太阳能转化效率

2024-05-25

太阳能转化效率（精选7篇）

太阳能转化效率第1篇

吸光纳米粒子量子点是纳米尺度的半导体, 其能捕捉光线 (既可吸收可见光, 也可吸收不可见光) 并将其转化为能源。人们可将其喷洒到包括塑料在内的柔性材料表面, 制造出比硅基太阳能电池更便宜、更经久耐用的太阳能电池。而且, 胶体量子点电池的理论转化效率可高达42%, 超过硅基太阳能电池31%的理论转化率。今年7月, 多伦多大学的科学家研制出了转化效率为4.2%的胶体量子点太阳能电池。

胶体量子点太阳能电池研制领域最大的挑战在于如何使量子点紧密结合在一起, 因为量子点之间的距离越大, 转化效率越低。然而, 量子点通常由多出其1—2纳米的有机分子包裹, 在纳米尺度上, 这有点大, 而有机分子是制造胶体的重要成分。

为此, 加拿大多伦多大学、沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学、美国宾夕法尼亚州立大学的科学家们开始考虑使用无机配位体来让量子点紧紧依附在一起, 以尽可能节省空间。结果, 科学家们不使用“庞大”的有机分子也获得了胶体的特征。

“我们在每个量子点周围包裹了一单层原子, 它们将量子点包裹成非常紧密的固体。”该研究的领导者、多伦多大学电子与计算机工程系博士后唐江 (音译) 表示。

研究合作者、宾夕法尼亚州立大学的约翰·艾斯拜瑞说:“最新研究表明, 我们能剔除电荷陷阱——电子陷入的位置。量子点紧密地结合在一起以及消除电荷陷阱, 双管齐下使电子能快速且平滑地通过太阳能电池。”

美国国家可再生能源实验室委派的实验室证实, 新研制出的胶体量子点太阳能电池不仅电流达到了最高值, 高达6%的整体能量转化效率也创下了纪录。

太阳能转化效率第2篇

欧盟第七研发框架计划(FP7)提供300万欧元,总研发投入400万欧元,支持欧盟6个成员国及联系国意大利、西班牙、德国、英国、瑞典和瑞士的跨学科科技人员组成欧洲GLOBASOL科研团队。从2013年3月开始,长期致力于新一代高效太阳能电池技术的研制开发。GLOBASOL科研团队确定的技术开发路线是最大化吸收利用太阳辐射全光谱光线,不仅需要提高太阳光伏转化效率还需提高太阳辐射热转化效率。吸收材料是提高太阳全光谱光热能转化为电能效率的关键,科研团队采取“二步走”战略,研制基于有机或有机金属全染料以及准固态电介质的创新型敏化介观太阳能电池(SMSCs)材料。SMSCs可高效吸收750纳米波长以内的太阳能辐射光线,再通过纳米结晶技术,又称量子点技术,高效吸收750-1100纳米波长的太阳辐射光线。创新型的光子间隙结构设计放大了对太阳红外和近红外光谱的吸收,设计成太阳能电池串联安排的顶层单元,有助于吸收太阳辐射光线中大部分透明的低能光子。

两种新材料混合再加入碘化铅和碘甲基铵,实现自然形成的对称结晶结构材料。新型混合光电和热电材料技术开发的新一代高效太阳能电池原型,目前的太阳能转化效率已超过28%,创造了新的世界纪录。

太阳能转化效率第3篇

1.1 地理位置

修河源保护区居九岭山脉西南端北翼的叶家山, 源头位于北纬28°31′, 东径114°14′。保护区北靠花山的南方红豆杉森林公园, 南面是大围山, 西依湖南省浏阳市的大木山, 东接大沩山林场的紫茶坪, 处北纬28°29′～28°50′, 东径114°05′～114°24′, 总面积68709hm2。

保护区地势由西南向东北倾斜, 山峰海拔多在1000m以上, 最高峰为大围山七星岭, 海拔1608m, 保护区内山峦起伏, 沟谷纵横。

1.2 气候资源

保护区属亚热带季风湿润气候, 冬无严寒, 夏少酷暑, 年均气温16.2℃, 年均降雨量1855.6m m, 年日照时数1441小时, 年无霜期261天。气候温和, 雨量充沛, 十分有利于动植物的繁衍生息。

1.3 土壤资源

山区以黄壤为主, 灰棕壤次之;丘陵区以红壤分布较广;河谷两岸多为沙质冲积土。耕作土壤有鳝泥土、黄泥结浆土和石砾土等。

1.4 水资源

保护区属修河上游区, 以东南部的定江河和西北部的东津水为主。本区的东津水是自叶家山至棋坪镇, 再到修水的马坳乡上塅称东津水, 在港口乡北部有发源于湖南平江县和修水县、铜鼓县三县相交的九岭山脉大龙山南麓的港口水, 源头位于北纬28°48′, 东径114°08′。纳大梅洞、小梅桐水、大躁水, 在港口村注入修河。河水清彻透明, 无污染, 达到国家地表水Ⅰ类水质标准。

