陳波,石磊,鄧文靖
(1.香港教育大學(xué)科學(xué)與環(huán)境學(xué)系,中國香港 999077;2.南昌大學(xué)流域碳中和研究院,江西南昌 330031)
工業(yè)園區(qū)不僅是工業(yè)發(fā)展的空間載體,更是工業(yè)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)組織形式。西方工業(yè)化國家率先建立起工業(yè)園區(qū)的發(fā)展模式,也在環(huán)境治理歷程中逐漸探索和積累了綠色發(fā)展和低碳化的模式與經(jīng)驗。梳理國際工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展歷程,不難看出國際上部分國家在低碳化發(fā)展和碳中和探索方面也是走在了前面。20 世紀(jì)70 年代,因石油危機(jī)激發(fā)了節(jié)能增效降碳;80 年代,因污染治理開啟了減污降碳協(xié)同;90 年代,步入以產(chǎn)業(yè)共生為特征的自發(fā)式降碳階段;進(jìn)入21 世紀(jì)后,從自發(fā)式轉(zhuǎn)入國家有組織的自覺行為[1]。目前,在《巴黎協(xié)定》推動下,先期工業(yè)化國家的工業(yè)園區(qū)則全面進(jìn)入了碳中和導(dǎo)向階段。
綠色發(fā)展和低碳發(fā)展在目標(biāo)和手段上是統(tǒng)一的,兩者是相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展的關(guān)系,綠色發(fā)展需要低碳發(fā)展,低碳發(fā)展支撐綠色發(fā)展。只有堅持低碳發(fā)展,才能真正實現(xiàn)綠色發(fā)展;而只有實現(xiàn)綠色與低碳的協(xié)同發(fā)展,才能建立可持續(xù)的低碳發(fā)展模式,實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。國外典型生態(tài)工業(yè)園區(qū)在不斷提高園區(qū)綠色化水平的同時,也在探索建立園區(qū)的低碳發(fā)展模式。
我國歷經(jīng)40 多年,成功將工業(yè)園區(qū)建設(shè)成為工業(yè)發(fā)展的主要載體。其中,國家級和省級工業(yè)園區(qū)多達(dá)2500 多家,貢獻(xiàn)了全國50%以上的工業(yè)產(chǎn)出[2],但也貢獻(xiàn)了全國二氧化碳排放量的近1/3。通過生態(tài)工業(yè)園區(qū)創(chuàng)建、綠色園區(qū)創(chuàng)建和園區(qū)循環(huán)化改造等措施,我國工業(yè)園區(qū)在減污降碳方面做出了持續(xù)的努力,并取得了不錯的成績[3,4]。然而,隨著“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的提出,盡快實現(xiàn)碳達(dá)峰成為所有工業(yè)園區(qū)必須考慮的事情,實現(xiàn)碳中和也成為工業(yè)園區(qū)發(fā)展的第一準(zhǔn)繩。因此,梳理國際工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展路徑,總結(jié)低碳化途徑和基本經(jīng)驗,對于以工業(yè)園區(qū)為工業(yè)發(fā)展主戰(zhàn)場的我國而言具有重要的啟示作用。
工業(yè)生產(chǎn)因其規(guī)模效應(yīng)和范圍效應(yīng)的存在往往扎堆發(fā)展。英國、美國、德國和日本等西方先期工業(yè)化國家在工業(yè)化歷程中出現(xiàn)了許多類型各異和尺度不一的工業(yè)園區(qū)。然而工業(yè)園區(qū)因大量產(chǎn)業(yè)尤其是重化工業(yè)的進(jìn)駐,已成為環(huán)境問題的高發(fā)地[5,6]。許多著名的大型工業(yè)園區(qū)都發(fā)生過嚴(yán)重的環(huán)境污染事件,例如世界著名的環(huán)境公害事件中比利時馬斯河谷煙霧事件、美國多諾拉煙霧事件、日本水俁病和骨痛病事件等都發(fā)生在或源自工業(yè)園區(qū)。這些環(huán)境污染事件嚴(yán)重影響了工業(yè)園區(qū)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展。因此針對園區(qū)的污染治理和生態(tài)化成為工業(yè)園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[7]。
