绿色化发展与产业结构调整和生态文明建设紧 密相关,都体现着社会主义核心价值观。党中央、 国务院《关于加快推进生态文明建设的意见》提出, “协同推进新型工业化、城镇化、信息化、农业现 代化和绿色化”,首次提出“绿色化”,与原来倡导的“新四化”并举,具有重大意义。生态文明和“绿 色化”理念与社会主义核心价值观一脉相承。

绿色发展也是《中国制造2025》的重要组成部 分,同时也是提高中国经济硬实力的强大杠杆。作 为我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,《中国制造2025》提出了九大战略任务和重点,其 中第五个就是全面推行绿色制造:加大先进节能环 保技术、工艺和装备的研发力度,加快制造业绿色 改造升级;积极推行低碳化、循环化和集约化,提 高制造业资源利用效率;强化产品全生命周期绿色 管理,努力构建高效、清洁、低碳、可循环的绿色 制造体系。

工业 ( 制造业 ) 是实体经济的主体,是国民经 济的支柱,也是国家安全和人民幸福生活的物质基 础。近十年来我国工业行业取得的成绩举世瞩目, 但是工业粗放式快速发展给生态环境造成的影响也 触目惊心。空气质量下降、重金属污染加剧、水源 和土壤被破坏等生态环境恶化,严重影响大众的健 康。我国工业发展已到了刻不容缓向“绿色发展” 的重要转型期。推进工业绿色发展,对于建设资源 节约型、环境友好型社会和促进生态文明建设,具 有重大意义。

《一、工业绿色发展的内涵》

一、工业绿色发展的内涵

绿色发展是培育新的经济增长点、保护生态环 境活动的总和,是资源承载能力和环境容量约束下 的可持续发展。广义的绿色发展包括存量经济的绿 色化改造和发展绿色经济两方面,覆盖了国民经济 的空间布局、生产方式、产业结构和消费模式;狭 义的绿色发展包括绿色生产制造过程、产品绿色化、 节能减排、清洁生产、企业绿色化。发展绿色经济、 推动经济绿色转型制定相应的战略目标和框架,要 从工业、农业和服务业三大产业全面推动,调整产 业结构,加速经济由劳动力密集型向技术密集型 转变。

循环经济以 3R 为基本原则,即 Reduce ( 减量 化 )、Reuse ( 再利用 )、Recycle ( 再循环 )。但 3R 只是原则,不是全部要素,实施循环经济应该在一 定条件下将物质、能量、时间、空间、资金有效地 整合在一起。循环经济必须注意物质循环链、能量 利用链的构建,还应在合理的时间、空间配置前提 下,以生态系统和生态链的方式构成相关的产业集 群。因此,循环经济是有循环成本的、有资金流动 和增值内涵的,是有利于形成“资源―产品―废弃 物―资源再生”的再生循环发展模式,实现经济 效益、社会效益和环境效益协同发展的经济模式。

低碳发展源自气候变化领域,本质是能源与发 展战略调整,核心是能源技术创新、碳汇技术的发 展和制度创新以降低单位国内生产总值 (GDP) 的碳 强度,避免温室气体浓度升高而影响人类的生存和 发展(如气候变化异常、出现灾害天气等)。低碳 发展的着眼点是未来几十年的国际竞争力和低碳技 术市场,具体体现在能源效率提高、能源结构优化 以及消费行为的理性化。

绿色发展、循环发展、低碳发展是相辅相成的, 相互促进的,可构成一个有机整体。绿色化是发展 的新要求和转型主线,循环是提高资源效率的途径, 低碳是能源战略调整的目标。从内涵看,绿色发展 更为宽泛,涵盖循环发展和低碳发展的核心内容, 循环发展、低碳发展则是绿色发展的重要路径和形 式,因此,可以用绿色化来统一表述。

工业 ( 制造业 ) 的门类繁多,如果按生产方 式、生产过程中物质 ( 物料 ) 所经历的变化 ( 变换 ) 和产品特点分类,则制造业可以分为流程制造业 与制品 ( 装备 ) 制造业两大类。2012 年流程制造 业的能耗约占工业能耗的 64 % 以上,应是绿色化 的重要切入口,就钢铁、有色金属、石化、化工、 建材、造纸等流程制造业而言,工业绿色发展应 以绿色、循环、低碳发展的理念为导向,拓展流 程工业的功能 —— 即流程制造业应该实现优质产 品制造功能、能源高效转换功能、废弃物处理— 消纳及再资源化功能。实现各行业的转型升级, 同时应高度重视通过产业结构调整为抓手,推进 广义的绿色发展。