1.5 森林植物资源

保护区国土面积68709hm 2, 非林地4142 hm 2、林业用地53782hm2, 分别占总面积的7.2%、92.85%。有林地52720 hm2、灌木林地117 hm2、未成林造林地918 hm 2、无立木林地28 hm2, 分别占林业用地的98.03%、0.22%、1.71%和0.05%。在林分中, 针叶林11577 hm 2、阔叶林5382 hm2、针阔混交林35761hm 2, 分别占有林地的21.96%、10.21%、67.83%。竹林5385hm 2, 占有林地的10.21%。活立木蓄积量460.18万m 3, 森林覆盖率86.57%。保护区属泛北植物区, 中国——日本森林植物亚区, 华东植物区, 属九岭山山地丘陵栲、楠、松、杉林亚区植被类型, 主要分布有壳斗科、樟科、山茶科、金缕梅科、木兰科的植物种类。有苔藓植物61科136属238种, 蕨类36科79属191种, 种子植物196科786属1907种, 其中裸子植物6科8属11种, 被子植物190科772属1896种。

2 保护区森林固碳释氧价值核算

森林生态系统通过光合作用与呼吸作用与大气交换CO2与O2, 从而维持大气中的CO2与O2的动态平衡, 起着不可替代的作用, 产生很大的经济价值。

固碳释氧价值核算先要计算出固碳释氧的物理量, 然后再计算其价值量。目前固碳释氧物理量的计算方法有3种:一是根据光合作用方程式来计算固碳释氧量;二是实验测定森林每年固碳量, 即实测法;三是根据数学模型来估算森林每年固碳释氧量。

根据光合作用和呼吸作用反应方程式

6 CO2+12H2O---C6H12O6+6 O2+6 H2O推算, 每形成1g干物质, 需要吸收1.62g CO2, 释放1.2g O2。依据公式t CO2= (H t1+H t2) ×H t3

t CO2——树干、枝、根吸收的CO2;H t1——树干生长重量。

H t1=M4×y;M4——森林年生长总量。

M4=p×M3;P——年生长率。

P= (M2-M1) /A5×100%;M1——前 (年) 森调蓄积量;M2——后 (年) 森调蓄积量;A5——前后森调间隔年数;M3——源区蓄积总量;y——木材平均比重 (0.45t/m 3) 。

H t2=M4×K;H t2——树枝、根生长重量;K——树枝、根的比重 (0.45 t/m3×1/4) ;H t3——形成1 g干物质需要吸收1.62 g CO2

保护区2009年活立木蓄积量4601800m 3, 2004年活立木蓄积量3681440 m 3。

依据公式计算出P (生长率) 为4.0%, 年生长量为184072 m 3。而木材的比重为0.45 t/m3, 则树干生长的重量为82832.4t。取树枝、根生长的比重为树干生长量的1/4, 则树枝、根系生长的比重为 (0.45 t/m3×1/4) , 依次计算出树枝、根生长的重量为20708.1t。两项相加, 得整个树干、枝、根的生长重量为103540.5t。根据光合作用得出每形成1g干物质需要吸收1.62g CO2、释放1.2g O2, 得167735.61 t CO2, 释放124248.6 tO2。

采用造林成本法 (平均造林成本240.03元/m 3, 折合为260.09元/tCO2) 计算出保护区吸收CO2的价值为43626354.8元, 约4363万元。

同理采用造林成本法 (平均造林成本240.03元/m 3, 折合为352.93元/tO2) 核算出保护区释O2的价值为43851058.4元, 约4385万元。

合计保护区固碳释氧的价值为8748万元。

3 转化太阳能价值核算

取江西省主要林木的平均热值为20070.17kj/kg, 依据公式L=M 4×S

L——年干物质生长量;M4——森林年生长总量;S——林木平均热值 (20070.17 kj/kg) 。

计算出保护区年干物质生长量为2078075436885kj, 按煤炭的热值29000 kj/kg即可计算出保护区林木热值为71657.77kj/t。按煤炭价格220元/t, 则保护区林木转化太阳能价值为1576.47万元。

4 结语

森林生态系统服务价值评估是指森林生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。其生态功能是无形的, 价值量化需要大量的科学研究成果数据积累支持, 核算难度大。本文仅供同仁参评。

摘要：修河源是江西实施“五河一湖”森林涵养水源为主导的功能保护区, 位于铜鼓县, 面积68709hm2。保护修河源区的森林环境资源, 对江西经济社会发展具有重要的战略和现实意义。

