（产业经济学专业论文）循环经济在山西煤炭行业的发展及应用.pdf

i 中 文 摘 要 煤炭对我国社会经济的发展具有不可替代的作用，在我国能源生产与消费中的 支柱地位在较长时间内是不会改变的，随着我国经济持续快速增长，我国对能源的 需求特别是煤炭需求量将会持续增加，研究山西省煤炭行业的循环经济，有利于转 变山西省煤炭行业的经济发展方式，促进山西省煤炭资源与行业合理开发和有效建 设，缓解我国能源短缺的现实与环境承载能力的不足，发展循环经济是山西省煤炭 行业实现资源节约、经济发展和环境保护相协调的必然手段。 本文在引言部分主要介绍了循环经济在山西省煤炭行业的研究背景及意义、研 究目的及内容、研究思路、方法及创新之处。而在第一章中主要介绍循环经济理论， 说明循环经济理论提出背景、内涵、基本框架以及循环经济的主要内容。在第二章 中介绍了煤炭行业发展循环经济的特征、主要模式和基本模式。在第三章中分析了 循环经济在山西煤炭行业的发展现状、有利条件及遇到的困难和问题。在第四章中 主要分析如何构建山西省煤炭行业的两大循环系统及支持其发展的四大体系建设。 在第五章中依据现阶段山西煤炭行业发展循环经济遇到的问题提出政策建议。 关键词：关键词：煤炭，循环经济，可持续发展 ii abstract coal to chinas social and economic development plays an irreplaceable role in chinas energy, production and consumption the pillar position in a long time is not changed, with chinas economy has maintained a sustained, rapid growth, chinas demand for energy especially coal demand will continue to increase, research of the coal industry in shanxi province , which is beneficial to the circular economy transformation of the coal industry, promote economic development mode of coal resources industry in shanxi province with the reasonable exploitation and efficient construction, ease china energy shortage reality and environmental bearing capacity, the development of circular economy is insufficient in shanxi coal industry ,it realizes resource conservation, economic development and environmental protection in coordination necessary means. based on the introduction of the main introduces circular economy of the coal industry in shanxi province research background and significance, research objective and content, research approach, method and innovative points. and in the first chapter mainly introduces the circulation economic theory, and explains the circulation economic theory background, connotation, characteristics, basic framework and circular economy. in the second chapter ,it mainly introduces character, the main model and basic model of coal industry circular economy system. in the third chapter, we introduce circular economy development in the current situation, favorable conditions and challenges in the shanxi coal industry. in the fourth chapter, we introduce how to build a major coal industry for the two major circulatory system and support its development of the four system in shanxi province. in the fifth chapter, it mainly illustrates the security system of coal circular economy and policy suggestions. key words: coal;circular economy; sustainable development 承 诺 书 41 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立完成的， 学位论文的知识产权属于山西大学。