國內外典型生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡對比分析★

魏景柱，張澤銘

（東北石油大學經(jīng)濟管理學院，黑龍江 大慶 163318）

引言

生態(tài)工業(yè)是效仿自然界中的生態(tài)過程，在此基礎上籌劃和設計工業(yè)系統(tǒng)的一種新興的工業(yè)組織模式，現(xiàn)實表現(xiàn)為生態(tài)工業(yè)園。生態(tài)工業(yè)園用一種產(chǎn)業(yè)共生網(wǎng)絡作為虛擬系統(tǒng)結構，在生態(tài)工業(yè)研究領域占重要地位。因此，討論和研究生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)共生網(wǎng)絡的發(fā)展和典型生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡建設的成功經(jīng)驗，為其他城市生態(tài)工業(yè)園建設和發(fā)展具有十分重要的借鑒意義。

1 國內外生態(tài)工業(yè)園發(fā)展歷程

最早進行生態(tài)工業(yè)園建設的國家是丹麥，經(jīng)歷了50 多年的完善，丹麥卡倫堡生態(tài)工業(yè)園已經(jīng)成為世界級生態(tài)工業(yè)園的代表。卡倫堡生態(tài)工業(yè)園的誕生帶來了一種全新的工業(yè)方式，可以同時解決資源緊張和環(huán)境污染問題，緊隨其后的美國和加拿大。其中，美國生態(tài)工業(yè)園的建設也較早，20 世紀70 年代美國環(huán)境保護署和可持續(xù)發(fā)展總統(tǒng)委員會就開始對生態(tài)工業(yè)園的相關概念、生態(tài)工業(yè)園建設等相關問題進行研究。美國自1994 年起，在前者的生態(tài)工業(yè)園的建設中得到啟示，建設了以巴爾的摩、布朗斯、查爾斯、恰塔努加4 個為代表的獨具美國特色的生態(tài)工業(yè)園示范點，即“改造老工業(yè)區(qū)”生態(tài)工業(yè)園和“新型互聯(lián)網(wǎng)”虛擬生態(tài)工業(yè)園。而且美國政府非常重視生態(tài)工業(yè)園的發(fā)展，并給予大力支持，到2005 年，美國已經(jīng)建設近20 個生態(tài)工業(yè)園。而加拿大的生態(tài)工業(yè)園建設大多都是政府全面進行規(guī)劃和管理的，到2005 年，加拿大已經(jīng)建設了40 多個生態(tài)工業(yè)園。

在亞洲區(qū)域，生態(tài)工業(yè)園建設前沿的國家是日本，日本是一個四面環(huán)海的島國，資源極度匱乏制約了其經(jīng)濟發(fā)展。二戰(zhàn)結束后，傳統(tǒng)重工業(yè)區(qū)對日本的環(huán)境留下了嚴重的污染，日本發(fā)現(xiàn)了生態(tài)工業(yè)園的新機遇，并在發(fā)展初期將生態(tài)工業(yè)園的戰(zhàn)略目標定為“零污染”。隨著日本的生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，其環(huán)境水平不斷上升，目前已達到世界前列。

在我國建國發(fā)展初期，由于快速發(fā)展的經(jīng)濟對資源供應的需求很高，我國對資源過度開采，造成了資源緊張的局面；并且，在這一時段，我國以發(fā)展工業(yè)產(chǎn)業(yè)為主，由于技術的落后無法對工業(yè)排污進行及時、有效的處理。由此，我國對生態(tài)工業(yè)園的重視程度很高，在2001 年8 月31 日，國家環(huán)?？偩指本珠L把“國家生態(tài)工業(yè)（制糖）建設示范園區(qū)”牌匾鄭重地交到廣西貴港市市長手中，這標志著我國第一個生態(tài)工業(yè)園區(qū)正式啟動，也預示著中國開始探尋2l 世紀的綠色工業(yè)文明之路。到2005 年，已經(jīng)有南海國家生態(tài)工業(yè)建設示范園區(qū)、廣西貴港國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)等。到2007 年，國家環(huán)保總局論證通過了29 個生態(tài)工業(yè)園的建設規(guī)劃。2019 年經(jīng)生態(tài)環(huán)境部、科技部、商務部研究決定，批準上海市工業(yè)綜合開發(fā)區(qū)等4 個國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)，新型生態(tài)工業(yè)園區(qū)共47 個。