固定太阳能电板转换效率的研究第4篇

关键词：太阳能电板,转换效率,纳米Si C薄膜

1引言

目前,在硅片的光电转换效率已经逐步接近理论极限值(30%)的情况下,从光伏电板制备工艺上提高转换效率不仅要付出巨大的成本,而且效率的提高空间不大,而对光伏电板表面进行自清洁和减反射技术处理成本低,效率的提高空间大。纳米材料具有超细化和极大的表面活性,具备传统材料没有的优越性,成为当代高科技应用研究的热点。纳米自清洁太阳能玻璃应用在光伏电板上具有很多优越性:(1)加工方便;(2)降低清洁频率,保持玻璃干净,提高光电转效率;(3)可以增加光的投射绿;(4)耐酸、耐碱、杀菌、防霉变;(5)减少清洁剂使用量,有助于环保。中科赛纳独立研究开发的高透低反射纳米自清洁涂层材料,实验表明相同标值的光伏电板在室外放置50天后,制备薄膜的玻璃表面比未制备玻璃表面干净,光伏电板的发电量增加2%。

2实验

所用实验材料主要包括:纳米Si C粉末、松油醇(天津市辰光化工有限公司)、乙基纤维素(江苏强盛功能化学股份有限公司)、超白玻璃(大发光电科技有限公司)、超白玻璃清洁剂(北京金属油污清洗剂有限公司)、无水乙醇(山东潍坊金凯利化工有限公司,浓度大于99%)、去离子水(实验室自制)。

纳米Si C颗粒在接触空气后会团聚在一起形成大颗粒的团聚物,在成膜时会造成薄膜不平整,因此在制备浆料之前需对纳米Si C粉末进行分散处理,其过程是取一定质量的纳米Si C粉末并将其加入无水乙醇中,在超声波分散仪器中分散1-2小时。

纳米Si C浆料的配制

2.1纳米Si C浆料的配制及制薄膜:

Nano-Si C浆料配制过程:(1)称量并研磨Nano-Si C;(2)在溶剂中超声分散;(3)过筛加入制浆剂;(4)加热(430K)并搅拌;(5)过筛并冷却。其中(2)在加热过程中进行8-10小时,其目的是使Nano-Si C在溶剂中充分分散。通常Nano-Si C很容易团聚,团聚体颗粒比较大,约为680nm,影响Nano-Si C薄膜的平滑程度,因此在配制Nano-Si C浆料过程中必须使Nano-Si C团聚体得到较好的分散。分散分两个过程,首先在加入溶剂而未添加制浆剂前进行长时间超声波加热分散,充分分拆Nano-Si C团聚体;然后是加入制浆剂后,在400K的温度下搅拌,其目的是充分溶解Nano-Si C并使其分散状态在浆料中保持稳定,用400目以上的筛网对糊状物进行进一步过滤,并对糊状物进行机械碾压,通过机械外力作用使Nano-Si C团聚体的大小处于合适的尺度,确保Nano-Si C均匀分布在浆料中,平均颗粒度变小,接近540nm。

2.2纳米Si C薄膜的热烧结处理

由于制浆材料包围在未经热烧结处理纳米Si C薄膜周围,所以必须对其进行热烧结处理。热烧结处理有两个目的:一方面可以使薄膜干燥并牢固地粘结在衬底上,另一方面可以使薄膜中所含制浆材料(乙基纤维素)分解蒸发掉[45-48],有利于太阳光子进入太阳能电池板,提高光子的利用率。因此要对纳米Si C薄膜进行热烧结处理以去除这些物质,使纳米Si C露出薄膜表面。

3实验结果分析

3.1制备薄膜前后太阳能电池I-V特性测试

利用7-IV50S太阳电池IV测试仪分别测试未制备Nano-Si C薄膜样品电池板I-V特性和窗口表面制备不同厚度的Nano-Si C薄膜的样品电池板的I-V特性。其中样品电池板受光窗口的大小是3.6cm*0.5cm,以保证薄膜可以完全方便地置于太阳能电池板受光窗口表面,测试结果如图3-1所示。

3.2制备纳米Si C薄膜前后太阳能电池转换效率变化图

按照图3-2所示的测试流程,在标准测试条件下分别测试太阳能电池板表面制备纳米Si C薄膜前后太阳能电池转换效率变化图,测试时间为六个月,测试时间间隔为十五天。其测试结果如图4-10示。

从图3-1和3-2可以得到,太阳能电池板窗口表面附着的粉尘颗粒严重影响太阳能电板的转换效率。在户外太阳能电池板表面制备Nano-Si C薄膜后,太阳能电池板的转换效率虽然有所降低,但随着在户外使用时间的增加太阳能电板的转换效率降低趋势变缓,在六个月的实验测试中,未制备纳米Si C薄膜的太阳能电板的转换效率从13.445%降低至7.106%,而制备两层Si C薄膜的太阳能电板的转换效率从11.484%降低到9.71%,改善效果最好。

4结论

采用太阳能电池I-V测试系统对太阳能电板的转换效率进行测试,并设置了科学合理的测试流程,保证了实验结果的可信度。本章通过对测试结果进行分析表明:其一,制备纳米Si C薄膜对户外太阳能电板转换效率的降低有一定的作用,其中未制备纳米Si C薄膜的太阳能电板的转换效率从13.445%降低到7.106%,而制备两层Si C薄膜的太阳能电板的转换效率从11.484%降低为9.71%。

参考文献

[1]王二垒,张秀霞,杨小聪等.纳米结构材料及技术在太阳能电池中的应用和发展现状[J].2012(28).

