گذار از ناپاکی
نوآوری در حوزه انرژی چگونه به عوامل اقتصادی واکنش نشان می‌دهد؟
انرژی‌های پاک، یکی از تسلیحات اصلی در مقابله با تغییرات آب‌وهوایی و کاهش هزینه‌های ناشی از آن هستند. این انرژی‌ها کمک می‌کنند وخیم‌ترین سناریوهایی که دانشمندان آب‌وهوایی برای آینده پیش‌بینی می‌کنند اتفاق نیفتند. تاکنون کارهای پژوهشی متعددی در حوزه علم اقتصاد، زلف نوآوری حوزه انرژی‌های پاک را به مشوق‌های اقتصادی گره زده‌اند. مطالعات اخیر نیز برخی توجیهات نظری را پیرامون اعطای یارانه به تحقیق و توسعه فناوری‌های پاک ارائه می‌کنند. با این حال کارآمدی این یارانه‌های اعطایی نیازمند فهم درست منشأ و سازوکارهای نوآوری‌های این حوزه است.
در این‌باره یک دانشمند حوزه محیط‌زیست به نام یوگین دوگوآ از مدرسه اقتصاد لندن با همکاری یک اقتصاددان از دانشگاه کورنل آمریکا به نام تاد جراردن در مقاله‌ای که به تازگی در تارنمای انجمن تحقیقات اقتصادی آمریکا منتشر شده، سرچشمه نوآوری‌های حوزه انرژی‌های پاک را در اختراعات شخصی (فردی) جست‌وجو کرده‌اند. آنها در مقاله خود مدعی می‌شوند که بخش عمده مطالعات اقتصادی به نقش پراهمیت سرمایه انسانی در نوآوری کم‌توجه‌اند. در واقع نقش دانشمندان و مخترعان شخصی در حوزه انرژی چندان در مطالعات اقتصادی مورد توجه قرار نگرفته است. در این‌باره چند پرسش مطرح می‌شود: فعالیت مخترعان شخصی این حوزه چه تحولی یافته است؟ با توجه به اینکه دستیابی به مرزهای تخصص و اختراع، نیازمند فراگیری عمیق علم و مهارت است، چقدر احتمال دارد مخترعان حوزه کاری خود را از سوخت‌های فسیلی به فناوری‌های نوظهور انرژی‌های پاک تغییر دهند؟ نقش مخترعان تازه‌وارد در این میان چیست؟ رسیدگی و پاسخ به این پرسش‌ها، برای فهم گذار به سوی انرژی‌های پاک و نوآوری‌های این حوزه حیاتی به نظر می‌رسد.
روش‌شناسی مقاله
بر این اساس در ارزیابی‌های مقاله از آمارهای جهانی حق ثبت اختراع در حوزه انرژی استفاده شده است. از این آمارها برای ارزیابی و فهم فعالیت حرفه‌ای مخترعانی که در حوزه فناوری‌های نوین تولید برق فعالیت دارند بهره گرفته می‌شود. درخواست‌های حق ثبت اختراع فناوری‌های تولید برق به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند: «پاک»، «خاکستری» و «کثیف». حق ثبت اختراع فناوری‌های پاک شامل انرژی‌های تجدیدپذیر و هسته‌ای، فناوری‌های کثیف شامل سوخت‌های فسیلی، و فناوری‌های خاکستری شامل سوخت‌های زیستی و مواد زائد می‌شود. بر این اساس دو واقعیت در رابطه با اختراعات بخش انرژی مشاهده می‌شود. نخست، بررسی‌ها نشان می‌دهد مخترعان عمدتاً در دو دسته فناوری‌های پاک یا کثیف تخصص یافته‌اند. دوم، حدود نیمی از حق ثبت اختراعات پاک از سوی مخترعانی بوده که تاکنون اختراعی در این حوزه نداشته‌اند. این یافته از اهمیت مخترعان تازه‌وارد در حوزه انرژی‌های پاک پرده برمی‌دارد.
در گام بعد به منظور فهم بهتر عوامل تعیین‌کننده یافته‌های فوق، این موضوع مورد بررسی قرار می‌گیرد که مخترعان چگونه به مشوق‌های اقتصادی واکنش نشان می‌دهند. اصلی‌ترین معیار مشوق‌های اقتصادی هم قیمت گاز طبیعی است، که مهم‌ترین عامل قیمتی در بازارهای برق به‌شمار می‌رود. زمانی که گاز طبیعی گران است، تقاضا برای فناوری‌های پاک افزایش می‌یابد. بنابراین اگر بنگاه‌ها و مخترعان انتظار داشته باشند افزایش قیمت گاز طبیعی ادامه یابد، انگیزه بالاتری برای نوآوری در فناوری‌های پاک تولید برق خواهند داشت.
