20世纪90年代以来,生态产业园区开始成为世界产业园区发展领域的主题,一些发达国家如丹麦、美国、加拿大、德国、奥地利、瑞典、爱尔兰、荷兰、法国、英国、意大利、澳大利亚,日本等很早就开始规划建设生态产业示范园区,其它国家如泰国、印度尼西亚、菲律宾、印度、纳米比亚和南非等发展中国家也正积极兴建生态工业园区,中国目前正处在工业化快速发展的中期阶段,迫切需要减少工业化过程中巨大的资源和环境成本,提高经济效益和环境资源的配置效率,以实现产业发展的生态化和绿色化转向。因此,生态产业园区建设已经成为中国不同地区实现区域产业生态化的主要途径和未来工业园区建设和改造的主要方向。
生态产业园区的类型划分
菲律宾玛雅(Maya)农场
玛雅农场将面粉厂—养畜场和鱼塘-肉食加工以及罐头制造厂形成了一个良性循环的农业生态系统。农场建有沼气生产车间为农场生产和家庭生活提供所需能源,产气后的沼渣中可回收牲畜饲料,其余用做有机肥料,产气后的沼液经藻类氧化塘处理后,送入水塘养鱼养鸭,最后再取塘水、塘泥去肥田,农田生产的粮食又送面粉厂加工,进入又一次循环。玛雅农场是以农业为主题的生态产业园区的典型,该类园区无论在生态脆弱区、生态资源优势区、农业生产区还是沿海城郊经济发达区皆可以通过多种经营和多级循环利用形成一个良性循环的生产网络,从而获得较高的经济效益和生态效益。
印度Seshasayee造纸及制板有限公司
Seshasayee造纸及制板有限公司最初建设了一个可利用其废弃物作造纸原料的糖厂,糖厂的另一种废物糖蜜则被酿酒厂用来生产酒精。同时公司组织该地区农民种植甘蔗,并收购他们的甘蔗并和负责给他们供水,部分耕种用水采用处理过的生产废水。公司也利用甘蔗渣髓(造纸废弃物)和其他可燃农业废弃物作为能量来源。
Seshasayee农业-工业生态综合体模式示意图
Seshasayee是一个农业-工业的生态综合体模式。园区企业间通过交易和废物形成了第一产业和第二产业的纵向关联。这种模式也可以运用到中国大型的农副产品深加工领域,建立起一种种植业和加工业纵向闭合的循环方式,在不增加资源消耗和环境负荷的前提下,通过加工业与种植业的联动式发展实现种植业和加工业利润的最大化。
波多黎各(PortoRico)的资源再生园
波多黎各生态工业园区的核心企业是一家以利用低排放技术从废物中制造能源的企业。其它企业包括1个再生纸厂、1个小型钢厂、1个轮胎粉碎厂、1个水泥厂和其它使用城市固体垃圾的企业。该生态产业园区主要运用先进的废弃物转化技术,在解决垃圾处理问题的同时在资源回收和能源可持续利用方面寻求合作。
波多黎各的资源再生园以资源回收和再生为主题明显区别于其它生态产业园区,这类生态产业园区一方面对废弃物的处理和转化技术具有较高的要求,另一方面从布局来看,它益选择在废弃物产生较多且对废弃物转化后的产品具有市场需求的地区发展。
美国乔克托(Choctaw)生态工业园区
美国全新规划型的乔克托(Choctaw)生态工业园区,主要依托俄克拉荷马州大量的废轮胎资源,利用现代化的处理技术进一步衍生出不同的产品链,这些产品链与辅助的废水处理系统一起构成一张生态工业网。
全新规划型园区的特点是基于园区所在地丰富的特定资源,在良好的规划和设计基础上从无到有地进行建设,主要吸引那些具有“绿色制造技术”的企业入园并通过采用废物资源化技术构建出核心生态工业链,进而扩展成生态工业网。这一类工业园区对入园成员的要求较高,前期投入较大,同时成员迁移和改变的灵活性不高,但具有较高的建设起点,因而适合在工业发展水平较高的地区建设和发展。
美国查塔诺加(Chattanooga)生态工业园区