[2]张波等.太阳能玻璃自洁涂层[J].太阳能,2007(4).

[3]刘芳等.纳米材料的结构和性质[J].光谱实验室,2011(2).

[4]张英超等.纳米自清洁太阳能玻璃的研究进展[J].太阳能,2012(17).

[5]赵曙光.纳米自清洁太阳能玻璃[J].阳光能源,2009.

太阳能转化效率第5篇

1.1 太阳电池的发电量与太阳辐射强度成正比

太阳电池的功率是在标准太阳辐射条件下测量出来的, 即在太阳辐射强度1 000 W/m2, 大气质量AM1.5, 环境温度25℃的严格条件下测量, 通常使用环境往往达不到以上太阳辐射量, 由于太阳电池的发电量与太阳辐射强度成正比的线性关系, 特别在200 W/m2以上的强光辐射条件下, 这种线性关系非常一致。

1.2 太阳辐射量与四季变化

地球的自转与围绕太阳公转的同时还表现为赤道的往返运动, 形成了一年四季;在地球所能够达到的南北界限称为南回归线和北回归线。图1和图2指出这个地球上四季分明的自然现象。对于北半球来说在夏至日, 6月21/22日, 太阳直射北纬23.5°的天顶, 即北回归线;冬至日, 12月21/22日, 太阳直射南纬23.5°的天顶, 即南回归线;就是南半球的夏至日, 是北半球冬至日。春分日和秋分日3月21/22日和9月22/23日, 这时太阳恰好直射在地球的赤道。从天文学的角度讲, 太阳辐射在夏至日最强, 在冬至日最弱。

图3是从上海电力学院的太阳辐射软件中下载的北京、上海、广州和宁夏银川最佳倾斜角度下全年最大太阳辐射量和每个月的最佳倾斜角度和最大太阳辐射量, 从图3可以发现, 每年太阳辐射最强的夏至日的太阳辐射量接近太阳辐射强度最弱的冬至日太阳辐射量的1.5倍左右, 如北京:分别是5.53 k W·h/m2和3.35 kW·h/m2, 对应的倾斜角度分别是10°和63°, 而年平均太阳辐射量是4.23 kW·h/m2。

图4是由国家气象中心提供的我国几个主要城市一年中太阳辐射量变化的曲线, 图5来自ertscreen气象数据库, 10年平均值。图4、图5可以再次看出一年四季中太阳辐射量的剧烈变。

1.3 日照时间与四季变化

日照时间, 可以通过计算求出, 更加简单的方法是通过查询电子日历得到。

注:1 k W·h=3.6 WJ

2011年北京夏至日出:4:42;日落:19:47;冬至日出:7:33;日落:16:49。对应的昼长是15小时5分和9小时16分, 昼长相差5小时49分。

以上分析说明, 在太阳辐射量最小的冬至日, 夜晚路灯需要照明的时间比太阳辐射量最大的夏至日多5个多小时。

2 独立光伏系统与并网光伏系统

太阳能光伏发电分为独立光伏发电与并网光伏发电, 并网光伏发电系统中通常没有储能装置, 系统直接连接在电网上, 由电网调节, 这是目前太阳能光伏发电的主流技术。另外就是广泛应用的独立光伏发电系统, 其中根据负载情况分为直流系统和交流系统, 太阳能路灯属于直流负载的独立光伏发电系统, 如图8所示。

3 太阳能路灯的特殊性

太阳能路灯是一个典型的独立光伏发电系统, 这仅仅是问题的一个方面, 更加严重的是它还是一个随太阳辐射量减少而增加的季节性负载。从以上的分析可以看到, 每年的冬至日是太阳辐射量最小, 也就是太阳电池组件发电量最少的时候, 每年的冬至日是白天最短, 夜晚最长的时候, 道路照明需要最长的时间。目前在太阳能路灯的设计上大家关心的是连续阴雨天的照明问题, 其实这个问题相对还比较好解决, 只要增加部分蓄电池的容量就可以了, 如果要让冬至日的道路照明指标达到国家标准的要求, 除非牺牲春季、夏季、秋季太阳电池组件的发电量, 别无他法。这时系统的效率将是非常低的。

有许多人是不会同意上面的观点的;理由非常简单:安装了太阳能路灯, 冬至日前后照样工作正常。果真这样吗?

