生态工业园区.ppt
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1、1第七章第七章 生态工业园区生态工业园区2一、生态工业园区(一、生态工业园区(EIPEIP)1.1.生态工业园区的概念生态工业园区的概念 国内外对生态工业的研究有很多,生态工业也迅速国内外对生态工业的研究有很多,生态工业也迅速的发展着。各国的学者、专家在研究生态工业的同时对的发展着。各国的学者、专家在研究生态工业的同时对生态工业园的理解和对此所下的定义也有不同。生态工业园的理解和对此所下的定义也有不同。例如:例如:1)1)生态工业园是一个市场共同体,其中各部分相互合作,并有效地生态工业园是一个市场共同体,其中各部分相互合作,并有效地分享资源分享资源(信息、原料、水、能源、基础设施和自然环境等信
2、息、原料、水、能源、基础设施和自然环境等),从而,从而导致经济增长和环境质量的改善,使市场和区域共同发展所需资源导致经济增长和环境质量的改善,使市场和区域共同发展所需资源合理配置。合理配置。2)2)生态工业园是生态工业园是依据清洁生产要求、循环经济理念和工业生态学原依据清洁生产要求、循环经济理念和工业生态学原理而设计建立的一种新型工业园区。是理而设计建立的一种新型工业园区。是一个计划好的原材料和能源一个计划好的原材料和能源交换体系,他寻求能源、原材料的使用以及废物的最小化,并建立交换体系,他寻求能源、原材料的使用以及废物的最小化,并建立可持续的经济、生态和社会关系。可持续的经济、生态和社会关系
3、。3)3)生态工业园是建立在一块地域上的由制造企业和行政企业形成的社生态工业园是建立在一块地域上的由制造企业和行政企业形成的社区。区。32 2、生态工业园区的特征、生态工业园区的特征、生态工业园区的特征、生态工业园区的特征具有明确的主题,在设计工业园同时考虑了社会;具有明确的主题,在设计工业园同时考虑了社会;通通过过毒毒物物替替代代、材材料料交交换换和和废废物物统统一一处处理理来来减减少少环环境影响或生态破坏;境影响或生态破坏;通过共生和层叠实现能量效率最大化;通过共生和层叠实现能量效率最大化;通过回用、再生和循环对材料进行可持续利用;通过回用、再生和循环对材料进行可持续利用;在在生生态态工工
4、业业园园定定位位的的社社区区以以供供求求关关系系形形成成网网络络,而而不是单一的副产品或废物交换模式或交换网络;不是单一的副产品或废物交换模式或交换网络;4往往围绕少数的往往围绕少数的“关键种关键种”企业构建企业构建拥拥有有规规范范体体系系,允允许许一一定定灵灵活活性性而而且且鼓鼓励励成成员适应整体运行目标;员适应整体运行目标;应用减废减污的经济型设备;应用减废减污的经济型设备;应应用用便便于于能能量量与与物物质质在在密密封封管管线线内内流流动动的的信信息管理系统;息管理系统;准准确确定定位位生生态态工工业业园园及及其其成成员员的的市市场场,同同时时吸吸引引那那些些填填补补适适当当位位置置和和
5、开开展展其其它它业业务务环环节节的企业。的企业。53 生态工业园区的类型生态工业园区的类型 依依据据创创建建的的原原有有工工业业基基础础,生生态态工工业业园园可可以以分分成成两种类型两种类型:改造型生态工业园改造型生态工业园 对对现现已已存存在在的的工工业业企企业业通通过过适适当当的的技技术术改改造造,在区域成员间建立起废物和能量的交换关系。在区域成员间建立起废物和能量的交换关系。如:美国恰塔努加(如:美国恰塔努加(Chattanooga)Chattanooga)生态工业生态工业园,这里曾是以污染严重闻名的全美制造中心,后园,这里曾是以污染严重闻名的全美制造中心,后来杜邦公司以尼龙线头回收为核
