長三角生態工業園區綠色低碳發展評價*

陳 梅 黃言秋 孫建飛 曾 遠

(生態環境部南京環境科學研究所,江蘇 南京 210042)

工業園區是我國重要的工業生產空間和主要布局方式,其規模數量龐大,是帶動區域經濟發展的重要引擎。近年來,我國工業園區在數量和規模上持續擴大,全國國家級和省級園區2 543家,省級以下園區據不完全統計有萬余家,工業園區貢獻了50%以上的全國工業產值[1-2]。從地理分布來看,我國工業園區主要集中在長三角、珠三角和京津冀地區。工業園區生產活動集中,是資源能源消耗高、污染物集中排放、溫室氣體排放量大的主要區域[3],是我國減污降碳協同推進的主陣地。碳達峰碳中和目標愿景的提出對我國生產體系全面向綠色低碳轉型提供了新的契機,工業園區作為碳排放主要區域,其綠色低碳化發展對于緩解全球氣候變化具有重要作用。隨著產業生態學、產業共生、循環經濟等理念和方法的廣泛應用,越來越多的工業園區積極探索和實踐生態化和低碳化發展,生態工業園區建設、綠色園區建設、低碳園區建設等成為推動經濟綠色低碳循環發展的重要途徑之一[4]。國家生態工業示范園區是依據循環經濟理念、工業生態學原理和清潔生產要求而建設的一種資源節約型和環境友好型的工業園區[5]。2007年,原國家環保總局、商務部和科技部聯合啟動國家生態工業示范園區建設,截止2021年,我國共有65個園區獲得國家生態工業示范園區命名[6]。2021年8月,生態環境部發布《關于推進國家生態工業示范園區碳達峰碳中和相關工作的通知》(環科財函〔2021〕159號),要求國家生態工業示范園區踐行綠色發展理念、強化減污降碳協同增效、培育低碳新業態、提升綠色影響力。定量化客觀評價生態工業園區綠色低碳發展水平及工作成效對于進一步推進生態工業園區建設、帶動其他工業園區綠色低碳發展具有重要的實際意義。

國內外學者對工業園區的評價方法主要有基于多指標測度體系的綜合評價法[7-10]、基于典型要素的環境績效評價法[11-14]、生態效率法[15-17]、基于能值分析的生態足跡法[18-19]等。其中,基于多指標測度體系的綜合評價法通過篩選有效的評價指標建立評價體系,其技術手段簡便,應用較為廣泛,但具體細節指標與評價方法不同,評價結果差異大。目前已有的工業園區評價體系主要考慮經濟發展和污染物排放,對低碳發展和循環發展相關指標的體現較少,不能體現生態工業園區在低碳發展和循環發展方面的水平及成效。在評價方法方面,傳統的指標評價方法多采用主觀法確定指標權重,可能導致權重設定欠客觀,影響最終評價結果。逼近理想解排序(TOPSIS)評價法基本原理是計算評價對象與正理想解、負理想解的距離,借助于多目標決策問題的正理想解和負理想解來進行排序,能夠比較和評價不同樣本點綜合指標的優劣。當指標存在不同維度時,綜合評價可能存在方向、單位、量綱不一致等問題,TOPSIS方法能夠較好地解決以上問題,在多屬性決策方面得到廣泛應用[20]。傳統TOPSIS模型在確定指標權重時主要依靠專家意見,主觀性較強,而指標權重對于評價結果有很大影響[21]。熵權法較為客觀,但在生態工業園區評價方面的應用較少。

客觀評價工業園區綠色低碳循環發展的成效是推進園區綠色高質量發展的基礎,國家生態工業示范園區的評價應結合綠色、低碳和循環3個方面,評價園區的經濟發展績效、環境績效、減碳績效、資源能源利用績效。本研究從經濟發展、低碳發展、循環發展、綠色發展4個維度篩選并構建綠色低碳發展評價指標體系,運用熵權-TOPSIS評價法測度長三角39個國家生態工業示范園區的綠色低碳發展綜合水平,以此表征長三角生態工業園區綠色發展的成效,進而對生態工業園區綠色低碳發展提出針對性對策,以期為其他工業園區生態化建設提供參考。