在太阳电池功率、光源效率一定的情况下, 影响太阳能路灯使用效果的因素还有很多:太阳辐射强度、太阳电池组件倾斜角度的合理性、环境温度、蓄电池的新旧程度 (新旧蓄电池的充电和发电效率能够相差30%以上) 等等。在没有确定这些条件以前来评价太阳能路灯的使用效果是不准确的。

(1) “能够亮”不等于能够达到国家标准CJJ45-2006, 城市道路照明设计标准要求的道路照度。有的情况下, 光源的输出功率可以随着蓄电池的电压而变化, 电压越低, 输出功率越小, 照度也越小。以LED为光源的太阳能路灯特别明显, 其特性是允许在非常宽的电压范围内正常工作, 但是在这种情况下, 光源的功率已经很小了, 光通量也随之下降。这也是许多人反映用LED制作太阳能路灯效果好的原因之一。

(2) 新蓄电池的充电、发电效率可以达到90%, 旧的蓄电池发电效率在70%以下, 新旧之差可以达到20%, 而且温度对蓄电池的效率影响非常大。我们对产品的验收究竟是在什么条件下进行是非常值得研究和关注的。

(3) 光源发光效率也存在衰减现象, 特别是LED, 有时更加严重。表1为各种太阳能光伏发电系统中太阳电池组件利用效率分析。

说明:以上分析不包括每天定时关灯的太阳能路灯以及其它同样没有达到国家标准CJJ45-2006“城市道路照明设计标准”要求的太阳能路灯。

4 结论

(1) 由于太阳能路灯是一种特殊的季节性负载, 也是一个典型的独立太阳能光伏发电系统, 太阳电池组件的利用效率只有30%左右, 这是在各种太阳能应用中效率最低的, 并且这还在太阳电池最佳倾斜角度经过优化以后的结果, 可见太阳电池不适合在一般城市作道路照明。

(2) 如果按照国家标准CJJ45-2006, 城市道路照明设计标准来衡量目前的太阳能路灯, 基本没有合格产品。

(3) 太阳能路灯的出路在市电互补, 太阳能路灯的设计只考虑到每年夏至前后的需求, 而其余时间的电力缺口由市电补充, 这样的太阳能路灯既能够满足CJJ45-2006的要求, 又大大节约了制造成本, 特别是在有电网的城市。

参考文献

[1]柳孝图等.太阳能 (光伏、光热) 系统与建筑集成的优化设计研究[Z].

[2]王炳忠等.现代气象辐射测量技术[Z].

储蓄向投资转化效率研究述评第6篇

关键词：储蓄,投资,转化效率,经济转型期

改革开放以来, 我国快速经济增长主要是依靠要素的高投入来推动的, 表现为一种粗放型的增长方式。仅就资本这种要素而言, 我国长期的高储蓄率与高投资率给经济建设带来了充裕的资金供给, 促进了实物资本的形成, 由此带来产量的快速扩大和经济的持续增长。但与此同时, 大家普遍注意到资金的使用效率, 即单位资本的产出能力相对工业化国家来说是较低的, 且无明显改善迹象。我国国民经济运行中的种种弊端表明经济发展方式到了必须转变的时候, 否则经济的可持续发展将难以为继。

经济发展方式的转变要求经济增长主要凭借要素生产率的提高来实现, 即转变为一种集约型的增长方式。就资本这种要素来说就是要求不断提高资金的使用效率, 而资金的使用效率如何与储蓄向投资的转化问题密切相关。储蓄向投资的转化主要有财政转化与金融转化两种形式, 不管通过何种形式转化, 储蓄转化投资的效率高低, 应表现在三点上:金融体系 (或财政体系) 动员储蓄的能力;在储蓄量既定的前提下, 金融体系 (或财政体系) 能把其中多大的份额转化为实物投资, 即储蓄投资转化率的高低;资金的配置效率, 即金融体系 (或财政体系) 能否把资金配置到盈利较好和风险适度的厂商和项目中去。第三点是储蓄—投资转化效率最主要的方面, 也即是前面提到的资金使用效率。如上所述, 经济发展方式的转变, 要求我们去关注和研究如何提高资金的使用效率, 也就要求我们去研究如何提高储蓄向投资的转化效率。

我国在计划经济时期, 储蓄资金主要是通过财政机制转化为实物投资的, 通过财政转化为投资后资金的总体使用效率是颇不理想的, 这已为大家所公认并在一些研究中得到证实。20世纪80年代、特别是90年代中期以来, 我国进入经济转型期, 即逐渐由计划经济体制向市场经济体制转变。在经济转型期, 我国储蓄转化投资的效率问题依然为学术界所关注, 研究该问题的主要意义就在于它关系到如何提高资金的使用效率即单个资本的产出能力, 也就关系到如何转变我国目前的经济发展方式。本文拟对国内的相关研究做一个综述, 并进行简要评价, 最后分析已有研究的不足以及探讨进一步的研究空间等, 试图为该问题的未来研究提供些许线索与启示。