برآوردهای تجربی مقاله هم در راستای ارزیابی اینکه مخترعان چگونه به تغییرات قیمتی واکنش نشان می‌دهند، تغییرات قیمت گاز طبیعی را در بعد زمان و کشور مدنظر قرار می‌دهند. تفاوت باقی‌مانده‌های قیمت گاز طبیعی که مورد استفاده قرار می‌گیرد عمدتاً نتیجه شوک‌های طرف عرضه هستند که به خاطر محدودیت‌های انتقال در سطح جهانی منتقل نمی‌شوند. همچنین از یک استراتژی متغیرهای ابزاری استفاده می‌شود تا تفاوت‌های ناشی از تحول گاز شل را بتوان جداسازی کرد، عاملی که عرضه گاز طبیعی را متحول کرده و موجب کاهش مداوم در قیمت این محصول در آمریکای شمالی نسبت به مناطق دیگر (به خاطر محدودیت انتقال) شد. این استراتژی، نگرانی‌ها را پیرامون درون‌زایی قیمت گاز طبیعی و این واقعیت که مخترعان ممکن است واکنش متفاوتی به شوک‌های موقت نسبت به شوک‌های ماندگار نشان دهند، مرتفع می‌کند.
ابتدا ارزیابی‌های مقاله بر مخترعان فعال و کنونی فناوری‌های پاک تمرکز دارد تا کشش تولیدی نهایی شدید اندازه‌گیری شده و تعداد حق ثبت اختراعات مخترعان در واکنش به تغییرات قیمت گاز طبیعی برآورد شود. به منظور الگوسازی چگونگی اثرگذاری قیمت گاز طبیعی روی تعداد حق ثبت اختراع یک مخترع از آمارهای چندوجهی استفاده شده و اثرات ثابت زمانی و مخترعان و همچنین سایر شوک‌های مشوقی کنترل می‌شود. در این راستا نخست با استفاده از اطلاعات مربوط به بنگاه‌ها، قیمت‌ها برآورد می‌شوند. این کار نقش بنگاه‌ها را به عنوان واسطان اثرگذار مهمی که علائم بازار را رصد می‌کنند و فعالیت‌های تحقیقاتی مخترعان را سازمان‌دهی و هدایت می‌کنند لحاظ می‌کند.
در گام بعد این موضوع آزمون می‌شود که مشوق‌های اقتصادی تا چه حد می‌تواند مخترعان جدید را مجاب به ورود به حوزه فناوری‌های پاک کند. بر این اساس کشش نهایی وسیع به عنوان کشش ورود مخترعان برآورد شده و چگونگی تغییرات تعداد مخترعانی که در واکنش به قیمت‌های گاز طبیعی به حوزه فناوری‌های پاک ورود می‌کنند اندازه‌گیری می‌شود. به عبارتی تجزیه و تحلیل‌های این بخش، در سطح بنگاه‌ها تمرکز دارد. بر این اساس فهرستی از ثبت اختراعات بنگاه‌ها در حوزه انرژی‌های پاک ایجاد شده و مخترعانی که در هر سال مشخص در این اختراعات نقش داشتند شناسایی می‌شوند. در میان مخترعان، محوریت با آنهایی است که اولین اختراع خود را در حوزه فناوری پاک به ثبت رسانده‌اند. از تاریخچه حق ثبت اختراع مخترعان برای دسته‌بندی آنها استفاده می‌شود: یا اینکه پیشتر هیچ اختراعی به ثبت نرسانده بودند، حق ثبت اختراع خارج از حوزه انرژی داشتند، یا اینکه در حوزه فناوری‌های خاکستری و کثیف اختراع داشتند. تعداد مخترعان در هر گروه شمرده شده و سپس برای هر گروه، کشش تعداد مخترعان جدید فناوری‌های پاک نسبت به قیمت‌های گاز برآورد می‌شود.
