“双碳”背景下循环经济园区的规划设计思考

何 静

（山西省社会科学院（山西省人民政府发展研究中心），山西 太原 030006）

循环经济园区规划总体思想是以共生理念和工业生态学为核心，把生态工业园和其周边的环境看作是自然生态系统的一部分，坚持从全局、从长远发展视角来规划循环经济园区，从根本上消除工业发展与环境保护的矛盾。

一、研究背景与必要性

循环经济园区是依据共生理论和工业生态学原理兴起的一种全新工业园区运作模式。“共生”概念最早属于生物学概念，比工业生态学的概念早很多，是在1879 年由德国生物学家德贝里首先提出的，主要是指不同物种或相同物种之间，既有达尔文提出的适者生存的竞争关系，更广泛地存在相互联系、相互依存的共生关系。1970 年，美国生物学家马格里斯提出“细胞共生学”，更是力证“共生学说”的科学性。20 世纪中叶以来，“共生”已经作为一种方法论和一种理念，在哲学、管理学、经济学、社会学等领域广泛应用。将“共生理念”应用到工业生态学，就产生了“工业共生”理论，主要是指通过在一个园区内有意识、有组织的模拟自然生态系统“生产者—消费者—分解者”的循环途径来设计、改造工业产业系统，即将一个企业生产过程中产生的能量和废物作为原料在另一个企业被充分利用，从而减少对自然界有限资源的索取以及减少对自然界的废物排放，实现可持续发展。工业共生理论不仅强调单个企业的清洁生产，更强调企业生产过程没有废弃物这一概念，只有副产品，并且通过设计不同企业构成的网状或链状结构，实现甲企业的副产品成为乙企业的原材料或者能量。世界上最早被发现的具有工业共生特征的循环经济园区是丹麦的卡伦堡，20 世纪70 年代初期，卡伦堡已经存在着最初的废物交换行为，80 年代初期和90 年代又先后两次发生了较为密集的废物交换。可以说，卡伦堡的成功极大地促发了科学家们对于共生理念与工业生态学相结合的研究热情，也极大地鼓舞了世界各国建设循环经济园区的热情。目前，全球循环经济园区（有的国家和地区也称作“生态工业园区”）每年以成倍的速度发展，无论是发达国家如美国、加拿大、日本、欧洲各国，还是发展中国家如中国、泰国、印度尼西亚、菲律宾等，都在积极地兴建循环工业园。

循环工业园区在各个国家、各个领域深度广泛的应用，为全球在21 世纪彻底治理温室气体排放提供了巨大信心和美好愿景。2016 年由全球170 多个国家共同形成和签署的《巴黎协定》，是继1992年《联合国气候变化框架公约》、1997 年《京都议定书》之后，人类历史上第三个应对气候变化的里程碑式的国际法律文本，形成了2020 年后的全球气候治理格局，并提出了21 世纪后半叶全球实现碳中和的远景目标。目前，全球已经有德国、瑞典、芬兰、法国、中国、日本、韩国等29 个国家和地区纷纷提出了在2040—2060 年左右实现碳中和的目标，其中，德国、法国、丹麦、匈牙利等大部分欧盟国家甚至以法律规定的方式承诺在2050 年实现碳中和。这些长期目标的实现过程必将是工业生态学在实践中大发展的过程。

中国作为最大的发展中国家，正处于工业化中后期，是全球最大的耗能主体和排放主体之一，同时，中国也具有全球最完整、规模最大的工业体系、强大的生产能力、完善的配套能力、超大规模内需市场，非常容易形成工业共生网络，发展循环经济具有天然的优势。而且，中国政府在加快生态文明建设的主观意愿非常强烈，在2012 年的中国共产党第十八次全国代表大会中首次将生态文明建设提到了与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设同等重要的高度，在2017 年的中国共产党第十九次全国代表大会中进一步指出要加快生态文明体制改革，建设美丽中国，实现中华民族永续发展。2020 年9月22 日的联合国大会上，中国政府提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争在2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。”这是中国作为负责任大国并且基于自身国情做出的庄严承诺。因此，不管是客观条件还是主观因素，中国都具备了循环经济大发展的条件。

