唐山临海钢铁产业集群生态化发展模式探索

李 南，刘大滔

（1.河北理工大学 经济管理学院，河北 唐山 063009；2.首钢京唐钢铁公司，河北 唐山 063000）

钢铁是耗能高和污染重的行业之一，从铁矿石、石灰石、白云石等的开发，到精矿粉的洗选、烧结，海绵铁的制造，焦炭的生产，高炉炼铁，转炉和电炉炼钢，自备电厂发电，以及连铸和钢材轧制，要排放大量废气、废水和废渣。钢铁部门在全国工业当中，能耗约占总能耗的11%；耗水占9%左右；排放的废水和废气约占14%；固体废弃物约占16%。经济活动必须要遵循自然生态系统的循环规律，实现经济活动生态化。钢铁产业的生态化发展旨在走绿色制造道路，减轻地球环境负荷，将最初的污染排放物末端治理转向减少排放物产生量的源头治理；将钢铁产业高开采、低利用、高排放的发展方式转变为低开采、高利用、低排放的模式，从根本上消除长期以来钢铁产业发展与生态环境之间的冲突。

全球钢铁产业布局历经三次导向变化：19世纪时青睐靠近煤炭基地，当时钢铁产业属于燃料导向型工业；从 20世纪初开始，由于煤炭相对于铁矿石使用量逐渐减少，燃料导向转变为原料导向型；二次世界大战之后，随着全球航运的发展，布局选择开始偏向沿海地区。到上世纪80年代，世界年产钢 500万吨以上的大型钢铁企业中 60%已建设在沿海地区。从世界发达国家的工业发展历程看，在临港地区发展重化工业已是海岸地区发展工业的主要形式，也是世界公认的发展大工业的成功之路[1]。从建国开始就作为重点产业发展的中国钢铁产业，由于历史原因，内陆布局一直居于主导地位。在中国钢铁业越来越依赖进口铁矿石的情况下，铁矿石的二次运输大大加重了内陆企业的经营成本。如果从生态化发展角度观察，钢铁企业布局可以形成城市周边型和沿海临港型两种模式。城市是集中生产和消费的地区，钢铁企业除了供给城市及周边地区所需钢材外，还可以凭借自己的物质和能量流来延伸其制造经营空间，形成产业生态链。目前，中国钢铁产业布局已经出现了非常明显的趋海移动状态，位于沿海临港区域的钢铁产业集群如何实现生态化发展，走出一条循环经济道路，成为急需探讨的重要问题，本文以典型的沿海钢铁大市——唐山为例开展研究。

一、唐山临海钢铁产业集群的发展现状及区域背景

环渤海区域经济发展有着得天独厚的区位优势，但其环境和资源问题已相当严重，可能会危及可持续发展能力。渤海的环境和资源已经遭到破坏，并主要由陆源污染、船舶运输、油气开发、捕捞和养殖等活动造成[2]。随着经济的快速增长，京津冀地区的生态环境质量总体上仍在下降。以城市为中心的环境污染呈加重趋势，地表水污染普遍。特别是流经城市的河段有机污染严重；地下水受到点状或面状污染，水位持续下降，加剧了水资源的供需矛盾；生态破坏加剧的趋势尚未得到有效控制。渤海和京津冀地区的生态环境问题主要是由于经济发展模式不当所致。由于京津冀属于人口密集地区，而且又地处北方，历史上延续下来的生态环境非常脆弱，因此该地区经济发展必须优先考虑环境承受力，将环境友好型产业作为发展重点。对京津冀沿海经济带的发展，要实行环境优先战略，推进主导产业的生态化发展。

河北是全国钢铁产量第一大省，钢铁产业更是唐山市的经济支柱。在唐山建设全国科学发展示范区的进程中，实现唐山钢铁产业部门的生态化发展、构建符合循环经济要求的产业集群，将具有非常重要的意义。近年来，唐山钢铁产业正加速推进旨在提高国际竞争力的整合重组以及向唐山沿海地域的战略布局迁移，同时在节能减排领域也取得了初步成效。目前，唐山市钢铁产业的连铸比达到100%，高炉平均利用系数达到 3.3，高于全国同类企业平均水平。在鼓励企业利用高炉余压和煤气进行发电方面也收到了一定效益。截至2005年底，唐山市高炉煤气发电装机容量达到83兆瓦，利用各种煤气31亿立方米。但是由于对入区企业的环境影响评价、生态环境管理等方面不够严谨，造成部分高污染、高耗能企业入区，增加了发展循环经济的障碍。