1 研究區域與對象

長三角范圍包括上海市、江蘇省、浙江省、安徽省全域,面積35.8萬km2,常住人口2.25億,經濟總量21萬億元[22],長三角以全國3.7%的土地面積和16.2%的人口數量創造了23.5%的經濟總量。長三角是我國重要的產業承載區和人口密集區,是我國經濟發展最活躍、開放程度最高、創新能力最強的區域之一[23],在國家現代化建設大局和全方位開放格局中具有舉足輕重的戰略地位,長三角一體化發展已成為國家戰略。但同時,長三角是資源開發強度高、生態超負荷運轉的地區,污染物排放總量大、強度高。生態工業園區建設對于長三角經濟高質量發展、積極應對氣候變化具有十分重要的示范引領作用。截止2022年,長三角共有39個工業園區獲得國家生態工業示范園區命名,占全國總數的60%,選擇以上工業園區作為研究對象,其中上海市9個、江蘇省23個、浙江省5個、安徽省2個(見表1)。

表1 長三角國家生態工業示范園區名稱

2 指標體系構建與研究方法

2.1 評價指標體系構建

國家生態工業示范園區在發展過程中曾將園區分為綜合類、行業類和靜脈類3種類型,并出臺了《綜合類生態工業園區標準》(HJ 274—2009)、《行業類生態工業園區標準(試行)》(HJ/T 273—2006)、《靜脈產業類生態工業園區標準(試行)》(HJ/T 275—2006)。2015年,原環境保護部將3類標準進行合并,出臺了《國家生態工業示范園區標準》(HJ 274—2015),該標準包括經濟發展、產業共生、資源節約、環境保護、信息公開五大類共32項指標體系,規范了國家生態工業示范園區建設的要求。

《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》(國發〔2021〕4號)提出,要健全綠色低碳循環發展的生產體系,促進能源資源配置更加合理、利用效率大幅提高,主要污染物排放總量持續減少,碳排放強度明顯降低。因此,工業園區綠色低碳發展評價指標體系應兼顧經濟發展、污染物排放、資源能源消耗和碳排放指標。基于此,結合HJ 274—2015中的指標,并考慮數據的可獲取性和可比性等原則,本研究構建了生態工業園區綠色低碳發展綜合評價指標體系,包括經濟發展、綠色發展、低碳發展、循環發展4個維度共14項評價指標(見表2)。

表2 長三角生態工業園區綠色低碳發展水平評價指標體系

2.2 數據來源與研究方法

本研究以2019年為研究時段,園區相關數據來源于國家生態工業示范園區數據庫、園區調研數據等。

本研究采用熵權-TOPSIS評價法,先用客觀評價方法熵權法確定指標權重,然后采用加權TOPSIS對園區綠色低碳發展水平進行測算評價。該方法具有可操作性和客觀性等優點,對評價對象的評價結果較為客觀合理,準確度和精度較高。

3 結果與分析

3.1 長三角生態工業園區綠色低碳發展水平分析

長三角39個生態工業園區的綠色低碳發展水平介于0.203～0.558,平均值為0.272;上海市9個園區的綠色低碳發展水平介于0.208～0.558,平均值為0.327;江蘇省23個園區的綠色低碳發展水平介于0.203～0.409,平均值為0.260;浙江省5個園區的綠色低碳發展水平介于0.207～0.301,平均值為0.254;安徽省2個園區的綠色低碳發展水平介于0.209～0.256,平均值為0.232(見圖1)。長三角生態工業園區的綠色低碳發展水平總體上呈現上海市>江蘇省>浙江省>安徽省的特征,這與我國改革開放以來經濟發展由沿海向內地梯次發展的趨勢相一致,也與不同區域工業發展階段相關。上海市生態工業園區的綠色低碳發展水平高于長三角平均水平,其正處于從要素驅動向創新驅動轉型,從快速擴張發展階段進入綠色集約發展階段,技術密集型產業和新興產業迅速發展。江蘇省生態工業園區正處于提質增效和轉型升級階段,以電子信息行業為代表的高技術產業體系逐步形成。浙江省生態工業園區加快傳統動能改造提升,工業經濟發展從規模擴張轉向質量效益提升的新階段。安徽省生態工業園區實施皖江城市帶承接產業轉移,推動安徽省與長三角發達地區的產業協作和要素互動。