本文关于“工业绿色发展工程科技战略及对策” 的研究主要针对钢铁、有色金属、石化、化工、建材、 造纸六个流程工业行业和涉及以上流程工业的通用 机械和某些高耗能的工业装备,未包括电力、采矿 等行业。

《二、流程制造业的现状和存在的问题》

二、流程制造业的现状和存在的问题

《(一)现状》

(一)现状

我国工业发展迅速,产品产量居世界前列。钢 铁、有色金属、石化、化工、建材、造纸等行业 是典型的流程制造业,这些行业的产品产量除石 化产品外连续多年位居世界第一,在国际上具 有举足轻重的地位。2013 年,我国粗钢产量为8.22×108 t,约占全球的 52 %;电解铝产量为 2.204 6×107 t,约占全球的 46 %;化肥产量为 7.153 7×107 t,约占全球的 35 %;水泥产量为 2.414×109 t,约占全球的 58 %;纸和纸板产量约 为 1.01×108 t,约占全球的 25 %。

资源需求量大,对外依存度高。六大行业对全 球资源的需求量大、对外依存度高,2013 年铁矿石 超过 67 %,铜精矿、铝土矿分别达到 60 %、52 %, 原油达到 57 %,钾盐达到 50 %,资源供求矛盾加剧。

积极推广应用节能新技术,工业能效不断提高。 “十一五”期间,全国规模以上工业增加值能耗从 2.59 tce/ 万元 (1 tce=293 亿焦耳 ) 降低至 1.92 tce/ 万 元,以年均 8.1 % 的能耗增长支撑了 14.9 % 的工业 增加值的增长。“十一五”期间六大流程制造业单 位产品的能耗下降幅度分别为:钢铁降低 12.1 %、 电解铝降低 36.6 %、铜冶炼降低 35.9 %、炼油降低 15.1 %、氮肥降低 12 %、水泥降低 28.6 %、纸和纸 板降低 22 %,缩小了与国外先进水平的差距。

污染物排放强度不断下降。工业废水排放的 强度从 2001 年 的 46.5 t/ 万元降低至 2012 年 的 11.1 t/ 万元;同期,工业废气中 SO2 排放强度降 低约 11.6 %。“十一五”期间,六个流程制造业的 典型污染物排放强度也大幅度降低:钢铁行业吨 钢粉尘排放量降低 36.09 %、吨钢 SO2 排放量降低 40.78 %;有色行业重金属汞排放量降低 59.6 %、铅 排放量降低 58.5 %、砷排放量降低 51.8 %;建材 行业万元产值的烟粉尘排放量降低 84.9 %、SO2 排 放量降低 75.8 %;造纸行业的万元产值化学需氧量 (COD) 排放量降低 73.91 %;化工行业万元产值 SO2 排放量降低 64 %、氨氮排放量降低 80.58 %。

《(二)存在的问题》

(二)存在的问题

(1)产能过剩、产出过剩,能源和环境问题日 益突出。我国工业在快速发展的同时,出现了重化 工业产能、产出严重过剩,资源对外依存度不断提 高和环境负荷沉重等问题。依靠工程科技创新实现 工业绿色发展很重要,它促使工业行业的单位产品 能耗和污染物排放强度不断降低。但是,如果工业 结构不合理,产出总量以数倍之势增加,规模过大, 工业的能源消耗总量和污染物排放总量仍处于上升 趋势,一定程度上抵消了科技进步带来的效果。与2000 年相比,2012 年六个流程制造业的产量大幅 度增加:粗钢增加了 4.69 倍、电解铝增加了 5.78 倍、 水泥增加了 2.68 倍、纸和纸板的产量增加了 3.12 倍, 等。同期六大行业总能耗占工业 ( 制造业 ) 总能耗 的比例由 55 % 增长至 64.5 %。从工业污染排放总 量看,2012 年全国工业废水排放总量为 2000 年的 1.2 倍;工业废气排放总量为 2000 年的 4.3 倍;SO2 排放量为 2000 年的 1.3 倍。

