产业共生如何实现？（上）

　　产业共生是产业生态学这个新领域的一部分。产业生态学原理涉及从产品、工厂直至国家、全球层面系统内的不同比例的物质流和能量流。产业共生聚焦于这些贯穿业务网络和本地及区域的“流”，并将其作为实现产业生态意义上的可持续发展的方法。产业共生采用把传统的单独产业进行集合的方式实现竞争优势，这涉及到物质、能源、水和副产品的交换，其关键是地理距离的毗邻带来的合作与协同的可能性。

　　产业共生的概念产生于丹麦的卡伦堡，那里建有一个相互影响的公司群构成的发达网络。卡伦堡最基础的部分包含一个石油精炼厂、一个发电站、一个石膏板工厂和一个医疗公司，这些企业共同使用地下水、地表水、废水、蒸汽、燃料，甚至交换大量副产品作为其他工序的原料。

　　实现了高度的环境效应和经济效益后，给人员、设备、信息共享带来了一些其他实实在在的利益。世界上还有许多其他的产业共生的例子，它们说明了这个概念是如何被运用的。

　　本文提供了产业共生及相关概念的明确定义，并讨论了产业共生的诸多元素，比如能源和水的串联使用、联合生产以及物质交换，重点是产业共生如何实现。

　　产业共生及相关概念的定义

　　产业共生的概念源于生物社区的互利共生。互利共生是指两个以上不相关的物种以一种互利的行为交换物质、能量和信息。同样的，产业共生是基于区位的能够实现集体利益大于个体利益之和的不同生产实体之上的。这样的协作也能够在参与者之间增加社会资本。正如上文描述的各种“流”，这样的共生并不一定只发生在工业园区的边界之内，尽管我们习惯使用“生态工业园区”去描述这样的组织构架。

　　同时，产业共生及生态工业园区的利润增加，大量其他的一些平行的踪迹的前进也可能被广泛地解释为绿色发展，其中包括住宅、商业、工业和社区发展等源自可持续建筑、绿色建筑、可持续社区和智能发展的概念。生态工业或可持续工业的发展在这方面减小了主要对工商业特别是农业活动的依赖，业务合作包含物质、水、能源的交换或共享符合产业共生的组件。

　　资源交换有三个基础条件：

　　1．副产品再利用——交换两个及以上工厂的特定物质产品作为某些产出品的替代品或是作为原材料。这些物质交换部分也被称为副产品交换，副产品协同作用，废物交换，还被称作工业循环利用网络。

　　2．实体/基础设施交换——联合使用和管理普通的通用资源（如能源、水和废水）。

　　3．联合提供服务——跨企业满足共同需要的对其他辅助活动的需求（如消防、交通和食品供应）。

　　和工业园区的概念相似，生态工业园区是指在特定一块园区内实行生态工业发展。一个生态工业园可以包含许多生态学的目标，拥有减少整体环境影响的机制，节省物质和能源，培育合作实现资源效率和环境友好型的管理。工业不动产和生态工业不动产的概念在亚洲较为常见，这还包括组成园区的工人聚集区及周边所居住的工人组成的社区。

　　Gunther Pauli提出了一个相似的流行提法——零排放社区，以强调走可持续工业发展道路。农业联合会发现传统农业合并实现了副产品的循环重新利用，但是产业化的农业却变得更加一次性、消耗更多材料、沉积更多废弃物。因此，许多零排放研究人员认为，由至少两个生态子系统组成的联合共生系统只不过是减排和农业副产品利用这个整体过程的一个部分。

　　一些人提到生态工业网络涵盖一个广泛的范围，包含整个体系中的环境友好行为和经济活动，如经济集群效应。它是指一组部门相关业务，涉及产品生产和使用，就像美国北科罗拉中部的家具产业集群。生态工业集群的概念则是用于描述相同或相关产业公司之间在环境友好方面的相互协同效应。在过去数十年间，部门相关的公司组成的工业园区内的公司产业污染物总量减少取得了很大成功，例如纸浆和造纸，制糖，纺织和塑料。

　　尽管数个世纪以来，物质和能量的交换已经成为工业的一个重要部分，但集中于环境方面却是最近的事情。在1989年的一篇基础性文章 industrial ecology中，Frosch 和 Gallopoulos将这个重要的概念描述为工业生态系统：物质和能量的消耗达到了最优化，一个工序的废水可以作为另一个工序的原材料。其他人扩展了这个生态系统的概念，把相关的工业活动看作一个食物网，而大量的边角料再利用活动就是这个生态系统的“腐食动物”和“细菌分解者”。

