（生态学专业论文）虚拟生态工业园理论研究及实证分析.pdf

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 ii 摘摘 要要 我国对生态工业园目前还处于试点阶段，其理论研究还不成熟，尚未形成以循 环经济为主线的产业体系，仍在探索之中。本研究希望通过对虚拟生态工业园这个 新概念的初步研究，提出适应我国国情的生态工业园建设理论模式。 本文拟综合可支撑和应用于虚拟生态工业园的相关理论，采用定性分析、理论 与实证相结合的研究方法开展研究工作。 本文主要研究成果为： （1）总结了我国在工业园和国内外在生态工业园建设过 程中取得的成功经验和失败教训，为构建虚拟生态工业园提供借鉴，并就国内外虚 拟生态工业园的研究现状和实践进行了简单回顾与评述； （2）通过对循环经济理论、 产业生态理论、生态学理论、系统科学理论等理论的回顾，为进一步深入研究生态 产业系统构建了相应的理论支撑； （3）对虚拟生态工业园的概念、特征、优势进行 了阐述，对虚拟生态工业园的结构、功能等进行了系统的理论探讨，为指导建设虚 拟生态工业园提供理论基础； （4）对虚拟生态工业园的建设条件、运行条件、运行 模式等进行了系统的方法学讨论，为指导建设虚拟生态工业园提供了操作方式； （5） 从理论上和操作方式上，说明了我国建立虚拟生态工业园的必要性，对长三角经济 地区构建虚拟生态工业园的意义和有利条件、存在的障碍进行了分析，进行了构建 虚拟生态工业园的实践探讨，同时提出相关的支持措施。 本研究的创新点，主要是针对我国生态工业园的构建以及传统工业园的生态化 改造的不同，基于相关理论，提出了虚实结合的虚拟生态工业园模式。即，在现有 的实体工业园、生态工业园基础上构建虚拟生态工业园。以长三角经济区为例子， 进行了实证分析。 关键词关键词：循环经济 虚拟生态工业园 长三角经济圈 构建模式 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 iii abstract in our country, eco-industrial park is still in the pilot stage, is not yet ripe for theoretical research, has been formed to recycle the main line of economic production system are explored. the hope of virtual eco-industrial park this new concept in a preliminary study made in china, the eco-industrial park building theoretical models. this paper can be integrated and used to support virtual eco-industrial park in theory, qualitative analysis, theoretical and empirical studies combining the methods of research. in this paper, key findings : (1) summed up the industrial park in china and abroad in the eco-industrial park construction process of the successful operation and failures, in order to build a virtual eco-industrial park for reference, and domestic and international virtual eco-industrial park in the status quo and practice with a brief review and comments; (2) adoption of the economic cycle theory, the theory of industrial ecology, ecological theory, the system of scientific theories theories, for further in-depth study of virtual eco-industrial park construction corresponding to the theoretical support; (3) adoption of virtual eco-industrial park concept, characteristics, advantages described, the virtual eco-industrial park