6、心推行零排放,建来杜邦公司以尼龙线头回收为核心推行零排放,建立园区。其特征是重新利用工业废弃物。废旧钢铁立园区。其特征是重新利用工业废弃物。废旧钢铁铸造车间变成太阳能处理废水的生态空间,中水为铸造车间变成太阳能处理废水的生态空间,中水为旁边的肥皂水厂所使用。旁边的肥皂水厂所使用。6全新规划型生态工业园全新规划型生态工业园 在在良良好好规规划划和和设设计计的的基基础础上上,从从无无到到有有地地进进行行建建设设,并并创创建建一一些些基基础础设设施施,使使得得企企业间可以进行废水、废热等的交换。业间可以进行废水、废热等的交换。如如美美国国的的ChoctawChoctaw生生态态工工业业园园区区采采用
7、用交交混混分分解解技技术术将将当当地地大大量量的的废废轮轮胎胎资资源源化化得得到到碳碳黑黑、塑塑化化剂剂等等产产品品,进进一一步步衍衍生生出出不不同同的的产产品品链链,这这些些产产品品链链与与辅辅助助的的废废水水处处理理系系统统统统一构成工业生态网。一构成工业生态网。7 依据产业结构,工业生态园区可分为两种类型:依据产业结构,工业生态园区可分为两种类型:联合企业型联合企业型 以以某某一一大大型型企企业业为为主主题题,围围绕绕联联合合企企业业所所从从事事的的核心行业构造工业生态链和工业生态系统。核心行业构造工业生态链和工业生态系统。如:中国贵港生态工业(制糖)示范园区如:中国贵港生态工业(制糖)
8、示范园区 综合园区型综合园区型 综综合合性性园园区区内内存存在在不不同同的的行行业业,企企业业间间的的工工业业共共生生关关系系更更为为多多样样化化。与与联联合合企企业业型型园园区区相相比比,综综合合型型园区需要更多地考虑不同利益主体间的协调和配合。园区需要更多地考虑不同利益主体间的协调和配合。如:丹麦卡伦堡工业园如:丹麦卡伦堡工业园8 依依据据生生态态工工业业园园内内成成员员企企业业间间的的地地域域关关系系,同同样样可可以以化分成两种类型:化分成两种类型:地域型生态工业园地域型生态工业园 在在一一大大片片土土地地上上聚聚集集的的若若干干工工业业企企业业及及相相关关成成员员。与与一一般般工工业业
9、园园区区不不同同的的是是,它它是是按按照照工工业业生生态态学学的的原原理、仿照自然生态系统的运行方式构建的。理、仿照自然生态系统的运行方式构建的。虚拟型生态工业园虚拟型生态工业园 “虚虚拟拟”生生态态工工业业园园不不严严格格要要求求其其成成员员在在同同一一地地区区,它它是是利利用用现现代代信信息息技技术术,通通过过园园区区的的数数学学模模型型和和数数据据库库的的建建立立,首首先先在在计计算算机机上上建建立立其其成成员员间间的的物物、能能交交换换关关系系,然然后后再再在在现现实实中中选选择择适适当当的的企企业业组组成成工工业生态链、网。业生态链、网。9实体型生态工业园的缺陷实体型生态工业园的缺陷
10、重要的问题就是产业链的柔性问题。所谓产业链重要的问题就是产业链的柔性问题。所谓产业链的柔性定义为产业链长期运作的潜力特别是抵御的柔性定义为产业链长期运作的潜力特别是抵御外界变化的恢复力外界变化的恢复力,也可以称之为弹性。在实体也可以称之为弹性。在实体型的生态工业园内,所有生态产业链的不足是产型的生态工业园内,所有生态产业链的不足是产业链短、单一,缺少灵活性,这将直接影响着生业链短、单一,缺少灵活性,这将直接影响着生态工业系统的稳定。态工业系统的稳定。生态工业园内由于存在着利益分配不均、技术欠生态工业园内由于存在着利益分配不均、技术欠缺、地域文化差异和市场波动,影响生态工业网缺、地域文化差异和市
