基于循环经济视角的钢铁产业链整合

基于循环经济视角的钢铁产业链整合

邢军伟

(中共辽宁省委党校, 辽宁沈阳110004 )

[ 摘要] 钢铁产业工艺流程的特点和我国钢铁产业粗放型增长的现状, 决定了我国钢铁产业是最有条件、最具潜力、最为迫切发展循环经济的产业。本文从循环经济的内涵与“3R”原则入手, 分析了循环产业链与普通产业链的主要区别, 提出基于循环经济视角的钢铁产业链整合思路: 企业层面通过工艺创新和工艺调整进行生产链整合, 减少进入生产流程中的物质、能源流量与废弃物的产生与排放量; 企业间以钢铁企业功能拓展为切入点进行产业链整合, 在企业间构筑物质循环和能量梯级利用生态产业链, 使钢铁产业不仅具有钢铁产品制造功能, 而且具有能源转换、大宗废弃物处理及为相关行业提供原料等功能, 实现物质和能量的循环。

[ 关键词]循环经济; 钢铁; 产业链整合

 钢铁产业是我国国民经济重要的基础产业, 是实现工业化的支撑产业, 但同时钢铁产业也是能源、水资源、矿产资源和废钢资源消耗量很大的资源和能源密集型产业。在全球大力节能减排的呼声中, 中国钢铁行业的面临的􀀁 环境􀀁日益严峻, 钢铁行业作为典型的流程制造业, 有效进行产业链的整合, 对于实现低能耗、低排放、低污染的循环经济发展模式作用明显。

一、钢铁产业发展循环经济的必要性

( 一)钢铁产业是典型的流程制造业

钢铁产业把铁矿石、焦炭、水资源、电能等作为投入, 经过烧结、炼铁、炼钢和轧钢等多工序、多环节的加工, 生产出钢铁主产品和少量可利用的副产品, 同时产生废气、废水和废渣等污染物。生产过程消耗大量的资源和能源, 同时, 排放大量废弃物, 易对生态环境造成严重破坏。

传统钢铁产业的生产活动是由“资源一产品一废物”所构成的物质单向流动过程, 导致大量可重复利用的资源、能量溢出, 也就是变成了“工业三废”。钢铁产业循环经济发展模式则是把钢铁产业的生产活动按照自然生态系统的模式,组织成“资源一产品一再生资源一再生产品”的物质循环流动生产过程。在传统工艺下产生的“工业三废”得到再利用,提高了资源的利用率, 降低了单位钢铁产量的能耗, 消除或减少了“ 废水、废渣和废气”的排放。

( 二)钢铁产业具有很强的产业关联性

钢铁产业作为一个原材料的生产和加工部门, 处于产业链的中间位置。钢铁工业向上游产业联系并影响采矿业、能源工业、交通运输业, 钢铁行业对原料、运输、煤炭、电力等行业产品的需求, 强力带动了这些行业的发展。钢铁工业提供的产品又是其它许多下游产业的基本原材料, 主要包括机械电子工业、汽车制造业、建筑业、五金制品业、交通运输业等。强烈的产业关联性, 使得钢铁产业可以与其他产业建立循环经济产业链, 构筑钢铁产业链和非钢铁产业链的有机结合。

(三)现阶段我国钢铁产业能源需求处于快速增长时期

钢铁工业生产要消耗大量的铁矿石、煤炭、电力、石油和水等原材料, 使用大量的机电设备, 是能源和资源消耗的大户。我国民经济快速发展对钢材的需求量持续增长, 导致钢年产量持续上升, 粗钢产量由2005 年的3. 55 亿吨上升至2008 年的5. 1亿吨, 增长43. 6%。虽然大中型钢铁企业吨钢综合能耗由2005 年的741千克标准煤/吨降到2009年的619千克标准煤, 但钢铁年产量的不断增长使得钢铁行业消费的能源总量持续上升, 钢铁行业能源消耗总量由2005年的3. 60亿吨标准煤上升至2008年的5. 18亿吨标准煤, 增长43. 9%。钢铁行业能源消费总量占全国能源消费总量的比重也呈现不断上升的趋势, 所占比重由2005 年的16%上升至2008年的18%, 表明我国钢铁行业能源需求仍处于快速增长时期。随着我国钢铁工业的快速发展, 将会带来一系列更加严重的资源和环境问题, 发展循环经济是钢铁产业的必然选择。