早期園區(qū)生態(tài)化的措施主要是建設(shè)集中污水處理廠和工業(yè)廢物焚燒、填埋設(shè)施等,后來逐漸拓展到產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和園區(qū)管理等整體層面[8]。隨著工業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)的逐漸成熟,來自工程化建設(shè)和工廠內(nèi)部環(huán)保措施所做出的環(huán)境貢獻(xiàn)邊際效應(yīng)遞減,工業(yè)園區(qū)亟需綠色發(fā)展模式上的創(chuàng)新[9-11]。
1989 年丹麥卡倫堡工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)共生體系的發(fā)展帶來了園區(qū)發(fā)展模式的變革[12]。人們發(fā)現(xiàn),燃煤電廠、煉油廠、酶制劑廠等在30 多年的發(fā)展過程中,逐漸自發(fā)形成了以廢物交換利用和基礎(chǔ)設(shè)施共享為特征的產(chǎn)業(yè)共生體系,在帶來環(huán)境效益的同時也提升了經(jīng)濟(jì)競爭力,實現(xiàn)了園區(qū)尺度上環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙贏[13]??▊惐すI(yè)園區(qū)的發(fā)展經(jīng)驗表明在工業(yè)園區(qū)規(guī)劃和建設(shè)過程中,有意識地來組織產(chǎn)業(yè)協(xié)作和基礎(chǔ)設(shè)施共享,有可能帶來超越單個企業(yè)尺度的效果[14]。因此,美國、加拿大、荷蘭、英國、日本和韓國等工業(yè)化國家紛紛開展模仿探索,并在進(jìn)入21 世紀(jì)后引發(fā)了世界范圍內(nèi)生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)的熱潮。
1994 年,美國可持續(xù)發(fā)展總統(tǒng)委員會(PCSD)宣布開展生態(tài)工業(yè)園區(qū)試點,資助生態(tài)工業(yè)園區(qū)的設(shè)計與開發(fā)。1995 年,馬里蘭州Fairfield、弗吉尼亞州Cape Charles、得克薩斯州Brownsville 和田納西州Chattanooga 開始了生態(tài)工業(yè)園區(qū)的試點工作。在1994—1996 年一共有16 家工業(yè)園區(qū)進(jìn)行了生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè)試點。
1997 年,日本為推進(jìn)循環(huán)型社會的建設(shè),開始了生態(tài)城項目(實質(zhì)上是靜脈產(chǎn)業(yè)園區(qū))的推進(jìn)工作,實施了一系列國家層面生態(tài)工業(yè)園區(qū)與環(huán)境都市項目,目的是通過先進(jìn)的資源循環(huán)與廢棄物處理技術(shù)的推廣,以及環(huán)境產(chǎn)業(yè)與靜脈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,構(gòu)建一系列環(huán)境友好型城市與城鎮(zhèn),最終實現(xiàn)社會零排放[15]。整體試點項目(一批與二批)時間為1997—2006 年,共有26 個生態(tài)城成為試點。生態(tài)城項目在2006 年截止,但產(chǎn)業(yè)共生的創(chuàng)新實踐并沒有停止。2011 年開始,環(huán)境省又提出了生態(tài)城創(chuàng)新項目,在26 個生態(tài)城的基礎(chǔ)上,篩選了一批試點地區(qū)開展模范生態(tài)城項目,包括北海道地區(qū),秋田市、北九州市、川崎市和大阪市。項目重點包括:改善提高已有項目的資源循環(huán)率并進(jìn)行示范驗證;開展綠色創(chuàng)新,包括商業(yè)模式創(chuàng)新以及國家示范項目的產(chǎn)業(yè)化。
2002 年,英國受廢物交換的啟發(fā),加上英國填埋稅政策對企業(yè)的壓力逐漸增大,英國可持續(xù)發(fā)展工商理事會開始啟動國家產(chǎn)業(yè)共生項目(NISP),先在亨伯地區(qū)嘗試開展該模式并逐漸推廣至全國[16]。2005 年,英國成立了國際產(chǎn)業(yè)共生公司負(fù)責(zé)國家產(chǎn)業(yè)共生項目的管理、運營以及全球的推廣孵化工作。該項目經(jīng)費主要來自英國環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部(DEFRA)以及各區(qū)域的區(qū)域發(fā)展署,建立了全國性的聯(lián)系網(wǎng),涵蓋各行業(yè)企業(yè)上萬家[17]。