(2)工程科技尚不能满足发展需求,资金支持 强度不足。时至今日,工业能效进一步提高和污染 物治理的难度越来越大,同时,工业绿色发展的理 念有待深化,工业领域重末端治理、轻源头预防和 过程控制的现象尚待进一步解决。具体体现在:工 业绿色技术开发的创新驱动力弱,源头削减、过程 控制、清洁生产等方面科技开发投入明显低于产品、 装备的开发投入;在多种污染物协同减排、重金属 污染减量、有毒有害原料被替代和主要污染物的源 头削减等领域缺乏先进有效的实用技术,不能满足 新环保标准的要求。

(3)环保执法不公、监管不到位,导致企业间 存在不公平竞争。从制度层面看,原有的环境管理 法律法规对于污染超标的处罚处置力度不够,导致 “守法成本高、违法成本低”;从执法层面看,由于 资金和资源的缺乏,我国环境监管和执法无法全面 覆盖,执法不到位,普遍存在“抓大放小”现象, 对国有企业、大企业监管多、检查相对严,不少地 方还存在着规模以上的企业能监管,规模以下的企 业无法监管的现象,出现了不同规模和不同所有制 企业之间、“入统”与“不入统”企业之间不同负 担的不公平竞争,某种程度上加大了生态环境的 压力。

(4)工业装备运行效率低、效果差。我国工业 装备的工艺技术水平总体有所提高,但普遍存在装 备与工艺流程不匹配、导致有些装备运行效率低下、 运行可靠性差等现象,这不利于工业绿色发展;还 存在着环保装备方面的创新跟不上行业发展和主体 装备水平的现象,同时由于环保设备运行维护和检 修等管理不到位,导致部分环保设备运行效率低、 效果差,难以稳定达到环保要求。

(5)重化工业产品出口导向加重国内资源、能 源和环境的负担。在高投资和出口导向的经济发展模式下,我国重化工行业近年的进出口结构和数量 高度不平衡,钢铁、有色金属、石化、化工和建材 都有不同程度的出口增长。在重化工产品的出口量 中,其中包括大量隐含能源的出口,并承担了大量 的温室气体转移排放;同时也使国内的环境负荷进 一步加重。

(6)体制机制有待进一步深化改革。现有制度 体系、考核机制、激励机制等尚不适应绿色化转型 的发展,具体体现在:片面追求国内生产总值增长, 环境保护的基本国策未得到应有的重视和有效的监 察、执法;领导干部的考核晋升机制与绿色化发展、 生态文明建设的绩效关联尚不够紧密;鼓励技术创 新、技术转让和应用的机制存在一定障碍等。

《三、流程制造业发展的拐点分析和趋势判断》

三、流程制造业发展的拐点分析和趋势判断

(1)在不同行业需求情景下,对 2020 年六个 流程制造业能源消费总量和主要污染物排放总量的 峰值进行了分析。分析前提是六大行业以内需为主 的结构调整和淘汰落后产能的目标得到实现,环保 执法和污染物排放总量控制落实到位,且各行业技 术支撑到位。

六个流程制造业的产出总量和能源消费总量的 峰值的“拐点”分析:钢铁、建材、造纸三大行业 的“拐点”出现在 2015 年左右;而有色金属、石 化、化工三大行业的“拐点”出现在 2025-2030 年, 其中某些产品的产出“拐点”也可能会出现在 2020 年以前。

主要污染物排放总量的峰值将比能源消费总量 的峰值提前出现,但由于工业规模过大,主要污染 物排放总量依然巨大。

(2)钢铁、有色金属、石化、化工、建材和造 纸六个流程制造业仍将是国民经济特别是实体经济 不可缺少的重要基础产业,同时也是未来工业绿色 发展最重要的领域。六大行业的绿色发展应以绿色、 低碳、循环发展的理念为导向,拓展功能,即流程 制造业应同时具有优质产品制造功能、能源高效转 换功能、废弃物处理—消纳及再资源化功能,以实 现各行业的转型升级,推进工业绿色化发展。