如果今后以其他单位名义发表与在 读期间学位论文相关的内容，将承担法律责任。除文中已经注明引用的 文献资料外，本学位论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过 的成果。 作者签名： 2011 年 月 日 学位论文使用授权声明 42 学位论文使用授权声明 本人完全了解山西大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档，允许 论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编学位 论文。同意山西大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播论文的全 部或部分内容。 保密的学位论文在解密后遵守此协议。 作者签名： 导师签名： 2011 年 月 日 引 言 1 引 言 一、研究背景及意义 有“乌金墨玉”之称的煤炭资源，在山西省经济发展过程中，扮演着极其重要 角色，已然成为山西省对外的一张“名片” ，为全国经济建设和战略安全做出了巨大 贡献。但是，山西在不断“大规模、高强度、粗放型”开发煤炭资源、输出能源资 源的同时，也付出了沉重的生态环境代价，高能耗、高排放、高污染的发展模式也 显现出了发展的后续乏力，经济增长难以为继。在山西省经济资源可持续发展的道 路上，来自节能减排的巨大压力、能源和矿产资源承载力的压力、水资源承载力的 压力、生态环境承载力的重重压力，使得山西煤炭经济发展面临极其严峻的挑战。 为了保障经济的良好运行和安全，缓解能源和环境的压力，加快转变经济发展 方式，推动煤炭产业结构优化升级显得十分重要。在中华人民共和国国民经济和 社会发展第十二个五年规划纲要 中提到：“深入贯彻节约资源和保护环境基本国策， 节约能源，发展循环经济，推广低碳技术，促进经济社会发展与人口资源环境相协 调，走可持续发展之路。 ”山西省省委书记袁纯清同志在省第十一届人民代表大会第 四次会议上讲到： “要加快推进传统产业的循环化，把循环经济作为基本的准入门槛 和技术标准，大力发展新型煤化工等战略性新兴产业，走资源消耗低、环境污染少、 发展可持续的路子，实现由资源大省到可循环资源大省再到循环经济大省 的跨越。 ” 建设资源节约、环境友好型社会，就须通过创新发展模式，来破解发展难题， 从而促进发展方式的转变、提升产业层次与调整经济结构，达到物质文明与生态文 明的共赢。走以最有效利用资源和环境保护为目的的循环经济之路，正是山西省煤 炭产业发展的有效途径和重要措施。 我国是在党的十六届三中全会上胡锦涛总书记正式提出构建循环经济的，其提 出是在我国计划经济向市场经济转型、资源环境压力巨大、重化工业快速发展时期 提出的。我国正处于工业化、城市化和现代化加速发展阶段，面临着资源、能源和 环境的巨大压力，加速发展循环经济无疑具有战略意义。山西省作为现阶段我国煤 炭生产大省、重要的重化工业和能源基地，在我国能源安全保障中起举足轻重的作 用。但是，山西长期以来形成了粗放的生产方式和畸形的产业结构，带来安全事故 的频发、资源的浪费和生态环境的破坏等问题，这已经成为影响山西经济社会可持 续发展的重要制约性因素。正如袁纯清同志所讲： “思想的大门打不开，发展的大门 循环经济在山西煤炭产业的发展及应用 2 也打不开。思想有多远，发展就有多远。在煤上解放思想是山西最大的解放思想” 。 因此，转变山西煤炭产业结构，以煤为基、多元发展，促进循环经济的工作就显得 十分重要。同时，在节能减排的大力发展，煤炭资源整合和煤矿企业兼并重组成功 以及“综改区”的批复等大好形势之下，对循环经济的深入研究显得的更加具有现 实意义。 二、研究目的及内容 （一）研究目的 山西煤炭行业在长期发展过程中，形成了粗放的生产方式和不合理的产业结构， 带来了安全事故频发、破坏资源和生态环境一系列严重问题，成为制约山西经济发 展的“绊脚石” 。因此，如何发展循环经济，遵循“减量化、再利用、资源化”原则， 实现煤炭资源的节约利用、综合利用、重复利用和高效利用，将直接影响到山西可 持续发展的未来。本文通过从落实科学发展观、煤炭工业可持续发展试点、循环经 济试点省，煤炭资源整合以及“综改区”设立等视角入手，论证山西省煤炭产业发 展循环经济的重大机遇，评价和分析循环经济在煤炭产业发展中的应用，提出煤炭 行业发展循环经济的政策建议。 （二）研究内容 本文共分为五章，具体内容为 第一章，深化概念。对循环经济理论进行详细阐述。 第二章，循环经济在煤炭行业中的发展路径。提出了建立煤炭行业循环经济两 大系统及四个支撑体系。 第三章，循环经济在山西煤炭行业发展中的应用。