2003 年,韓國出臺了國家生態(tài)工業(yè)園示范項目計劃,分為3 個階段執(zhí)行。第一階段(2005—2009 年),選定了浦項、麗水、蔚山、尾浦、溫山、半月、始華和清州作為示范園區(qū),在示范園區(qū)內(nèi)各自建立起產(chǎn)業(yè)共生體系,發(fā)起和推動一些產(chǎn)業(yè)共生項目[18]。同時,在韓國知識經(jīng)濟(jì)部的支持下設(shè)立了韓國工業(yè)園區(qū)股份有限公司(KICOX)執(zhí)行生態(tài)工業(yè)園區(qū)示范項目的引導(dǎo)、支持和監(jiān)察職能。第二階段(2010—2014年),繼續(xù)扶持8 個示范區(qū),將產(chǎn)業(yè)共生經(jīng)驗進(jìn)行推廣,并希望能夠有產(chǎn)業(yè)共生的商業(yè)化行為。第三階段(2015—2019 年),發(fā)掘2~3 個成功的生態(tài)工業(yè)園區(qū)模式,并建立全國性的產(chǎn)業(yè)共生體系。
除上述國家外,荷蘭、加拿大、法國、意大利等發(fā)達(dá)國家,以及菲律賓、印度尼西亞、越南、土耳其、巴西等發(fā)展中國家也都開展了大量的實踐探索工作[19]。生態(tài)工業(yè)園區(qū)的實踐探索引起了國際機(jī)構(gòu)的高度重視。早在2000 年,聯(lián)合國環(huán)境署(UNEP)出版了有關(guān)工業(yè)園區(qū)環(huán)境管理的技術(shù)文件[20]。2010 年,聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織(UNIDO)出版了有關(guān)低碳工業(yè)園區(qū)的建設(shè)指導(dǎo)文件[21]。2017 年,聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織、世界銀行集團(tuán)和德國國際合作機(jī)構(gòu)(GIZ)共同發(fā)布了生態(tài)工業(yè)園區(qū)國際評價框架,并于2020 年進(jìn)行了更新[22]。
丹麥卡倫堡工業(yè)園區(qū)是產(chǎn)業(yè)共生的經(jīng)典案例(圖1),自20 世紀(jì)60 年代起,歷經(jīng)半個多世紀(jì)的演化成為全球知名的生態(tài)工業(yè)園區(qū)。卡倫堡發(fā)電廠(下稱“燃煤電廠”)最初是燃油電廠,在第一次石油危機(jī)后改為燃煤電廠。挪威國家石油公司是丹麥最大的煉油廠(下稱“燃油廠”),年產(chǎn)量超過300 萬t。諾和諾德和諾維信早期是一家企業(yè),是丹麥最大的生物工程公司,也是世界上最大的工業(yè)酶和胰島素生產(chǎn)廠家之一。吉普洛克石膏材料公司是一家瑞典公司,其在卡倫堡的工廠年產(chǎn)1400 萬m2石膏建筑板材(下稱“石膏材料廠”)??疾炜▊惐すI(yè)園區(qū)的形成過程,可以發(fā)現(xiàn)主要存在能量、水和廢物交換三大類產(chǎn)業(yè)共生措施,并且都能夠帶來碳減排的效果[13]。
圖1 卡倫堡工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)共生體系企業(yè)間主要廢料交換流程示意[24]
能量方面的產(chǎn)業(yè)共生措施開始最早,始于1972年,燃油廠尾氣提供給石膏材料廠,建立了該體系中第一條企業(yè)間能量交換。20 世紀(jì)80 年代初,燃煤電廠開始對周邊企業(yè)和城市進(jìn)行供氣和供熱,短時間內(nèi)建立起能源基礎(chǔ)設(shè)施的共享體系,達(dá)到了顯著的節(jié)能減排效果。從時間點看,能量共生的形成最主要的驅(qū)動力來自兩次石油危機(jī)所帶來的能源成本壓力[13]。
水的供給、處理、梯級利用與循環(huán)利用貫穿始終。最早是給城市和企業(yè)的供水,中期是水處理基礎(chǔ)設(shè)施的共享,后期是企業(yè)間的梯級利用與循環(huán)利用。最為典型的是燃煤電廠與燃油廠之間的水回用,包括蒸汽、冷卻水、海水、軟化水以及所建立的緩沖系統(tǒng)[23,24]。水作為能量載體,其梯級利用和循環(huán)利用必然有著節(jié)能降碳的效果。