注: ①2006 年起我国将电力折标煤系数从0. 404 千克标准煤/千瓦时, 调为0. 1229千克标准煤/千瓦时, 使我国有关工序能耗值均有较大幅度下降, 所以2006 年吨钢综合能耗数据会比2005年有明显下降的趋势; ② 钢铁行业能耗采用􀀁中国统计年鉴􀀁中黑色金属冶炼及压延加工业能源消耗的数据; ③ 由于数据缺失, 2009年钢铁行业能耗数据是根2005 至2008 的平均增长速度测算的数据。

二、循环经济的内涵和原则

循环经济是随着20世纪50- 60年代生态学的兴起而产生的, 循环经济的概念最早由美国经济学家K􀀁 波尔丁在20 世纪60 年代提出。随着环境保护日益受到重视, 循环经济理念逐渐产生和发展, 由70 年代对污染物的无害化处理到80年代采用资源化的方式处理废弃物的转变。90年代发达国家为提高经济效益、减小环境污染, 以生态理念为基础,重新规划产业发展, 提出循环经济发展的思路。可持续发展战略被确立, 清洁生产、废弃物的再生利用和资源循环利用等系统的循环经济思想逐步形成和完善。

( 一)循环经济的内涵

所谓循环经济, 就是以资源的高效利用和循环利用为核心, 以低消耗、低排放、高效率为基本特征, 按照自然生态物质循环方式运行, 符合可持续发展理念的新型经济增长模式。循环经济本质上是一种可持续发展的生态经济。循环经济遵循生态学规律, 把清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续发展融为一体, 把大量生产、大量消费和大量废弃的传统依赖资源消耗型经济增长模式转变到物质资源合理使用和循环利用的生态型经济增长模式。

传统经济是一种由􀀁 资源􀀁 产品􀀁 污染排放􀀁单向线性流程( 图2) , 依靠的是高强度地开采和消耗资源, 同时高强度地破坏生态环境。而循环经济是对传统经济的反思、否定创新, 是一种更高级、更先进的经济形态。循环经济要求把经济活动组织成一个“ 资源—产品—再生资源”的反馈式流程(图3), 所有的物质和能源要能在这个不断进行的经济循环中得到最大限度地合理和持久的利用, 从而使把人类经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。在循环经济发展模式中没有废物的概念, 每一生产过程产生的废物都可变成下一生产过程的原料, 所有物质都能得到循环往复的利用。

( 二)循环经济的原则

循环经济遵循“减量化、再利用、资源化”的原则, 即: 减量化( Reduce)原则、再利用( Re- use ) 原则、再循环( Recycle)原则, 简称3R 原则。学术界还提出了“4R”、“5R”、“6R”原则, 如除“3R”外加上可再生( Renew ab le )、可替代( Rep lace)、恢复和重建( Recovery )等等, 本文认为这些原则是针对某些不同层次或领域提出的更加具体、具有针对性的原则, 具有一定的合理性, 但不能取代􀀁 3R􀀁原则的基本性和普遍性。

1. 减量化( Reduce)原则。减量化原则属于输入端控制原则, 旨在用尽可能少的原料和能源投入来达到预定生产和消费的目的, 在经济活动的源头就注重节约资源和减少污染, 核心是提高资源利用效率。

2. 再利用( Re- use) 原则。再利用( Re- use )原则属于过程控制原则, 指产品多次使用或修复、翻新或再制造后继续使用, 尽可能地延长产品的使用周期来减少资源的使用量和污染物的排放量。

3. 再循环( Recyc le)原则。再循环( Recycle)原则是输出端控制原则, 旨在通过把废弃物转变为资源的方法来减少资源的使用量和污染物的排放量。

三、循环产业链与普通产业链的区别

循环经济产业链是基于循环经济的理念以资源的综合利用为目的而构筑的产业链。循环经济产业链与普通产业链主要有以下不同点:

(一)循环经济产业链围绕资源的综合利用和循环利用而构建, 而普通产业链则是围绕产业间供需关系建立起来的。循环经济产业链是紧紧围绕资源的开发利用而展开的,包括对资源的减量使用、资源的充分利用和资源的循环再生利用等。节点上的每一个企业, 都是某一种( 类)资源综合循环利用上的一环, 而某一环节(或企业)的废弃物, 很可能成为下一个环节( 或企业)生产需要的资源, 企业间关系是资源利用上的关系, 循环经济产业链是基于资源的节约和再利用形成的价值链。

( 二)普通产业链通常是线性的、单向的供需链, 循环经济产业链则是非线性的, 可能会以“环”、“链”、“网”等形态表现出来。普通产业链依托产业关联进行流水线式的价值