آمارها
درخواست‌های حق ثبت اختراع در حوزه تولید برق از پایگاه آماری PATSTAT (اداره حق ثبت اختراع اروپایی 2022) جمع‌آوری شده است. این آمارها به کدگذاری دسته‌بندی ثبت اختراعات مزین هستند. این کدها کمک می‌کنند حق ثبت اختراعات در سه بخش فناوری‌های پاک، خاکستری و کثیف دسته‌بندی شوند. فناوری‌های پاک شامل فناوری‌های تولید برقی هستند که انتشار کربن صفر یا بسیار پایین دارند (نظیر انرژی‌های خورشیدی، بادی، آبی، هسته‌ای و...). فناوری‌های کثیف شامل اختراعاتی است که سیستم احتراق آنها بر پایه سوخت‌های فسیلی است. در گروه فناوری‌های خاکستری هم اختراعاتی قرار دارد که کارایی فرآیندهای احتراق را بهبود می‌بخشد و همچنین از سوخت‌های زیستی و مواد زائد در تولید برق استفاده می‌کند. در مرحله بعد، مخترعان شخصی مورد شناسایی قرار می‌گیرند تا فعالیت‌های مخترعانه آنها در طول زمان به صورت مجموعه آمارهای چندوجهی درآیند. در این باره مراجع مالکیت معنوی، همه افرادی را که در اختراعات نقشی داشته‌اند ملزم کرده‌اند برگه درخواست را با عنوان مخترع پر کنند. آنها روش منحصربه‌فردی برای شناسایی مخترعان شخصی ندارند. بنابراین به منظور رصد و تجزیه و تحلیل فعالیت طول دوره حرفه‌ای مخترعان، دانشمندان باید از نامی که در درخواست حق ثبت اختراع نوشتند استفاده کنند. در مجموع نمونه مورد بررسی مقاله دربردارنده 873 هزار و 256 مخترع بخش انرژی است.
عمده مخترعان بخش انرژی در دو حوزه فناوری‌های پاک و کثیف کار می‌کنند. بین سال‌های 1990 تا 2019 به‌طور میانگین 30 درصد از مخترعان تنها در حوزه انرژی‌های پاک فعالیت داشتند. شمار مخترعانی که حوزه فعالیت آنها انرژی‌های خاکستری یا کثیف بود بیشتر است (حدود 60 درصد نمونه مورد بررسی را تشکیل می‌دهد). در مقابل سهمی از سرمایه‌گذاران انرژی که در هر سه حوزه پاک، کثیف یا خاکستری فعالیت داشتند تنها 10 درصد است.
البته حوزه حرفه‌ای مخترعان در طول زمان دستخوش تغییر شده است. مجموع تعداد مخترعان حوزه انرژی تا سال 2012 روندی افزایشی داشت، روندی که عمدتاً از رشد پرشتاب تعداد مخترعان حوزه انرژی‌های پاک در دهه 2000 میلادی ناشی شده است. طی آن دوره تعداد مخترعانی که در حوزه انرژی‌های پاک فعالیت داشتند نزدیک به دو برابر شد. از سوی دیگر، در همان بازه تعداد مخترعان فعال در حوزه انرژی‌های کثیف یا خاکستری رشدی تدریجی داشت. بنابراین سهم جمعیتی آنها با کاهشی قابل توجه مواجه شد.
مخترعان جدید منشأ مهمی برای اختراعات در حوزه فناوری‌های پاک هستند. به منظور ارزیابی کمک‌هایی که گروه‌های مختلف مخترعان به تولید محصولات نوآورانه انرژی داشتند، اختراعات براساس زمینه فعالیت پیشین مخترعان دسته‌بندی شده‌اند. یافته‌ها حاکی از آن است که در دوره مورد بررسی به‌طور میانگین تنها حدود نیمی از اختراعات از جانب مخترعانی است که حوزه فعالیت قبلی آنها نیز همین فناوری‌های پاک بوده است. حدود یک‌سوم (32 درصد) از نوآوری‌ها از جانب مخترعانی است که پیشتر هیچ ثبت اختراعی برایشان به ثبت نرسیده بود. حدود 19 درصد از جانب مخترعانی است که پیشتر غیر از حوزه انرژی فعالیت داشتند. در نهایت بخش کوچکی از اختراعات (حدود چهار درصد) از سوی مخترعانی است که در حوزه انرژی و غیر از حوزه فناوری‌های پاک کار می‌کردند.
استراتژی تجربی
محور استراتژی تجربی مقاله این است که نوآوری در فناوری‌های پاک تولید برق چگونه به عوامل اقتصادی واکنش نشان می‌دهد؟ بر این اساس تغییرات قیمت گاز طبیعی به عنوان نماینده انگیزه‌های اقتصادی در نظر گرفته شده است. مبنای شکل‌گیری این استراتژی هم مقاله سال 1932 هیکس است. هیکس در مقاله خود این فرضیه را مطرح کرد که تغییر در قیمت نسبی عوامل باعث تشویق نوآوری‌ها در راستای استفاده کمتر از عواملی می‌شود که قیمت آنها گران‌تر می‌شود. بر این اساس در این مقاله قیمت گاز طبیعی به عنوان قیمت نسبی عوامل در تولید برق در نظر گرفته شده است. بنابراین این معیار را می‌توان نماینده‌ای غیرمستقیم از بازدهی مورد انتظار نوآوری‌های حوزه فناوری‌های پاک تولید برق (نظیر انرژی‌های تجدیدپذیر یا هسته‌ای) دانست، فناوری‌هایی که جایگزینی برای نیروگاه‌های گازی تولید برق به حساب می‌آیند.
