工业园区循环化改造路径及实证分析_温宗国

ENVIRONMENTAL PROTECTION Vol. 44 No.17 2016
16 聚焦 循环经济：模式创新破解资源短缺困局
居民生活 工业生产
少成本，城市废弃物得到解决；企业产品供应城 市生活，城市废弃物回溯至园区，形成良好的生 态循环体系。
污水处理厂在每个工业园区必备的基础设 施，通过新建或融合已有的废物处理单元和热 力、电力单元，可以构建园区以水为介质与源头 的物质共享网络。天津经济技术开发区，在原有 的再生水回用基础上，以污水处理、再生水利 用、冷凝水回收利用和能源供应为核心，以新水 源再生水厂、滨海能源、人工湿地等设施的建设 和扩容为纽带，构建独具特色的水资源利用循环 产业链（图4）。园区的再生水供应能力达到1260 万吨/年，滨海能源的蒸汽供应量达483万吨/年， 可满足园区部分食品和化工行业企业的需求。苏 州工业园区建立了污水处理厂—污泥干化厂—热 电厂焚烧的循环型基础设施模式，企业废水经污 水处理厂处理后，部分送往热电厂作为冷却水循 环使用；污泥送往污泥干化厂，干化后的污泥送 往热电厂作为发电替代燃料燃烧，热电厂产生的 蒸汽再供给干化厂用于干化污泥。
* 本研究得到国家自然科学基金优秀青年科学基金（71522011）和环境模拟与污染控制国家重点联合实验室专项经费（15L02ESPC）的资助
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企业单元
设，2007年原国家环保总局、科技部、商务部开 始联合组织推进创建工作，截至2015年10月共通 过命名37个国家生态工业示范园区，有71个园区 通过了规划论证启动创建，大部分集中在基础条 件较好的东部沿海地区。
园区循环化改造系统分析框架 园区物质流、能量流分析是推动园区循环
化改造的基础，应以提升园区物质代谢效率为目 标，以企业、产业链和园区为主体构建循环化改 造分析框架（图1）。
第一，针对工业园区的产业类型复杂、产 业间融合度较低、产业链单一且规律性不强的问 题，识别园区不同企业之间产品、副产品、废物 的类型和数量，挖掘企业间物质交换和产业共生 的机会和节点，实现产业链延伸、升级等循环化 改造任务，这是优化园区物质代谢和能量集成的 关键。
废铜线缆、废电机
废料回收
回收中心
铜精砂 铜精砂
铜拆解 废杂铜
铜冶炼
冶
冶
炼
炼
废
烟
渣
灰
冶炼余热
SO2 烟气 电解
余热发电
制硫酸 电解铜
铜加工
废电解液 阳极泥
分类回收有价金属
板、杆、带、棒、箔、 管、五金件等产品 金、银、铜
回收硫酸镍 镍钴锰酸锂 锂离子电池材料
回 收 铜 等 金 属
分 类 回 收 有 价 金
第三，除园区物质能量的流动代谢外，企 业、产业和园区（政府）三大主体之间的信息流 动也是该系统重要的交换内容。然而现有园区信 息化平台的设计和建设仅局限于企业监管功能而
工业园区循环化改造 园区物质能量代谢分析
循环型产业链
园区
产业链 延伸
产业间 耦合
物质能
基础设
量集成 支撑 施建设
信息 技术
园区物质代谢效率提升 图1 园区循环化改造系统分析框架
铜陵经济技术开发区拥有铜加工、冶金化 工、电子材料、装备制造、纺织服装五大主导 产业。铜冶炼加工产业作为园区支柱和特色产
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业，其循环化改造的首要任务是优化铜资源代 谢效率。纵向上，通过构建电解铜—电子铜带— 晶体振荡器盖板等产品、电解铜—电解铜箔—覆 铜板—印制线路板—电子整机产品、电解铜—铜 杆—特种漆包线（高精密铜合金线）等产品、电 解铜—铜合金材料—铜合金产品等实现产业链延 伸。横向上，针对铜冶炼过程废渣和烟灰，实施 冶炼废渣—选铁—选铁废渣—蒸压砖循环补链项
PCB 板 漆包线
废铜料
印刷电路板 加工部件 铜加工产业 铜带
漆包线
钛白粉
漆包线绝
铁系
缘漆
颜料 碳酸二 精细化工产业 精对苯二甲酸
甲酯
新能源与 智能 新材料产业 电网
集成线路 LED 支架 引线框
薄膜 电子产业 电容器
图3 铜陵经开区主要链核产业的耦合共生体系
