能源基礎設施在推進生態工業園區建設中的作用研究
——以浙江杭州灣上虞經濟技術開發區為例

劉笑

（杭州灣上虞經濟技術開發區管理委員會，浙江杭州312369）

能源基礎設施在推進生態工業園區建設中的作用研究
——以浙江杭州灣上虞經濟技術開發區為例

劉笑

（杭州灣上虞經濟技術開發區管理委員會，浙江杭州312369）

生態工業園區建設是工業領域加快經濟方式轉變，推進工業生態文明建設的重要組成部分。園區層面基礎設施共享對推進園區生態化建設、構建產業共生具有重要的支撐作用。能源基礎設施越來越多地在園區生態化發展中發揮著重要作用。以杭州灣上虞經濟技術開發區為例，研究其2005年以來能源基礎設施多功能化發展對推進園區生態化發展的作用。通過拓展能源基礎設施的功能，引導熱電企業成為解決環境問題的要素，在污泥干化焚燒、有機廢氣焚燒等方面充分發揮作用；同時逐步增加清潔能源和可再生能源的利用比例，減少一次能源中煤炭的消費量。形成了能源基礎設施多功能化推進園區生態化發展的示范模式。上虞經濟技術開發區能源基礎設施多功能化顯著地推進了生態化發展，在區域循環經濟發展中承擔著分解者的重要作用，其實踐模式將為國內眾多類似化工園區的綠色低碳循環發展提供積極的借鑒和參考作用。

生態工業園區；能源基礎設施；產業共生；循環經濟；生態化發展

為實現社會經濟的可持續發展，國家大力倡導發展循環經濟，以解決經濟發展面臨的一系列環境與生態問題。生態工業園區作為實現循環經濟的重要載體，在經濟發展和環境保護中發揮著關鍵作用。生態工業園區是依據循環經濟理念、工業生態學原理和清潔生產要求而建設的一種新型工業園區，它通過理念革新、體制創新、機制創新，把不同工廠、企業、產業聯系起來，提供可持續的服務體系，形成共享資源和互換副產品的產業共生組合，建立“生產者—消費者—分解者”的循環方式，尋求物質閉環循環、能量多級利用、信息反饋，實現園區經濟的協調健康發展[1]。

國家生態工業示范園區建設在環保部、商務部、科技部三部委聯合推進下取得了顯著的成效，對推動工業生態文明的發展起到了積極的引領作用。截至2014年5月，全國共建成26個國家生態工業示范園區，59個開發區正在開展國家生態工業示范園區建設[2]。生態工業園區的建設，強化了開發區的環境管理能力，逐步完善了生態工業網絡，優化了產業布局和產業結構，提高了產業發展的環境友好性，促進了開發區的節能、節水和污染減排，開發區資源能源利用效率提高，污染物排放量減小，園內企業競爭力增強，對地方經濟發展帶動作用明顯[3]。

但不容忽視的是，我國園區數量眾多，發展水平參差不齊，工業污染防治仍面臨嚴峻的挑戰，為此需要在更大的范圍內推進生態工業園區建設。中國國家生態工業園區在發展模式方面形成了顯著的特點[4]，已基本形成了“有標準可依，依標準建設，據標準考核，示范試點帶動，建立長效機制”的路線圖，在政府主導下，通過市場和企業的協同推進，從企業微觀層面、產業集群層面、園區層面和社會層面全方位推進生態化建設實踐。其中園區層面以基礎設施共享為主要特征，對于推進園區生態化建設，構建產業共生具有重要的支撐作用，在園區更大范圍內具有較好的推廣示范意義。本研究針對能源基礎設施在推進園區生態化建設方面的作用進行實證研究。

1 基礎設施在生態工業園區建設中的作用

有學者通過對60余個國家生態工業示范園區的基礎設施建設情況分析，發現國家生態工業示范園區的基礎設施建設方面具有以下共性特征[4]：（1）市政道路、雨水、污水、自來水、電力、電信、熱力、有線電視管線，土地自然地貌平整等“多通一平”已全部實現，部分開發區還實現接通天然氣管線及無線網絡；（2）建立集中供熱、集中式污水處理廠已成為中國國家生態工業示范園區環境基礎設施建設的共同特征；（3）在開發區建立海關、商檢、金融、郵政、醫療、集中式公寓等公共服務平臺已很普遍。園區層面推進生態工業示范園區建設的重點在于完善基礎設施，這些方面更多地需要政府主導，依靠政府公共財政資源投入來完成，而開發區發展過程中建成完備的基礎設施已成為招商的基本要求和標準。