(3)流程制造业应在拓展功能的基础上,进一 步打破行业隔绝,构筑产业间以及产业与社会之间 的“生态链”,建立循环经济园区,发展循环经济。

《四、流程制造业绿色发展的战略目标》

四、流程制造业绿色发展的战略目标

(1)到 2020 年,流程制造业的规模扩张趋势 得到有效控制,产业结构调整见成效;流程制造业 的功能拓展为具有“优质产品制造、能源高效转换、 废弃物处理—消纳及再资源化”的三大功能。

(2)流程制造业的能耗强度和污染物强度进一 步明显下降;工业总能源消耗维持在 2012 年的水平 不增长,六大行业的总能耗占工业总能耗的比例下 降到 55 %;污染物排放总量降低 20 %。

(3)行业间及与社会的生态链接技术得以突破 并形成规模,促进工业和经济发展融入到生态文明 建设中。 (4)工业装备 ( 包括环保装备 ) 要从设计、制 造、运行、在役再制造和再制造入手,提升技术、 运行和智能化水平,实现工业装备全生命周期内 的绿色化。

(5)基本形成具有我国自主创新特色的工业绿 色发展的工程科技支撑体系。

《五、工程科技战略对策》

五、工程科技战略对策

工业绿色发展的总体战略思路是贯彻落实中国 共产党第十八次全国代表大会精神,“发展理念创 新,产业结构调整,科技创新驱动,政策法规保证”。 工业绿色发展工程科技的战略对策如下。

(1)推进源头削减和末端治理的有机结合,开 发和突破一批面向未来的各行业绿色化转型的共性 关键技术。

(2)推进科技创新与政策导向的有机结合,加 快工业行业及企业能源、资源利用的绿色转型。

(3)持续深化信息技术在工业过程中的应用, 进一步推进物质流、能量流和资金流的深度融合。

(4)重视并开发工业行业间及其与社会间的物 质 / 能量链接的关键技术,建设和实施一批工业生 态园区的示范工程。

为此,提出五大引领性重大工程以及 41 项示 范带动项目和各行业三类关键技术共 173 个。五大 引领性重大工程为:①节能环保系统集成优化工程; ②绿色工艺改造及产品创新工程;③绿色产业生态 链接工程;④信息化、智能化提升改造工程;⑤工 业装备优化提升工程。

《六、工业绿色发展的政策建议》

六、工业绿色发展的政策建议

(1)建立和实施工业绿色化发展的战略,推动 工业转型升级。启动研究新常态下以结构调整、产 业升级为主线的合理需求和总量控制问题,加快工 业结构调整,优化工业布局,有效削减过剩产能, 有效控制产出总量,制订全局性的“十三五”工业 绿色化发展战略规划。

(2)强化环境保护行政监督,严格行政问责。 认真执行环境保护法和污染物排放标准,加强监管, 强化环保问责制。切实提高环保执法力度和公平性, 改变执法成本高、违法成本低的现状,逐步建立公 平的竞争平台。

(3)坚持以企业为主体,加快提升创新能力。 坚持市场导向,协同创新,完善科技创新体系,重 视并加快从研发成果到产业化、工程化的转化速度, 从机制上突破从研发成果到产业化、工程化难的瓶 颈;重视标准的引领作用,定期修订发布环保和能 耗标准的同时,要发布相应经济的、可行的技术指南。

(4)流程制造业(特别是重化工业)应坚持以 内需为主,不能以大量出口作为化解过剩产能的出 路。要严格限制高耗能和低附加值产品出口;鼓励 加工成高端制成品和机电产品间接出口;要鼓励废 钢、废旧有色金属和废纸等再生资源的进口;结合 “一路一带”战略,鼓励以高技术项目走出去,带 动到国外建钢厂、石化厂和化工厂等,产品就近生 产、销售。

(5)加强依法统计、监测,健全基础资料,强 化部门责任。完善工业能源、环保监测的统计制度 和方法;完善和推广应用基于工业互联网的装备健 康能效监测诊断体系,建立第三方机构负责工业装 备监测和评估装备效能等级。

(6)引导绿色消费模式。提倡与绿色、低碳、 循环理念相适应的绿色消费模式,加强对各阶层的 宣传,反对奢侈、浪费,提倡全社会消费观念向绿 色化转变。