分析山西煤炭行业发展循环 经济的有利条件和发展现状，并对其存在的问题进行分析。 第四章，山西煤炭行业发展循环经济的四个体系具体内容及措施。 第五章，依据分析，提出发展循环经济所需的政策支持。 三、研究思路及方法 本文利用产业经济学知识，结合山西煤炭行业的现状，以循环经济的理为出发 点，多层次、多视角的评价和分析了山西省煤炭行业的发展，指出了山西省煤炭行 业结构发展方面存在的问题，以及发展循环经济的困难和障碍，在这基础上深化了 循环经济的概念，提出了建设煤炭行业循环经济的两大系统和四个体系，分析煤炭 行业循环经济的具体措施，并通过政策建议来保障循环经济的可行性。 引 言 3 四、创新之处 本文是在循环经济理论研究的基础上，和山西煤炭行业兼并重组环境下，将循 环经济与现实生产相结合，从产业延伸角度来实现循环经济，并提出相应保障措施， 这对于山西煤炭产业结构的调整和转型升级有重要参考价值。 循环经济在山西煤炭产业的发展及应用 4 第一章 循环经济理论 循环经济作为一种新的发展模式，与传统经济发展模式相比在概念、内涵、特 征以及基本框架和发展原则都具有鲜明的特点。同时，这些也是深入研究循环经济 的理论基础。 1.1 循环经济的定义 循环经济是一种科学的经济活动，其定义很多，大致可以从微观和宏观两个方 面可划分。从微观的角度来看， 循环经济促进法第二条“本法所称循环经济，是 指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称” 。 从宏观方面来看，是从人和自然环境的关系、生产过程的技术范式、经济形态 这三个层面来对循环经济进行定义。从人与自然的关系对循环经济进行定义的学者 着重从人口、资源环境的整体关系上，探索社会经济系统与自然的相互关系，认为 循环经济是以生态学的基本理论和观点为基础的。在理论基础上，不是运用机械论 规律来指导人类社会的经济活动而是强调生态学规律；在经济运行方式上，强调自 然资源的闭路循环。具体来说在国内的研究者中大致有以下几种定义： (1)突出人和自然环境的关系的有：曲格平和张凯的观点： “所谓循环经济，就 是在人类的生产活动过程中，控制废弃物的产生，建立起反复利用自然资源的循环 机制，把人类的生产活动纳入到自然循环中去，维护自然生态平衡。循环经济本质 上是一种生态经济，它是运用生态学规律来指导人类社会的经济活动，倡导的是一 种与环境和谐的经济发展模式 。 ” (2) 突出经济形态的有：牛文元的观点： “循环经济是指借鉴自然生态系统进化 原理， 依据物质循环和能量守恒规律而重构的经济系统。 该系统将和谐地纳入到 自 然一经济一社会复杂巨系统全面、协调、可持续的运行之中，是以产品清洁生产、 资源循环利用、废物无害再生为特征的高级生态经济形态。 ” 吴季松的观点： “循环经济就是在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源 投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，不断提高资源利用效率，把传统 的、 依靠资源净消耗线性增加的发展， 转变为依靠生态资源循环来发展的经济形态。 ” (3) 突出生产过程的技术范式的有：周宏春的观点： “循环经济是通过废弃物和 废旧物资的循环再生利用来发展经济，目标是使生产和消费过程中投入的自然资源 最少，向环境中排放的废弃物最少，对环境的危害或破坏最小，即实现低投入、高 效率和低排放的经济发展。 ” 第一章 循环经济理论 5 综合多方面的观点，我们可以看出生态学观点下的循环经济应该是充分考虑到 自然及资源环境是支撑人类社会经济发展的重要物质基础，人类社会经济是生态环 境里的一个系统。从这一重要约束出发，以“减量化、再利用、资源化”为基本原 则，利用资源的环状反馈式流动，实现减少废物排放和节约资源的一种经济发展方 式。 在煤炭行业的发展中，随着循环经济理论的深入，现阶段煤炭的清洁生产及绿 色开采也都融入了循环经济的发展之中。不仅提高资源生产率，而且减少生产与消 费过程中的资源能源消耗，进一步保障了煤炭产业循环经济系统正常运转。 1.2 循环经济理论的提出背景 循环经济思想的初始发生阶段是循环经济的萌芽阶段，随着工业经济的迅速发 展，物质墒的变化中人为因素越来越大，人类向自然界排放的废弃物越来越多，远 远超过了大自然自身的净化能力，产生了各种各样的环境污染，并以公害的形式向 人类提出了警示。1966 年，美国经济学家鲍尔丁在受到宇宙飞船发射在太空的启发 后，提出了循环经济的最初思想，一般认为是循环经济发展的萌芽。 1972 年人类环境宣言发表在联合国环境大会上，提出了人类在开发和利用 资源的同时，也必须承担起维护自然环境的责任与义务。各国政府纷纷制定各种环 境法规、政策，修正传统的工业发展模式，以解决面临的环境问题。这些制度建设 在经济发展模式改革上具有重要意义，它认识到人在物质熵的变化中的重要作用， 并且认识到，由于人为地原因，废弃物仅由自然界来净化是无法完成的。末端治理 模式的具体的做法为“先污染、后治理” ，然而，该种模式需要极高的治理技术和成 本，在本质上是治标不治本的发展模式，同时还会付出巨大的经济和社会成本，并 且无法解决存在于经济增长和环境保护中的矛盾。