在能源基礎設施方面，“十五”以來，中國許多開發區開展了由企業獨立供熱轉為集中供熱的改造。大部分開發區實現了集中供熱，以燃煤為主的集中供熱廠“十一五”期間已基本配備尾氣二氧化硫治理，“十二五”期間進一步完善氮氧化物治理。實施集中供熱改造后，開發區的能源效率有了顯著提高，二氧化硫等污染物排放有了大幅下降。園區能源基礎設施向熱電冷多聯供，實施清潔能源和可再生能源替代煤炭，同時在解決園區主要環境問題方面也日益發揮著重要作用，這逐步成為中國生態工業園區能源基礎設施進一步發展的重要方向。一些典型的例子包括[5]：（1）北京經濟技術開發區，其在“十一五”后期實現了用天然氣替代燃煤供熱，使開發區的二氧化硫和粉塵排放大幅下降；（2）蘇州工業園區建成了“污水廠—污泥干化廠—熱電廠—集中供熱制冷中心”的循環型基礎設施產業共生體系。國際上著名的卡倫堡產業共生網絡[6]，也是以熱電廠為核心，以熱電廠為中心，與煉油廠、生物酶生產廠、石膏板廠、市政/社區等建立了包括蒸汽、熱水、電力、固體廢物綜合利用等方面的共生關系。

上述分析可見，能源基礎設施越來越多地在園區生態化發展中發揮著重要作用。進一步以杭州灣上虞經濟技術開發區（以下簡稱上虞開發區）為例，研究其2005年以來能源基礎設施多功能化發展對推進園區綠色低碳循環發展方面的作用，以期為類似園區的生態化發展提供借鑒參考。

2 上虞開發區生態工業園區建設案例研究

2.1 上虞開發區概況

上虞開發區創建于1998年，是國家發改委核準的省級開發區，浙江省14個產業集聚區之一，開發區行政規劃控制面積275 km2，整體區域布局分為東、中、西三大區域。東區規劃控制面積80 km2，其中21 km2建成區重在發展精細化工及生物醫藥產業，新圍墾的東一區、東二區重點發展汽車及零部件、機電裝備、新型材料產業；中區規劃控制面積80 km2，依托嘉紹跨江大橋，規劃了30.5 km2的杭州灣濱海新城，重點發展行政、商貿、科研及物流產業；西區規劃控制面積115 km2，是目前紹興正在建設的500 km2的濱海新城的核心區，由上虞、紹興聯合開發。

上虞開發區已形成“一區三園”的發展格局，包括精細化工區、東一區東二區高端新興產業集聚區和濱海新城綜合商務區。精細化工區已基本建設完成，東一區、東二區和濱海新城剛啟動建設。上虞開發區精細化工建成區以民營經濟為主體，建立了染料、醫藥、專用精細化學品等精細化工優勢領域，培育了一大批在國內外頗具影響力的精細化工龍頭企業和產品，企業的技術水平及產品的市場份額在國內外處于領先地位。2013年開發區規模以上企業實現工業總產值700億元，占全區規上企業工業總產值的45%，是上虞經濟發展的主戰場、主陣地和主力軍。

上虞開發區自2005年環境整治摘帽以來，“一年一個主題”持續加強環境管理，開展了強制清潔生產審核、“811”系列行動、污水排放強制削減、5個強制、DCS及緊急停車系統、重污染項目強制淘汰、VOCs治理、企業水平衡測試、燃煤鍋爐替代、安全生產及環境保護“一廠一策”、化工標準化生產等一系列措施，切實提高安全生產水平。上虞開發區在“十一五”持續高強度環境整治取得初步成效的基礎上，以生態工業園區建設為平臺，以期向更高的環境保護目標邁進。開發區把生態化建設列入園區工作的重中之重，通過不斷加大環保基礎設施建設、持續安全環境整治，企業環境保護意識由被動轉向主動，環保投入持續加大，安全生產、環境保護已深入企業日常生產經營的各個環節。2013年4月，環保部、商務部、科技部正式將上虞開發區列入國家生態工業示范園區創建名單，成為“十八大”后首批通過國家生態工業示范園區建設規劃論證的園區之一，也是浙江省首家通過創建規劃評審的省級開發區。同時，開發區于2013年11月成功獲批國家級經濟技術開發區。