structure function of the system of theoretical discussion and guidance for building virtual eco-industrial park provide a theoretical basis; (4) based on virtual eco-industrial park for the construction, operation conditions, operation mode for the systems methodology discussed guiding the construction of virtual eco-industrial park to provide a mode of operation; (5) in theory and practices on the basis of note our virtual eco-industrial park necessity yangtze river delta economic region to build virtual eco-industrial park and the significance of favorable conditions, the existence of barriers to the analysis, construction of the virtual eco-industrial park practice, together with relevant support measures. the innovative, is mainly directed against chinas ecological construction of the industrial park, as well as traditional ecological industrial parks of different transformation, based on relevant theories, judging by the combination of virtual eco-industrial park model. that the existing entity industrial parks, eco-industrial park constructed on the basis of virtual eco-industrial park. in the yangtze river delta economic zone, for example, the empirical analysis for virtual eco-industrial park industry chain link, risk evaluation and further study is needed. key word: circular economy; virtual eco-industrial park; yangtze river delta economic zone; building framework. 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 i 前前 言言 改革开放以来，我国经济发展取得了举世公认的伟大成就，但到目前为止还没 有完全转变“高投入、高消耗、高排放、难循环、低效率”的粗放型经济增长方式， 还没有形成从资源到产品再到资源的循环经济模式。我国经济发展过程中面临的资 源约束日益凸现。10 年来，围绕转变经济增长方式，全国上下作出艰巨的努力，取 得了初步的成效，主要体现在积极发展循环经济，改进产品设计和制造工艺，制定 政策，支持企业开展节能、节水、节材和资源综合利用等方面的技术改造；通过各 种手段逐步淘汰浪费资源、污染环境的工艺、技术和产品等。 然而，我国在如何发展循环经济的路径选择上仍然存在着种种误区。统一的政 策、立法并赋予必要的经济、行政手段是必要的，但中国各地区发展极不平衡，决 定了推进循环经济必须从实际出发， 在点上突破， “由点带面、 循序渐进、 重点突破” 。 推进循环经济必须选择发展基础好的区域来进行，只有发展基础较好的地区才有可 能为“减量化原则(reduce)、再使用原则(reuse)、再循环原则(recycle )”即“3r” 原则提供全新的理念、先进的技术、雄厚的物质的支撑。 文章提出选择虚拟工业园区作为推进循环经济的点是最适当的。工业园区是推 进循环经济的最为重要和理想的载体，但其发展的模式没有彻底打破传统经济的增 长方式，要使之成为推进循环经济的载体，为全国循环经济的发展作出示范，就必 须探索一个适合中国国情的工业园模式，同时在此基础上发展虚拟生态工业园，是 我国工业园区的以后的主要发展方向。 我国生态工业园区的建设是风险与机遇并存，中国有许多自己的优势，但也存 在着一系列不利的因素。