廢物交換是最為特征的產(chǎn)業(yè)共生措施。卡倫堡工業(yè)園區(qū)中的廢物交換包括[24]:諾和諾德的有機(jī)肥到農(nóng)田(1976—)、燃煤電廠粉煤灰到水泥廠(1979—)、發(fā)酵廢渣到養(yǎng)豬場(1989—)、原油回收硫到化肥廠(1990—2001)、燃煤電廠脫硫石膏到板材廠(1993)、剩余污泥做肥料(1998)、電廠飛灰回收貴金屬(1999)和鋁灰回收(2008)等。這些廢物交換不僅有著資源循環(huán)和降碳的效果,而且也有著減污降碳的協(xié)同作用。上述能量、水和廢物交換三大措施帶來了環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙贏。Skovbjerg 等[25]的評估顯示卡倫堡工業(yè)共生系統(tǒng)可以實現(xiàn)每年27.5 萬t 二氧化碳的減排。
作為產(chǎn)業(yè)共生的典范,卡倫堡具有明顯的自發(fā)特征,其共生系統(tǒng)的形成包括低碳化進(jìn)程是在商業(yè)基礎(chǔ)上逐步演進(jìn)的,促成條件包括:企業(yè)地理臨近、相互信任以及存在良好的合作基礎(chǔ)等,具有很強(qiáng)的根植性。同時,也要注意到1996 年成立的卡倫堡產(chǎn)業(yè)共生組織對于進(jìn)一步推進(jìn)卡倫堡低碳化具有重要的作用,使該體系由自發(fā)狀態(tài)步入了有組織的自覺階段[26]。
與卡倫堡不同,韓國蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)是政府推動的產(chǎn)物。2003 年10 月,韓國政府基于法律《促進(jìn)環(huán)境友好工業(yè)結(jié)構(gòu)法案》(APEFIS) 4.2 條制定了國家生態(tài)工業(yè)園區(qū)項目規(guī)劃[27,28]。蔚山是第一批5 個生態(tài)工業(yè)園區(qū)試點之一,也是韓國最為成功的生態(tài)工業(yè)園區(qū)[29]。
為系統(tǒng)推進(jìn)蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè),蔚山建立了以蔚山大學(xué)為核心的生態(tài)工業(yè)園區(qū)推進(jìn)中心,制訂了詳細(xì)的生態(tài)工業(yè)園區(qū)發(fā)展規(guī)劃并著手落實[18]。截至目前,蔚山構(gòu)建的工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)如圖2 所示。
圖2 蔚山工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)[18,30]
與卡倫堡類似,蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)同樣有著能源、水、廢物交換三大類產(chǎn)業(yè)共生措施,也同樣有著減污降碳的協(xié)同效果。所不同的是,蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)基于石化等流程工業(yè)高度密集的特征,有序地推進(jìn)并實現(xiàn)了一批能量集成產(chǎn)業(yè)共生項目,并成功實現(xiàn)其商業(yè)化。垃圾焚燒、化工、造紙、有色、機(jī)械等企業(yè)之間構(gòu)建了能量利用(蒸汽、廢熱交換等)共生網(wǎng)絡(luò),當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)工業(yè)園區(qū)發(fā)展中心稱之為“蒸汽高速公路”[31]。蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)在取得經(jīng)濟(jì)效益6852萬美元/a 和空氣污染物(SO2、NOx和CO)減排量3682 t/a 的同時,實現(xiàn)了二氧化碳減排量為22.7 萬t/a,實現(xiàn)了減污降碳的協(xié)同發(fā)展[32]。
表1 總結(jié)了蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的一系列蒸汽利用為主的典型產(chǎn)業(yè)共生項目,其共同特點為投資回收期普遍較短(<3 年),平均回收投資期僅為1.22 年。良好的商業(yè)化成為企業(yè)愿意參與產(chǎn)業(yè)共生項目的巨大動力,實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)環(huán)境的雙贏。
表1 蔚山工業(yè)園區(qū)典型蒸汽利用產(chǎn)業(yè)共生項目[33,34]