传递与增值, 而在循环经济模式下, 同样的资源为多个产业所利用, 或者被多次利用, 链条出现多次交叉, 因此循环经济价值链的形状可能会呈现出网状、环型等特点。

( 三)循环经济产业链上各环节、各节点企业间的依存程度更高。传统产业链上主要是原材料、半成品的投入, 这些投入一般具有标准化, 交易对象容易通过市场交易获得, 链条上各节点企业之间的联系可以较松散, 依存程度较低, 而循环经济产业链条上节点企业之间的联系独特而密切, 依存程度更高。

( 四)循环经济产业链条相对更长。循环经济生产方式加强对资源价值进行深度开发、多重开发, 甚至对传统生产方式丢弃的所谓“废物”也重新加工、处理, 增加了生产环节,物质循环带来生产迂回, 产业链相应得到延伸, 同样的资源创造出更大的价值。

四、基于循环经济的钢铁产业链整合思路

基于循环经济的钢铁产业链整合的基本思路是通过产业链整合, 进一步拓展钢铁生产流程的功能, 使其不仅具有钢铁产品制造功能, 而且具有能源转换、大宗废弃物处理及为相关行业提供原料等功能, 仿照自然界生态过程中的物质循环方式来规划生产体系, 扩展物质的循环利用领域, 实现物质和能量的循环, 提高资源和能源使用效率, 从而最终获得良好的经济效益、社会效益和环境效益。基于循环经济的钢铁产业链整合主要体现在两个重要层面: 企业层面的生产链整合与企业间的产业链整合。

(一)企业层面的生产链整合

生产工艺落后、工艺结构和工序能力不匹配是造成钢铁行业能耗物耗高的重要原因。企业层面的生产链整合是以清洁生产为导向, 用循环经济的思想设计生产体系和生产过程, 促进本企业内部原料和能源的循环利用。生产链整合的关键是工艺创新和工艺调整, 通过自主创新和集成, 使生产流程朝着简单化、紧凑化、大型化和连续化的方向发展, 尽量减少进入生产流程中的物质和能源流量,从而废弃物的产生与排放量。采取多用废钢、优化炉料结构和提高各生产环节金属回收率等措施, 来提高铁素资源的利用率, 实现物资减量化的目的, 如采取炼钢全连铸、轧钢全一火成材等工艺技术, 将缩短工艺流程, 提高资源和能源利用率。

钢铁企业系统内能量的有效利用, 不仅要包括每个生产工序内能量的有效利用, 并且包括各工序之间的能量交换,即将一个工序多余的能量作为另一个工序的热源来使用。推广先进的节能和环保技术, 将焦炉、高炉、转炉的煤气回收利用, 从源头削减一次能源的使用消耗, 减少向大气排放各种污染物量。

(二)企业间的产业链整合

单一的钢铁产业仅仅能够形成一种链状产业, 而要打造完整的循环经济产业链则需要相关产业的相关企业的配合,相关配套产业主要有: 机械加工、建材行业、焦化行业、采矿行业、电力行业、环保行业等。企业间的产业链整合以钢铁企业功能拓展为切入点, 依据钢铁企业中物质、能量、信息流动的规律和各成员企业间的类别和规模, 在企业间构筑物质循环和能量梯级利用生态产业链, 横向进行产品供应、副产品交换, 纵向链接第二、三产业, 实现物质、能量和信息的交换, 完善资源利用和物质循环, 建立钢铁子系统。在各企业间建立废物和能量的转换关系, 或建立起上下游产业系统,形成互利共生的横向耦合关系。

这一层面的产业链整合就是以钢铁企业为主导, 或自建或协调相关产业中企业的能力, 开发相关产业间顺畅的物质和能量流动循环新流程, 实现资源的循环利用以及废弃物的再资源化, 主要解决钢铁生产链不能自身消化的废弃物, 如钢渣、高炉泥、转炉泥、轧钢氧化皮及除尘回收的含铁物料、粉煤灰和尾矿等再利用问题。通过产业链整合, 使钢铁企业生产出的钢材提供给机械加工产业用于制造各种机械产品; 产生的冶金渣经处理后, 提供给水泥厂和建材厂用于水泥和建材生产; 产生的转炉煤气提供给发电厂作为发电资源等, 使上游过程中生产所产生的废弃物成为下游生产的原料。􀀁

参考文献

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摘自《辽宁行政学院学报》2011 年第8期