本文从发展的角度，总结了我国工业园区发展轨迹，揭示 传统工业园区建设模式的缺失。在借鉴国外生态工业园区和虚拟生态工业园发展的 成功经验的基础上，同时结合我国现实情况，提出我国构建虚拟生态工业园的设想， 建立具有普遍意义的虚拟生态工业园的理论框架,并且以长三角经济圈为例子，进行 了实证分析，构建出一个以现有的生态工业园为基础的虚拟的生态工业园模式，就 相关的支撑体系建设提出若干建议。 独创性声明 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密囗 ，在 年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密口。 （请在以上方框内打“”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 研究背景和目的研究背景和目的 1.1.1 研究背景 随着工业生产的发展，人类在不断满足日益增长的物质需要的同时也造成了资 源的大量消耗和环境的污染，阻碍了可持续发展的进程。生态工业的理论为许多国 家改造工业园指明了方向，也是我国第三代工业园发展的主要目标，当前我国广泛 开展生态工业园区的规划和建设，但缺乏对超越工业园区范围（如城市层次）的生 态工业系统做深入研究1， 我们把这种区域范围内企业联合所形成的共生体系称为虚 拟生态工业园2，这一生态工业园的独特形式正在国外发挥着越来越大的作用。 生态工业园的分类因其划分标准不同而纷繁不一，lowe(1997)认为生态工业园 区建设可分为两条路径：一种在特定园区内进行工业集中，另一种是将范围扩大到 区域内的生态产业链合作，即把生态工业园按 lowe 的观点分为两大类：共区型生态 工业园、虚拟生态工业园。 共区型生态工业园(co-located eco-industrial park)，就是在特定的地方建立,由若 干家不同的企业相邻构成的混合工业园，园区内效法自然生态系统规律,在企业系统 间寻找最佳的物质流、能量流、信息流交换,使得一家工厂的废气、废热、废水、废 物成为另一家工厂的原料和能源，企业间形成生态链结合的共生模式,整个系统闭路 循环。其中最典型的就是我们所熟知的丹麦卡伦堡生态工业园。共区型生态工业园 也是我国现在倡导的主要发展模式。 虚拟生态工业园(virtual eco-industrial park)，就是生态工业园区内的企业不一定 聚集在相邻的地理范围内，他们也可以是分散在一定区域内的，只要它们是按照工 业生态学的原理进行组织和运转,仍然可以组成一个“事实上的”生态工业园。虚拟 生态工业园借助于计算机模型和数据库，在计算机上建立其成员间的物料或者能量 的联系，为入园企业提供信息和指导。这种模式还可以省去一般建园所需要的昂贵 的购地费用，避免进行工厂的迁址工作，具有很大的灵活性，如果相关的企业位于 1 郭莉，苏敬勤.生态工业系统研究述评与展望j.中国地质大学学报，2004，6：1923 2 e. cohen-rosenthal. designing eco-industrial parks: a syn-thesis of some experiencesj. journal of cleaner production，1998, (3):181188 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 在同一地区，距离较近，还可以降低运输成本。虚拟生态工业园是本文着重研究的 模式。 生态工业园现在我国还正处于试点阶段，其成熟还需经历几个时期，在当前情 况之下，对某些地理位置优越、企业数量及分布合适的地区，合理地建设虚拟型的 生态园区应该更具有经济价值和产业效益。由于虚拟生态工业园还是新兴事物，国 内企业对它的认识不够，不能充分认识其中蕴含的理念和经济效益，地方政府也还 没有明确指导机构促使虚拟园区的建设，缺少相应的补贴和税收政策来强化企业的 采购行为。综合这些因素从实用角度看，今后一段时间，我国虚拟生态园区建设主 要应采用和共区生态园相结合的模式，在一定区域内实现共区企业与散点企业的协 同发展。 1.1.2 研究目的 我国对生态工业园目前还处于试点阶段，其理论研究还不成熟，还没有形成以 循环经济为主线的产业体系，适应我国国情的生态工业园建设理论模式尚在探索之 中，更缺少虚拟生态工业园的理论研究。目前，生态工业园在我国现在如火如荼的 建设，但是，同时又出现一些新的问题，例如名义是生态工业园，实际上并没有达 到环境保护标准，更不用说达到生态工业园的要求了，同时还引发新一轮的圈地运 动。因此在中国土地资源紧缺，环境污染严重，产业结构不合理的情况下，如何才 能建立真正意义上的生态工业园，是值得思考的问题。 本文主要针对我国的国情，借鉴国内外生态工业园发展的经验，对虚拟生态工 业园理论进行了深入的分析，并对在长三角区域建立虚拟生态工业园提出构想，并 进行论证和分析。 