二、成立或招聘整体的规划组

随着社会分工的逐渐细化和专业化要求的提高，目前社会上的各种规划职业人员趋向于相对独立地工作，互相之间缺乏沟通。但当循环经济园区要开始考虑资金预算、能源问题和建筑节能问题时，就需要成立或者招标一个包含建筑师、结构工程师、风景规划师、能源专家、施工团队、银行员工等在内的联合规划组或者规划公司，成立时间越早越好，最好是在选址之前就能成立规划组[1]。因为选址的过程就会涉及当地未来几年甚至十几年的城市规划、产业布局、工业结构，以及当地的水文、土壤、文物保护等方面的内容，就可以广泛集中所有规划人员的意见和建议，共同讨论。另外，规划组成员要注意园区规划与政府部门规划相协调一致的问题，不仅要充分了解地方政府对循环经济园区规划的要求，此外还要对园区所在地的经济、社会、环境、人口等要素大致了解，做到园区规划与当地建设、交通、水利、产业等部门规划相衔接。在规划过程中，可以采用专家研讨会的形式进行讨论，鼓励不同学科背景的项目组成员广泛交流，并且视情况请社区代表、政府代表等相关人员列席参加。

三、规划理念

规划组成员在规划循环经济园区时要始终秉持这样的理念：

（一）循环经济园和其周边的环境是自然生态系统的一部分

设计师们要把工业看成是镶嵌在大自然的生态系统里的一个小的生态系统。这是因为工业园本身就是一个新陈代谢体，它从其他生态系统中获取材料和能源，如燃料、木材、各种矿物质、农产品等；它又把产于该工业园的产品输送给消费者，并把伴随产生的各种副产品返回到自然界。但是与纯粹的自然生态系统不同的是，工业园内部的燃料和能源流动是通过机械或电子形式实现，要想使其和自然界协调共存，这就要求我们时时刻刻都用生态系统的思维。不过，需要指出的是，设计师们也应该避免处处都使用“园区没有废物”的思想，因为这并不现实。设计师们应遵照的是如何把对各种资源的有效管理融入规划之中，比如把模拟自然界的有效的污水处理系统和水循环系统集合在一起，就可以大大增加水的使用效率，节约水资源。

（二）从时间和空间的长远角度规划

即从近期到远期、从局部到全局的角度来协调规划相关行动，坚持近期目标服从并服务于远期目标，局部利益要服从并服务于全局利益，做到“一张蓝图干到底”。

例如，在建设污水处理厂时，不仅要考虑建设成本和所采用的技术，还需要考虑以下问题：污水的运行问题。众所周知，我们建设污水处理厂不是最终目的，我们的目的是保护水环境、保护水资源。所以，如何把污水处理厂运行好就是解决从短期到长期的问题，一些城市虽然建了污水处理厂，却不关心污水处理厂的运行，也不积极解决污水处理厂的运行经费短缺问题，导致污水处理厂干脆没有能力运行或没有能力开足马力运行。

污泥的处理问题。污泥是污水处理的副产品，有相当大的产量。污泥含有水分和固体物质，主要是所截留的悬浮物及经过处理后的胶体物质和溶解物质所转化而来的产物。污泥聚集了污水中的污染物，还含有大量细菌和寄生虫卵，所以必须经过适当处理，防止二次污染，这就要求我们不能只从狭义的局部利益出发，要从全局视角考虑问题。但是，一些地区的污水处理厂在建设之初没有考虑污泥的处理问题，导致现在大量未经稳定处理的污泥成为城市污水处理厂的沉重负担和环境的极大威胁。可见，这就是在建设污水处理厂时，没有从长远考虑、从全局考虑导致的后果。

