门章程、标准等，但是缺少针对温室气体这种“特殊污染物”的相关适用法律，因此有必要论证相关立法的可行性，在制定其他法时，增加应对气候变化发展低碳经济的条款，从而推动政府、企业投资于低碳环保产业。
　　2．以政府为推动：政府主要作用体现在起草制度、制定规划、政策引导，加强对低碳环保产业发展的宏观指导和制度保障，激励公共资金投入到环保产业中，促进环境友好型企业发展。
　　3．以技术为推动：突出自主创新，强化科技支撑。低碳环保产业受到经济发展水平、技术水平和资源禀赋等一系列因素的影响，就中国来说，现阶段低碳环保产业技术创新的方向应关注以下几方面：首先，全面推进节能减排。与先进国家相比，我国的降耗潜力很大，同时这也意味着存在一个巨大的商机，我们只有充分抓住机遇，自主创新，在激烈的世界技术竞争市场中才能占领制高点。其次，积极推进煤、石油的清洁高效利用，积极探索替代能源。再次，积极促进建筑业的低碳化、环保化，通过太阳能、风能等可再生能源的应用，通过绿色设计、新型建筑保温材料的使用等降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。
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　　4．以市场为推动：优化市场环境，按照市场需求发展环保产业。在环保产业市场中，污染排放权交易和碳交易是环保产业市场的主要方式。污染排放权交易市场相关研究已经较多，这里不再赘述。碳交易是指买方通过支付卖方获得温室气体减排额，再将购得的减排额用于减缓温室效应从而实现其减排的目标。近年来碳交易市场的发展方兴未艾，一般认为分成两大类：第一类是基于配额的交易，如《京都议定书》下的分配数量单位（AAU），或者欧盟排放交易体系（EUETS）下的欧盟配额（EUAS）；第二类是基于项目的交易，通常在发达国家和发展中国家间进行，最典型的此类交易为CDM以及联合履行机制下分别产生核证减排量和减排单（ERUS）［9］。在我国发展CDM项目时可能存在的风险是，当我们将减排额出售后，将来当我国需要承担碳减排义务时，却由于减排的空间缩小，可能需要再从国际市场回购超出售价的碳减排额。所以有必要适当发展国内市场环境，按照市场需求发展低碳环保产业。
　　（二）基于减少公式中分母的方法发展低碳环保产业的思路
　　通过改变分母增加I的方向有以下几种［7］：（1）减少系统元件的数量，（2）消除某些程序操作或工序，（3）只能在必要的地方使用昂贵的材料，（4）利用免费和已存在的资源使用。
　　将TRIZ理想化的利用免费和已存在的资源使用的方法应用于低碳环保产业，可以引入以下新的发展思路：
　　1．积极探索低碳能源的最优配置和利用
　　低碳能源主要有两大类：一类是清洁能源，如核电、天然气等；另一类是可再生能源，如风能、太阳能、生物质能等。首先，我们要基于化石原料，在应对气候变化和能源安全背景下，探索煤炭清洁利用；其次，电力发展是能源发展的核心，现在风能、太阳能发电技术存在成本过高的瓶颈，而生物质能发电又存在生物质能原料的持续供应问题，都需要开拓思路重点解决；再次，建筑业、制造业、运输业等产业在其发展时要充分考虑低碳环保，防止技术的“锁定效应”。
　　2．发展固体废弃物处理行业
　　很多地区往往一方面资源大量消耗、出现紧缺，另一方面固体垃圾数量迅速增加，处理时仍采用填埋、焚烧的方式，这两种处理方式对于环境等都有一定隐患，现在已经渐渐显露出来。针对这种情况，一方面应该在产品设计和生产中使用可降解材料及可回收利用材料来减少垃圾及其处理难度与对环境的污染程度；另一方面实行垃圾分类减量策略，实现垃圾及废弃物的资源化和无害化。
　　3．促进低碳—循环型产业链的形成
　　（1）低碳—物质循环链
　　一个产品的物质循环可以认为经历以下六个环节，每个环节都伴随着碳的循环：产品设计与开发、从自然系统获得自然资源、将自然资源转化或加工为社会产品、产品的运输、社会产品的消费、向自然系统排放废弃物。对该物质循环链的资源进行深加工或者综合利用，逐步形成其他产业进而形成循环经济型产业链条，是一种环保产业发展的模式。
　　（2）低碳—能源循环链传统经济增长方式中，对能源的使用采用线式“能源资源—能源产品—能源废弃物”的单向开发式。在低碳—能源循环链中，要力求能源消费尽可能少，以能源资源循环来解决资源短缺问题，对生产过程产生的可利用温室气体及余热、余能资源的利用不断进行优化。如：推进碳捕捉和封存技术（CCS）的研究与应用，形成二次能源循环链，提高余热、余能回收利用水平。
　　（3）降低有害功能
　　通过对有害功能的预防、减少、移除或消除，降低损失、浪费。生产环保产品、发展环保服务业、治沙、改良土壤、发展自然生态保护产业等都属于这种思路。植树造林是低碳化最简易、最有效的途径。我们要大力植树造林，重视培育生物质能源林，在吸碳排污、改善生态的同时，创造更多的经济和社会效益。
　　五、结论
　　低碳环保产业是环保产业新兴的发展模式，可以较好地适用于中国“调结构”的关键时期。它同时是一个涉及面广、复杂的系统问题，所以采用TRIZ理论对其进行研究，在追求IFR过程中，采用了一系列的理想化方法，提出了一些思路。然而，在具体实施中，必将存在新的问题，这要求我们立足当地资源禀赋，加强合作，提出新的解决方案，取得技术和制度上的突破，这样不但可以创造产值，还可以抓住环保行业的主导权，在未来国际经济竞争中取得领先地位。
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