一、国外理论综述

在探讨储蓄向投资转化的效率之前, 必须先分析储蓄能否自动地转化为投资。若对该问题持肯定的回答, 储蓄向投资转化的效率问题也就不成其为一个问题了, 否则才有研究转化效率的必要。近两百年以来, 西方经济学者对该问题的看法大致经历了两个阶段。以亚当·斯密 (Adam Smith) 、萨伊 (John B.Say) 、马歇尔 (Alfred Marshall) 等为代表人物的经济自由主义理论, 认为利率的变动可以实现储蓄与投资的均衡, 储蓄完全能够自动转化为投资, 无需政府部门的参与。瑞典学派的代表人物维克塞尔 (Johan G.K.Wicksell) 通过把利率分成货币利率与自然利率两种形式进行分析, 认为储蓄并不会完全自动地转化为投资, 这一思想对后来的凯恩斯产生了影响。20世纪30年代资本主义世界经济大危机爆发后, 凯恩斯 (John Maynard Keynes) 于1936年出版了《就业、利息和货币通论》一书, 标志着凯恩斯主义的形成。凯恩斯主义认为不是只要利率变动就可出清储蓄与投资的供求, 利率难以承担储蓄—投资转化重任, 当经济处于萧条时储蓄并不会自动地全部转化为投资, 加大政府投资是必要的, 政府应干预经济以增加就业和促进经济增长。

20世纪30年代以来, 大多数学者都认为储蓄并不能自动地转化为投资, 至于采取何种措施来促进储蓄向投资转化的效率, 不同的学派有不同的看法。凯恩斯主义主张政府干预经济, 即采取增加政府投资等措施来促进储蓄向投资的转化, 在货币政策方面则是降低利率以刺激民间投资等。1973年, 麦金农 (Mckinnon) 和肖 (Shaw) 提出了针对发展中国家经济的“金融抑制”与“金融深化”理论, 强调了资本成本扭曲, 以及融资渠道不畅的“金融抑制”严重阻碍了储蓄的形成及其向投资的转化, 主张发展中国家应实行金融自由化改革 (核心是利率市场化) , 以促进储蓄向投资的转化和资本的形成, 加快经济增长。

涉及到储蓄向投资转化效率的还有金融功能观和比较金融制度研究等。金融功能观关注如何完善金融体系, 以更好地执行其功能 (当然包括促进储蓄向投资转化这一功能) 。默顿 (Merton) 和博迪 (Bodie) 等人于20世纪90年代提出的金融功能观认为与机构视角相比, 基于功能视角对金融体系进行的分析更为深刻, 因为金融体系的基本功能远比机构要稳定—功能很少随时间和地域的变化而变化;机构的变化是由功能决定的, 机构之间的竞争与创新最终使得金融功能更有效率, 而促进储蓄向投资的转化正是金融体系的基本功能之一。比较金融的研究发轫于戈德史密斯1969年的开创性研究《金融结构与金融发展》, 但与戈德史密斯关注经济发展中金融体系的历史演变有所不同的是, 近期比较金融制度的研究主要在承认金融基本功能是促进储蓄—投资转化的前提下, 分析不同的金融体系 (银行主导或市场主导) 在功能执行上的效率差别, 试图寻找何种金融制度安排最有利于金融功能的实现。然而, 尽管比较金融体系的理论研究近年来硕果颇丰 (Allen and Gale, 2000;Boot and Tharkor, 1995;Tharkor, 1997;Aoki et al., 1993, 1994, 2001) , 但是不同的金融体系在功能执行上各有优劣, 对何者更优无法作出绝对的判断。

20世纪80年代以来, 西方学者在讨论储蓄与投资问题时, 还就围绕着储蓄与投资的相关性展开了研究。Feldstein and Horioka (1980) 首次运用16个OECD国家1960-1974年的数据进行回归分析, 得出OECD国家储蓄与投资具有高度正相关性的结论。随后, 大量学者采用各国的截面或时间序列数据, 分析了储蓄与投资之间的相关性, 如Feldstein (1983) 、Murphy (1984) 、Frankel (1986) 、Obsteld (1986;1995) 、Bayoumi (1989) 、Feldstein and Bacchetta (1991) 、Tesar (1991) 、D P Chaudhri and E Wilson (2000) 、Cadoret (2001) 、Emmanuel Anoruo (2001) 、Evangelia Papapetrou (2006) 、Olumuyiwa S Adedeji and John Thornton (2007) 等。事实上, 如果是在封闭经济的条件下研究储蓄与投资之间的相关性并无意义。因为此时一国的储蓄资源只能被用于国内投资, 国内储蓄与投资显然是高度正相关的。只有在开放经济条件下才有研究国内储蓄与投资之间相关性的必要。因为此时资本可以流入或流出国境, 本国的储蓄资源可能输出到国外转化为实物资本, 本国的投资中也可能有一些是来自外国的储蓄资金, 这就使得国内储蓄与投资之间的相关性变得不确定了, 该相关性的大小在理论上反映了国际资本流动的程度。若表现出很高的正相关性, 则意味着国内储蓄基本上转化为国内投资了, 资本跨境流动的程度较低, 反之亦然。