查塔诺加(Chattanooga)是美国的老工业区,由于以杜邦公司的尼龙线头回收为核心推行企业零排放改革,在很大程度上,不仅减少了污染而且带动了环保产业的发展,在老工业区发展了新的产业空间。其突出特征是通过重新利用老工业企业的工业废弃物,建立起生态工业网络,以减少污染和增进效益。
这种革新方式对老工业区改造很有借鉴意义,并且更能适应老工业企业密集的城市。不过这种改造型生态工业园的局限性也是非常的明显:首先,企业的内部推行生态工业革新,要求企业具有相当的规模;其次,工业生态系统中的大量物质循环往往需要跨行业的协作,因而在企业内部非常难于实现。
丹麦的卡伦堡(Kalunborg)生态工业园区
卡伦堡生态工业园区中的4家核心企业在政府的引导下通过交易的方式把其他企业的废弃物或副产品作为本企业的生产原料,从而建立工业横生和代谢的生态链关系。
卡伦堡生态工业园区特点是共生体系未经规划和设计而自发形成,并在市场机制作用下实现自组织和自协调,政府的职能主要集中于法律法规的制定和政策扶持上,而并不参与园区具体经营管理,这种政府在生态产业园区建设过程中充当服务者和间接支持者角色的定位具有较高的借鉴价值。
美国布朗斯维尔(Brownsville)生态工业园区
布朗斯维尔生态工业园是一种“虚拟”生态工业园区,它不严格要求成员在同一地区,而是通过在计算机上建立起成员间的物料或能量关系的数学模型和数据库,来选择适当的企业组成工业生态链,区外企业不一定要通过废物交换方式与区内企业在空间上形成紧密联系,只要能够相互共享物质与能源,就可以参与园区的运作。
布朗斯维尔虚拟生态工业园区示意图
园区最大的特点在于其打破了地域界限,实现了建立在快速信息流交换基础上的物流交换;同时,由于众多企业的参加,丰富了网络结构,使生态网的柔性也大大增强;另外,企业不必通过废物直接交换方式形成紧密联系,也使这一模式的适应范围大大增加。虚拟园区可以省去一般建园所需要的购地费用,避免建立复杂的相互关系和进行困难的工厂迁址工作,因而具有很大的灵活性;其缺点是可能降低分工效率并产生由运输带来的交易成本。综合来看,虚拟型生态产业园区适合布局在工业用地紧张,地租较高而交通和科技都较为发达的地区。
日本井底瘦(Kokubo)生态工业园区
Kokubo生态工业园区是在由工业承租商、山梨大学和山梨市政府共同建立的“政府-工业-学术”联盟的促成下发展起来的。Kokubo工业区缺少像其他生态工业园区那样的典型核心企业;园区内只有部分企业之间以产业链形式形成紧密联系,其他企业则相互间没有直接关联,园区不但有内部交换,而且其活动与外部企业相结合。园区企业通过废物的集中收集、统一处理和循环利用形成纵向闭合循环,而企业之间主要是并联关系。
Kokubo模式对中国开发区的生态化建设具有积极的借鉴意义,因为中国很多开发区由企业群构成的,没有核心企业,而且企业间也没有产业链条的上下游关系,对于这类并联关系的企业群,可以考虑采取废物集中处理、循环使用的方式建设生态工业园区;Kokubo模式的借鉴意义还在于当地的大学或科研机构与生态工业园区的开发与建设紧密结合,并为之提供智力支撑。
鹿特丹(Rotterdam)生态工业规划项目
荷兰鹿特丹港口地区是典型的重化工业集群,为改善环境问题,四家来自化工、铝加工业和水泥行业的企业由于内部环境管理资源的约束而选择资源外包战略,即将压缩空气生产系统外包给同一家压缩空气系统供应商,这样生产企业通过将废弃物处理或循环利用业务通过承包合同交给外部专业组织处理,从而将外部优势资源整合到企业内部的污染防治活动中。
这一模式利用小企业经营较低的进入和退出成本解决了产业生态联系的刚性问题,同时设备共享和废物流集中项目的资本投入也相对较少。但由于废物处理采用外包的模式,从而无法为外包供应商提供生态效率增长的机会,重要的是由于废弃物处理或循环利用业务要交由外部专业组织处理,因此这种模式只能在环保产业发展相对较为成熟的地区实现。