2 國外典型生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡建設及成功經(jīng)驗

2.1 丹麥卡倫堡生態(tài)工業(yè)園

2.1.1 概況及共生網(wǎng)絡

卡倫堡市是丹麥北部的一個小城市，遠離其歐洲的中心，污染物的排放不會對歐洲中心地帶產(chǎn)生影響，因此成為了高污染排放的煤電廠的理想廠址。1959 年，卡倫堡市建立了Asnaes 煤電廠，要負責向歐洲中心地帶輸送電力，這樣的遠距離送電需要高昂的成本。同時，卡倫堡地處沿海，缺乏淡水資源，煤電廠需要大量的冷卻水，因此煤電廠不得不高價建造管道從齊斯湖輸進淡水。這兩個因素造成了人力資源和物力資源上的極大浪費，也是卡倫堡生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)生的最初原因。而在對卡倫堡市的工業(yè)環(huán)境分析中，發(fā)現(xiàn)卡倫堡具有一個即完整又發(fā)達的工業(yè)群落，其中丹麥最大的煉油廠（Statoil 煉油廠）、丹麥最大的制藥企業(yè)（Novo Nordisk 制藥公司）、Gyproc 石膏板廠和Asnaes煤電廠是卡倫堡市的的四大核心企業(yè)。由此，我們可以看出，卡倫堡市是十分適合且有能力建造生態(tài)工業(yè)園區(qū)的。1975 年，是卡倫堡循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的開端，期初參與者一共有五個：居民、Asanes 發(fā)電廠、Statoil 煉油廠、Novo Nordisk 制藥公司和Gyproc 石膏板廠，其工業(yè)園區(qū)的循環(huán)鏈也很簡單。

2000 年之后，共生網(wǎng)絡中的單位增加了化肥廠、養(yǎng)殖廠、水泥廠以及一個土壤修復公司，共生結構也發(fā)生了變化，共生網(wǎng)絡更加復雜，開始對環(huán)境進行改善。其共生網(wǎng)絡大致成發(fā)展成我們現(xiàn)在看到的結構如圖1 所示。

1）Statoil 煉油廠除了將生產(chǎn)廢料丁烷氣供給石膏板廠外，將生產(chǎn)廢氣加工為脫硫氣體，加工過程中產(chǎn)生兩種產(chǎn)物：脫硫氣和副產(chǎn)品硫代硫酸銨。其中，脫硫氣作為燃料提供給發(fā)電廠；副產(chǎn)品硫代硫酸銨提供給化肥廠生產(chǎn)液態(tài)化肥。對煉油廠生產(chǎn)廢料中的有機物處理，十分值得資源型城市借鑒。

2）Asnaes 煤電廠生產(chǎn)中的大量熱能，為本地約20 000 居民供暖和魚塘后，剩余部分作為蒸汽直接提供給制藥廠和煉油廠，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤灰（飛灰）提供給水泥廠。

3）Novo Nordisk 制藥廠和農場形成了一個互惠互利的雙向循環(huán)生產(chǎn)鏈。制藥廠將生產(chǎn)過程中的含有有機物的生產(chǎn)廢料消毒后，提供給農場作為肥料和豬飼料。同時，農場為制藥廠提供價格低廉的生產(chǎn)原料。

4）土壤修復公司則運用底下水道中產(chǎn)生淤泥中的微生物對土壤進行修復，恢復被污染的土地，提高土地的自我修復能力。

5）在整個生態(tài)工業(yè)園中有一個單獨設立的廢料回收處理中心，通過收集各個單位無法參與循環(huán)的生產(chǎn)廢料，統(tǒng)一處理生產(chǎn)成沼氣，作為生產(chǎn)用燃料再投入到生產(chǎn)鏈中。

生態(tài)工業(yè)園的對資源循環(huán)而產(chǎn)生的收益從如下方面體現(xiàn)：

1）水資源的循環(huán)利用，煉油廠的冷卻水供給發(fā)電廠使用，而發(fā)電廠的余熱水給當?shù)鼐用窆┡?，主線的水循環(huán)大大提高了對水資源的利用效率，為淡水資源缺乏的卡倫堡節(jié)約了大量遠距離運進淡水的成本。