除了上述工業(yè)共生項目,蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)通過構(gòu)建城市共生網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了更大區(qū)域尺度的碳減排。例如,將垃圾焚燒爐改造為可用于處理廚余垃圾等低熱值垃圾,并向石化公司提供蒸汽,一方面可以實現(xiàn)城市低熱值垃圾的無害化處理,一方面降低了化石燃料的使用,還降低了城市共生體系的碳排放[35]。
在組織形式上,與卡倫堡自發(fā)組織不同,蔚山帶有典型的頂層設(shè)計和自覺特征。蔚山生態(tài)工業(yè)發(fā)展中心最重要的任務(wù)是制定規(guī)劃并優(yōu)化資源能源的利用模式,實現(xiàn)資源能源最優(yōu)配置,其實施的主要措施有[29]:①實施生態(tài)準(zhǔn)入機(jī)制,實現(xiàn)本地物種的保護(hù)與生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定;②開展可再生能源利用和廢棄物能源回收利用;③開展污染監(jiān)測和減排計劃;④開展雨水收集并實施雨流管理;⑤建設(shè)污水管網(wǎng)。
與蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)類似,日本川崎生態(tài)工業(yè)園區(qū)也經(jīng)歷了企業(yè)自發(fā)到政府主動作為的歷程。川崎是日本第二大鋼鐵企業(yè)日本鋼鐵公司(JFE)所在地,為應(yīng)對環(huán)境污染問題很早就成立了以JFE 為核心的環(huán)保治理體系。20 世紀(jì)90 年代起,在循環(huán)型社會形成推進(jìn)的大背景下,川崎大力推進(jìn)環(huán)保城計劃。川崎環(huán)保城1997 年由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省認(rèn)定,面積達(dá)2800 公頃,共有兩大建設(shè)重點,一是促進(jìn)地區(qū)內(nèi)現(xiàn)有企業(yè)開展資源循環(huán)型生產(chǎn)活動和建設(shè)新型資源再生利用設(shè)施,二是建設(shè)以排放物為原料和生產(chǎn)資料再利用的循環(huán)型、節(jié)能型的川崎零排放工業(yè)園區(qū),實現(xiàn)環(huán)境負(fù)荷最小化[36]。2011 年,日本環(huán)境省又提出了生態(tài)城創(chuàng)新項目,川崎市的優(yōu)秀表現(xiàn)也位列其中。項目重點包括改善提高已有的資源循環(huán)項目并進(jìn)行示范驗證、綠色創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新,以及國家示范項目的產(chǎn)業(yè)化。
川崎生態(tài)工業(yè)園區(qū)中主要的循環(huán)低碳化項目如表2 所示,包括利用廢塑料作為高爐輸入的廢塑料能源化利用系統(tǒng)、廢紙回收設(shè)施、PET 廢物到PET 的回收設(shè)施、以廢塑料為原料制造氨的廢塑料資源化系統(tǒng),以及將廢塑料轉(zhuǎn)移到墻板的設(shè)施[37]。其他未得到日本政府補(bǔ)貼的關(guān)鍵回收設(shè)施包括用于回收廢鋼的家用電器回收設(shè)施和用于重復(fù)利用鋼鐵公司生產(chǎn)的高爐礦渣的水泥廠等。這些回收設(shè)施將城市固體廢棄物加工成可回收材料用于資源能源密集型產(chǎn)業(yè)。這使得高耗能行業(yè)之間的廢物交換成為可能,從而促進(jìn)了本地產(chǎn)業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)的形成。
表2 川崎生態(tài)工業(yè)園區(qū)支持的循環(huán)低碳化項目情況[38]
固廢替代化石燃料是川崎生態(tài)城項目的支持重點之一,其目的是在實現(xiàn)塑料等高能值可燃垃圾無害化處理同時,降低煤炭等化石燃料的消耗。目前川崎生態(tài)城項目中將城市可燃垃圾用作高爐、鍋爐等燃料的技術(shù)已經(jīng)成熟,而面臨問題卻是城市可燃垃圾的規(guī)模無法滿足鋼鐵等相關(guān)行業(yè)的需求[35]。如日本鋼鐵聯(lián)合會制定了在鋼鐵生產(chǎn)過程中每年利用100 萬t 廢塑料的計劃,但目前鋼鐵企業(yè)每年僅能得到約40 萬t 的廢塑料[39]。