目和有价金属回收再利用项目；针对铜电解过程 产生的废铜液，构建废电解液—回收硫酸铜—电 积铜（碳酸镍）循环利用产业链；针对冶炼过程 的余热和废气开展回收利用（图2）。因此，围 绕铜资源加工产业特点，构建了“纵向延伸、横 向耦合”富有经济活力的园区产业耦合共生体系 （图3）。其中，铜加工产业生产的超高压变压器 用铜带、集成电路引线框架铜和LED支架铜带， 与装备制造产业、新能源产业实现耦合；高耐温 等级、高绝缘性能特种漆包线、双面多层覆铜 板、绕性覆铜板、双面多层印制线路板产品，实 现了与机电产业、家电产业及仪器仪表产业的耦 合；精细化工产业积极利用冶金产业产生的煤焦 油和焦炉煤气发展有机化工产品，开发了精对苯 二甲酸，实现与新材料产业耦合。推进高档漆包 线漆、防老剂、高档钛白粉、新型铁系颜料等项 目，实现精细化工产业链向高端延伸。
园区循环化改造是指根据园区内的物质流 动规律，通过园区整体工业共生及基础设施的共 享，实现能源的梯级利用、废弃物及副产品的循 环利用；通过企业内部的清洁生产从源头减少资 源能源消耗数量，从生产过程控制资源转化效 率，最终实现绿色发展的政策目标。在国际上，
与之相近的有循环经济园区与生态工业园区的建 设，有关循环化改造尚无太多系统性的理论研究 和实证分析。
属
回收硫酸铜
电积铜
分类回收
源自文库
铋 铅、锌
铜
硒
回
收
铁
二氧化硅 蒸压砌块
氧化铋 外售 冶炼 亚硒酸钠
炼铁
注：红线框为循环化改造重点项目 图2 以铜资源循环利用为核心的全产业链构建
硫酸 冶化产业
蒸汽
服装
家电 仪表
电机
纺织
中高压 装备制造与 配电柜 服装产业
蒸汽 煤 焦 油 和 焦 炉 煤 气
电解铜
装备制造 超高压变压器
第二，园区基础设施是资源能源输送、消 耗和再生等代谢载体和支撑纽带，循环型基础设 施的构建与共享是循环化改造系统的重要主体。 系统分析表明我国园区基础设施的规划设计尚缺 乏循环经济网络和全生命周期的基本理念，供给 水、管道等基础设施建设和改造大多采取单一措 施，集成共享薄弱，应以园区建设运营全生命周 期的生态设计为核心，以多产品联产、多资源联 供和产业共生为目标，开展园区水气热、资源回 收再生等公共基础设施的共享和集成。
■文 / 温宗国 胡赟 罗恩华
DOI:10.14026/j.cnki.0253-9705.2016.17.002 产业集聚形成的工业园区在世界范围内得
到了普遍发展，并被作为促进区域经济社会发展 的重要载体。据统计，世界各地产业园区数量为 1.2万～2万个。美国工业园区约380个，解决了全 国57%的劳动力就业，我国国家级工业园区200多 个，省级各类园区1200多个，创造了本国近60% 的工业GDP。园区在发挥产业集聚效应的同时， 也成为资源能源消耗和环境污染排放最集中的区 域，其绿色发展是解决当前资源环境困局的关键 突破口之一。
结合我国工业化发展水平及现阶段的资源 环境约束条件，已开展了全球最大规模的园区循 环化改造及生态工业园区创建活动。2005年起， 国家发改委等六部门先后组织开展两批工业园区 循环经济试点工作，共选择了33个试点园区，重 点针对资源消耗高的重化工业集聚区和产业关联 度较高的园区进行了探索。2011年以来，国家发 改委、财政部已在全国范围内开展了6批118个园 区循环化改造示范试点，安排了专项资金支持园 区关键链接项目和公共基础设施建设。在生态工 业园区建设方面，2001年原国家环保总局开始试 点支持贵港国家生态工业（制糖）示范园区的建
采取该项措施应识别园区主导产业中的“链 核”。链核产业能够带动其他产业类型的协同发 展，但所消耗的资源和能源规模较大，产生的废 弃物种类和规模也较多，对园区整体经济与环境 影响显著，决定了上、下游产业链条延伸和横向 副产品利用拓展的难度与潜力。依托主导产业物 质流分析，识别关键原料、产品和副产品的代谢 节点，挖掘中间、末端产品增值的新渠道，通过 “强链”措施延长动脉产业链条，增强产业链柔 性，丰富产品体系，提高园区核心竞争力。
