加拿大能源创新的AOSTRA模式:重焕活力的蓝图

图片源于:https://www.theglobeandmail.com/business/commentary/article-key-to-canadas-growth-recall-the-role-of-public-money-in-developing/

艾米莉·斯梅贾克尔是皇家公路大学国家级地热政策负责人,还是“加速社区能源转型”计划的合作研究员。

彼得·马西是渥太华级加斯基研究所地热能源办公室的主任。

托马斯·霍默-迪克森是该研究所的执行董事。

加拿大面临着两大根深蒂固、日益严重的经济弱点:持续低迷的生产力增长和缓慢的碳基能源转型。

这两者都源于我们在利用技术创新方面的糟糕表现。

而这两种问题的共同解决方案也亟需应对。

如果我们能够解决根本的创新问题,便会创造出更多的财富,无论是按每小时劳动力,还是每一美元资本计算。

而且,我们还将拥有一个更清洁、更高效的经济。

巨大的好处将通过我们社会的每一个方面不断传递。

加拿大的石油和天然气行业正处于这一复杂挑战的中心。

这是我们国家最大的产业之一,单凭国内开采就支持超过70,000个就业岗位,并使我们成为全球第四大石油生产国。

这个行业也是加拿大最大的能源创新资助者之一。

然而,它的生产力增长却是所有行业中最低的,拖累了整个经济的生产力数据。

而且,这个石油行业的创新主要集中在增量改进方面,目的是提升产量、延长油砂设施的使用寿命,以及减少直接的碳排放。

由于石油和天然气的开采占据了加拿大整体经济的大部分——约占GDP的5%——且产出逐年增长,正强有力地强化我们国家对化石燃料未来的默认承诺。

加拿大似乎不应大举下注于这样的未来。

国际能源署预测,在世界达到2050年净零碳排放的目标之前,化石燃料的需求必须下降约80%。

如果不复兴我们关键的石油和天然气行业,这种幅度的转变将对加拿大的就业、贸易平衡、货币价值和总体经济增长造成毁灭性影响。

然而,正是同一个行业的历史提供了一个本土解决方案。

几十年前,石油和天然气行业在加拿大最显著的技术突破之一中发挥了关键作用。

这是一个关于,违背传统智慧,公共资金如何能够在解锁经济增长方面发挥重要作用的故事。

那时发生的事情表明,我们如何能够在加速创新、实现能源结构多样化的同时,提升国家的整体生产力。

现在是时候重新讲述阿尔伯塔油砂技术与研究局(AOSTRA)的非凡故事了。

到1970年代初,早已知道阿尔伯塔省在东北部拥有庞大的、未开发的重油储层。

但石油和天然气行业并无法经济有效地提取和加工这些资源。

与常规石油不同,重油被困在沥青中,因其粘度过高而无法自然流动。

因此,在早期的项目中,公司通过在地表采矿和精炼沥青来释放这些石油。

更深层下的商业化开采所需的资金投资和与这些投资相关的风险远超出私营部门所能接受的范围,导致80%的储藏未被开发。

为了应对这一挑战,阿尔伯塔省政府于1974年成立了一家名为阿尔伯塔油砂技术和研究局(AOSTRA)的省属公司,向其注入了来自阿尔伯塔遗产储蓄信托基金的1亿加元。

这是一笔初始投资,最终成为今天的17亿加元。

AOSTRA在加速创新方面采取了独特的方式:它与私人石油公司合作,匹配他们在研究和试点项目上的投资,并保留任何开发出的专利的所有权。

这种公私合营的投资共享模式帮助分散了投资者之间的风险,这鼓励了更多和更高风险技术的测试。

贡献项目产生知识产权的合作公司将获得使用这些知识产权的许可证,任何合作伙伴都可以以最小成本获得AOSTRA开发的突破性技术。

AOSTRA还与大学科学家及其实验室紧密合作,以解决关键技术问题。

这种方式大幅降低了油砂研发的风险。

最大的突破就是蒸汽辅助重力排水法(SAGD)。

这种方法最初由帝国石油公司的罗杰·巴特勒在1950和1960年代开发,SAGD通过加热“原位”——即在地底深处——来解决沥青的粘度问题。

SAGD发展的关键时刻发生在1983年,当时巴特勒博士被任命为AOSTRA的技术项目主任。