1.2 我国工业园建设经验及教训我国工业园建设经验及教训 工业园区建设曾经对于我国各地产业结构战略性调整和升级至关重要。一方面， 工业园区构筑了结构调整和产业升级的平台，促进了各地招商引资工作，并以园区 建设为契机，进一步转变政府职能，增强服务观念和提高服务水平；另一方面，工 业园区遍地开花和投资风险大等问题，又成为我国工业化道路上的隐忧。但市场竞 争的加剧以及国际资本流动性的提高，给工业园区的建设带来了强大的国际竞争压 力。加入 wto 后，外资在国民经济中已经举足轻重而且还在快速增强。随着外资大 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 3 量进入，为抢占吸引外资的制高点，各地建设和经营工业园区的竞争也将白热化， 营建工业园区的风险也随之增加。而且，我国在新国际分工中处于受控制、被选择 的地位，很多企业在从事价值锥的低增值环节。进入稍后还受制于技术壁垒和绿色 壁垒等非关税壁垒。一旦低成本优势丧失，会遇到残酷的产业转移和工业园区空洞 化的危机。也就是说，我国很多工业园区不一定能够永续发展。 我国加入 wto 后工业园区的发展环境发生了转变，优惠政策将逐渐削弱，我 国工业园区发展和建设已经不能沿袭早期的模式。一方面，困区需要降低对政府扶 持的依赖性，从而在公正、透明的基础上展开竞争；另一方面需要以产业集群思 维提升工业园区的发展水平。需要依托地方集群优势，促进本地企业在与跨国公司 的竞争与合作、交易与交流中实现双赢互动，使园区企业脱离低成本竞争的陷阱， 在创新基础上参与全球竞争。 尤其在环境治理和资源保护方面非常值得重视。 工业园区发展可能产生的主要生态环境问题（图 11）是：环境污染，资源、 能源问题，生态破坏问题等。这些问题及其交互作用影响，严重制约着工业园区的 建设和可持续发展3。 图11 工业园区可能产生的环境影响 例如，浙江的工业基础是建立在乡镇工业上的，以加工工业的“小产品”居多， 形成了“一村一品” 、 “一乡一业的区域特色经济，但是“处处点火，村村冒烟”的 个体分散经营方式， 也造成严重的环境污染。 上世纪 90 年代以来， 针对产业集群 “一 村一品” 、 “一乡一业”的分散经营方式带来的环境污染，浙江采取了把企业集中起 来进行规范化工业园区管理模式，对“三废”进行集中统一的治理。如温州市政府对 3刘隽，张利军，纪涛.中国工业园区环境管理的探讨j.环境科学与技术，2005，2（28） ：5860 工业园 景观的破坏 臭氧消耗和温 室气体的排放 栖息地的破坏 空气的污染 废物 排放 土壤污染导 致土地资源 流失 固体废物处理 噪声、光污染 和交通问题 有毒化学物品 海洋污染淡水污染有害废物威胁 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 4 污染严重的电镀加工企业和制革企业实行集中生产、集中治理的办法，先后建成平 阳水头制革基地、鹿城制革基地、永嘉黄田电镀基地等近 20 个。然而，园区的集中 管理虽然减少了治污成本，对生态环境的破坏起到一定的缓解作用，但据环保部门 调查，目前一些园区特别是化工、医药、制革工业园区的环境问题还是比较突出4。 据2003年一份对全国24省市区的调查报告显示， 目前中国各类开发区已达3837 家（与当初建设部统计的范围不同） 。其中经过国务院批准的只有 232 家，省级批准 的 1019 家。据不完全统计，各类开发区规划面积已经达到 3.6 万平方公里，这个数 据比 1993 年的 1.5 万平方公里，又多出 2.1 万平方公里，也超过了现有城镇建设用 地的总量5。 近几年来，不少地方以“公共利益”为由，兴起了以地方政府为主导，以开发区、 大学城、工业园等为对象的新一轮的“圈地运动”。然而许多开发区、园区由于后期 资金、项目得不到落实，“圈”而不“用”，“开”而不“发”，导致大量土地闲置，大大降 低了土地资源的利用效率。开发园区将宝贵的耕地圈着“晒太阳”，而农民却处于无 地、无保障的困难境地。据国土资源部今年 3 月份公布的数据：2003 年全国耕地面 积减少了 3800 多万亩，其中仅建设占用耕地就达 343.7 万亩，比上年增长 176。 近几年，住宅、写字楼、商业地产“调控”风声吃紧，地产投资又转向了工业地 产。由于其高额的回报率，众多的工业园区一哄而上开始了“圈地运动”，带来了全 国性的用地紧张。 1.3 国内外生态工业园建设经验及教训国内外生态工业园建设经验及教训 1.3.1 国内外生态工业园区建设的经验 1) 积极的政策扶持和引导 国外生态工业和生态工业园发展的经验表明，政策的引导和扶持是生态工业和 生态工业园区建设之初特别需要的。以法律、规章的形式把“减量化、再利用、再 循环”的要求和一些具体措施确定下来,使其具有强制性，这种措施的实际效果比较 4 郑恒.生态工业园区模式在浙江产业集群中的运用j. 浙江经济，2005，1617 5 人民网 6 国土资源信息网 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 5 明显7。