（三）统筹环境保护与企业发展

传统的观念认为，环境保护与企业发展是对立关系，企业由于购买环保设备或使用环保技术而增加生产成本削弱利润。但是在“双碳”背景下，传统的观念是短视的，企业积极响应环保政策、主动开展环保活动甚至能获得比投资环保技术更多的利润，环境保护与企业发展可以实现“双赢”的局面，二者不是对立关系，无数的事例已经证明二者是“绿水青山就是金山银山”的统一关系。

（四）统筹规划方案与规划服务的关系

规划的终点不是只提供规划方案或者建成循环经济园区，而是要延伸到循环经济园区的后续服务中。很多工业园区的规划组只是在园区开工前或者园区建设时发挥作用，随着园区的建成投产就合同自动到期了，认为规划工作已经结束了，后续的工业园区如何运行已经与规划组没有关系了。而本文认为循环经济园区规划是“从摇篮到坟墓”的规划，为循环经济园区提供“建设前—建设中—建设后”全过程的服务，这样就不存在当园区企业运行后出现规划瑕疵时、运行没有实现前期预期时而产生责任纠纷或者找不到问题所在。这样，规划组领导层同提供其他服务的企业一样，必然会以优秀的服务维护自己的品质与信誉。如前所述，真正的服务经济要求对产品的全部使用期限实行质量保证，维护产品的良好运行状态，规划组的服务也要对生态园区的全部使用期限维护良好运行状态。

四、规划主要步骤流程

根据循环经济工业园设计理念的分析，总结出规划循环经济工业园总体步骤流程：

第一步，根据关键种理论，确定园区核心产业和重点产业，选择关键种企业，构建企业共生体。如图1 所示，首先，研究国家或全球产业趋势，看清哪些产业属于全球朝阳产业、哪些产业属于夕阳产业、哪些产业属于政府限制产业，划出重点发展的全部产业范围，即园区意向产业。然后，洞悉园区所在区域的经济发展战略、区域产业基础和拥有的产业资源，对划出的园区意向产业范围进行缩小、聚焦。还要研究全球行业市场发展情况，掌握产业存在的市场潜力和市场风险，同时分析技术发展趋势，看意向产业的技术是否存在替代转型的风险。最后，根据三方面的研究分析情况，寻找交集，聚焦某个或某几个产业，将其确定为园区的重点产业，并将其中最具发展潜力且最适合的产业确定为核心产业[2]。

图1 园区核心产业定位图

第二步，根据食物链和食物网理论，针对核心产业和重点产业，确定上下游企业，分析上下游企业的构成与关系，构建园区主要生态产业链。

第三步，根据生态位理论，对园区进行特色定位。具体是根据园区所在区域的自然环境、社会环境、经济环境和科技环境，对园区进行特色定位，形成自身的比较优势。这样有利于系统的稳定，有利于企业的长远发展，提高园区内企业的竞争力和活力。

第四步，根据生态系统多样性理论，完善生态工业系统，引入相关多元产业门类，包括园区内组成成员的多样性、产品类型、产品结构的多样性等，提高园区竞争力。

第五步，根据生态系统耐受性理论，在不超过园区承载限度的前提下，保证园区持续友好发展。生态系统如同生命体一样，有自我维持和自我调节能力。如果某因子的变化如果没有超过生态系统的耐受限度，便会在各因子的相互反馈调节下再次得到平衡，保证其正常运转；相反，如果某因子的变化超过生态系统的耐受限度，系统就会失控。循环经济园区作为经济、生态和社会协调发展的实践形式，在规划之初，就要考虑产业结构的合理性、产品结构的合理性，园区内企业数量、规模的合理性，要充分考虑物质、能量流动的数量、质量和方向，保证每个企业有足够的资源下，保持生态系统的动态平衡。

案例：智慧山科技文化创意产业基地是天津高新区的一个文化创意产业聚集区，2010 年建设之初，通过对宏观经济技术环境、区域产业基础与资源的综合分析，将产业定位于以技术为基础、以文化为内容的新兴文化产业，包括3D 影视、动漫、手机游戏、网络新媒体、数字内容研发制作、以及创意设计等，并将相关产业定位为软件与服务外包、科技服务业等。由于前期规划符合中国文化大发展、大繁荣的产业政策，因此在园区后期的建设经营过程中，智慧山获得了国家关于文化与科技融合发展政策的大力支持，并充分享受地方产业资源的丰富给养，可谓集“天时、地利、人和”于一体，迅速成为天津领先的文化创意园区。