خلاصه نتایج
این استراتژی‌های تجربی این امکان را فراهم می‌کنند تا واکنش مخترعان در دو حالت عمیق و گسترده و همچنین اندازه واکنش آنها مورد ارزیابی قرار گیرد. در حالت عمیق، یافته‌های مقاله نشان می‌دهد یک افزایش 10درصدی در قیمت گاز طبیعی، باعث افزایش حدود پنج‌درصدی حق ثبت اختراعات پاک می‌شود. جهت و اندازه این اثرگذاری با یافته مطالعات پیشین در سطح بنگاه و فناوری سازگار است. در حالت گسترده، یافته‌ها حاکی از آن است که افزایش ۱۰درصدی در قیمت گاز طبیعی، افزایش حدود شش‌درصدی ورود مخترعان به حوزه فناوری‌های پاک را به دنبال دارد.
در بخش بعد با ترکیب این برآوردهای اقتصادسنجی سعی می‌شود اثرگذاری افزایش قیمت گاز طبیعی معادل هزینه اجتماعی کربن ۵۱ دلار برای هر تن دی‌اکسید کربن مورد مطالعه قرار گیرد. یافته‌های این بخش حکایت از آن دارد که مجموع ثبت اختراعات پاک در میان‌مدت با افزایش یک‌پنجمی نسبت به حالت پایه مواجه می‌شود. سازوکار این واکنش عمدتاً ناشی از افزایش ثبت اختراعات پاک مخترعان کنونی و تا حدی کمتر مخترعان جدید است.
به‌طور کلی یافته‌های مقاله حاکی از آن است که نوآوری تحریک‌شده در میان‌مدت عمدتاً متکی به مخترعان فعال کنونی است و اثرگذاری ورود مخترعان جدید کمرنگ‌تر است. این مشاهده از اهمیت سیاستگذاری‌هایی که به افزایش تعداد مخترعان فناوری‌های پاک منجر می‌شود پرده برمی‌دارد. همچنین نیاز به تحقیقات بیشتر برای فهم بهتر عوامل تعیین‌کننده تبدیل افراد به مخترعان فناوری‌های پاک و همچنین سیاستگذاری‌های کمک‌کننده در این زمینه حس می‌شود.
کلام پایانی
در مرور علمی-اقتصادی این هفته مقاله‌ای مورد بررسی قرار گرفت که در آن اثرپذیری اختراعات فناوری‌های پاک حوزه انرژی نسبت به تغییرات قیمت گاز طبیعی مورد استفاده در تولید برق تجزیه و تحلیل شد. بر اساس شواهد تجربی مقاله، دو دسته نتایج حاصل شد: نخست، مخترعان در سطوح جزئی تخصص یافته‌اند، جایی که عمده مخترعانی که در حوزه فناوری‌های تولید برق فعالیت دارند، کار خود را روی یکی از سه بخش فناوری‌های پاک، خاکستری یا کثیف تمرکز داده‌اند. حدود نیمی از ثبت حق اختراعات فناوری‌های پاک از جانب مخترعانی است که پیشتر در این حوزه فعالیت داشته‌اند، مخترعانی که تا حدی نسبت به تغییرات قیمت گازهای طبیعی حساس هستند. دوم، مخترعان تازه‌وارد نقشی مهم در نوآوری فناوری‌های پاک دارند: نیمی از ثبت اختراعات پاک از سوی مخترعانی است که پیشتر تجربه‌ای در این حوزه نداشته‌اند. یافته دیگر این است که ورود این مخترعان به حوزه فناوری‌های پاک چندان به تغییرات قیمت گاز طبیعی حساس نیست، یافته‌ای که برای مخترعان خارج از حوزه انرژی مشهودتر است.
تجزیه و تحلیل‌های مقاله پیرامون قیمت‌گذاری کربن حاکی از آن است که افزایش نوآوری عمدتاً ناشی از افزایش ثبت اختراعات مخترعان فعال کنونی در حوزه فناوری‌های پاک است. در مقابل نقش مخترعان تازه‌وارد کمرنگ‌تر است. پرسشی که در این رابطه مطرح می‌شود این است که آیا دشواری جابه‌جایی مخترعان در حوزه‌های تحقیقاتی مختلف، تلاش دولت‌ها را برای گذار از فناوری‌های کثیف به پاک با چالش مواجه می‌کند؟ در این‌باره شاید به مطالعات تحقیقاتی بیشتر برای بهتر روشن شدن ابعاد مختلف موضوع نیاز باشد.