在 20 世纪 80 年代，各个国家逐 渐探索可持续发展的模式与道路，美国福罗什在 1989 年受生态链的启发，在加工 业的战略一文中第一次提出了工业生态学概念，1900 年，英国环境经济学家皮尔 斯和特纳在其自然资源和环境经济学一书中根据物质平衡原理，运用工业代谢 作为分析工具，第一次提出了循环经济的模型。 在上述思想和理论的影响下，各国开始了现代意义上循环经济的实践，开始由 单纯的末端治理转变到从源头预防和减少废弃物的产生并对废弃物进行资源化处理 后再利用，而且确定了废弃物处置的顺序：首先是抑制废物产生，其次是废弃物再 使用、再生利用和热回收，最后是无害化处理。至此，强调污染的源头防控和资源 循环经济在山西煤炭产业的发展及应用 6 的高效循环利用的循环经济模式成为主流的发展趋势。 资源和自然环境问题是由发展引起的，由发展引起的资源和自然环境问题也必 须由发展来解决。这就需要一种新的模式经济发展模式，能从根本上解决经济发展 与自然资源环境的外在矛盾内部化的新的发展模式，这就是循环经济模式。 1.3 循环经济理论的内涵 循环经济在模式、价值、技术、体制、文化等方面都具有特有的内涵如下：(1) 模式内涵：从经济模式来讲，循环经济是一种充分尊重生态规律的经济发展模式， 生态规律被引入到经济发展模式的结构中。 (2)价值内涵： 循环经济是一种使用经济， 而不是占有经济。(3)技术内涵：循环经济以工业物质循环为核心。构建反馈式、网 络状的工业生态链网，通过物质代谢，实现能源和物质的减量化、再利用和再循环。 降低消耗、消除污染，是发展循环经济的核心问题。(4)体制内涵：循环经济在体制 上仍为市场经济，而且是受经济效益、社会效益、生态效益三方面的整体利益驱动 机制。(5)文化内涵：循环经济在文化上，是以生态文化为基础的经济，它要求在生 产、销售、消费、废弃以及废弃物的处理上都要充分考虑生态规律。 1.4 循环经济理论的基本框架 循环经济的基本框架定义是由循环经济的主要关节点形成的立体的、有机的结 构体系。该体系在循环经济运行过程中，起着规范循环经济的总体方向，组织循环 经济各个要素运作的重要作用。包括： (1)循环经济活动主体框架。循环经济主要是有三个不同而又有序衔接的主体构 成。(a)企业层面：企业根据生态经济效率的理念，遵循减量化优先原则，推行清洁 生产，减少产品和服务中的物料和能源的使用量，将单位产品的资源消耗和污染物 的排放量限定在标准许可的范围内，实现最小化的污染排放量。(b)产业层面：在单 一产业内部和不同产业之间构建资源循环利用网络，达到整个产业系统的高效产出 和低污染或者无污染。(c)社会层面：整个国家和社会按照循环经济的要求，制定相 关的法律法规，鼓励节约，构建废弃物的回收、分类、储存、运输、加工利用体系， 即废弃物的资源化，实现低碳型社会。 (2)循环经济体系框架。包括(a)循环经济技术体系，包括资源开采、加工、运 输、使用、再生循环、最终处置等的全过程。(b)循环经济组织体系。按照物质循环 的特性，结合地区特色和企业特色，通过一系列的产业构建、生态园区的搭建等手 段，把相关产业和企业结合起来，促进物质的循环。(c)循环经济制度体系。制度的 第一章 循环经济理论 7 建立在循环经济建设过程中能够起到激励和约束作用。(d)文化体系。主要包括：绿 色生产、适量消费、少量废弃、尽量循环等各种文化。 (3)循环经济物质流动框架。主要有(a)企业内部的物质循环，主要表现为企业 内部为了节约资源，减少废弃物的排放。(b)企业间的物质循环，通过和其他企业共 同合作，促进物质的循环。(c)社会循环，指资源最后形成产品后，进入社会经济系 统，经过消费、废弃后，其中部分物质返回原生产部门，作为原料重新利用。 (4)循环经济产业框架。是指按知识经济规律与生态经济原理组织起来的基于生 态系统承载能力、具有完整的生命周期、高效的代谢过程及和谐的生态功能的网络 型、进化型、复合型产业形态。它主要是经过产业间、企业间的相关物质集成与能 量集成、信息集成，形成生态代谢和共生关系来构建的。 1.5 循环经济活动内容 循环经济的构建和运行受到制度、技术、经济、文化等各个方面的制约，它既 反映了人与人之间的关系也反映了人与自然之间的关系。从本质上说，循环经济是 一种经济活动，其内容大致可分为三个方面：减量化生产、流通和消费等过程中减 少资源消耗和废物产生；再利用将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造 后继续作为产品使用，或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用； 资源化将废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用。这是国际社会公 认的循环经济“3r”原则。 (1)减量化(reduce)原则，又称输入端控制原则。指的是生产、流通和消费等过 程中减少资源消耗和废物产生。该原则要求进入生产和消费流程的物质量，预防废 弃物产生而不是待废弃物产生后再治理。在生产过程中，厂商可以通过减少每个产 品的物质使用量、通过重新设计制造工艺来节约资源和减少排放。在消费中，人们 可以通过减少对物品的过度需求，选择包装较少和可循环的物品，购买耐用的高质 量物品等，从而降低对自然资源的压力。 (2)再利用(reuse)原则，又称过程控制原则。指将废物直接作为产品或者经修 复、翻新、再制造后继续作为产品使用，或者将废物的全部或者部分作为其他产品 的部件予以使用，提高产品和服务的利用效率。 (3)资源化(resources)原则，是指将废物直接作为原料进行利用或者对废物进 行再生利用。 而作为对“3r”原则扩展的“8r”原则，则是对内容更为广泛、详尽和具体的 循环经济在山西煤炭产业的发展及应用 8 规定，即：在“3r”原则基础上，融合了减量化原则和再利用原则，分解了资源化 原则，扩展到对资源、产业结构、思想认识和技术投入等方面综合考虑。主要有以 下几个方面的内容： (1)再重组(reorganize)原则。在利用自然资源时应选择环境友好的方式，针对 产业链的全过程，进行产业结构的重组与转型，实现经济体系向高质量产品和功能 性服务的生态化方向转型，达到系统的整体最大化目标，力求经济系统在环境与经 济综合效益最优化前提下可持续发展。 (2)再思考(rethink)原则。就是不断加深对循环经济内涵的认识，不断转变传 统线性发展模式形成的惯性思维方式，不断深入思考在经济运行中如何系统地避免 和减少废弃物，最大限度地提高资源生产率，实现污染排放最小化和废弃物循环利 用最大化。 (3)再制造(remanufacture)原则。即利用高新技术，把设备的失效零件修复， 达到设计的性能标准，重新装配成设备进行使用或出售，减少对新材料的消耗。 (4)研究(research)原则。发展循环经济必须以环境无害化技术为依托，就必须 在整个经济发展中增加科研投资的比例。 (5)替代(replace)原则。指应该加大可再生资源替代不可再生资源，易分解材 料代替难分解材料的力度。 上述“8r”原则并不是孤立存在的，而是实现社会经济发展中资源最少消耗、 环境与经济协调发展的统一体系，但是“8r”原则在循环经济中的重要性并不是并 列的。 “再思考”原则涉及的是对发展循环经济的认识层面， “重组”原则涉及的是 整个产业整合重组的层面，而“减量化、再利用、再循环、再制造、研究、替代” 涉及的是循环经济的操作层面。而在具体操作中，其优先顺序是：减量化再利用 再循环。在循环经济运行和构建过程中起主要作用的是“6r”原则，即降低能耗， 减少排放(reduce)、再利用(reuse)、再循环(recycle)、可再生(renewable)、可替 代(replace)、恢复和重建(recovery)，每一个原则对循环经济的实施都是不可缺少 的。 第二章 煤炭行业循环系统分析 9 第二章 煤炭行业循环系统分析 2.1 煤炭行业特征 煤炭行业发展循环经济, 对于变废为宝、保护生态、提升企业综合实力非常重 要。从劳动对象角度看煤炭行业特征可以分为以下几个方面： （1）煤炭行业是以开采埋藏在地下的矿产资源为主的行业。与煤炭伴生的资源 多达 20 多种，包括煤层气、硅、铝、铁等资源。 （2）煤炭开采、运输、加工、转化过程不可避免对生态环境造成负面影响，如 土地沉陷、水资源破坏、瓦斯气排空和煤尘、粉尘、煤矸石山堆存及其自燃产生二 氧化硫等环境污染。 （3）煤炭采选过程产生大量的煤矸石、矿井水、煤层气等。煤电一体化发展过 程中产生大量的粉煤灰等。 2.2 煤炭行业循环经济活动的主要内容 煤炭行业发展循环经济活动的主要内容是形成两大循环经济系统，一是以煤炭 等矿产资源高效利用、循环利用、多元发展为核心的循环经济系统，二是以矿山生 态环境可持续发展为核心的循环经济系统。两大循环经济体系均有各自的核心，但 又相互关联、有机结合，不可分割。 构建两大循环经济系统的具体内容和重要支撑是建设四个循环经济体系，即绿 色开采体系、清洁利用和高效转化体系、矿山生态恢复与环境治理体系和循环经济 园区发展体系，这四个循环经济体系的主要内容是： 绿色开采，是指在煤炭开采的过程中实施“低开采、高利用、低排放”的与生 态环境和谐发展的开采技术，包涵开采、环境、资源、安全等范畴。构建绿色开采 体系，核心是在实现煤炭安全生产的前提下，最大限度地提高资源回收率和利用率， 减少环境污染和破坏，控制煤矸石、矿井水和瓦斯的排放。 清洁利用和高效转化，是指在煤炭加工转化过程中利用高技术含量的洁净煤技 术，目前主要包括：选煤，型煤，水煤浆，超临界火力发电，先进的燃烧器，流化 床燃烧，煤气化联合循环发电，烟道气净化，煤炭气化，煤炭液化，燃料电池等。 矿山生态修复与环境治理，是指以循环经济及可持续发展理念为指引，对采煤 过程中造成的生态破坏和环境污染进行修复治理。 循环经济园区是依据循环经济理论和工业生态学原理而设计的一种新型工业组 循环经济在山西煤炭产业的发展及应用 10 织形态，遵从循环经济的减量化、再利用、资源化原则，将园区内一个企业或工序 产生的副产品用作另一个企业或下道工序的投入或原材料，通过废弃物交换、循环 利用、清洁生产等手段，最终实现园区的污染物“零排放”；其目标是尽量减少区 域废物，提高资源利用效率。 2.3 煤炭行业循环经济基本模式 循环经济的发展,不仅需要不同的企业或行业间进行工业生态“链接”,而且需 要一个从表层循环到深层循环的不断推进过程。