2）減少飛灰處理費用，將發(fā)電廠生產(chǎn)過程中的飛灰直接提供給水泥廠進行水泥生產(chǎn)，同時進行鎳、釩的提取。

3）減少了土壤污染的治理成本。

2.1.2 成功經(jīng)驗

1）保持市場競爭環(huán)境，具備合作意識?？▊惐さ乃拇笾е髽I(yè)的行業(yè)跨度很大，且其園區(qū)內的生產(chǎn)廢料不僅供應給生產(chǎn)鏈中的企業(yè)，還為當?shù)鼐用裉峁┕岱蘸头柿?。這是由于卡倫堡生態(tài)工業(yè)園是經(jīng)歷了漫長的發(fā)展，地理環(huán)境的惡劣讓企業(yè)發(fā)現(xiàn)了資源共享和交換的運行模式，在市場機制的作用下自發(fā)形成的，政府在系統(tǒng)中只有制定法律法規(guī)和監(jiān)督的職能。這樣的職能結構保證了園區(qū)內市場的良性競爭環(huán)境，有利于企業(yè)提高其在所屬行業(yè)中的核心競爭力，革新發(fā)展技術，進一步提高生產(chǎn)效率。

2）打破行業(yè)局限。卡倫堡生態(tài)工業(yè)園中的共生關系具有強穩(wěn)定性，這是由于其系統(tǒng)中企業(yè)的行業(yè)跨度很大，保證了產(chǎn)業(yè)鏈的復雜性。相似行業(yè)或企業(yè)中的生產(chǎn)廢料的相似度必然會比較高，跨行業(yè)的生產(chǎn)關聯(lián)能夠提高生產(chǎn)廢料的使用率，降低企業(yè)的成本，得到更可觀的收益。

3）企業(yè)具有高社會責任感。園區(qū)內的發(fā)電廠將冷卻水供給當?shù)鼐用窆崾褂?，這不僅降低了居民的生活成本，還減少了冷卻水對環(huán)境的污染，為企業(yè)節(jié)省了一大部分污水處理費用的成本；制藥廠將生產(chǎn)過程中廢棄的有機物供給當?shù)剞r場使用，建立起與農場之間的經(jīng)濟循環(huán)，從農場采購價格低廉的原料。企業(yè)對社會負責的同時，也為企業(yè)帶來了便利。

2.2 加拿大波恩賽德生態(tài)工業(yè)園

2.2.1 概況及共生網(wǎng)絡

波恩賽德生態(tài)工業(yè)園中企業(yè)數(shù)量龐大、種類豐富，園區(qū)內共1 200 多家企業(yè)，以輕工業(yè)為主，主要由零售業(yè)、制造業(yè)和服務業(yè)等數(shù)十個輕工業(yè)行業(yè)組成。行業(yè)的種類多養(yǎng)和重復度高的特點，自然地提高了共生網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，使伯恩賽德成為加拿大政府生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設計劃中的試點城市。

如下頁圖2 所示，由于波恩賽德生態(tài)工業(yè)園以輕工業(yè)為主，生產(chǎn)廢料的組成結構比較單一，在循環(huán)鏈中只涉及了簡單物質的能量交換。雖然共生網(wǎng)絡的復雜性較低降低了共生穩(wěn)定程度，但是企業(yè)數(shù)量龐大增強了共生網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。園區(qū)中的生產(chǎn)單位之間的關系多是單向的，例如發(fā)電廠向水泥廠提供飛灰、向機械廠提供蒸汽，而水泥廠和機械加工廠的生產(chǎn)廢料沒有轉回到發(fā)電廠去。

波恩賽德生態(tài)工業(yè)園最著名的一方面是對環(huán)境污染的治理能力，園區(qū)建設了專門的、獨立的清潔生產(chǎn)中心，總體上降低了園區(qū)內生產(chǎn)污染物的排放量。園區(qū)內清潔中心的主要工作是對每種行業(yè)的生產(chǎn)廢料進行總結和評價，從而確定各生產(chǎn)單位之間的“鏈關系”，制定廢料交互使用的方案，尋找共生鏈中缺少的生產(chǎn)單位，及時進行“補鏈”。同時，園區(qū)內的清潔中心是與高校及研究機構合作針對不同的生產(chǎn)廢料，研發(fā)提高其利用效率的技術或綠色處理方法。

2.2.2 成功經(jīng)驗

1）實踐建立在數(shù)據(jù)評價和分析基礎上。波恩賽德是加拿大生態(tài)工業(yè)園的試點區(qū)，是加拿大政府對生態(tài)工業(yè)園的初期探索，對生態(tài)工業(yè)園的建設和結構規(guī)劃是在數(shù)據(jù)調查的結果的基礎上進行的。而生態(tài)工業(yè)園的發(fā)展過程中，對每個生產(chǎn)單位的廢料進行評價和分析，從而針對不同廢料制定相應的處理方法，進而為產(chǎn)生廢料的單位尋找到可能與之存在物質關聯(lián)的生產(chǎn)單位。