为推进生态工业和生态工业园区的发展，美国、丹麦等先进国家都采取了大 力扶持的政策。目前，我国的生态工业建设还处于初级发展阶段，各地方各自为政， 还缺乏全面统一的规划指导，也缺乏统一的生态工业和生态工业园区建设的法律法 规。因此，为推进我国生态工业园区的迅速发展，需要中央政府和地方政府的大力 支持和推动，通过提供各种优惠政策，如金融、人员培训、税收等方面推动生态工 业的发展和鼓励企业进入生态工业园，并提倡在园区内建立生态产业链，形成工业 共生网络。同时，还要制订必要的统一法律法规，对生态工业园的发展加以规范， 做到有法可依，有章可循。 2）通过大力改造传统工业园区，促进生态工业圈区的发展 目前，我国各地都已建立了数量众多的、规模不一的传统工业园区，生态工业 园区的建设应立足于对现有的传统工业园区的改造，而不是大量建立新园区。通过 对园区内企业的技术经济联系按照工业生态学原则进行重新整合或引进若干能够建 立共生关系的企业，就可以将传统工业园区改造为生态工业园区。这样既有利于传 统工业园区的发展，又可以节省大量投资。波茨卡(potts carr)认为： “生态工业园区 不是一种发展的时尚，而是对传统工业土地利用的一种切实可行选择。 8”国外不少 生态工业园区就是通过对传统工业园区改造而成的。如切克托(choctaw)生态工业园 就是在著名的切克托商业和工业园基础上发展起来的。 3）建立健全的专门管理机构，以引导生态工业园区的建设 为更好地发展生态工业园，国外的许多政府都建立了专门的管理机构。如美国 政府就建立了pcsd来推进可持续发展，为支持生态工业园等生态产业的建设，美国 政府还在总统可持续发展委员会下专门设立了一个“生态工业园区特别工作组”。 泰国也专门设立了工业园管理局，其总部正在建立一个地理信息系统。该系统将所 有的工业园区进行联网，以收集每个园区的基本环境信息，从而提高环境管理效率。 而在当前我国还缺乏统一的专门机构来指导生态工业园区的建设，国家应尽快建立 专门的管理机构来推进生态工业园的发展。 .4）重视生态工业园区信息系统的建设 生态工业园区的建立与完善是一个长期复杂的过程， 需要大量的信息支持， 如园 区内企业的生产信息、市场信息、可利用的新型清洁生产工艺等等，然而这些信息 7 高兴波，刘成杰.循环经济发展的国际比较与政策j.经济纵横，2006，1：4648 8 黄永辉.国外发展循环经济概况j.上海建设科技，2001(3)：1921 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 6 又不可能由单一企业或组织完成，同时为了节省费用，必须建立灵敏的园区信息网 络所以，必须建设生态工业园区信息系统，将生态工业园区各组成单元连成一个整 体，通过相互间及时的信息交流，实现各单元间资源相互利用的最优化。建立管理 信息系统，实现信息共享(包括园区内信息的共享和园区与外界的信息交流)，这也 是生态工业园区保持活力和不断发展的重要条件。同时, 企业间通过建立工业共生 网络实现良好的环境绩效, 为改善与当地社区的关系提供了可行的途径 9。 1.3.2 我国生态工业园建设过程中存在的主要问题 1）成为新一轮的圈地运动 在生态工业园浪潮席卷下，许多地方再次出现圈地运动，以建立生态工业园为 理由，有的土地被转化为其他用途。江西省某县采访，发现这个人口不足60万的小 县城里竟然有3个规模庞大的工业园区 10。疯狂的圈地使得农业用地锐减，也造成房 地产市场的混乱，现在就是郑州、重庆这些中西部的地方，圈地也使得房价飞涨。 2）环境管理不到位 一些生态工业园区由于环保设备未达标，建成之际就变成了“污染集中排放地”。 据第一财经日报报道，2006年底，中国荷兰可持续发展项目组有关专家表示， 近年来，我国各地拥有生态工业园头衔的工业园纷纷出现，但实际上有很多生态工 业园只不过是名义上的，其经营方式仍然很粗放，甚至有些生态工业园中的企业仍 然在没有节制地排放废弃物，成为一个个“污染群”。 3）基础设施建设滞后 建设生态工业园需要有良好的基础设施支撑。与传统的工业园区相比，生态工 业园除了通常所说的“五通一平”、“七通一平”外(七通是指上下水通、路通、电 讯通、煤气通、电通、热力通，一平是指场地平整)，还要考虑到工业经济循环的需 要所必须的废物利用、能量梯级利用、中水回用等多种管道设施和线路，而目前许 多正在建设的生态工业园区在这方面的建设是不够的，若按照园区设计要求建设， 则投资额是极其巨大的。因此，发展生态工业和循环经济，进行能源梯级利用和废 水循环利用存在不小的困难，需要投入大量的资金进行管网改造。 9 尹建华, 王兆华. 生态工业园我国在产业层面发展循环经济的战略选择j. 工业技术经济，2006， (1) ： 911 10 人民网. 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 7 4）物质流：组细不匀，需要进行补链和优化 理想状态的生态工业园是能形成物质闭路循环，上游和下游实现物质流平衡存 在一个动态的调整过程。