AOSTRA开始在距福特麦克默里60公里的地下建设一个200米深的测试设施。

该设施在1987年开始运营,并在第一年成功测试了SAGD井。

阿尔伯塔省随之爆发了一场工业革命。

到2000年,原位工厂的产量超过28万桶/日,并在2012年达到近100万桶。

到2022年,产量接近170万桶/日。

经济回报令人震惊。

从2017年到2022年,SAGD为阿尔伯塔省政府带来了近1300亿加元的总收入和150亿加元的特许权使用费,而这一数字并不包括来自个人和销售税的增加收入。

如果我们用总收入作为直接经济活动的粗略衡量标准,这项技术产生了100倍的投资回报——这还不包括SAGD部署所激发的庞大间接经济活动。

换句话说,阿尔伯塔省的投资获得了巨大的回报。

这一重要历史事件的迫切教训是什么?

通过协调、聚合并标准化研究和创新成果,然后将新技术许可给合作伙伴,AOSTRA既加速了技术进步,又多次收回了初始的政府投资。

然而,今天传统的观点却是相反:投资公共资金进行技术研发不可避免地导致糟糕的项目,且政府很糟糕地挑选技术赢家。

AOSTRA的经验表明,如果资金机构设计得当,这种怀疑并不成立。

没错,阿尔伯塔省政府担负了大部分费用,但它将AOSTRA设立为一家独立的自我管理组织。

一个由行业专家组成的内部董事会做出投资决策。

最重要的是,这家省属公司明确支持潜在颠覆性技术,而不论这些技术的商业化时间表,以创造一个允许实验和失败的环境,然而,在失败发生时严格关注降低成本。

在专家的领导下,AOSTRA能够对具有潜在重大回报的未经验证技术进行知情风险投资。

这种方法面临着抵抗。

阿尔伯塔的传统石油行业将油砂视为竞争对手,并向政府游说投资于常规石油的增强开采。

但阿尔伯塔政府坚持认为,颠覆性创新将会显著加速经济增长。

虽然最终将AOSTRA的范围扩大到包括增强石油开采,但AOSTRA的重点仍然是油砂研究与开发。

如今,加拿大有公共资金的池子可用于支持能源创新,但AOSTRA的教训似乎在时光的迷雾中迷失。

相反,政府更倾向于资助增量创新,并根据行业按短期利益决定优先事项。

大型资金机构,如加拿大基础设施银行和加拿大增长基金,拥有一般关注领域,而没有像AOSTRA那样的具体目标。

这种风险规避和渐进主义的方式将永远无法产生像SAGD的原位繁荣那样的技术革命。

加拿大应该恢复AOSTRA模式,赋予其清晰和具体的使命、独立性、深厚的专业知识和催化知识产权的体系。

这一行之有效的方法可以激发加拿大的创新,提升我们的生产力,同时引导出新兴的低碳能源技术的变革性突破,从深地热能源到小型核反应堆、氢能和潮汐能。

或许,最终来说,加拿大化石燃料行业最持久的积极遗产之一将是AOSTRA模式。

这正是社会科学家所称的“制度”——一个综合的规则与激励集。

在这种情况下,设计旨在结合非凡思维与大量有针对性资本来解决我们最棘手问题的体系。

这从根本上是一个创新引擎的蓝图。

是时候将这一蓝图从历史的库房中取出,利用它来改变加拿大和世界。

Li Hua

Li Hua is a distinguished journalist with a career spanning over a decade. Her work has taken her across continents, covering stories that range from local cultural events to international political upheavals. Li's dedication to uncovering the truth and her ability to engage readers with compelling narratives have earned her numerous accolades.

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