2）政府主導，政策制約。加拿大政府在規(guī)劃生態(tài)工業(yè)園建設過程中，制定了三大類政策：污染者負擔政策、污染收費政策和治理污染優(yōu)惠政策。這三大政策體現(xiàn)了政府的制約職能，讓企業(yè)主動保護環(huán)境，治理污染。可見，由政府主導的生態(tài)工業(yè)園規(guī)劃性和制約程度更高，更利于管理。

3 國內典型生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡建設及成功經(jīng)驗

3.1 廣西貴港生態(tài)工業(yè)園

3.1.1 概況及共生網(wǎng)絡

廣西貴港國家生態(tài)工業(yè)（制糖）示范園區(qū)是我國最早、發(fā)展最完善的生態(tài)工業(yè)園區(qū)，是利用了行業(yè)之間的優(yōu)勢互補進行建造的閉合共生網(wǎng)絡。在“甘蔗→制糖→酒精→造紙→熱電→水泥→復合肥”的簡單閉合網(wǎng)絡中，并沒有涉及過多的企業(yè)類型，卻實現(xiàn)了生產(chǎn)廢料的再利用和對資源最優(yōu)化配置，由此將污染排放量大大降低，并提高了共生網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。這樣的生態(tài)工業(yè)園給制糖行業(yè)帶來了一種全新的高效率、低污染的生產(chǎn)制模式。

如圖3 所示，我們可以看出，貴港生態(tài)工業(yè)園的物質運行線路是十分清晰的：

1）“甘蔗→制糖→酒精→甘蔗”閉合循環(huán)。第一步的轉換過程是整個生態(tài)工業(yè)園區(qū)的主體生產(chǎn)，采用新工藝的貴糖集團，在保證制糖效率的同時，還能生產(chǎn)出有機糖，有機糖的市場價值遠高于普通蔗糖。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的蔗渣廢料供給造紙廠；濾泥廢料提供給水泥廠；二氧化碳廢氣供給輕鈣廠。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品蔗髓提供給熱電廠最為燃料，副產(chǎn)品廢糖蜜供給酒精廠制造酒精，實現(xiàn)了對生產(chǎn)廢料的百分之百循環(huán)利用。酒精廠將上一步的廢糖蜜變廢為寶，變?yōu)榫凭徒湍妇坏牧松弦簧a(chǎn)單位的廢料，且在這一生產(chǎn)單位中產(chǎn)生的廢料對環(huán)境沒有產(chǎn)生污染，實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。而酒精廠產(chǎn)生的酒精廢液再加工為甘蔗專用有機復合肥，提供給初始生產(chǎn)單位：甘蔗田。這樣的閉合循環(huán)達到了“零排放”的生態(tài)工業(yè)園要求。

2）廢水廢氣集中處理，高效降污。熱電廠產(chǎn)生的煤灰和制漿廠的廢水經(jīng)過三級沉淀處理，達到廢水排放標準；熱電廠產(chǎn)生的含二氧化硫廢氣經(jīng)過除塵脫硫處理，達到廢氣排放標準。對生態(tài)產(chǎn)業(yè)園中的最終廢水廢料進行集中處理，節(jié)約了成本，提高了處理效率。

3.1.2 成功經(jīng)驗

1）資源整合模式適用于經(jīng)濟較不發(fā)達地區(qū)。貴港生態(tài)工業(yè)園地處廣西，按照經(jīng)濟細分可以劃分為經(jīng)濟較不發(fā)達區(qū)。在園區(qū)內采用資源整合模式，即各個生產(chǎn)單位成員同屬于一家大型公司，園區(qū)內單位成員不但組成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，還是共同的利益主體，成員間的交易不經(jīng)過市場，按照最低價格（成本價格）將廢料或聯(lián)產(chǎn)品出售，降低交易成本。善于利用資源整合的經(jīng)濟方式，促進了經(jīng)濟的快速發(fā)展。

2）打破傳統(tǒng)行業(yè)的局限性。制糖是我國傳統(tǒng)行業(yè)，生產(chǎn)過程簡單，產(chǎn)物單一，生產(chǎn)廢料也只有甘蔗渣，而貴港生態(tài)工業(yè)園打破傳統(tǒng)制糖行業(yè)的局限，將具有“同質性”的企業(yè)有機地結合在一起。在降低污染和廢料排放同時，研發(fā)改良了制糖技術，為貴港集團帶來了充足的市場需求和忠實買方，大量的生產(chǎn)量使企業(yè)產(chǎn)生規(guī)模效應，降低邊際成本，即便是處于市場低迷的情況，依舊可以低于市場沖擊，提高在制糖行業(yè)中的綜合競爭力。