11、场波动,影响生态工业网络的稳定络的稳定土地资源制约和投资兴建新的园区的大量投资,土地资源制约和投资兴建新的园区的大量投资,而在对旧有工业园进行生态化改造也面临着企业而在对旧有工业园进行生态化改造也面临着企业的搬迁和再改造等,这些风险因素势必影响着企的搬迁和再改造等,这些风险因素势必影响着企业的投资决策。业的投资决策。10虚拟生态工业网络突破了传统的固定地理界限和具体虚拟生态工业网络突破了传统的固定地理界限和具体的实物交流,借助于现代信息技术手段,用信息流连的实物交流,借助于现代信息技术手段,用信息流连接价值链,从而实现企业之间的联系多样化。接价值链,从而实现企业之间的联系多样化。组建和运营的动
12、力来自多样化、柔性化的市场需组建和运营的动力来自多样化、柔性化的市场需求,求,可以构建复杂和多样的产业链可以构建复杂和多样的产业链可以确保系统较好的的柔性,可以确保系统较好的的柔性,减少了新建生态工业园的资金投入和工厂搬迁带减少了新建生态工业园的资金投入和工厂搬迁带来的投入来的投入 如:美国北卡罗莱纳州三角研究园如:美国北卡罗莱纳州三角研究园(Research(Research Triangle Park)Triangle Park),该园区共涵盖北卡罗莱纳州,该园区共涵盖北卡罗莱纳州3000 3000 平方英里平方英里6 6 个郡的区域,到目前为止,共有个郡的区域,到目前为止,共有1382
13、1382 家企业参与到该虚拟网络中来,有家企业参与到该虚拟网络中来,有1249 1249 种种不同物资进行了交换(不同物资进行了交换(Lambert et al,2003Lambert et al,2003),),这是世界上运行最成功的虚拟生态工业网络。这是世界上运行最成功的虚拟生态工业网络。114 生态工业园的设计与运行生态工业园的设计与运行 1 1)设计依据)设计依据)设计依据)设计依据物物质质流流:在在生生态态工工业业园园区区中中,没没有有绝绝对对的的“废废料料”一一词词,因因为为某某家家公公司司的的废废料料很很可可能能就就是是另另一一家家公公司司潜潜在在的的原原材材料料。主主要要是是根
14、根据据园园区区产产业业规规划划,确确定定成成员员间间上上下下游游关关系系,并并根根据据物物质质供供需需方方的的要要求求,运运用用过过程程集集成成技技术术,调调整整物物质质流流动动的的方方向向、数数量量和和质质量量,完完成成工工业业生生态态网网的的构构建建。尽尽可可能能考考虑虑资资源源(包包括括水水、油油和和溶溶剂剂等等)回回收收利利用用或或梯梯级级利用,最大限度地降低对物质资源的消耗。利用,最大限度地降低对物质资源的消耗。12能量流:工生态业园区中的公司、企业会能量流:工生态业园区中的公司、企业会通过对建筑、照明和基础设施的设计来达通过对建筑、照明和基础设施的设计来达到提高资源利用效率的目的。
15、不仅要求园到提高资源利用效率的目的。不仅要求园区内各企业寻求各自的能源使用实现效率区内各企业寻求各自的能源使用实现效率最大化,而且园区要实现总能源的优化利最大化,而且园区要实现总能源的优化利用,最大限度地使用可再生资源(包括太用,最大限度地使用可再生资源(包括太阳能、风能、生物质能等)。在某些情况阳能、风能、生物质能等)。在某些情况下,园区总能源消耗量甚至可能减少下,园区总能源消耗量甚至可能减少50%50%。一种途径是能源的梯级利用。根据能量品一种途径是能源的梯级利用。根据能量品位逐级利用,提高能源利用效率。在园区位逐级利用,提高能源利用效率。在园区内根据不同行业、产品、工艺的用能质量内根据不