如何在前期環境整治取得初步成效的基礎上，以生態工業園區建設為載體，實現以民營經濟為主體的傳統園區向新興產業為代表的綜合類園區轉型升級，如何在轉型過程中實現產業升級和綠色發展，根本上解決環境問題，是上虞開發區進一步轉變發展方式，踐行生態文明發展面臨的重要挑戰。上虞開發區以能源基礎設施為重要突破口，積極探索生態化發展的路徑。

2.2 上虞開發區能源基礎設施現狀分析

上虞開發區大力投入基礎設施建設，服務于生態化發展。在能源基礎設施方面，開發區2005年建成集中供熱，建有兩座熱電廠（其中一座為垃圾焚燒發電）；已全部淘汰企業燃煤蒸汽鍋爐，實現集中供熱全覆蓋。

開發區結合產業發展需求，配套建有固廢焚燒、垃圾焚燒發電等設施。開發區企業的生活垃圾及上虞市的生活垃圾由垃圾焚燒發電廠處理。上虞市政府于2010年起要求污水處理廠污泥需經干化后焚燒，2012年起均不再允許填埋。2011年春暉環保能源污泥干化焚燒裝置建成試運行，污水廠50%的污泥被干化焚燒。2012年開發區生物質發電建成試運營，同時還建成年處理能力9 000 t的危險廢物焚燒裝置。

供電方面，開發區已建有多個110 kV、220 kV變電站，均采用雙回路不間斷供電，并正在規劃實施500 kV供電系統。上虞開發區有450余臺變壓器，基本為S9系列，S7型變壓器已全部淘汰，S11型變壓器比例仍很小。園區積極推動S11型變壓器替代S9型，降低空載損耗和運行成本。大部分企業的變壓器功率因數在0.5～0.7。上虞開發區2008年開始逐家企業進行用電指導，主要通過增加電容，提高變壓器的功率因數至0.9以上。

上虞開發區現階段面臨的主要環境問題除廢水和固廢排放減量化外，揮發性有機污染物減排也是面臨的重要挑戰。開發區一些VOCs排放量較大的企業充分依托鄰近能源基礎設施的優勢，將廢氣及污水處理廠厭氧端的尾氣引入能源基礎設施的鍋爐補風系統焚燒，較好地解決了之前困擾的尾氣治理難題。

2.3 上虞開發區能源基礎設施多功能化演變及能源產出率分析

圖1為上虞開發區2007—2012年能量流，從圖中可以清晰地看到開發區能源基礎設施多功能化演變過程。化學能利用、垃圾發電、污泥發電、生物質發電是上虞開發區能源基礎設施多功能化的重要特點。

上虞開發區的能源代謝鏈基本組成如下：（1）開發區建有二座獨立熱電廠給區內企業提供蒸汽，垃圾焚燒發電廠也為區內企業提供蒸汽；（2）區內染料生產龍頭企業利用硫磺制酸的化學反應熱副產蒸汽并發電，產出的低壓蒸汽供染料生產使用，實現化學反應熱綜合利用；（3）熱電廠還建設了生物質發電、污泥焚燒發電設施，在解決污水處理廠污泥處理問題、農田秸稈廢物的同時，實現熱電聯供，進一步拓展了園區的能源代謝鏈。污泥發電廠將在解決園區污水處理廠污泥方面發揮重要作用，在已建污泥發電項目的基礎上進一步擴大污泥發電的規模，徹底實現污水處理廠污泥零排放。

上虞開發區積極實施能源結構的戰略性調整，園區能源結構將形成煤炭、電力、天然氣為主，垃圾發電、生物能等多種清潔能源混合使用的能源結構。上虞開發區春暉環保能源公司垃圾焚燒發電、污泥焚燒發電、生物質焚燒發電項目已相繼投產運行。2012年焚燒生活垃圾19.9萬t（熱值為3 765.6 kJ）、焚燒污泥4.3萬t（熱值為6 276 kJ）、焚燒生物質 4.02萬 t（熱值為14 644 kJ），三者折標煤后占開發區總能源消耗的11%左右。在距離廠址周邊50 km范圍內，每年可獲得生物質總量約為16.18萬t（折合標煤量約8.15萬t）），預計2015年可再生能源占比將達到15%左右。園區已建設高壓天然氣管道，將為園區企業提供設計壓力為4 MPa的優質天然氣，2015年供氣能力將達到15萬m3/d。