但我国工业园区这种物质流粗细不匀现象尤其突出。 原因有两个，一是，不少地方在建设工业园区的过程中，只重视引进企业的数 量和招商的资金量大小，忽视了产业连接，忽视了产业关联度。园区内企业大多只 是地理空间上的集聚，只是企业的简单“堆砌”，尚未建立真正的企业集群。在这 些园区中，高科技产业和传统产业并存，清洁生产企业与环境污染、资源浪费严重 的企业并存，不同行业和产业并存，但这些行业和产业间关联性并不强，大多数工 业园区呈现一种杂乱无章的状态。2006年8月，全国人大常委会执法检查组公布的执 法检查报告显示，我国工业固体废物综合利用率只有56.1%，而国外先进的生态工业 园已基本上实现“零排放”。我国工业固体废物的减量化工作进展迟缓，产生量呈逐 年上升趋势，堆存量越来越多 11。 5）能量流：热电联产不够，分散供热现象严重 能量的多级梯度利用是生态工业园的一个基本特征。然而，我国许多工业园区 远没有达到这个要求，突出地表现在热电联产不够，分散供热现象严重。以地处上 海市的工业园区为例，上海市共有工业园区83家，其中国家级5家，市级13家，而提 供集中供热的园区非常有限，国家级工业园区有3家提供集中供热，市级工业园区只 有4家提供集中供热，全部工业园区中实施热电联供的仅2家，比例非常低。上海市 的工业园区尚且如此，全国其他地区工业园区能源多级利用状况则更不容乐观。 6）信息流：信息系统建设滞后，缺乏人才 现代化的生态工业园区需要先进的信息技术、网络技术提供支撑，以保证信息 的畅通和充分交换。但是，我国许多工业园区在建设生态工业园区时遇到信息化、 网络化建设滞后，人才匮乏的问题。目前迫切需要通过培训，提高相关人员的技能， 不断学习该领域的新知识，以保证生态工业的持续发展。 7）系统的稳定性不够 美国早期eips的代表cape charles工业园、芬兰东部城市joensuu的sirkkala发 电厂项目，在运营过程中由于地理位置偏僻、经济支持困难以及生态化链接技术不 充足等原因，相继出现了园区结构剧烈变化、系统失稳等情况，sirkkala发电厂生 态工业项目甚至濒临解体。即使在被全世界公推为典范的丹麦kalundborg生态工业 11 中国经济网. 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 8 园中，也出现了不稳定迹象。1995年由于asnaesvaerket火电厂使用了含钒木油，导 致下游gyproc生产的石膏中大量含钒，造成了人体健康风险，火电厂也被迫大量追 加投资改进其设备。正如baldwin和ridgway ( 2004 )所说:“对卡伦堡而言，技术 变化、革新、外部的新压力(比如法律和公众压力，新能源，新材料)、合并和接管 等变化都会使整个系统承受显著影响，甚至有可能使系统坍塌冈。” 我国最早一批开始生态工业建设的某著名工业园区由于继任领导在产业布局和 发展战略上有不同认识，着手对过去已经长期运行的企业工艺流程进行重组，结果 切断了原来上下游企业之间的废料一产品循环流动途径，使原先的一些生态工业链 条发生断裂、变动，系统稳定性遭到破坏 12。 8）可应用的生态工业技术储备不足 生态园区的改造和建设是个系统工程，需要系统化的技术，包括规划技术、信 息技术、物流联接技术、能源综合利用技术、水重复利用技术等。但要全面应用这 些技术，不少园区感到难度很大，有的技术目前还不成熟。因此，国家需要加强生 态技术的研发，并创造条件推广应用这些科学技术。但目前国内实用化的新技术不 多，可以推广应用的更少。国家信息中心副主任李凯称很多生态工业园的规划非常 宏伟，物质与能量的交换网络非常复杂，设计也极其完备，但实际上这些规划的物 质与能量交换是否可行却鲜见论证。” 9）有关生态工业园政策力度不够 为了配合我国生态工业示范园区的建设，我国环境部门和地方政府出台了一系 列的政策法规。地方政府也为促进当地生态工业园区建设制定的一系列政策法规。 但是，总体来说，我国有关生态工业园区的政策落后于实践，属于“亡羊补牢型”， 这是我国生态工业园区发展政策最突出的问题 13。首先，从时间维度来看，政策出 台落后于实践。其次，从效果维度来看，政策是“灭火”而非“防火”。另外我国 生态工业园区发展不平衡，各个园区所处的地区、涉及的行业各不相同，因而在政 策涉及上缺乏总体设计，增加了政策之问的协调难度。还有由于生态工业在国内起 步较晚，对生态工业的理论研究不够深入，我国对生态工业园区的宣传政策不够充 足，尚未形成宣传政策体系。 10）缺乏市场运行机制 12 段宁，邓华.我国生态工业园区稳定性的调研报告j.环境保护，2005，12：6680 13 吴鸣，张嘉，钟书华等.我国生态工业园区发展政策的缺陷及其矫正.科学管理研究，2006，24（6） ：2629 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 9 生态工业园建设比较成功的多以发达国家为主，这些国家基本上都已经进入了 后工业化时代，在很多的生产领域都拥有先进的生产工艺、掌握了大量的先进技术 和熟练的市场经营的方法和技巧。