在2006—2007 年,對川崎沿海地區(qū)共生活動的當(dāng)前水平進(jìn)行了調(diào)查,確定了川崎市的14 個回收及其他共生項目[38],連接鋼鐵、水泥、化學(xué)、造紙公司和衍生的廢水、固廢收集公司等9 個不同的公司形成川崎產(chǎn)業(yè)共生體系,如圖3 所示。川崎產(chǎn)業(yè)共生體系表現(xiàn)出高度的多樣性,按照目的可以分為4 類:副產(chǎn)品交換、公用設(shè)施協(xié)同、新回收業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)回收業(yè)務(wù);按照物理交換來源可分為3 類:工業(yè)源的轉(zhuǎn)移、城市源、混合源(從工業(yè)和城市的綜合來源至工業(yè)應(yīng)用)的轉(zhuǎn)移。7 種主要的材料交易所每年轉(zhuǎn)移了至少56.5 萬t 的焚化或垃圾掩埋廢物。其中高爐渣、可替代的高爐還原劑、用廢塑料生產(chǎn)氨和用廢塑料生產(chǎn)模板四項物質(zhì)交換每年可帶來133億日元的經(jīng)濟(jì)收益[38]。
圖3 日本川崎的產(chǎn)業(yè)共生體系[38]
可以看出,與卡倫堡工業(yè)園區(qū)和蔚山生態(tài)工業(yè)園區(qū)不同,川崎生態(tài)工業(yè)園區(qū)特別強(qiáng)調(diào)城市消費廢物與產(chǎn)業(yè)的對接,從產(chǎn)業(yè)共生拓展到了城市共生,由此也帶來了更多的減污降碳機(jī)會。
總結(jié)卡倫堡、蔚山和川崎等國際生態(tài)工業(yè)園區(qū),可以梳理出工業(yè)園區(qū)碳中和的8 類途徑:①CO2直接轉(zhuǎn)化利用;②節(jié)能(節(jié)能改造、能量梯級利用、能源基礎(chǔ)設(shè)施共享、能源互聯(lián)網(wǎng));③與水相關(guān)的減排行為(節(jié)水、水能耦合等);④與工業(yè)廢物交換利用相關(guān)的行為;⑤與消費廢物循環(huán)利用相關(guān)的行為;⑥與工業(yè)園區(qū)交通、建筑相關(guān)的降碳行為;⑦基于自然的解決方案(綠化、土地變化等);⑧其他降碳行為,如表3 所示。
表3 卡倫堡、蔚山和川崎生態(tài)工業(yè)園區(qū)工業(yè)生態(tài)體系建設(shè)具體措施[18,24,38]
綜觀歐美等發(fā)達(dá)國家的生態(tài)工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展和低碳化實踐,可以發(fā)現(xiàn),雖然有著園區(qū)規(guī)模、行業(yè)特點和制度背景等方面的差異,但也存在著如下共同點。
(1)低碳化具有顯著的三階段特征。第一階段發(fā)生在20 世紀(jì)70 年代初至80 年代中期,以企業(yè)主體的節(jié)能降碳為特征,驅(qū)動力是因石油危機(jī)導(dǎo)致的能源成本壓力。第二階段是20 世紀(jì)80 年代中期至21 世紀(jì)初,以企業(yè)主體的減污降碳為主,以企業(yè)間自發(fā)的產(chǎn)業(yè)共生降碳為輔,驅(qū)動力主要源于環(huán)境規(guī)制的加嚴(yán)。第三階段始于2000 年,特征是政府引領(lǐng)下的園區(qū)自覺綜合降碳,驅(qū)動力是環(huán)境管制與氣候變化約束的疊加??梢灶A(yù)期,隨著碳中和政策的強(qiáng)化,西方工業(yè)化國家的工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展將步入深度降碳階段,技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)集成將成為低碳化的主要手段。
(2)政府引領(lǐng)成為園區(qū)綠色發(fā)展和低碳化的重要特征。盡管丹麥卡倫堡等工業(yè)園區(qū)具有強(qiáng)烈的自發(fā)性質(zhì),但政府尤其國家層面的自覺推動基本上集中在21 世紀(jì)的前后5 年,例如美國(1995)、日本(1997)、英國(2002)和韓國(2003)。在時間點上,這與1997 年簽署《京都議定書》的時間高度吻合。更進(jìn)一步,這些國家都是在宏大的戰(zhàn)略框架下有序加以推進(jìn)。美國是可持續(xù)發(fā)展委員會在推進(jìn),英國專門支持了國家產(chǎn)業(yè)共生項目,日本是在循環(huán)型社會形成推進(jìn)基本計劃的大背景下推進(jìn),韓國則是在綠色增長計劃中推進(jìn)。推進(jìn)的原因除環(huán)保和氣候變化因素外,更深層次的原因在于重振工業(yè)和增強(qiáng)國際競爭力。