16、同行业、产品、工艺的用能质量需求,规划和设计能源梯级利用流程,可需求,规划和设计能源梯级利用流程,可使能源在产业链中得到充分利用。使能源在产业链中得到充分利用。13水系统集成是物质集成的特例。水系统的目水系统集成是物质集成的特例。水系统的目标是节水,应考虑水的多用途使用策略。传标是节水,应考虑水的多用途使用策略。传统上,将水的质量水平分成饮用水和废水。统上,将水的质量水平分成饮用水和废水。近年来,在一些企业、宾馆、学校、小区出近年来,在一些企业、宾馆、学校、小区出现了所谓的现了所谓的“中水中水”(相当于工业上的循环(相当于工业上的循环水)回用概念。生态工业示范园区中,可以水)回用概念。生态工业
17、示范园区中,可以将水细分成更多的等级,例如超纯水(用于将水细分成更多的等级,例如超纯水(用于半导体芯片制造)、去离子水(用于生物或半导体芯片制造)、去离子水(用于生物或制药工艺)、饮用水(用于厨房、餐厅、喷制药工艺)、饮用水(用于厨房、餐厅、喷水池)、清洗水(用于清洗车辆、建筑物)水池)、清洗水(用于清洗车辆、建筑物)和灌溉水(用于草坪、灌木、树木等景观园和灌溉水(用于草坪、灌木、树木等景观园艺)等。由于下一级使用的水质要求较低,艺)等。由于下一级使用的水质要求较低,因而可以采用上一级使用后的出水。因而可以采用上一级使用后的出水。14技术集成:关键技术种类的长期发展创新,技术集成:关键技术种类
18、的长期发展创新,是园区可持续发展的一个决定性因素。在是园区可持续发展的一个决定性因素。在园区内推行清洁生产、实现绿色管理是实园区内推行清洁生产、实现绿色管理是实现园区可持续发展的具体途径。为此园区现园区可持续发展的具体途径。为此园区的规划和建设中,从产品设计开始,按照的规划和建设中,从产品设计开始,按照产品生命周期的原则,依据生态设计的理产品生命周期的原则,依据生态设计的理念,引进和改进现有企业的生产工艺,应念,引进和改进现有企业的生产工艺,应用高新技术、抗风险技术、园区内废物使用高新技术、抗风险技术、园区内废物使用和交换技术、信息技术、管理技术等以用和交换技术、信息技术、管理技术等以满足生态
19、工业的要求,建立最小化消耗资满足生态工业的要求,建立最小化消耗资源、极少产生废物和污染物的高新技术系源、极少产生废物和污染物的高新技术系统。统。15信息共享信息共享 配备完善的信息交换系统,或建立信息交配备完善的信息交换系统,或建立信息交换中心,是保持园区活力和不断发展的重要条换中心,是保持园区活力和不断发展的重要条件。园区内各企业之间有效的物质循环和能量件。园区内各企业之间有效的物质循环和能量集成,必须以了解彼此供求信息为前提,同时集成,必须以了解彼此供求信息为前提,同时生态工业园的建设是一个逐步发展和完善的过生态工业园的建设是一个逐步发展和完善的过程,其中需要大量的信息支持。这些信息包括程
20、,其中需要大量的信息支持。这些信息包括园区有害及无害废物的组成、废物的流向和废园区有害及无害废物的组成、废物的流向和废物的去向信息,相关生态链上产业(包括其辐物的去向信息,相关生态链上产业(包括其辐射产业)的生产信息、市场发展信息、技术信射产业)的生产信息、市场发展信息、技术信息、法律法规信息、人才信息、相关工业生态息、法律法规信息、人才信息、相关工业生态其他领域的信息等。其他领域的信息等。16设施共享设施共享 设施共享是生态工业园区的特点之一。实设施共享是生态工业园区的特点之一。实现设施共享可减少能源和资源的消耗,提高设现设施共享可减少能源和资源的消耗,提高设备的使用效率,避免重复投资。对于