近年，以首钢搬迁为契机，曹妃甸的大规模开发成为唐山市临海经济跨越式发展的关键标志。依托深水港口优势和首钢新厂建设，曹妃甸新区将打造成世界级精品钢材基地。按照循环经济发展的总体思路，以曹妃甸新区为核心的唐山湾沿海经济隆起带在加快临海钢铁产业集群发展的同时，已经谋划了一批资源综合利用和工业废弃物重复利用项目。主要包括：利用钢铁部门炼制焦炭的煤焦油建设30万吨煤焦油深加工装置，发展煤化工产品；利用钢铁产业的废渣，建设年产300万吨的矿渣超细粉工程等，这些项目将与主导产业项目同步建设和实施。曹妃甸已被列入了国家首批循环经济示范区，且作为全新开发区域而没有任何原有的依赖或束缚，可以在构建生态型钢铁产业集群方面率先实践并取得突破。钢铁制造流程中伴随着大量物质和能量排放，形成复杂的环境界面。钢铁产业是典型的流程制造业，在实施循环经济上有巨大潜力，是发展循环经济的优先切入点。通过自主集成开发新一代钢铁制造流程，可以使唐山临海钢铁产业集群成为循环经济工业生态圈中的核心组成部分，位于唐山曹妃甸的首钢京唐钢铁公司则将成为生态样板。搬迁企业与所在地区之间建立生态循环关系，这种合作不是简单的经济合作或单纯的环保合作，它涉及地区之间技术、经济、人文和生态等各种要素的重新整理，唐山临海钢铁产业集群的生态化发展将进一步拓展区域合作的深度和广度。

二、唐山临海钢铁产业集群生态化发展框架：循环导向

环境友好型临港生态工业园区的建设是防止近岸海域陆源污染的重要基础[3]。唐山沿海经济带是河北省最具有经济活力的地区，而且不存在任何历史包袱，所以其对循环经济的发展可以轻装简行。以钢铁产业集群为代表的唐山市临海产业生态化发展有助于河北省尽快转变经济发展方式，对全省经济结构调整、产业发展方向选择及资源优化配置都有重要的指向和示范作用。目前，河北省正处于工业化中期阶段，资源环境与经济发展之间的矛盾日益突出。特别是唐山临海产业部门主要为大运量、高耗能的重化工业，必须依靠循环经济理念实现生态化发展，提高可持续发展能力。唐山南部沿海地区应注意集聚循环经济型钢铁企业，最大限度地节约资源，保护海洋和陆域的生态环境。建设以钢铁为特色的循环经济示范企业群，形成完整的废弃物回收利用系统，各项资源环境指标达到国家循环经济示范区标准。临海钢铁产业集群在建设经营的各个层面和阶段都要充分体现科学发展观和循环经济理念，把资源高效利用和循环利用贯彻到产业集群发展的全过程。围绕钢铁产业和龙头项目，科学选择关联产业和资源再生产业，合理布局功能区和企业群，实现区内资源梯次开发和良性循环流动，构造沿海临港区域循环经济产业体系。

在循环经济导向下，唐山临海钢铁产业集群生态化发展框架应包括两个层次：第一层次，构建循环经济型企业。在钢铁企业内部，合理选择产品品种、生产规模、生产工艺，推行洁净生产；从生产的源头和全过程充分利用资源，使每个生产企业在生产过程中废物最小化、资源化、无害化；最大限度节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，削减所产生废弃物的数量和毒性，从企业内部体现循环经济模式。具体讲，应该从管理、结构、技术3个维度实现生态化发展。管理维度就是建立全新的管理理念，建设“节能清洁型”工厂；结构维度就是推进主体设备的集约化，即高炉集约化、炼钢转炉设备大型化集约化、轧机集约化、焦炉集约化；技术维度就是在连铸、干熄焦、蓄热式燃烧技术，高炉顶压发电、烧结余热利用、转炉煤气回收等重大节能技术普及的基础上，积极采用新的节能技术。第二层次，构建区域循环经济型产业体系。运用工业生态学原理，在工业区各主导产业间采用废物交换手段，把一个产业产生的副产品或废弃物作为另一个产业的投入或原材料，不断延长生产链条，实现工业区内产业群资源最有效的利用，废物产生量最小，形成类似自然生态食物链条的工业生产系统。根据工业园区内各企业能源、水、原料利用现状以及物流、能流的链接关系，进行生态化改造，引入关键链接技术，加强企业之间的上下游协作配套。促进企业在生产资源、产品生态设计、废物交换综合利用等方面协作，实现工业园区污染量大幅度降低，努力实现零排放[4]。