Feldstein and Horioka (1980) 发现OECD国家储蓄与投资具有高度正相关性, 这说明在资本可自由流动的条件下, 国内储蓄仍然偏好投资于国内, 而不是按国际资本流动理论所表明的那样依照利润最大化原则, 在世界范围内寻找投资机会, 国际经济学界把这一现象称之为“储蓄—投资之谜” (也简称“F-H之谜”) 。Tobin (1983) 等从大国效应方面, Summers (1988) 等从政策效应方面, Dooley.M et al. (1987) 等从储蓄的内生性方面, Backus et al. (1992) 等构造动态随机模型, Obstfeld and Rogoff (2000) 从国际贸易成本方面, Caroline Schmidt (2007) 从货币政策冲击的角度, Peter Debaere and Ufuk Demiroglu (2008) 考察了存在多个具有不同资本密集度的部门以及存在轻微的资本流动障碍两种情况, 对“储蓄—投资之谜”进行了批评、解释和修正。

尽管众多学者对储蓄与投资相关性所作的研究与储蓄转化投资的效率之间有一定的联系, 但也有很大的区别。由于较低的正相关性只是表明了资本跨境流动应该比较活跃, 却并不能说明储蓄转化投资的效率较低。因为此时很有可能是一部分国内储蓄资源转化为外国的实物投资, 并且使用效率或许还颇高;较高的正相关性也并不能说明转化效率就高, 只是反映了国内储蓄大多数转化为国内投资, 而并没涉及到转化后资金的使用效率到底如何, 但该使用效率的高低却恰恰是转化效率最主要的方面。

二、国内研究综述

从国内的研究文献来看, 我国学者基本上接受了储蓄并不能自动完全转化为投资这一结论的, 并在此基础上对我国经济转型期的储蓄—投资转化效率展开了研究, 研究的问题主要是转化效率的现状、成因以及如何提高转化效率等。

目前, 已有的研究一般认为我国储蓄—投资转化效率 (主要是指资金的配置或使用效率) 是较低的, 如胥良 (1998) , 肖红叶、周国富 (2000) , 杨再平 (2002) , 郭守杰 (2003) , 杨勇华 (2006) , 姚海明 (2007) , 傅强、刘远举 (2007) 等。至于转化效率较低的原因, 研究者提出了许多观点。胥良 (1998) 指出国有银行主导型储蓄投资转化机制效率低下, 一个原因是产权主体的同一性使得国有银行对国有企业的债权是软约束, 居民对国有银行的债权却是硬约束, 这一软一硬内含着金融风险发生的可能性。方贤明 (1999) 提到我国储蓄、投资对利率仍然缺乏弹性, 利率对储蓄投资有效转化的作用不明显, 黄明、廖晓 (1999) 认为我国资本市场存在不少缺陷, 在促进储蓄向投资的转化上效果不佳。武剑 (1999) 认为我国的利率管制政策导致储蓄未能充分转化为投资。李栋文 (2001) 指出我国储蓄占有结构 (主要表现为少数大储户拥有绝大多数储蓄) 及地区分布不平衡, 增加了储蓄投资转化的层次差异和空间难度。赵惠敏 (2002) 分析了现行税制框架下制约储蓄向投资转化的因素, 如资本利得重复征税降低了投资欲望, 民间投资很难享受到企业所得税的优惠等。

郭守杰 (2003) 从非国有企业银行信贷的可得性, 金融市场的发育程度和利率管制等方面论证了我国储蓄—投资转化效率较低的原因。应展宇 (2004) 认为我国资本市场在信息处理、风险配置、流动性提供与激励问题处理等方面存在的功能缺陷, 导致其没能起到提升我国储蓄—投资转化效率的作用。任碧云 (2006) 认为目前的转化机制的缺陷在于间接融资和直接融资都是为贯彻国家产业政策, 支持国家重点发展的产业部门及企业的重要的制度安排, 金融机构和市场都不是真正的资金运行主角, 企业不可能自主地安排自己的融资结构, 居民也不可能实现金融资产的自由选择。姚海明 (2007) 指出, 我国正规金融的转化效率低下, 反映了我国经济转型期政府力量过深介入资源配置的特殊性。任志军 (2007) 认为低消费率导致的市场主导的投资不足是储蓄不能充分转化为有效投资的根本原因, 而投资效率低的原因在于政府以非市场经济方式主导投资。

如何提高储蓄向投资转化的效率呢?张天祀 (1997) 认为应强调各种金融工具的协调配合, 而不仅仅是发展银行储蓄。吴少新 (1998) 认为, 随着计划经济的政府主导型收入流程转向市场经济的居民主导型流程, 计划金融应转变为市场金融, 市场金融机制应以产权明晰化为前提, 供求主体理性化为条件, 以证券市场和有组织的借贷市场为基础, 以市场利率、金融宏观间接调控和金融风险防范为协调。胥良 (1998) 主张通过一定的制度安排, 如银行开展私人贷款业务, 促进居民部门内部金融储蓄向实物投资的转化, 建立一种市场主导型储蓄投资转化机制。严谷军 (1998) 认为发展直接融资有助于提高储蓄投资转化效率, 因为与银行间接融资相比, 以证券为载体的直接融资是一种硬约束信用;同时, 引导非国有商业银行和多种非银行金融机构的发展, 前者能满足非国有经济成分的融资需求, 并有利于打破垄断格局, 引入竞争, 以“示范效应”启动国有银行的商业化转轨, 后者能拓宽长期储蓄向资本投资有效转化的渠道。严谷军主张政府放宽对居民直接投资的限制, 加快利率的市场化改革, 更好地发挥利率机制引导资金流向、优化资源配置的功能。黄明、廖晓 (1999) 指出政府应放弃证券市场上发行额度的管制, 实行单一规则和标准控制。他们认为银行间接融资依然是我国今后很长一段时期的主要融资方式, 应放松其他非国有商业银行的区域限制, 建立和培育起一个有效竞争的银行市场。武剑 (1999) 认为应抓住当前物价水平走低的有利时机, 加快利率的市场化改革, 允许利率自由浮动, 资金缺口因而得以自动消除。在谈到如何降低过高的储蓄率并促进消费时, 武剑认为尽快建立和完善社会保障制度是关键。

