项目来源:国家科技部科技创新战略研究专项“国家技术创新中心能力建设和布局研究”(ZL Y201934)。
投资是推动经济增长的传统三驾马车之一。加大基础设施投资是世界各国在经济低迷时拉动经济增长的首要手段,并且一定程度上起到了稳定经济、促进就业的效果。但是随着科技进步,基础设施建设的内涵和特点都在发生着重大的变化,新型基础设施成为基础设施建设的重点。
在当前全世界都受到长期停滞威胁的情况下,基础设施投入能对经济增长产生重大推力。世界银行提出,基础设施每增长1%,就导致GDP增长1%1,而基础设施的落后会导致经济增长率的下降2。基础设施建设投资还能够推动新产品、新技术的推广应用。在我国公路建设和改造中,超过一千万盏半导体路灯应用在公路照明系统中,有力推动了半导体照明产品的推广和应用。
世界银行将基础设施定义为永久性的成套的工程构筑、设备、设施和它们所提供的为所有企业生产和居民生活共同需要的服务。基础设施种类繁多3,其中经济基础设施主要包括三部分:(1)公共设施:电力、电信、自来水、卫生设备和排污、固体废弃物的收集和处理、管道煤气等;(2)公共工程:公路、大坝和排灌渠道等水利设施;(3)其他交通部门:铁路、市内交通、港口和航道,机场等。
基础设施具有社会性、经济性、技术性的特点。首先,基础设施是满足发展需求的公共产品中的重要组成部门,任何一项基础设施都不是为特定部门、单位、企业和居民提供服务,为城市整体提供社会化服务。其次,基础设施初期投入巨大,管理成本高,投入运营后运营成本递减,其收益具有长期性、稳定性、低利性。最后,基础设施由交通、通信、能源等专业化的子系统组成,相对与现实需求应有前瞻性,应事先规划并保持容量、技术标准的适度超前。
一、基础设施投入是推动经济增长的重要方式
(一)世界主要国家和地区有巨大的基础设施需求
世界银行认为,发展中国家目前每年基础设施建设投入约一万亿美元,但要想保持目前的经济增长速度和满足未来的需求,据估计到2020年之前至少每年还需要增加一万亿美元4。咨询公司毕马威提出,到2030年,全球基础设施投资需求将达57万亿美元,其中水和水处理、能源及交通建设约占80%。
亚洲开发银行认为尽管亚洲的基础设施近几十年来已大为改善,但投资并没有与本地区经济高速增长所带来的基础设施需求同步5。亚洲未来十年(2015年~2025年)的年均基础设施投资需求为7300亿美元。仅在东南亚,未来十年所需要的基础设施投资估计为2.5万亿美元,其中三分之一用于交通,三分之一用于电力,其余三分之一用于供水与环境卫生、固体废物管理、电信与灌溉领域。
(二)世界主要地区和国家竞相加大基础设施投资
欧盟交通基础设施投资计划投资规模131亿欧元。2015年,欧委会发布交通基础设施投资计划推进就业和经济增长,预计到2030年,可以创造高达1000万个工作岗位,使欧洲GDP增加1.8个百分点。东盟发展基础设施投资计划投资规模2955亿美元。东盟2010年通过了发展基础设施投资计划,该计划包括兴建路桥、港口、机场、综合工业区和电厂等717个工程项目,于2020年完成。美国《成长法案》为基础设施和社区总授权额3020亿美元。美国于2014年发布的成长法案(GROWAMERICAACT)为实现“创造机会、更新修复、高效工作、加速移动、修复重建全美基础设施和社区”,授权总额达到3020亿美元。美国创新战略(2011)还明确提出了建立国家基础设施银行,将为促进国家最高优先基础设施项目的提供投资。英国基础设施投资计划规模1000亿英镑。2014年,英国决定实施基础设施投资计划,主要项目包括高速铁路、交通系统升级、新屋建设和防洪工程等,政府承诺在2015到2016财年首先支出约500亿英镑。
(三)基础设施建设的方式
基础设施的建设方式主要受政府和私有部门的参与程度影响。公共部门和私人部门在基础设施发展方面的作用追溯到19世纪,那时很多国家在气体街灯照明、电力输送、电报和电话、蒸汽机火车方面由私人部门获得许可后提供。大规模私人投资的公路和运河也在执行,工程项目融资也得到快速发展。然而,在20世界多数时期,国际上关于基础设施提供的趋势是由公共部门提供。基础设施运营者经常被国有化,竞争通过并购而减少。只有少数国家保留私人运营而且还很少存在竞争。
由于基础设施具有基础性、自然垄断性、公共产品性、外溢性等特征,因而历来被认为是政府最有理由干预的经济领域。事实上,各国政府,特别是发展中国家的政府,在基础设施的发展中起着非常重要、甚至是主导作用。根据世界银行的研究报告,发展中国家的政府投资占基础设施全部投资的90%以上。