生态工业园区和循环经济园区虽然表现形式 多样，但其本质均以物质代谢为基础，以产业共 生网状结构和资源能源循环利用为主要特点，都 是循环经济在工业生产和产业组织领域的具体实 践。两者的建设推进都由政府主导、市场主体、 园区实施，主要区别只是推进的部门、方法不 同，但最终目标是一致的。欧盟、美国和日本的 生态工业/循环经济园区实践已经较为成熟。西班 牙、荷兰、瑞典、德国等国共同制定了Ecopadev 计划，加强政府引导和园区管理，协调生态工业 园区在欧盟各国内部的联合发展。在美国，各级 政府、地方经济发展公司、私人产业和其他社会 组织等形成了多主体共同参与建设的模式。
且缺乏服务能力，对企业的副产品、废物信息掌 握不充分，产业共生节点把握不清，因此园区产 业链发展与共生网络构建缺乏辅助决策，园区共 生链条设计困难，有必要推动大数据和互联网技 术的应用。
综上系统分析框架，可识别园区循环化改 造的关键方向为：一是企业层面，即以企业为主 体，通过技术进步和清洁生产，提高生产效率和 资源能源利用效率，减少废弃物产生量；二是 产业集群层面，以关键资源利用和龙头企业带动 实施产业补链强链，带动上下游配套企业入驻园 区；三是园区层面，推动水、热和气等基础设施的 共享集成，建立再生水回用、余热再利用和废弃物 资源化等循环型基础设施，构建园区产业共生信 息化平台作为循环化改造管理的主要支点。
园区物质流、能量 流分析是推动园区 循环化改造的基 础。
园区循环化改造的内涵及国际进展 园区循环化改造是《国民经济和社会发展第
十二个五年规划纲要》中明确提出的任务，在国 务院《循环经济发展战略及近期行动计划》中进 一步提出到2015年，50%以上的国家级园区和30% 以上的省级园区实施循环化改造。《国民经济和 社会发展第十三个五年规划纲要》提出要求推动 75%的国家级园区和50%的省级园区开展循环化改 造。作为促进园区资源、环境、经济和社会协调 发展的重要手段，园区循环化改造的方法和途径 逐步开始从理论走向了实践。
循环经济：模式创新破解资源短缺困局 聚焦 13
工业园区循环化改造路径及实证分析 *
Empirical Analysis of the Industrial Park Circulating Transformation
摘 要 工业园区产业链多样化，产品和副产品复杂，传统粗放增长模式使得多数园区资源代谢的路径短、效率低。本文 以物质代谢为基础构建了园区循环化改造分析框架，识别企业、产业链、园区三大主体循环化改造的重点节点，提出了产 业补链及强链、循环型基础设施构建和产业共生平台应用等关键路径。 关键词 循环化改造 ；物质代谢 ；产业链 ；产业共生
二是园区内工业设施与社会公共服务协同共 生，协同消纳社会废弃物，或者为社会提供水热 电等市政基础设施功能。推动园区内冶金、建材 等企业消纳大宗工业废弃物，以钢铁、建材、电 力等大型企业集团协同消纳市政污泥、建筑垃圾 和生活垃圾等。该项循环化改造措施最大限度地 发挥了基础设施的公共属性和支撑能力，企业减
以循环型基础设施为载体促进资源能源的集 成共享
该循环化改造措施应以园区建设运营全生命 周期的生态设计为核心，高标准、高起点规划和 建设园区公共基础设施，以多产品联产、多资源 联供和产业共生为目标，开展园区水气热、资源 回收再生等公共基础设施的共享和集成。
一是园区内外市政基础设施功能互补共享。 建设园区内的可再生能源发电并网项目，并入市 政电网优化城镇能源结构，开展能源多级利用， 实现园区生产和居民生活集中供电供气，发挥在 市政基础设施上的功能替代或互补作用。以新鲜 水、污水、废水为介质，依托水质差别化需求、 水基础设施建设和产业间共生关联，推行水梯级 利用、循环利用和再生回用。该循环化改造措施 适于高耗能、热电负荷要求高、企业集中布局、 区域水资源紧缺且企业水质需求多样化的园区。
园区循环化改造路径及实证分析 以关键资源和链核产业为核心构建循环型产
业体系 围绕园区特色资源的禀赋优势，通过资源深
加工纵向延伸主导产业链条，并针对废弃伴生资 源及龙头企业或主导产业链上产生的副产品/废弃 物，通过补链、协同利用等措施，横向拓宽产业 链条和辅助产品体系，构建动静产业耦合共生体 系，实现特色资源全组分的高质高效利用。该循 环化改造措施适合区位特色资源丰富、产业优势 明显、企业数量多、资源能源协同利用潜力大的 工业园区。