李栋文 (2001) 分析日本和新加坡的情况, 得出几点可供我国借鉴的经验:一国在经济高速发展时期可借助外资优势, 以启动经济发展, 但从长期来看投资应以国民储蓄作为资金的根本来源, 宜优先使用国内储蓄;应有较高的国民储蓄积累以保障经济不断发展的资金需求;国内储蓄超过投资需求后, 应支持资本输出。他提出应把居民储蓄中“公款私存”部分剥离出来, 引导储蓄转化为投资。赵惠敏 (2002) 提出了运用税收政策提高储蓄投资转化率的一些措施。谢忠秋 (2003) 指出, 为提高整个国民经济的增长率, 一要提高各部门的投资效率, 二要加快储蓄向投资效率高的投资部门的转移。刘银凤 (2004) 认为完善我国储蓄投资转换机制的一个很好的办法是大力发展货币市场基金。要发展货币市场基金, 就应加快我国货币市场的发展。陈洪波 (2006) 提出应加强公共投资, 倡导公共服务均等化, 为启动城乡消费创造良好条件。齐福全、李琼 (2006) 指出, 北京市农村居民资本形成的渠道比较单一, 基本依靠自身的收入和储蓄, 所以应创造良好的投资环境以吸引外部资金。张静 (2006) 认为为促进县域经济储蓄向投资的转化, 弥补资金缺口, 应构建适合县域经济发展特点的间接融资组织体系并发展直接融资;在县域信贷制度设计上要力求务实、创新并建立合理的资金定价机制;以构筑县域中小企业融资担保体系为重点, 建立资金投入的风险保障机制;引导和规范民间金融使其发挥为县域投资提供补充的作用;着力改进县域金融生态环境。任志军 (2007) 认为提高消费率、转变政府职能是提高储蓄—投资转化率和投资效率的根本出路, 姚海明 (2007) 从推进市场化导向的金融改革以及创造适宜的制度环境等方面论证了如何提高储蓄向投资转化的效率。

三、中外理论简评

从国内文献综述可见, 经济转型期储蓄向投资的转化效率是我国学术界研究得比较多的一个问题。众多学者从不同的研究视角, 使用不同的研究方法来探讨该问题, 得出了各自的观点和看法, 它们彼此之间是一种既竞争又互补的关系。这些研究成果深化了对我国储蓄—投资转化效率问题的理论探讨, 也为我国应如何促进储蓄向投资转化提供了理论基础。但是, 上述研究也存在不足之处需要补充和加强。例如已有的研究中有一点基本上都是在探讨储蓄通过金融体系转化为投资的效率, 这当然和经济转型期储蓄—投资转化的现状有关, 因为储蓄确实主要是通过金融体系转化为投资;但要看到的是仍然有一部分国民储蓄还是通过财政机制转化为投资的, 转型期财政机制的转化效率应该不会雷同于计划经济时期, 而是应表现出一些新的特征, 遗憾的是对问题的研究却很少见。

另一个值得注意的现象是, 研究者大多是从国家的整体层面来讨论问题的, 而从地区的层面进行研究的文献并不多见。就笔者目前搜集到的资料而言, 虽然有少数文献涉及到地区层面的研究, 如周国富、廖筠 (2006) 讨论了东西部地区储蓄投资转化的情况, 齐福全、李琼 (2006) 和张静 (2006) 分析了某个地区内部储蓄向投资的转化情况, 封福育 (2007) 对我国各省、自治区和直辖市储蓄—投资转化率进行了计量分析, 并基于此揭示各区域之间差异等, 但上述文献大都是零散的而缺乏系统的比较研究, 得出的一些观点也常常是表面性的。事实上, 作为一个幅员辽阔、人口众多的国家, 我国各地区的经济和社会发展是相当不平衡的, 各区域经济差异显著, 有理由相信各地区经济发展中储蓄—投资转化的效率应有一定的差异, 存在的问题也应彼此有异, 不一定适用于各地的具体情况。因此, 尝试从地区的层面对我国各地的储蓄—投资转化效率进行系统的分析探讨, 应是很有意义的一项研究。