但是,基础设施无论在新增投资和维护或更换现有资产方面都有巨大的需求,单靠公共部门无法提供足够的资金。因此,政府需要鼓励私营部门进行基础设施投资。私营部门的参与不仅能够提供资金,还能引进专业技术知识和管理能力,同时还有助于扩大基础设施服务的范围并提供服务效率。从20世纪80年代早期开始,趋势转向私人部门参与和引进竞争机制6。近些年公私合作(PPP)模式和私有部门建设模式的基础设施项目数量越来越多。
1. 公私合作(PPP)模式
公私合作伙伴(PublicPrivatePartnerships,缩写为PPP)是指政府公共部门与民营部门在合作过程中,让非公共部门所掌握的资源参与提供公共产品和服务,从而实现政府公共部门的职能并同时也为民营部门带来利益的一种合作和管理模式。现在,PPP模式的使用越来越广泛。世界各国的PPP项目大多从特许经营开始。购电协议是最普遍的PPP合同,全世界PPP项目收入中有40%来自购电协议。在美国,最大的PPP部门是供水和废水处理,约有15%的市政水务服务通过PPP项目进行,越来越多的交通运输项目也开始采用PPP模式。在欧洲,PPP模式在英国、法国、西班牙、波兰等国家的基础设施建设中大量运用。英国的PPP项目累计超过700项,总投资超过500亿英镑。在亚洲,据世界银行调查,全世界有超过50%的PPP项目在亚洲,主要集中在能源和交通等基础设施领域。
我国从1984年深圳沙角B电厂开始,在上海竹园污水处理厂、广州2010年亚运会体育场馆等项目中使用了特许经营、BOT等PPP模式。
国务院和相关部委在2014、2015年密集发布了系列推进PPP模式的政策文件。
2. 私有部门建设模式
在国际上,很多企业从企业利益出发,自己出资建设海底及地下光缆、大型数据中心等具有服务大众属性的基础设施,但企业可以通过新的商业模式盈利。谷歌已投资建成的通向日本的Unity海底光缆系统以及东南亚日本海底光缆系统(Southeast Asia Japan Cable System),Facebook在2012年也参与投资了一条4.5亿美元的海底光缆联合项目,名为亚太直达光缆(Asia Pacific Gateway),连接马来西亚、南韩、日本、新加坡、香港及中国大陆。苹果、谷歌、Facebook、Amazon等科技巨头都有包括卫星在内的互联网接入计划,纷纷披露购买通信卫星的意向。百度也建设了提供存储、关联、分析大数据的大数据基础设施,将其开放给拥有海量数据的大型公司、政府使用。
二、新型基础设施的特点与发展空间
基础设施一旦投资建设完成,将在未来很长时期内发挥功能和作用,从而奠定了一定时期内生产、生活的基本方式。在新型基础设施建设中,应用新科学技术,突出智能、绿色,能够从根本上提高资源能源利用效率,更好地推进节能减排、控制环境污染,并拉动相关产业的转型升级体现对国家经济社会发展的助推作用。
新型基础设施不同于传统基础设施,主要包括提升、替代、全新三种类型。一是技术提升型基础设施,包括应用新技术、新材料、新工艺对公路、铁路、能源、建筑等的提升,如更低成本的公路、更高速的铁路、更高效率的火力发电、更节能的建筑。二是新技术形成的新的替代型基础设施,如用分布式的太阳能、风力发电替代部分集中式的火力、水力发电,用半导体公路照明设备替代部分传统的高压钠灯照明设备。三是新生活方式需要的全新型基础设施,在互联网时代,在光纤网络的基础上,出现了全新的移动互联网、卫星互联网、汽车互联网。光纤网络、数据中心、物联网、卫星互联网等已经成为生活必备的新型基础设施。
(一) 新型基础设施的特点
新型的基础设施表现出内容数字化、高技术标准化、绿色化、智能化的特点:
1、 新型基础设施的内容数字化
随着人均基础设施水平的提高和生活方式的变化,消费者对供水、供电、公路、铁路的需求减缓,对电影、电视节目、音乐、游戏等数字化内容的需求迅速增大,对光纤网络、数据中心、移动通讯基站、通信卫星等新型基础设施的需求不断上升。据预测,到2015年,信息消费规模超过3.2万亿元,年均增长20%以上,带动相关行业新增产出超过1.2万亿元,其中基于互联网的新型信息消费规模达到2.4万亿元,年均增长30%以上7。
2、 新型基础设施的高技术标准化
新型基础设施的技术指标提升远远超过传统基础设施。光纤的技术指标提升速度和高速公路的技术指标提升速相比超过十万倍。高速公路通行能力的技术指标提升较慢,1985~1994年九年间只提升了10%8。而海底光缆的技术指标不断攀升,1988年,在美国与英国、法国之间敷设了第一条跨越大西洋的通信海底光缆(TAT-8),这条光缆带宽为840Mb/s,全长6700公里,标志着海底光缆时代的到来。连接亚洲和北美洲的中美海底光缆系统在2000年建成开通,带宽为10.7Gb/s,十二年间带宽提升了1.3万倍。2010年,连接美国和日本的跨太平洋海底光缆系统UNITY投入使用,带宽为7.68Tb/s。目前,连接日本和美国西海岸的FASTER海底光缆正在建设中,带宽达到60Tbps。