圖1 長三角生態工業園區綠色低碳發展水平

綠色低碳發展水平位列前3位的園區分別為上海閔行經濟技術開發區、南京江寧經濟技術開發區、上海金橋出口加工區。上海閔行經濟技術開發區通過建設分布式光伏項目,企業實現綠色用電,率先創建零碳示范園區。南京江寧經濟技術開發區通過實施綠色招商,淘汰落后產能,限制高能耗、高污染項目審批,積極發展節能環保、低碳技術等新興產業和高新技術產業,逐步完善生態產業鏈網,促進了綠色低碳發展。上海金橋出口加工區以先進制造業和生產性服務業為發展雙核心,通過科技創新實施產業補鏈優化提升制造業能級,構建了汽車研發、制造、測試等汽車制造生態產業鏈和綠色供應鏈,以及芯片設計、設備材料等電子信息產業鏈,促進了傳統制造業向智能制造和戰略新興產業轉變,在固體廢棄物、水資源、能源利用等多個領域形成了具有示范效應的生態工業鏈。

3.2 園區綠色低碳發展主要因素分析

通過熵權法確定長三角生態工業園區14項指標的權重(見表3),指標的權重越大,其在生態工業園區綠色低碳綜合評價中的作用就越大。從各項指標的權重來看,A4、A3較大,均大于0.1,是影響生態工業園區綠色低碳發展的主要因素;A1、A2、D1、B4、B5的權重次之,介于0.05～0.10;而C2、C1的權重較小,僅分別為0.019和0.017。

表3 評價指標權重

A4和A3兩項指標的權重最大,且均為經濟發展類指標,經濟發展對推動長江經濟帶工業綠色發展發揮著基礎性促進作用[24]。此外,該兩項指標與園區的產業結構密切相關,產業結構是影響園區經濟發展、污染物和CO2排放的重要因素[25-26]。長三角工業園區的主導產業為電子信息、裝備制造、汽車及零部件,城市間尚未形成協同有序的產業分工機制,產業結構呈現明顯的趨同態勢,江蘇省和浙江省的產業結構相似系數較高,本研究中江蘇省和浙江省的生態工業園區的綠色低碳發展水平也十分接近。按照園區主導產業類型分類,長三角39個生態工業園區可以分為以電子信息、裝備制造、汽車、化工、醫藥以及其他行業為主的6類園區。不同產業類型園區的綠色低碳發展水平存在一定差異,汽車類園區最高,為0.314,其次是電子信息類、裝備制造類,分別為0.281和0.276,化工類園區相對最低,僅為0.225,低于長三角平均水平(見圖2)。就園區碳排放來說,化工類園區屬于高耗能生產型園區,化工類園區的單位工業增加值CO2排放量也較高,上?；瘜W工業經濟技術開發區、嘉興港區的碳排放強度位列前兩位(見圖3)。