五、编制循环经济园区规划方案

在成立了规划组和了解了相关规划理念的情况下，就可以编制循环经济园区的规划方案了，具体包括园区选址和园区底层构造规划两方面。

（一）园区选址

循环经济园区根据经济、社会、环境、法律法规等因素选定某个区域后，在具体的选址可以有两种选择，分别是未开发过的土地和已经开发过的土地。那么，这两种土地类型各有什么优缺点，该如何做出选择呢？本文认为应尽量使用已经开发过的土地。

这里所指的已开发土地包括已经运行的工业园、已经废弃的工厂或大型的公共用地。选择这种类型土地可以避免城市的不断扩张和占用大量的农业用地，而且，这种类型的土地一般已经铺设了水网、电网和路网，附近也有公共交通和其他生活设施，具有较好的基础条件。但是，一般情况下，这种类型的土地和地下水大多受到不同程度的污染，在建设循环经济园区时需要先治污，对土地进行改良，对水污染需要净化。例如，美国明尼苏达州为了利用这类土地，创建了许多不具有法律强制力的自愿项目来鼓励企业清理和再开发这样的废弃用地，并且专门成立了一个非政府机构——土地再循环中心，用来厘清政府和企业相关责任，吸引企业投资。这一措施为清理和再使用该州的超过200 个受到污染的土地打开了大门，这其中包括许多工业用地。政府为了鼓励使用已经开发的土地，会为企业提供减免税负等优惠政策，或者根据企业需要改良的土地面积给予资金扶持。

未开发过的土地也称为绿地。如果没有可以利用的合适的已经开发过的土地，那么只能选择未开发过的土地。这类型土地给了规划组最大的规划空间，但是，也要求规划组具有更超前的规划理念、更周密的规划计划、更高标准的规划要求。同时，在对循环经济园区选址时，要注意与周边环境的协调起来，如果周边环境是一片农田，则可以考虑农业循环经济园区，如果周边资源型企业较多，则可以考虑资源加工型循环经济园区等等。这样，既可以吸引相关企业投资，又可以减少对周边环境的破坏。

（二）园区底层构造规划

循环经济园区底层构造是支撑园区运行最基本的基础设施单元，包括自然系统、建筑系统、交通系统、水系统、能源系统、固体废弃物处理系统和信息网络化系统，对这些基本单元规划要做到以共生的视角将生态学原理运用到工业园区底层构造，实现工业与环境的共生、人与建筑的共生。

自然系统：自然系统要求园区要尊重自然的地方性、保护和节约自然成本、自然的自我维护能力和对自然的保留。自然不是为人类表演的舞台提供装饰性背景，不是为人类改善生活空间，而是人类生命的源泉，人和自然的关系是和谐共生的关系。所以循环经济园区内的自然系统必须考虑当地的植物、气候等自然条件，适度利用小气候，为工业园基础设施、景观规划、园区建筑的朝向和外形设计提供有价值的参考消息，实现人与自然和谐共生。有的工业园区地处北方，四季鲜明，属于温带气候，可是却摒弃温带植物，引进了热带植物，为了提高这些植物的存活率，不得不人为提高空间湿度、温度，再次造成能源浪费。

建筑系统：过去的工业园区只是生产、加工、仓储的场所，是粗放式的开发模式，土地浪费严重，对资源环境破坏大，甚至完全忽略建筑节能、生态景观等要素。而循环经济园区从生态学的视角进行建筑技术选择，一方面使建筑技术的内涵更加广泛：包括建筑结构、构造、材料、电气、给排水、暖通、热工、光学、声学、计算机辅助设计与模拟、施工、维修、再利用等，另一方面要求建筑师必须通过利用绿色、节能、智能等先进技术，创造健康舒适的物理环境（声环境、光环境、热环境、空气环境）[3]。