3、 新型基础设施的绿色化(环境标准提升)基础设施表现出绿色化的趋势。基础设施通常要大量占用有形空间和环境,带来生物多样性的丧失、温室气体的排放,空气、土壤和水的污染等环境压力。基础设施建设的环境标准越来越高,需要越来越高的技术含量。
基础设施更加环境友好,表现出绿色化的特点。城市交通基础设施、建筑等基础设施都有体现。首先,是城市基础设施的绿色化日益突出。近年,拉美国家交通基础设施中广泛应用整体快速交通系统(BRT)。巴西的库里提巴市、基多、阿雷格里港、圣保罗、波哥大相继实施。波哥大建设的TansMilenio快速公交系统在2000年开始建设,有效减少了温室气体的排放、交通花费的时间、空气和噪声污染,从而改善了生活质量。TansMilenio快速公交系统因此还成为了《京都议定书》中清洁发展机制认证的第一个交通项目,可以出售全球市场认可的碳许可。其次,是建筑的绿色化越来越严格,世界各国制定相关的环境评估标准来减少建筑的能源使用和CO2的排放。具有代表性的标准有英国的BREEAM、美国的LEED、日本的CASBEE和中国的绿色建筑等。英国在2006年4月出台建筑节能新标准,规定新建筑必须安装节能节水设施,使其能耗降低40%,同年12月发布《可持续住宅标准》要求到2016年所有新建建筑达到CO2零排放。美国在《经济振兴计划进度报告》中强调:美国政府要将绿色建筑产业变革作为美国经济复兴的重心之一,近年内要对200万套美国家庭住宅和75%的联邦建筑物进行翻新,提高其节能水平。我国绿色建筑的标准强调节能、节水、节材,特别是强制要求节能标准要达到50%。国家要在“十二五”期间,完成新建绿色建筑10亿平方米;到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。
4.新型基础设施的智能化
新型基础设施表现出智能化特点,电网、交通等基础设施不断智能化,表现为更高的效率更少的基础设施用料,更少维护以及实时报告和监控。以智能交通为例,智能交通已经渗透到城市交通的方方面面,从车辆控制系统、交通监控系统、运营车辆高度管理系统到车牌识别都属于智能交通的领域,目前在欧美等发达国家正得到广泛应用。美国交通部早在1995年就出台了“国家智能交通系统项目规划”。日本在1973年开始了对智能交通系统的研究,主要应用在交通信息提供、电子收费、公共交通、商业车辆管理以及紧急车辆优先等方面。智能交通的发展一方面可以解决交通拥堵、交通事故、交通污染等问题,另一方面,有效缓解了能源短缺,同时增强了国际竞争力、提升了国家安全。专家估测,城市应用智能交通系统后,可有效提高交通运输效益,大致使交通拥挤降低20%,延误损失减少10~25%,车祸降低50~80%,油料消耗减少30%,废气排放也有所减少。北京市2013年启动城市大规模智能交通系统应用验证中,初步测算降低了17.1%的尾气排放和18%的油耗9。
(二) 我国新型基础设施建设还有巨大发展空间
我国在港口和高速公路已经出现明显饱和迹象,自2010年初开始,全国主要港口集装箱吞吐量增速已经开始趋缓甚至下滑。主要干线高速公路的日均车流量已经趋于稳定,甚至开始下降。以成渝高速为例,通行费收入在2008年至2010年期间达到高峰,现已经开始下降。
但是,新型的基础设施投资还有巨大空间,对技术含量不断提升的交通、能源、节能环保、信息等领域的基础设施投资不仅直接拉动经济增长、创造就业并为经济发展注入强大后劲,也让人民群众切身感受到民生的改善。《国家新型城镇化规划(2014~2020年)》预计2020年城镇化率达到60%,要求城镇绿色建筑占新建建筑比重由2012年的2%提高到2020年的50%,城市家庭宽带接入能力(Mbps)由2012年的4Mbps提高到2020年50Mbps以上,这些都带来了对新型基础设施的巨大投资需求。
三、推动新型基础设施建设的建议
要推动光纤网络、数据中心、物联网、卫星互联网等新型公共基础设施的建设,我国应在规划、投入、政策等方面进行综合保障。
一是制定国家新型基础设施中长期规划。我国网络带宽到2020年将达到50兆、在2015年末20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准等分散的新型基础设施要求在规划中进行统一。面向未来经济社会发展超前部署、稳步推进一批光纤网络、物联网、数据中心、卫星互联网、智能交通、智能电网等新型基础设施重大项目。