这种过程包括三个不同而有序衔接 的层面:一是企业层面上的小循环,即企业要按照清洁生产的要求,采用新的设计和 技术,将单位产品的各项消耗和污染物的排放量限定在先进标准许可的范围之内,并 延长生产链条,从生产产品延伸到废弃物回收处理和再生；二是区域层面上的中循环, 即工业园区按照生态产业链发展的要求,将一系列彼此关联的生态产业链组合在一 起,通过企业和产业间的废物交换、循环利用和清洁生产,减少或杜绝废弃物的排放； 三是社会层面上的大循环,即整个社会按照循环经济发展的要求,制定相关法律及各 种规则,实现清洁生产和消费、资源循环、环境净化,最终实现整个社会技术体系的 网络化,使资源实现跨产业循环利用,对废弃物进行综合产业化无害处理。 煤炭行业发展循环经济的基本模式按照以上分析具体为： （一）小循环。这是单个煤炭企业在微观层次上的循环经济,是煤炭企业内部发 展循环经济的模式。山西省煤炭资源丰富,构建以煤为基础的多联产产业链,加大对 煤炭资源的综合开发和利用,发挥煤矿伴生矿物、附属产品的开发优势,是煤炭企业 发展的方向。如煤矿厂区内各工艺之间的物料循环,工业场地内配套建设热电厂和建 材生产线,矿井开采排放矸石、煤泥等固体废物可以用作电厂的燃料,电厂产生的灰 渣作为生产建材的原料,井下排水经过处理后作为供水水源供给矿井和电厂,以达到 少排放甚至零排放的环保目标。新建矿井在设计规划时就要同步建设各种资源利用 的循环经济项目。对焦化企业来说,以煤炭作为原料,以煤气化为龙头,其产生的合成 气,既可用于燃气轮机组成的联合循环发电,也可制取甲醇、醋酸、醋酐、二甲醚及 合成氨等高附加值化工产品,同时还可以还原炼铁和有色金属处理,尾气用于城市煤 气和生活热水,还可以制造以氢作原料的燃料电池,实现煤气、发电、化工一体化的 高效能源化工系统,充分发挥综合开发优势,形成煤炭工业发展的新模式。根据国内 外经验,可以将煤炭的产业链模式概括成以下几类:一是煤电综合开发模式。在矿区 建设大型燃煤坑口电站和低热值燃料综合利用电站,变运煤为输电及供热。二是煤、 第二章 煤炭行业循环系统分析 11 电、焦、化综合开发模式。在矿区重点发展炼焦和焦油化工产业,该模式适合炼焦煤 品种较齐全的大型矿区。煤炭经洗选加工后炼焦,焦油深加工形成煤化工产品链,选 煤副产品用于综合利用发电、供热制冷。三是煤、电、高能耗产业综合开发模式。 矿区重点发展火力发电和消耗电能的高能耗产业,变输电为利用电力和当地资源生 产高能耗产品,如电解铝、硅铁、碳化硅、石墨电极、金属镁等产品。四是煤、气(液) 化综合开发模式。煤炭通过气化或液化转化为可燃气体或液体,用于工业和民用,同 时生成煤基化工产品。五是煤、电、路(港、航) 综合开发模式。在矿区通往用户的 线路上建设与经营铁路、公路、航运港口运输产业。在矿区或沿运煤线路区内建设 大型火力发电，除自用外，向电网销售电力。企业可根据实际情况,进行科学预测和 论证,在实施过程中,可结合矿区特点进行有机组合,最终确定具有经营特色和市场 竞争力的延伸方式。 （二）中循环。中循环是煤炭企业与其相关企业的循环式组合,即按照工业生态 学原理,通过企业间的物质、能量和信息集成，形成企业间的工业代谢和共生关系, 建立工业生态园区。尽管目前山西省许多大中型煤炭企业实施了煤炭综合利用,许多 矿区都建有矸石发电厂、建材厂、水泥厂等,但并没有形成真正意义上具有经济竞争 力的循环经济产业链或者产品链。对于山西的矿区来说,在循环经济理论的指导下, 结合煤炭资源优势以及产业构成,进行多个企业或产业间的链接和组合,按照自然生 态学原理建立起相互关联、互相促进、共同发展的生态工业体系,对充分发挥该区域 资源优势和产业优势,加快经济发展,提高生态环境质量,实现经济与环境的协调发 展具有十分重要的意义。同时,使污染在生产过程中即被消除掉,使发展经济与防治 污染、保护环境有机地结合起来,实现了经济和环境的双赢。企业间按生态链和闭路 循环形成生态工业园区,通过实现园区、企业和产品三个层次的生态管理,形成循环 经济的发展模式。可以在园区内设计产业关联度高、协调发展的产业链,如:煤、电、 养殖、种植一体化产业链, 煤、电、化工产业链,煤、矸石、建筑材料一体化产业链 等,使产业间的原料、废弃物尽可能被充分利用,并且在整个生产过程中保证最小的 环境容量需求。 （三） 大循环。 这是煤炭企业和社会之间的循环经济模式,其出发点是预防污染, 特征是物质循环流动,以社会、经济、环境可持续发展为目标,最大限度地利用资源 和能源,减少污染物的排放。它要求把整个社会经济活动流程变成一个循环流程,形 成一个相对闭路的物质能量流。企业和社会之间的循环经济模式比较符合资源型城 市的实际状况,其开采生产时间长,废物资源极为丰富,企业靠自身难以发展规模化 循环经济在山西煤炭产业的发展及应用 12 循环经济,可以由政府出面组织实施建立煤炭企业与社会之间的循环经济模式,采取 多种融资渠道和多种经营方式,根据本地区的实际情况,将各种矿井废物集中作为综 合利用的原料,形成规模化和集约化的“资源产品再生资源”的整体社会循环, 真正实现循环经济的闭环体系,减少消费过程中的资源浪费和污染,实现消费过程中 和消费过程后物质和能量的循环。 2.4 典型模式分析 山西煤炭行业循环经济发展是以煤为基、延伸产业链条，同时以循环经济园区 为载体，按照集约、低碳、高效、多元化、循环发展的原则建设，其循环链条典型 模式如图 2-1。 图 2-1 2.4.1 煤炭行业循环经济物料平衡分析（资源代谢分析） 物料平衡分析是对物质的产出量和投入量进行分析。