我国许多生态工业园都是由政府出面推动和规划， 通过一些行政手段让一些企业参与生态工业园的实践，这种与市场脱节的模式未必 可行。政府应该只能充当一个服务者而不是指挥者，不能使用一些强制的行政手段 来推选这些项目。 11）生态工业园区建设评价标准需完善 需要进一步完善目前生态工业园区建设标准存在问题表现在三个方面：一是指 标遗漏，比如，对于每年应吸纳多少中小企业或乡镇企业进入工业园区发展没有相 应的考核指标，不利于引导工业企业向园区集中；二是指标设置错位，比如，对经 济增长方面的考核指标要求过高；三是存在多余的指标，比如，静脉产业生态园区 中的“园区旅游观光、参观学习人数”指标事实上就没有必要设置。 1.4 国内外虚拟生态工业园的研究现状国内外虚拟生态工业园的研究现状 1.4.1 国外虚拟生态工业园的研究现状 建立虚拟生态工业园的经典案例是在美国德克萨斯州的布朗斯维尔工业园 (brownsville eco-industrial park)14,因其拥有港口的便利优势,范围跨越了布朗斯维尔 和邻近墨西哥的塔莫罗斯市。区域内各个企业的情况先经过统计，研究小组利用开 发的数据库管理这些数据，其中涉及到它们之间的原料和副产品的数量、种类及使 用成本，这样可以方便的利用现有资源，降低废物的产生,并在当地成员的基础上， 不断引进周边新的企业担当“补链”角色，这样在不需要重新建设的同时就达到了 向生态工业的转换升级。由靛蓝开发公司及三角研究所组成的项目工作团队，调查 选定的当地公司，在跨国界边境地区定义出生公司，在跨国界边境地区定义出生态 工业园区潜在成员。研究过程中揭露了在 brownsville 港口一带，连结地区内其它公 司以建造一个工业园区的可能性。规划中，生态工业园的规划人员考虑将该园区建 成一种“虚拟”生态工业园，能够共享物质、能源的企业不必进行搬迁而同样参与 工业园的运作，还包括招募新的工业企业来与现有企业互补和增强废物交换。生态 14 r.r. heeres. eco-industrial park initiatives in the usa andthe netherlands: first lessonsj. journal of cleaner produc-tion, 2004 ,(12)：985995. 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 10 共生网中的主要成员包括：电厂(使用来自炼油厂的瓦斯和渣油，并提供蒸汽作为交 换)、沥青工厂(利用炼油厂剩余渣油及发电厂的蒸汽)；一座沿海鱼塘(利用电厂产生 的蒸汽)；另外，园区引入了水前处理工厂、废油、废溶剂回收厂等，来担当该园区 生态工业网的“补网”角色。在园区建设的探索期，brownsville 市以经济发展局 (economic development administration)的技术补助金， 利用计算机模型分析既有工厂 间潜在的物质与能量流，并调整相应部分法规，最终使这些公司之间发展成为一个 良性的产业生态系统。 1.4.2 我国虚拟生态工业园的研究现状 目前在我国虚拟生态工业园的系统理论研究几乎是空白的。仅在 04 年天津理工 大学、05 年南京航空航天大学、06 年南京大学各发表一片关于虚拟生态工业园的论 文。都只是针对虚拟生态工业园的某一部分作了初步的研究，没有形成系统的理论 框架。 我国还没有完全虚拟型工业园的建设，经我国国家环保总局论证通过的、正在 创建的生态工业园区中有一些是将虚拟工业园作为共区型工业园的辅助手段，其中 典型的有广东南海国家生态工业示范园区、天津经济技术开发区生态工业园区、苏 州高新区生态工业园区。 广东南海国家生态工业示范园区 2001 年 11 月经国家环保总局同意建立。该园 区是我国第一个全新规划、实体与虚拟结合的生态工业示范园区，它包括实体园区 和虚拟园区两部分。实体园区规划面积 35km2,分为环保科技产业区(核心区)、 五金工 业区、科教产业区、旅游度假区、综合服务区五大功能区，虚拟园区主要由与核心 区有生态工业关系的企业构成，充分体现对实体园区的补充和提升作用，这五个功 能区互为配套,核心工业区形成“小循环” ，整体园区形成“中循环” ，虚拟园区逐步 建立“大循环”的循环经济发展模式，目前，已有 60 多家企业与园区签订了用地协 议，其中已建和在建项目 29 个。 天津经济技术开发区是中国最大的经济开发区，2004 年被国家环保总局批准建 设生态工业园示范园区，其主导产业为电子信息、生物医药、汽车制造和食品饮料 等，天津经济技术开发区同时也在突破地域界限，开始虚拟工业园的实践活动，在 开发区开展循环经济的基础上，也在天津市范围内寻找合作企业，通过企业共生的 模式开展资源一体化利用，由于规划合理，目前周边的许多企业正陆续参与进来， 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 为天津市的可持续发展做出了贡献。 