二是利用绿色、智能技术改造现有的城市基础设施。加强基础设施建设中的新技术开发设计和标准制定,立足长远形成新的标准体系。建立城市统一的地理空间信息平台及建(构)筑物数据库,构建智慧城市公共信息平台,统筹推进城市交通、电力、管网等基础设施等的智能化和绿色化。发展智能交通,实现交通诱导、指挥控制、调度管理和应急处理的智能化。发展智能电网,支持分布式能源的接入、居民和企业用电的智能管理。发展智能水务,构建覆盖供水全过程、保障供水质量安全的智能供排水和污水处理系统。发展智能管网,实现城市地下空间、地下管网的信息化管理和运行监控智能化。发展智能建筑,实现建筑设施、设备、节能、安全的智慧化管控。
三是推动公私合作(PPP)的基础设施项目。公私合作在不排除、并适当满足私人部门的投资营利目标的同时,为社会更有效率地提供公共产品和服务,使有限的资源发挥更大的作用。通过公私合作模式引民间资本投向基础设施建设,已成为推动经济发展的重要选项,根据英国、法国、西班牙、波兰等国家的经验,在电力、交通、水处理领域优先进行公私合作。
四是放开私有部门建设基础设施的限制。目前,我国对基础设施的建设还没有充分放开,私有部门参加基础设施建设的仍有不同程度的限制。
谷歌与中国移动、中国电信国际、马来西亚Global Transit、日本KDDI和新加坡电信共同投资建设了FASTER海底光缆。Facebook和中华电信、中国电信、中国联通、日本电报电话公司、韩国电信、菲律宾长途电信、越南邮电集团、泰国电话集团以及马来西亚电信公司等投资亚太直达光缆(Asia Pacific Gateway)。苹果、谷歌、Facebook、Amazon等科技巨头都有包括卫星在内的互联网接入计划,纷纷披露购买通信卫星的意向。我国应逐步放开国内企业投资光纤通信、卫星通讯、智能交通、智能电网等基础设施的限制。
五是加强新型基础设施的安全风险控制。新型基础设施的大量建造以及高度智能化趋势,使得基础设施安全风险急剧上升。任何疏漏和设计上的瑕疵都可能造成高负荷运转时的系统崩溃,从而引起巨大的灾难。美国已经开始关注关键基础设施的安全风险,在2001年的《美国爱国者法案》中规定国家关键基础设施是电信、能源、金融服务、海洋、交通领域“对维护国防、政府连续性、经济繁荣以及在美生活质量至关重要的网络和物理基础设施服务”,还制定了《关键基础设施信息安全框架》。我国同样需要对通信、交通、电力等关键的新型基础设施进行保护,制定安全风险控制机制,形成体系化的安全风险管理体系。
作者简介:于良(1978-),男,博士,中国科学技术发展战略研究院副研究员,研究领域为科技规划、产学研合作、科技成果转化等,正在进行的研究工作包括国家中长期科技规划编制、科技进步法修订等。取得了一批有影响力的理论研究和规划成果,发表论文、报告、著作超过60篇(部)。
参考文献
1 世界银行在对1990年发展中国家数据研究的基础上提出。
2 2009年世界银行最新发表的研究报告《非洲的基础设施:到了需要改造的时候》称,电力、供水、道路和信息通讯技术等基础设施的落后导致撒哈拉以南非洲地区24个国家的每年经济增长率少增长两个百分点,商业生产也因此减少了约40%。
3 狭义的基础设施包括运输和通讯、电力生产与供应以及供水排污等城市基础设施和农业灌溉系统等农业基础设施。广义的基础设施还包括教育、科学、研究、环境保护和公共卫生等设施。
4 世界银行集团行长金墉在2014年全球基础设施基金的签字仪式上的讲话。
5 Asian Development Bank.2007.ADB’s Infrastructure Operations—Responding to Client Need.Manila:ADB.
6 《联合国国际贸易法委员会基础设施PPP立法指南》
7 《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》(国发〔2013〕32号)
8 根据《美国道路通行能力手册》(HighwayCapacityManual,简称HCM),美国高速公路的设计道路交通流量(PassengerCarUnit/Hour)在1985年为2000pcu/h,1994年为2200pcu/h。
9 2013年1月起,北京市启动了由12600名志愿者体验的“绿翼”新交通信息系统实验。在这场长达8个月,被誉为世界上首例城市大规模智能交通系统应用验证中,初步测算数据显示,使用该系统降低了17.1%的尾气排放和18%的油耗。
中国科学技术发展战略研究院
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