圖2 不同主導產業類型生態工業園區的綠色低碳發展水平

注:圖中氣泡越大,則單位工業增加值CO2排放量越高,氣泡中心數字為園區序號。

3.3 綠色低碳發展各維度特征

3.3.1 經濟發展

在經濟發展維度評價水平最高的前3位分別是上海閔行經濟技術開發區、南京江寧經濟技術開發區、上海張江高科技園區。上海閔行經濟技術開發區實施綠色轉型發展,從傳統制造業園區向綠色高端智能制造和研發創新型園區轉型,單位工業用地面積工業增加值達到93億元/km2。南京江寧經濟技術開發區推進“優二進三”,不斷提升土地資源利用產出效率,以南京市5.8%的土地面積,貢獻了11.4%地區生產總值和20.9%工業增加值。上海張江高科技園區依托張江科學城建設,集聚最前沿的高科技產業鏈,形成了信息技術、生物醫藥、文化創意、人工智能、航空航天、低碳環保“三大三新”的優勢創新集群,高新技術產業總產值占園區工業總產值比例達到65%。產業集群和產業共生是生態工業園區的主要特征[27],生態工業園區通過構建生態產業鏈網和產業集群,促進了經濟高質量發展。長三角生態工業園區的生態工業鏈均高于6個,高新技術產業總產值占園區工業總產值比例平均為47.55%,單位工業用地面積工業增加值平均為25.38億元/km2,人均工業增加值平均為41.37萬元/人。

3.3.2 低碳發展

在低碳發展維度評價水平最高的前3位分別是合肥高新技術產業開發區、上海金橋出口加工區、上海市市北高新技術服務業園區。合肥高新技術產業開發區早在2008年就實現了全區集中供熱,并不斷加大對節能基礎設施投入,實施能源結構優化調整;上海金橋出口加工區在建設初期就形成以“一根煙囪”為特色的低碳能源體系,統一集中供熱,企業不得自建鍋爐房,2018年由燃煤鍋爐和燃油鍋爐的組合升級為全部天然氣鍋爐,并實施提標改造;上海市市北高新技術服務業園區推進低碳樓宇經濟,建設能源精細化管理平臺,以大數據產業助推園區智慧化低碳化管理。這3個園區單位工業增加值CO2排放量平均降低至0.14 t/萬元。能源基礎設施共建共享以及綠色轉型升級是生態工業園區的重要特征之一[28],生態工業園區建設了電、熱、冷等多種能源協同互濟的綜合能源項目,最大限度實現了能源的高效利用。長三角生態工業園區的單位工業增加值CO2排放量平均為0.86 t/萬元,單位工業增加值綜合能耗平均為0.31 t/萬元。

3.3.3 綠色發展

在綠色發展維度評價水平最高的前3位分別是上海市市北高新技術服務業園區、上海金橋出口加工區、上海市青浦工業園區。這3個園區大力推進企業清潔生產,重點企業清潔生產審核實施率均達到100%,同時開展精細化和智慧化環境管理,建設智慧環保、智慧安監等平臺,實現科學治污、精準治污,污染物排放實現逐年下降。清潔生產對全產業鏈和產品全生命周期提出綠色低碳要求,淘汰落后產能和生產工藝,持續帶動產業綠色低碳技術的研發和推廣應用,推動工業企業實現生產過程全生命周期“節能、節水、減污、降碳、降耗”的綠色發展目標[29]。長三角生態工業園區單位工業增加值廢水排放量和固廢產生量平均為3.72、0.09 t/萬元,單位工業增加值COD排放量和氨氮排放量平均為0.78、0.04 kg/萬元,單位工業增加值SO2和NOx排放量平均為0.64、1.30 kg/萬元。

3.3.4 循環發展

在循環發展維度評價水平最高的前3位分別是徐州經濟技術開發區、南京高新技術產業開發區、昆山高新技術產業開發區,這3個園區依據循環經濟理念建成多條靜脈產業鏈,實施中水回用、資源循環綜合利用,工業固廢綜合利用率達到95%以上,單位工業增加值綜合新鮮水耗降低至3.0 m3/萬元以下。生態工業園區通過合理規劃循環經濟產業鏈,培育生態產業網絡體系,推進了工業副產品交換和廢物循環利用,提高了資源產出效率[30]。通過產業鏈招商、產業共生招商、補鏈招商,構建企業間互為供需、基礎設施互聯互通、動靜脈耦合的生態產業鏈,將產業優化調整為高效率、低能耗、低污染的結構狀態[31-32]。長三角生態工業園區工業固廢綜合利用率平均為90.47%,單位工業增加值綜合新鮮水耗平均為6.77 m3/萬元。