3.2 山東魯北生態(tài)工業(yè)園

3.2.1 概況及共生網(wǎng)絡

山東魯北集團沿渤海建立，前身是一個硫酸廠。建立生態(tài)園區(qū)初期，對于磷石膏廢料處理十分耗時費力還是一大難題，但是磷石膏卻可以用作制造硫酸的原料，因此以此為契機建立了山東魯北生態(tài)工業(yè)園（見圖4），現(xiàn)在園區(qū)內的三大主要的共生產(chǎn)業(yè)鏈為：磷銨硫酸水泥（PSC）縱向主鏈；海水“一水多用”縱向主鏈；鹽堿電聯(lián)產(chǎn)橫向主鏈。

1）縱向主鏈：生產(chǎn)磷銨的廢棄物磷石膏對環(huán)境破壞力強且難處理，在進行生態(tài)工業(yè)園的建設中，磷石膏可以轉化為硫酸廠的必需原料，進行無公害的處理，同時還可以聯(lián)產(chǎn)水泥，形成了磷銨硫酸水泥的縱向主鏈。

2）橫向主鏈：海水的“一水多用”用作養(yǎng)殖行業(yè)、化工生產(chǎn)和制鹽工業(yè)的生產(chǎn)。其次，鹽堿電綜合聯(lián)產(chǎn)工藝作為海水“一水多用”與“磷銨硫酸水泥（PSC）”產(chǎn)業(yè)鏈連接的紐帶，讓整個共生系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高。

3.2.2 成功經(jīng)驗

綠色化處理，使傳統(tǒng)化工企業(yè)有了新機遇。山東省沿渤海而生，傳統(tǒng)化工企業(yè)的有大量的污染排放物，排放物的最終流向是渤海海域。對這些排放物的處理是耗時耗力的，造成的結果有兩種：一是，企業(yè)具有社會責任感和環(huán)保意識，耗費大量的人力、物力和資金對污染排放物進行處理，投入的巨額成本支出使企業(yè)利潤下降，導致企業(yè)效率不佳走向倒閉；二是，企業(yè)不具有社會責任感或環(huán)保意識，對污染排放物置之不顧，對環(huán)境造成不可逆?zhèn)Γ＜把睾＞用竦慕】?。園區(qū)內幾乎都是傳統(tǒng)化工企業(yè)，通過有機結合并對資源的交互利用，和對海水的“一水多用”，降低了多方的成本，提高了市場競爭力。

4 國內外典型生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡成功經(jīng)驗總結

通過對國內外典型生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡的對比分析，可以得出許多的成功經(jīng)驗。而這些經(jīng)驗對我國城市生態(tài)工業(yè)園發(fā)展發(fā)揮著至關重要的作用。這些經(jīng)驗可以總結為以下幾點。

4.1 政府引導

想要生態(tài)工業(yè)園得到發(fā)展，就必須取得政府的支持，制定相關政策、建立健全能夠推動生態(tài)工業(yè)發(fā)展的技術創(chuàng)新、應用和推廣體系，促進生態(tài)工業(yè)園的建設和發(fā)展。

4.2 科學規(guī)劃

生態(tài)工業(yè)園的長期穩(wěn)定發(fā)展需要進行科學規(guī)劃，搞好區(qū)域型發(fā)展規(guī)劃，建立可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。

4.3 更新觀念

從傳統(tǒng)工業(yè)模式向生態(tài)工業(yè)模式轉變，發(fā)揮當?shù)氐馁Y源優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，并與當?shù)氐慕?jīng)濟、文化特點相結合。

5 結語

對國內外生態(tài)工業(yè)園的發(fā)展歷程進行介紹，詳細分析了國內外很多關鍵的典型的生態(tài)工業(yè)園，例如丹麥的卡倫堡生態(tài)工業(yè)園、加拿大的波恩賽德生態(tài)工業(yè)園、廣西的貴港生態(tài)工業(yè)園、山東的魯北生態(tài)工業(yè)園，從國內外生態(tài)工業(yè)園的發(fā)展概況、共生網(wǎng)絡出發(fā)，尋找國內外生態(tài)工業(yè)園的成功經(jīng)驗，為更多城市，尤其資源型城市建設生態(tài)工業(yè)園，分析生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡類型、發(fā)展模式、穩(wěn)定性等提供依據(jù)和借鑒。