圖1 2007—2012年上虞開發區能量流

上虞開發區在能源結構持續優化的同時，其能源產出率也逐步提高。表1為上虞開發區2007—2012年的綜合能耗和能源產出率。

表1 2007—2012年開發區綜合能耗及能源產出率

2012年與2007年相比，能耗總量上升29%，能源產出率提高143%，能源基礎設施之一杭協熱電的發電煤耗由242 g/kW·h降至162 g/kW·h，春暉環保能源的發電煤耗由307 g/kW·h降至191 g/kW·h，能源效率顯著提高[7]。

3 結論

上虞開發區通過拓展能源基礎設施的功能，引導熱電企業成為解決區域環境問題的關鍵要素，在污泥干化焚燒、有機廢氣焚燒、生物質綜合利用等方面充分發揮作用；通過逐步增加清潔能源和可再生能源的利用比例，減少一次能源中煤炭的消費量，形成了能源基礎設施多功能化推進園區生態化發展的示范模式。上虞開發區以能源基礎設施多功能化推進生態工業園區建設的實踐，將為國內眾多類似化工園區的綠色低碳循環發展提供積極的借鑒和參考作用。

對國內同類開發區而言，新規劃建設的熱電基礎設施或已有設施升級改造中，應積極拓展其服務功能，在實現蒸汽、電、熱水、冷、純水等多聯供的同時，引導能源基礎設施成為解決區域環境問題的重要載體，在區域循環經濟發展中承擔分解者作用的獨特優勢。

[1]環境保護部.綜合類生態工業園區標準(HJ274-2009)[S].http:// kjs.m ep.gov.cn/hjbhbz/bzw b/other/qt/200907/t20090701_ 153712.htm

[2]環保部科技標準司.國家生態工業示范園區名單[S].http://kjs. m ep.gov.cn/stgysfyq/m/201302/t20130222_248379.htm l.

[3]田金平，劉巍，賴玢潔，等.中國生態工業園區發展的經濟和環境績效研究[J].中國人口資源與環境，2012，22(11)：119-122.

[4]田金平，劉巍，李星，等.中國生態工業園區發展模式研究[J].中國人口資源與環境，2012，22(7)：60-66.

[5] 環境保護部科技標準司.國家生態工業示范園區材料匯編[C].蘇州：第二次國家生態工業示范園區建設工作會議，2011，11.

[6]Chertow M，Ehren fe ld J，Organizing Self-Organizing System s[J].Journalof Industrial Ecology，2012，16(1):13-27.

[7]中國電力企業聯合會規劃與統計信息部.電力工業統計資料匯編2012[M].北京：中國電力企業聯合會出版，2013.

Empirical study of the role of energy infrastructure in facilitating eco-industrial park development

LIU Xiao
（Hangzhou Bay Shangyu Economic-Technology Development Area,Hangzhou 312369,China）

Eco-industrial park (EIP)has been a proven to im prove material-energy efficiency and facilitate the transform ation of the industrialeconom y developm ent pattern.At the m eso-levelof industrial park,infrastructure sharing has p layed a crucial role in prom oting eco-industrial park developm ent and fostering industrial sym biosis,of w hich energy infrastructure is particularly im portant.This study carried out an em piricalanalysis of the m ulti-functionalization of com bined heat and pow er in Hangzhou Bay Shangyu Econom ic-Technology Developm ent Area (HSEDA)and the performance there of.The energy infrastructure in HSEDA has been playing both a energy supp lier in the park and a scavenger in local area,so as to reduce sludge and odorous-off gas of centralized w astew ater treatm ent plant. M oreover,the structure of energy input in the HESDA has been optim ized and the share of clean-renew able energy has been increasing rapidly,thus the consum ption of coal is alm ost kept stable.The m ulti-functionalization and scavenger role-playing of HSEDA's energy infrastructure w illm ake sense to the sim ilar industrial park to facilitate eco-industrial im portant developm ent.

eco-industrial park;energy infrastructure;industrial sym biosis;circular econom y;eco-industrial developm ent

F062.2；X321

：A

：1674-0912（2014）09-0004-04

2014-06-16）

劉笑（1980-），男，浙江上虞人，理學士，工程師，專業方向：冶化專業。