苏州高新区于 2003 年 12 月被批准建设生态工业示范园区，在苏州高新区的发 展规划中，也将在规划后期着重打造虚拟型生态工业园，与高新区呼应,形成区域联 动的可持续发展。15 1.5 研究方法研究方法 本文拟综合产业生态学理论、生态学、生态工业园理论、产业经济学理论等相 关理论，采用定性分析、理论与实证相结合的研究方法开展研究工作。 1.6 预期研究结果和意义预期研究结果和意义 提出虚拟生态工业园构建的理论框架；在该理论系统的指导下，以我国长三角 地区为例子进行实证分析，构建一个适合我国国情的虚拟生态工业园的模式，在此 基础之上，进一步说明虚拟生态工业园的框架和主要工作重点，通过对法制、政策、 科技等方面的分析，探寻促进构建和发展虚拟生态工业园的政策支撑。 本章小节本章小节 本章阐述了本文的选题动因和研究目的，围绕与研究主题相关的几个方面，简 要说明了国内外工业园和生态工业园建设过程中取得的成功经营和失败教训，并就 国内外虚拟生态工业园的研究现状和实践进行了简单回顾与评述，在此基础上提出 了本文的研究方法及预期的结果和意义。 15 方晓辉，万玉秋.我国虚拟生态工业园的发展及前景展望j.环境保护科学，2007，33（1） ：4547 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 12 第第 2 章章 虚拟生态工业园研究理论基础虚拟生态工业园研究理论基础 虚拟生态工业园是一个复杂的产业生态系统，需要多方面的理论为基础，本章 主要以图 21 中几个方面理论为基础，对虚拟生态工业园进行理论分析。 图21 虚拟生态工业园理论基础 2.1 循环经济理论循环经济理论 2.1.1 循环经济的概念 循环经济的产生是人类社会和经济发展到一定阶段的产物。美国经济学家鲍尔 丁提出了“宇宙飞船理论” ：地球就像在太空中飞行的宇宙飞船，这艘飞船靠不断消 耗自身有限的资源而生存，如果人们的经济活动超过了地球的承载力，就会像宇宙 飞船那样走向毁灭。随着可持续发展成为世界潮流，循环经济理念也逐步发展成为 一个系统的概念，包括环境保护、清洁生产、绿色消费、资源节约和废弃物再生利 用等相互联系的各个方面16。 循环经济一词是物质闭环流动性经济的简称17。从生态学意义上理解，循环经 济的根本特征是:模仿自然生态系统，并按照其物质循环和能量流动规律建构循环式 经济系统，从而使经济系统和谐地纳入自然生态系统的物质循环过程，在环境方面 16 干金南.发展循环经济是 21 世纪环境保护的战略选择j.环境科学研究，2002，15（3） ：3437 17 曲格平.发展循环经济是 21 世纪的趋势j.中国环保产业，2001, 7（增刊） ：67 系统论 生态学理论 系统科学理论 种群生态学相关理论 产业生态学理论 群落生态学相关理论 生态系统相关理论 信息论 控制论 虚拟生态工业园研究理论基础 循环经济理论 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 13 表现为低排放，甚至零排放。我国对循环经济的概念定义为：循环经济是一种以资 源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消 耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大 量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革18。 目前，发达国家已经进入到全面推进循环经济发展的阶段，广大发展中国家也 加强了资源节约和环境保护19。总之，发展循环经济己经成为全人类的共识。 2.1.2 循环经济的原则 循环经济的原则又称为 3r 原则，即减量化原则(reduce)、再使用原则(reuse)、 再循环原则(recycle )。 减量化原则(reduce)。针对源头的污染控制，注意节约资源和减少污染。 该原则要求用较少的资源投入来达到既定的生产目的或消费目的。对于我国的 资源紧缺情况和经济发展水平，我国的循环经济的r 原则应该将减量化原则作为 最优先的原则。 再使用原则(reuse)。要求产品消费后能够以初始的形式被多次使用，而不是用 过一次就了结。 再循环原则(recycle )。要求使用后的产品，能重新变成可以利用的资源而不是 无用的垃圾。 2.1.3 发展循环经济的基本模式20 1）企业模式 这是循环经济在微观层面上的实践活动，是一种企业内部的循环经济模式。 它要求企业遵循循环经济的 3r 原则实行清洁生产，以实现对产品和服务的前 端、过程和末端的资源消费控制和优化。企业模式的关键在于使追求利润最大化的 企业目标和“资源利用效率最大化及废弃物资源化”的社会目标相契合。 2）园区模式 这是循环经济在中观层面上的实践活动，是一种区域生态园区模式。它是通过 模拟自然生态系统来设计园区的物流和