循环经济倡导“最佳化的生产、最适度的消费”，正与钢铁产业节能减排相契合。循环经济是钢铁产业可持续发展的重要保障，钢铁部门应对低端产能过剩、物耗能耗水耗高、污染严重、产品结构不合理等一系列问题的关键，正是要发展循环经济。在唐山临海钢铁产业集群生态化发展中，需要重点建设三大体系。第一是建立以首钢精品钢材基地为龙头的钢铁产业循环经济链条。第二是建立资源综合利用管控体系，包括水资源循环利用、能源综合利用、土地高效利用等管控体系。第三是建立环境保护和生态建设体系，包括污水处理回收工程、雨水排放与回收利用工程、环境灾害防治等。

三、唐山临海钢铁产业集群生态化发展模式的技术方案

（一）基于物质能量循环设计的项目链接

按照现在的技术水平和工业现状，钢铁企业不可避免地会产生副产品和废弃物。物质能量循环设计就是要根据工业园区发展规划和主导产业选择，确定园区入驻成员间的上下游关系，并根据物质能量供需方的要求，运用循环经济的相关技术，调整物质能量流动的方向、数量和质量，构建生态工业网。以实现资源的回收利用及能量的梯级利用，最大限度地降低物质能量资源的消耗，形成上下游一体化和优势互补的产业群体，体现协同效益和产业集群效应。

钢铁产业高炉释放的低热值废气，在实施压差发电综合利用之后，送至焦化厂用于焦炭生产；由此置换出高热值煤气送至钢铁厂用于原料烧结和轧钢，钢铁厂的工业余热经回收给煤化工和城市生活以节省能源和减少污染；钢铁厂的工业废渣，制成超细粉用于生产建筑材料；工业废水经深化处理后重复使用，浓缩废水用于拌合原料，经燃烧消除最终污染。利用钢铁和石油冶炼中产生的煤气、余热回收用于发电，利用钢铁厂的工业废渣生产高标准建筑材料。

（二）钢铁产业集群生态化发展的微观技术措施

一是要大量采用节能环保新技术，从源头和生产全过程控制污染物的产生。如高炉炼铁使用高熟料比、高风温、脱湿鼓风、高炉炉顶余压发电等新技术；烧结采用厚料层小球烧结技术、铺底料工艺等；炼钢实施全连铸、铁水预处理、钢水炉外精炼；炼焦采用低水分熄焦工艺；循环水冷却采用溴化锂制冷工艺等先进生产工艺及污染治理措施。二是要采用先进的工艺技术装备，提高资源利用率。如钢铁冶炼要采用氧化球团生产、高炉富氧喷煤、转炉溅渣护炉等技术，提高资源利用率。三是要对生产过程中产生的废气、废水、废渣进行收集，并实现综合循环利用。对工业用水串级使用，废水循环利用。通过生态产业链网的设计，固体废弃物的分类回收、综合利用，提高废弃物的资源化程度；通过无害化垃圾场的建设，使不可利用的固体废弃物实现无害化处理。

钢铁产业集群与外界环境是一个相互影响的共同体，集群的各种活动不可避免地对自然环境产生直接或间接的负面作用；同时环境也将反作用于钢铁产业集群，对其规划、建设和经营产生深远影响，不同的发展理念和策略选择都会影响到钢铁产业集群及所在地域的可持续发展进程。高度重视生态约束和环境因素，建设生态型钢铁产业集群，在唐山临海开放地区倡导循环经济，对整个环渤海区域都将产生示范效应。率先探索生态化发展的钢铁企业除了可以获得循环经济带来的经济效益外，还应该可以获得政策性财政补贴、专利技术转让费等。但由于推进钢铁产业集群生态化发展的前期投入较大，技术研发、人员培训、设备更新等均需大量资金支持，而且生态化发展模式的社会效益将非常显著，因此对临海工业区生态产业链的有意识建立和钢铁部门循环经济发展模式的构建，都需要政府发挥作用，建立有效的激励机制。

生态化发展能够缓解钢铁等临港重化工业面临的资源约束和环境压力，把生产和消费环节有机联系起来，使区域经济体系对自然资源的消耗和环境容量的占用，从开环状态改变为闭环状态，促进产业之间的关联耦合和循环共生，把经济活动对环境的负面影响降到最低。曹妃甸循环经济示范区建设能够解决经济社会发展与资源环境之间的矛盾，成为河北省打造环渤海经济隆起带的重要组成部分和唐山市生产力布局向沿海推进的战略支撑。京津冀及环渤海地区可以将唐山临海钢铁产业集群生态化发展作为契机，提炼出区域可持续发展的基本思路和特色模式。