(3)政策一體化與綜合運用成為推動綠色發(fā)展和低碳化的主要手段。盡管政府引領(lǐng)成為當(dāng)前低碳化階段的特征,但在政策手段上經(jīng)濟(jì)激勵政策仍然是主流的政策范式。在完全市場經(jīng)濟(jì)下,產(chǎn)業(yè)共生和低碳化實施總是因企業(yè)間、產(chǎn)學(xué)研之間信息不對稱、盈利等問題而充滿困難。因此,有一個成功案例來說服企業(yè)愿意參與產(chǎn)業(yè)共生項目就至為關(guān)鍵。蔚山案例也是如此。生態(tài)工業(yè)園區(qū)中心推動的第一個成功案例不是純粹企業(yè)間案例,而是帶有政府背景的市政垃圾焚燒的富余廢熱和蒸汽供給一家化工企業(yè)。在此基礎(chǔ)上,生態(tài)工業(yè)園區(qū)中心進(jìn)一步提出由于市政垃圾焚燒的蒸汽還有富余,因此可以鼓勵化工廠把計劃中的新投資建廠選址在蔚山,利用富余廢熱,實現(xiàn)三贏:節(jié)約化石能源的消費給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益、污染物和二氧化碳減排效益,以及提供新的就業(yè)機(jī)會等的社會效益。巧妙的政策設(shè)計與綜合運用是蔚山產(chǎn)業(yè)共生項目成功的重要因素。
(4)推進(jìn)系統(tǒng)性變革是綠色發(fā)展和低碳化的戰(zhàn)略重點。日本在這一點上體現(xiàn)最為明顯。自環(huán)境公害在20 世紀(jì)中葉集中爆發(fā)以來,日本陸續(xù)啟動并實施了工業(yè)污染防治計劃(20 世紀(jì)70 年代)、零排放和閉路循環(huán)實踐(20 世紀(jì)80 年代)、循環(huán)型社會形成推進(jìn)基本計劃(20 世紀(jì)90 年代)、生態(tài)城創(chuàng)新項目(21 世紀(jì)10 年代)。隨著聯(lián)合國2030 年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和碳中和的提出,日本又提出可持續(xù)城市建設(shè)。與以往項目比較,可持續(xù)城市更加注重城市與產(chǎn)業(yè)的全面融合以及可持續(xù)發(fā)展各項目標(biāo)的協(xié)同,顯然這需要社會經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)性變革才有可能實現(xiàn)。
工業(yè)園區(qū)作為由產(chǎn)業(yè)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和土地利用變化所形成的具有嚴(yán)格時序和定量依存關(guān)系的有機(jī)體,其碳中和本質(zhì)是以平衡源匯關(guān)系為發(fā)展導(dǎo)向的碳代謝循環(huán),如圖4 所示。
圖4 工業(yè)園區(qū)碳中和的一般模式
產(chǎn)業(yè)發(fā)展是工業(yè)園區(qū)的主導(dǎo)性要素,在碳中和戰(zhàn)略導(dǎo)向下有必要對產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重新定位,加速低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展,培育零碳產(chǎn)業(yè),鼓勵負(fù)碳產(chǎn)業(yè)?;A(chǔ)設(shè)施是園區(qū)區(qū)別于分散工業(yè)區(qū)的特征,可以通過規(guī)模經(jīng)濟(jì)和范圍經(jīng)濟(jì)帶來更多的雙贏機(jī)會,碳中和要求從能源、資源和信息三個維度來強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運營。工業(yè)園區(qū)建設(shè)會帶來土地利用的變化,進(jìn)而導(dǎo)致可能的碳排放,這點在以往的生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃和建設(shè)中有所忽視[40]。隨著的碳中和的提出和深化,針對土地變化提出基于自然的碳中和解決方案是下一步綠色發(fā)展的重點方向。