交通系统：交通系统要满足货物运输和人们安全出行的需要，便达、高效、科学的交通设施是生态工业园成功运行的关键。交通系统的规划要根据园区分区、企业活动轨迹、园区主要运输产品等分析各种人流、车流、客货交通，合理布置各级道路、停车场和候车亭等相关设施。例如根据园区企业对外所运物料的特点、性质、运量、距离等，设计水运、铁路、公路、航空、管道等不同的交通运输方式；根据园区内员工的作业时间、园区与城市的距离等，规划设计组与当地公共交通部门沟通、协调与合作，建立高效灵活的园区公共交通系统；园区主干道、次干道、支路等都要根据车流量合理规划，主干路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的进出口，次干道应与主干路结合组成道路网，起集散交通的作用，兼有服务功能，允许两侧布置吸引人流的公共建筑，并应设立停车场。支路应为次干路与街坊路的连接线，以服务功能为主，部分主要支路可用以补充干道网的不足，也可以作为自行车和行人专用道。

能源系统：在设计循环经济园区的能源系统时，要最大程度使用可再生资源，实现最优化整体能源使用。一种途径是能源的梯级利用。不同的企业对能量的等级要求是不一样的，可以根据各用能企业的能级需求的高低构成能量的梯级利用关系，高能级热源经上一级企业使用后降为低能级热源，供给需求低的企业使用。另一种途径是建设能源互联网，在园区内建设以发电、发热、制冷为主要目的，通过（生产）源、（传输）网、（存储）储、（消费）荷有机协同，实现以可再生能源、新能源、化石能源等多种能源资源的互补、高效、绿色利用，形成开放、平等、互动、共享的综合能源系统[4]。

水系统：传统的工业园区用水方式为：取水—用水—污水处理—排放，这种方式存在工业用水量大、用水效率低、废水排放量大等诸多弊端。而循环经济园区可以模拟自然生态系统建立水资源利用系统的“食物链”和“食物网”，形成共生网络，实现水资源利用的闭路循环模式：取水—用水—园区内企业进行废水交换再利用—废水梯级利用—废水处理—废水再利用。主要的原则就是按照水质不同逐级利用水资源，以最大限度提高水的利用和效率，争取做到废水“零排放”。为此，设计组需要考虑设计复杂的供水系统，使不同种类的水进入不同的管道之中，以满足各自不同目的的需求。这需要在设计工业园时尽量缩短各企业间的距离，以减少相应的基础设施投资。

固体废弃物处理系统：在传统的工业园里，各种材料是由各个公司自行管理的，而在循环经济园区，是“资源—产品—废弃物和中间产品—资源”的闭环模式，在物质流中没有废弃物这一概念，只有资源的概念。但是在循环经济园区运行过程中没有一点固体废弃物只是一种理想模式，是不现实的。我们能做到的是鼓励企业工艺改造，清洁生产，减少固体废弃物，利用信息平台将固体废弃物在园区内资源化利用，对园区内无法利用的废弃物的来源、种类、规模、危害性、储存场地进行核查、登记和鉴别，通过固体废弃物外包服务，在更大范围内再次利用。

信息网络系统。循环经济园区网络的总体设计要区别于传统“孤岛”式信息网站，要能够解决循环经济园区信息数据从“简单堆砌”到“有机融合”的提升，要成为循环经济园区信息化的核心灵魂。循环经济园区网络以园区管委会、企业及员工为服务主体，帮助园区管委会提高管理水平、丰富服务内涵、提升品牌价值，帮助园区企业降低运营成本、拓宽信息来源、简化和便捷办事流程、专注核心业务、提升创新能力，帮助园区员工营造轻松的工作环境、方便的生活环境。以信息资源的整合与开发利用为主线，充分融合现代信息技术以及管理与服务理念，建立基础设施完备、运营管理高效、公共服务适用和宣传互动丰富的大数据管理与服务支撑平台，助推循环经济园区健康平稳运行。