在清洁生产过程中，运用 物料平衡分析，达到准确判定废弃物流，定量来确定废弃物的总量、成分以及去向， 原 煤 采 掘 煤 炭 气 化 原 煤 洗 选 煤矸石 煤层气 矿井水 现 代 煤 化 工 炼 焦 发 电 工业燃气 、民用燃气 矿井水处理复用 烯烃系列产品 丙烯 、聚丙烯系列 航 空 燃 油 其它 精细化工 甲醇 、二甲醚系列 电力 、天然气 醋酸系列 硫化工 精 细 化 工 水泥 精细陶瓷材料 墙体材料 建筑构件 铝、硅及合金制取 其它伴生金属制取 建材 新材料 中煤 洗矸煤 泥煤 焦炭 煤 焦 油 粗苯 焦炉煤气 电力 粉煤灰 、炉渣 脱硝 、脱硫 煤基合成油及下游产品 甲醇、二甲醚系列产品 干馏煤制合成油产品 煤焦油精深加工产品 苯深加工产品 第二章 煤炭行业循环系统分析 13 以便发现过去无组织排放或未被注意的物料流失，发现资源的有效利用量、过程损 耗、产出物中是否得到应有的利用，进而为制定出清洁生产提供科学的依据。物料 平衡的研究的理论基础是质量守恒定律。由质量守恒定律，对一个系统的输入物料 量必然等于输出的物料量和系统内积累之和。 图 2-2 从时间和空间两个坐标上给出了物料平衡的过程，上下游节点时序和能 流、物流产生合理用量的大致平衡。需要指出的是，受不同园区水资源赋存条件差 异较大和部分项目工艺路线尚未确定等因素限制，图中没有提出水流平衡目标，但 各园区应严格遵循国家相关产品水耗标准提出水资源梯级利用和重复利用方案。 原煤原煤 外运外运 50% 就地转化 炼焦 就地转化 炼焦 50% 非炼 焦用 煤 非炼 焦用 煤 30% 煤 炭 产 品 煤 炭 产 品 90% 炼焦 用煤 炼焦 用煤 70% 外 运外 运 70% 就地转化就地转化 30% 气 化 气 化 现代煤化工现代煤化工 废渣废渣 20%各类有效产品各类有效产品 80% 发 电 发 电 100% 粉煤 灰 粉煤 灰 40% 建材产品建材产品 45% 新材料产品新材料产品 40% 剩余量剩余量 15% 无害化处理无害化处理 15% 焦油系列产品焦油系列产品 97.5% 焦渣焦渣 2.5% 无害化处理无害化处理 100% 焦炉煤气系列产品焦炉煤气系列产品 100% 建材产品建材产品 40% 矿井回添 公路辅料 矿井回添 公路辅料 5% 其它其它 洗精 煤 洗精 煤 70% 焦炉煤气焦炉煤气 焦 炭焦 炭 70 % 中煤、洗矸、泥煤中煤、洗矸、泥煤 29% 煤焦油煤焦油 0.3% 发电发电 40% 煤矸 石 煤矸 石 10% 无害化处理无害化处理 100% 尚待无害化处理尚待无害化处理 煤 层 气 煤 层 气 80% 工业生产工业生产 7% 生活消费生活消费 13% 循环经济在山西煤炭产业的发展及应用 14 2.4.2 煤炭行业循环经济产业链价值分析 煤炭循环经济延伸产业链，对煤炭及伴生资源加以综合利用，消耗单位资源产 品的市场价值呈上升趋势。例如单纯燃烧煤的价值和煤电材延伸、煤焦化 延伸和以煤为头的新型煤化工相比，单位资源产品的价值不断增加。 例如倪维斗就提出把发电和化工结合起来，发展以气化为基础的 igcc 多联产， 对煤炭及伴生资源加以综合利用，将煤气化后先通过一个反应器做化工产品，剩下 尾气再去燃烧发电，使整体产业链价值提升。多联产相当于把化工和发电两个过程 耦合起来，能量利用效率可以提高 10%15%，同时，化工产品增值量比较大，并且能 够实现调峰。如果能实现化工和发电相互调整，气化系统就能始终稳定运行，降低 发电成本。 2.4.3 煤炭行业循环经济产业链稳定性分析 从市场波动角度来看，当产业链中某一产品出现市场供需波动时，就会对循环 产业链运行的稳定性发生影响（如煤焦化产业链中焦炭产品价格下跌，减少焦炭生 产量，就会导致焦炭产品下游化工产业链断裂）。 高端化有利于抵御市场波动影响，循环产业链整合可以形成产业链竞争力，与 单一产品生产企业比较有较高的抗市场波动能力。 第三章 山西煤炭行业循环经济发展现状分析 15 第三章 山西煤炭行业循环经济发展现状分析 3.1 发展背景 山西省位于黄河中游，地处华北西部的黄土高原，国土面积 15.63 万平方公里， 辖 11 个地级市，119 个县（市、区） ，总人口 3374.6 万人。是全国典型的资源大省 和污染大省，建国 60 年以来，总采煤数量达到 120 亿吨。 山西省煤炭资源的高强度开采，造成了生态环境的严重破坏，生态功能十分脆 弱，生态赤字十分严重。按照中国科学院2006 年中国可持续发展战略报告的评 价，山西省区域经济发展水平排名 11 位，但区域可持续发展总能力、区域可持续发 展生态支持系统、区域可持续发展环境支持系统、区域经济发展质量、区域环境水 平等均在全国排名后 10 位，可持续发展能力不足，对未来经济社会发展形成了巨大 压力。 党的“十七大”报告指出： “建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态 环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模，可再生能源比重 显著上升。主要污染物排放得到有效控制，生态环境质量明显改善，生态文明观念 在全社会牢固树立。 ” 2005 年 8 月山西省在全国率先开展煤炭资源整合工作，煤矿数量由整合前的 4389 座减少到了 2010 年底的 1000 座，并且全部实现了资源的有偿使用，兼并重组 后矿井规模达到了 90 万吨/年，企业规模不低于 300 万吨/年，全部实现以综采为主 的机械化生产。产业集中度明显提高，办矿主体由 2000 多家减少到了 130 多家，构 建了 4 个年产能力亿吨级的特大型煤炭集团，3 个年产能力 5000 万吨的大型煤炭集 团。煤炭企业规模的扩张为煤炭产业发展循环经园区济奠定了扎实的物质基础。 在政策方面，国家出台了相关政策支持发展循环经济。 国家煤炭产业政策其 中第三十六条 “按照减量化、再利用、资源化的原则,综合开发利用与煤共伴生资 源和煤矿废弃物。鼓励企业利用煤矸石、低热值煤发电、供热,利用煤矸石生产建材 产品、 井下充填、 复垦造田和筑路等,综合利用矿井水,发展循环经济。 支持煤层气(煤 矿瓦斯)长输管线建设,鼓励煤层气(煤矿瓦斯)民用、发电、生产化工产品等。 ” 实现传统经济向循环经济的根本转变，既是资源环境压力逼迫下的应对之策， 也是实现经济社会可持续发展的战略需要。不发展循环经济，山西的经济发展方式 得不到根本上的转变，资源环境压力得不到根本上缓解，可持续发展能力得不到根 本上提升。大力发展循环经济已经成为山西省经济社会发展的重要战略选择。 循环经济在山西煤炭产业的发展及应用 16 3.2 发展特征 山西煤炭行业发展循环经济主要有以下几个方面特征:一是综合开采,在开采煤 炭资源的同时,将其共伴生矿产品、煤层气、矿井水等多种资源及废弃物统筹规划, 加工利用;二是深度加工,把煤炭加工成高附加值产品;三是高效利用,将煤炭开采和 洗选过程中产生的废弃物,如煤矸石、煤泥、瓦斯和焦化气等综合利用;四是循环发 展,对资源低开采、高利用、低排放、高收益,从而提高环境资源的配置效率。煤炭 的产业关联度强和丰富的共伴生矿产都是发展循环经济的天然优势,煤炭资源的综 合开采、深度加工、高效利用、循环发展是相互依存、相互促进、优化配置的过程, 它能从根本上摆脱传统煤炭工业以资源大量消耗、环境牺牲为代价的发展模式,做到 煤矿生产经营与区域经济、资源、环境的协调发展,是煤炭行业可持续发展的必然选 择。 转变发展模式，大力发展循环经济，实现产业升级，已经成为山西省发展的迫 在眉睫的要求。煤炭、焦化、电力、冶金、化工等产业是山西经济的支柱产业，在 产业开发过程中，生产了大量的煤矸石、粉煤灰、矿井水、煤层气（排空） 、焦炉煤 气、炉渣、中煤和煤泥、化工废渣等废弃物，这些“另类资源”为循环经济提供可 观的发展空间，也昭示着循环经济的巨大发展潜力。近年来，在国家的积极倡导和 山西省委、省政府的大力推动下，全省各地因地制宜，结合产业特点积极探索循环 经济的实践方式，涌现出一批具有地方特点和产业特点的循环经济示范企业和园区。 同煤集团的塔山循环经济园区于 2003 年 2 月开始建设，建设初衷就是为了改变 粗放型的传统的资源开采方式，开拓以减少废弃物排放、提高资源利用率、循环利 用和清洁生产为目标的全新发展道路。经过六年建设，塔山循环经济园区产业链闭 合完成。园区内的“一矿八厂一条路”项目组成了 “煤化工”和“煤电建材” 两条循环经济的产业链，每一种上游企业的废弃物都是下游企业的原材料，基本实 现了从资源到产品，到废弃物，再到再生资源的循环利用，创造了突出业绩。 潞安集团发展的循环经济战略首先是建立了以减少对环境的影响为目的，再利 用和物质循环为方向的产业构架。物质循环设立为产业链条的内在思想，延伸产品， 不断升级产业结构，实现了内部循环间价值的增长和加强了抵抗市场风险的能力， 的发展物质循环和再利用。其次是，用好各种资源、全面提高效率，走好优势经济、 知识、股份和混合经济，以及集约经济道路，努力实现企业绿色发展。 山西聚义实业集团的富康工业园区以发展循环经济为切入点，遵循“集中、统 第三章 山西煤炭行业循环经济发展现状分析 17 一、共享、提高”的原则，坚持高起点规划，高标准建设，高质量服务，形成“煤、 焦、化、电、墙材”五大循环经济项目，实现各种主要污染的最小化排放和矿井水、 固体废物的有效利用。鑫鑫洗煤有限公司、鑫融新型建材有限公司、灵石富康煤焦 化有限公司、鑫顺化工有限公司及富康工业园区发电厂构成了富康工业园区的五大 循环产业链，打破单一以煤为主的产业格局，采用高效率、高标准的生产流程：首 先将生产出的原煤输入洗煤车间，加工成精煤之后，进入焦化厂生产出焦炭，并用 成熟的现代化科技手段回收化工产品，然后由甲醇、煤焦油、粗笨再做化工产品的 精细加工，生产过程中所产生的废弃物煤矸石被充分利用富康工业园区加工成矸石 砖应用于墙体建材，同时利用干熄焦及生产煤矸石多孔烧结砖时产生的余热发电， 真正实现将煤炭吃干榨尽，绿色循环发展。以上这些例子，都在探索具有山西地方 特色的循环经济发展模式，不仅是山西“走出四条路子、实现三个跨越”的战略选 择，也是改造提升传统产业、根本改善生态环境质量的现实途径，同时对于其他资 源型地区发展循环经济也具有借鉴和参考价值。 3.3 发展循环经济的条件和潜力 面对生态环境破坏和环境污染的巨大压力，仅仅采用末端治理，已不能解决全 省的环境问题，只有发展循环经济，实行全过程控制和治理，才能使生态环境得到 修复和改善，促进经济可持续发展。 3.3.1 煤系废弃物具有资源化利用的巨大潜力 在山西煤炭产业的发展中，伴随着煤炭开