因此,我們在實踐中要改變過去盲目擴(kuò)張的做法,轉(zhuǎn)變到以碳定產(chǎn)、以產(chǎn)定基、以土為界的發(fā)展邏輯上來,將工業(yè)園區(qū)在碳中和愿景導(dǎo)向下建設(shè)成為一個符合產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)原理、具有高資源效率、高生態(tài)相容和碳平衡的自適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)?;趯I(yè)園區(qū)碳中和本質(zhì)的認(rèn)識以及國際經(jīng)驗,我們提出如下4點建議。
我國需要工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展和碳中和轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計。目前,我國在單個園區(qū)尺度上已經(jīng)開展了大量的且有成效的綠色園區(qū)、生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)和園區(qū)循環(huán)化改造試點[41],但在全國尺度上則缺乏整體的規(guī)劃和頂層設(shè)計。工業(yè)園區(qū)碳中和目標(biāo)的實現(xiàn),需要建立更大尺度的共生體系,比如城市共生體系、區(qū)域共生體系。全局性的問題需要全局性的方案,無疑當(dāng)前工業(yè)園區(qū)同質(zhì)化競爭的問題需要這樣一個全國性的工業(yè)園區(qū)碳中和路線圖規(guī)劃。為此,要積極響應(yīng)國家碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo),編制與實施園區(qū)碳達(dá)峰規(guī)劃以及碳中和路線圖,爭取更多的國家和地方政策支持、示范項目、專項資金和正面認(rèn)可,是工業(yè)園區(qū)成為工業(yè)部門乃至全國低碳發(fā)展的領(lǐng)頭羊和示范區(qū)。
在工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展評價方面,我國需要納入更多的碳中和指標(biāo)。為指導(dǎo)全球范圍生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè),聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織、世界銀行和德國國際合作發(fā)展機(jī)構(gòu)于2017 年聯(lián)合發(fā)布了生態(tài)工業(yè)園區(qū)評價國際框架(EIP1.0),并于2020 年進(jìn)行了更新(EIP2.0)。對照兩個版本,可以發(fā)現(xiàn)EIP2.0 強(qiáng)化了氣候風(fēng)險評估、廢物與材料使用、體面工作和融資有效性4 項指標(biāo)。其中,氣候風(fēng)險評估和廢物與材料使用這兩項直接與碳中和密切相關(guān)。盡管EIP2.0 出臺在中國2060“雙碳”目標(biāo)之前,但它還是很好地把握了工業(yè)園區(qū)的發(fā)展動向,對于中國工業(yè)園區(qū)發(fā)展具有非常積極的引導(dǎo)作用。
按照碳排放水平、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)狀況等屬性進(jìn)行分級分類,明確各類各級園區(qū)低碳化轉(zhuǎn)型的行動重點。識別培育區(qū)內(nèi)有條件的企業(yè)、機(jī)構(gòu)、園中園或社區(qū)開展碳中和先行先試。把本地先行先試項目作為吸引擁有碳中和創(chuàng)新技術(shù)、產(chǎn)品和商業(yè)模式企業(yè)入園發(fā)展的契機(jī),以培育未來創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群。開展碳中和有關(guān)的機(jī)構(gòu)能力建設(shè),建立有關(guān)碳中和的監(jiān)測統(tǒng)計、分析決策和對外溝通等能力。出臺工業(yè)園區(qū)碳中和實施指南。
需要開展進(jìn)一步的政策創(chuàng)新,成為新一輪的政策先行區(qū)。需要進(jìn)行有效的政策集成,構(gòu)建統(tǒng)一的工業(yè)園區(qū)碳中和政策體系,為工業(yè)園區(qū)碳中和轉(zhuǎn)型提供規(guī)范的制度框架,建立生態(tài)工業(yè)園區(qū)健康有序發(fā)展的長效機(jī)制。進(jìn)一步地,需要結(jié)合我國自己的市場經(jīng)濟(jì)國情,優(yōu)化補(bǔ)貼機(jī)制,設(shè)計合理的項目管理體制與多元化的項目融資機(jī)制,推動低碳工業(yè)園區(qū)建設(shè)的商業(yè)化。