4 結論與建議

4.1 結 論

從經濟發展、低碳發展、循環發展、綠色發展4個維度構建了生態工業園區綠色低碳發展評價指標體系,以長三角39個國家生態工業示范園區為例,運用熵權-TOPSIS模型定量評價并比較分析不同國家生態工業示范園區的綠色低碳發展水平,主要得到以下結論:長三角生態工業園區的綠色低碳發展水平呈現明顯的空間異質性,總體上呈現上海市>江蘇省>浙江省>安徽省的特征。單位工業用地面積工業增加值、人均工業增加值是影響生態工業園區綠色低碳發展的主要因素。不同產業類型園區的綠色低碳發展水平存在一定差異,汽車類園區最高,其次是電子信息類、裝備制造類,化工類園區相對最低。經濟發展水平和產業結構對園區綠色低碳發展起主導作用。

本研究建立的綠色低碳評價指標體系包括經濟發展、低碳發展、循環發展、綠色發展4個方面,但是不同園區的資源稟賦、產業結構、經濟規模各異,其綠色低碳發展評價涉及多要素、多準則,因此指標體系的選擇是評價的重點與難點,是影響評價結果的重要因素。該方法具有可擴展性,可根據管理的要求,增減相關指標。

4.2 建 議

為進一步提升長三角工業園區綠色低碳發展水平,打造生態文明建設新高地,提出推進工業園區綠色低碳循環發展建議。

(1) 加快構建綠色低碳循環發展的生態產業鏈體系

充分利用長三角產業集聚的優勢,深入推進長三角高質量一體化發展,圍繞電子信息、高端裝備制造、汽車產業、生物醫藥等戰略性新興產業,進一步挖掘長三角工業園區間的產業共生潛力,強化跨園區、跨區域企業間分工協作,建立和完善企業之間、長三角園區之間的綠色低碳循環發展的生態產業共生鏈網,提升園區經濟增長效率。以循環經濟為核心,加大生產過程中的副產品及廢物等的循環利用,帶動全產業鏈綠色發展,構建具有國際競爭力的綠色產業鏈。

(2) 健全清潔生產和能源管理體系

以清潔生產為抓手協同推進工業生產過程全生命周期減污降碳協同增效,加大化工、醫藥等重點行業清潔生產改造力度,在長三角生態工業園區優先探索開展化工、醫藥等園區整體清潔生產審核,提升清潔生產覆蓋范圍和水平。推進建設電、熱、冷、氣等多種能源協同互濟的綜合能源項目,實施能源環境基礎設施低碳化、綠色化改造,優化能源結構,提高能源利用效率,強化減污降碳協同治理。

(3) 分區分類推動生態工業園區建設

考慮到工業園區綠色低碳發展的空間異質性,不同園區的經濟發展水平、產業結構、污染物排放等存在差異,建議加強園區分區分類指導,以增強對不同地區、不同類型園區的示范帶動作用。強化產業集群協同,深化不同區域專業化分工和合作,構建優勢互補、梯度有序、合作共贏體系。安徽省生態工業園區要進一步推動與滬蘇浙園區合作,探索共建產業合作園區模式,吸納滬蘇浙綠色優質產業,優化資源要素配置,加快產業結構綠色轉型升級。蘇浙工業園區要最大化區域間產業優勢互補,延伸生態產業鏈,加快綠色技術創新和產業生態化建設。上海市工業園區要加強產業生態化、減污降碳協同治理、環境管理創新等模式總結推廣,進一步強化生態工業園區對長三角工業園區綠色低碳發展的示范引領和輻射帶動作用。