　　在任何一个多学科领域，例如产业生态，都集中了许多来自各个学科的分支和原始研究方法。直到1990年代早期，关于卡伦堡生态工业园的第一篇文章发表，产业共生的研究才流行起来。产业共生的一个起源是化学工业，其随着工序的推进嵌入了物质的内在价值。

　　前述的其他概念源自生态学、农学、工程学、经济地理学和商业经济学。热电联产、效益共享已经在工程、环境和经济领域得到证明。的确，在激励这种关系形成中，私有部门见证了成本效应的驱动力量，而城市规划者、经济学家、不动产开发商也在强调在土地使用、社会和环境方面以及空间区位分布上提升协同效应。

　　卡伦堡和自组织共生

　　产业共生的模型首先在工业区卡伦堡实现。尽管它在持续地演进，在这个共生系统的参与者中当前还是有20种交换发生，涉及到水，能源以及各种各样的能成为其它流程原材料的剩余材料。

　　通过双边合同安排参与公司之间的每一个交换。值得一提的是，这种共生不是基于一个规划好的过程，而是基于一个持续的演化过程。监管一直发挥着间接的作用。例如，在丹麦禁止有机废水流入垃圾填埋场，使得制药公司不得不申请向农田排放残渣。社会凝聚力经常被认为是卡伦堡产业共生取得成功的一个关键因素。

　　并不像产业共生怀疑论者担心的形成静态的系统，共生体系的个体参与者已经随时间发生了显著变化，而生态系统作为整体也已经适应。在过去几年，卡伦堡的国家石油精炼公司基于北海油田扩张了一倍产能，Asn?s发电站从用煤炭转为用奥里油，以遵从碳排放削减计划。

　　制药厂被拆分成两家公司，取消了一些产品生产线（包括青霉素），并增加了一些其它产品的生产。他们并没有把自己搞成单纯的生产者，共生系统参与者试图证明他们作为多资源的供应者能够减少商业风险，这就像传统的供应商-消费者关系。尽管每个个体变化都能改变这个产业生态系统的组成，但改变的总和并没有减少系统的整体特性。

　　分析卡伦堡这个自组织、自发系统的目的，是为今后创建新的生态工业园提供参考。最近的研究强调了从基础工业上起步的重要性，特别是公司能够自发进行交换的部分，从这些共生系统的“内核”出发就能带来逐渐增长的交互影响。与规划的生态工业园相对，这种自发性的园区被证明更加强健，且对市场动态更能弹性应对。

　　产业共生的要件和工具

　　源自于产业生态，产业共生吸纳了许多强调在一个广泛系统内物质循环和重复利用的因素。这里简要讨论了其中的部分要件和部分分析工具，这包括隐含能源和物质、生命周期、级联、闭环和物质流跟踪等。

　　隐含的能源和物质

　　为了创造产品，资源被用于开采、运输、初加工、深加工和分配。总的能源和物质的消耗，就是这个产品所隐含的能源和物质数量。

　　依靠副产品重新利用，产业共生保留了隐含物质和能源在这个产业系统内的更长期的利用。热电联产就是一个特别的例子，重新利用废水的热量发电或是利用发电站的蒸汽用于供热。

　　生命周期视角

　　正如Graedel和Allenby在该领域第一篇文章中描述的那样，产业生态是“着眼于寻求从原材料开始到最终的物质、组件、产品、废弃品、最终沉积物的总的物质循环的最优化”。

　　生命周期保证了一个广度，不仅仅聚焦于一个设备或工厂发生了什么，而且还要考虑产品生命周期的每一阶段和使用实体对整体环境的影响。对产业共生，生命周期的视角有助于评估共生——相关副产品的重新利用在整个生命周期的整合。

　　级联

　　级联是指资源（如水和能源）反复在不同的阶段使用。在连续使用时，资源是低质量，低水平改进和低价值的。

　　根据定义，一个级联必须包括至少一个使用原始资源的环节，并有后向的路线图。当一定数量的能源不得不被添加进系统，以保证资源价值或资源被丢弃的时候级联终止。

　　级联是一种常见的工业共生战略，因为公司生产使用资源级联可以节省处理或处置成本，甚至可能得到资源价值的补偿而获利。级联的环境利益是巨大的，包括减少原始资源的使用，避免了资源开采的影响，减少了排向环境的废弃物。

译自：2012年10月22日【美国】http://www.eoearth.org/

编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心 李彬

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