21、一些资金备的使用效率,避免重复投资。对于一些资金尚不十分充足的中小型企业而言尤其重要。园尚不十分充足的中小型企业而言尤其重要。园区内的共享设施包括:区内的共享设施包括:(1)(1)基础设施基础设施(2)(2)交通工具交通工具(3)(3)仓储设施仓储设施 (4)(4)闲置的其它维护设备、施工设备等闲置的其它维护设备、施工设备等 (5)(5)培训设施等。培训设施等。17 因地制宜因地制宜 运输通达运输通达 建筑绿色化建筑绿色化 成员多样性成员多样性 成员匹配成员匹配 2)设计原则设计原则 清洁生产清洁生产 信息通畅信息通畅 多方参与多方参与 管理高效管理高效 协调发展协调发展 185、美国的生态工
22、业园、美国的生态工业园 德克萨斯州的布郎斯维尔德克萨斯州的布郎斯维尔 考考虑虑的的是是一一种种“虚虚拟拟”工工业业生生态态园园区区,其其中中的的工工业业企企业业不不一一定定位位于于同同一一地地点点,而而是是通通过过废废物物交交换换彼彼此此联联系系在在一起。一起。美美国国布布郎郎斯斯维维尔尔生生态态工工业业园园示示意意图见下页:图见下页:19 俄俄 克克 拉拉 何何 马马 州州 规规 划划 中中 的的Chactaw生态工业园生态工业园 该该园园区区的的特特点点是是利利用用该该地地区区丰丰富富的的特特定定资资源源,采采用用绿绿色色的的废废物物资资源源化化工工艺艺构构造造出出革革新新工工业业生生态态
23、链链,围围绕绕核核心心工工业业生生态态链链进进一一步步扩扩展展成成工业生态网。工业生态网。20美国美国Chactaw生态工业园区示意图(规划型)生态工业园区示意图(规划型)轮胎破轮胎破碎公司碎公司轮胎高温轮胎高温分解公司分解公司硬橡胶轮硬橡胶轮胎制造厂胎制造厂碎钢回碎钢回收厂收厂塑料生塑料生产厂产厂炭黑处理炭黑处理公司公司污水处污水处理厂理厂园区园区灌溉灌溉花房花房墨盒生产墨盒生产/回收公司回收公司塑料制塑料制品公司品公司花卉花卉新墨盒新墨盒塑料制品塑料制品小型硬质小型硬质橡胶轮胎橡胶轮胎城市污水城市污水废轮胎废轮胎废塑料废塑料空空墨盒墨盒绞钢丝绞钢丝轮胎碎片轮胎碎片塑化剂塑化剂碳黑碳黑塑料颗
24、粒塑料颗粒墨粉墨粉废热废热净化水净化水21国内生态工业园实证研究国内生态工业园实证研究 生态工业园是一个包括自然、工业和社会的生态工业园是一个包括自然、工业和社会的地域综合体;地域综合体;是依据循环经济理论和工业生态学原理而设是依据循环经济理论和工业生态学原理而设计成的一种新型工业组织形态,是生态工业计成的一种新型工业组织形态,是生态工业聚集场所。聚集场所。它通过成员之间的副产物和废物的交换、能它通过成员之间的副产物和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实现园区在经济效益和环境效益的协调发展。现园区在经济效益和环境效益的协调发展。6.6.国内
25、生态工业园区国内生态工业园区22国内生态工业园的实践国内生态工业园的实践 制定生态工业园区建设规划的园区:制定生态工业园区建设规划的园区:贵港国家生态工业示范区贵港国家生态工业示范区南海国家生态工业示范区南海国家生态工业示范区长沙黄兴国家生态工业示范园区长沙黄兴国家生态工业示范园区鲁北国家生态工业示范园鲁北国家生态工业示范园包头国家生态工业示范园区包头国家生态工业示范园区石河子国家生态工业示范园区石河子国家生态工业示范园区沱牌酿酒生态工业园区沱牌酿酒生态工业园区天津泰达生态工业园区天津泰达生态工业园区 23目前生态工业示范园区主要有两种类型。目前生态工业示范园区主要有两种类型。一一种种是是具具
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