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资源型地区技术创新发展路径——以内蒙古为例

2017年06月09日来源:《区域经济评论》2017年第3期    作者:陈晓东 梁泳梅

摘要:技术创新与技术进步是完成我国供给侧结构性改革、实现产品供给转型升级的关键,也是有效实现节能减排最重要的方式。从面上来看,我国节能减排在技术创新、技术进步以及提高技术效率上还有很大空间。在适当的市场环境和政策条件下,企业完全有动力也有能力通过技术创新来实现大幅度的节能减排、甚至由此盈利也屡见不鲜。目前我国调整经济结构、产业转型升级的正处于阵痛期,经济增长放缓,这为我们冷静思考下一轮经济实现健康稳定可持续发展、采取技术创新实现产业转型升级赢得了宝贵时间。

关键词:技术创新;发展路径;节能减排约束;资源型地区

*基金项目:中国社会科学院创新工程项目“中国工业化新阶段与供给侧结构性改革”(SKGJCX2017-2018);中国社会科学院创新工程项目“竞争政策理论前沿与政策走向研究”(SKGJCX2017)。

 

节能减排,即所谓的是人类在目前的经济社会发展中,尽可能的减少对化石能源的依赖与使用,尽可能地减少碳排放。如果使用的是可再生能源,则不存在节能减排的问题,而是多多益善地使用(陈晓东、金碚,2016)。技术创新与技术进步是完成我国供给侧结构性改革、实现产品供给转型升级的关键,也是有效实现节能减排最重要的方式。实践证明,技术效率改进与技术创新均对工业碳生产率增长有显著的正向促进作用,而且技术效率改进对工业碳生产率增长的促进作用强于技术创新对碳生产率增长的促进作用。因此,不仅要发挥技术创新与技术进步对碳排放强度下降的促进作用,还需要进一步提高技术效率改进对工业碳生产率增长的促进作用。资源型省份的主要行业多集中在资源型产业,通过减少资源使用量的方式来实现节能减排的空间非常有限。因此,这些地区应该特别重视通过技术创新来实现节能减排,以实现经济增长、节约资源和保护环境的协调发展。

一、技术创新发展路径的理论分析

实现我国工业转型升级的关键在于提高技术创新与技术效率,也是我国工业实现节能减排与低碳发展的内在要求。当今世界各国发展低碳经济,减少温室气体和污染物的排放,同样也得依靠科技进步。只有通过技术创新,才能有效地减少污染物的排放,从而保护生态环境,最终实现经济社会的可持续发展。

(一)技术创新为节能减排提供了技术支持和实现路径

技术创新与节能减排两者之间能够相互促进。一方面,技术创新为节能减排提供了技术支持和实现路径。这无论是在理论上、实证研究上和现实的企业案例中都得到了证实。

陈晓东、金碚(2016)研究认为,应该特别重视通过技术创新、技术进步来实现节能减排,尤其是鼓励那些已经采用较为先进技术和设备的企业,着力于增强技术效率的提高来实现碳排放强度的下降。余泳泽(2011)将非合意性产出纳入投入和产出导向的DEA模型计算了中国2003-200829个省市自治区的节能减排潜力和效率,并对影响节能减排效率的影响因素进行了分析,发现技术进步对节能效率影响最大,全要素生产率对减排效率影响显著。王丽民等人(2011)研究了技术创新对河北省节能减排的作用,研究表明在河北省工业化尚未完成、产业结构重化特征明显的情况下,技术创新在节能减排中发挥基础性作用。韩一杰,刘秀丽(2011)用DEA的方法计算了2005-2007年中国29个地区钢铁行业的节能减排潜力,并分析了钢铁行业三项节能潜力指标(电力能源节能率、化石能源节能率和二氧化碳减排率)的影响因素,发现除了产业结构外,技术进步对节能减排潜力的影响最大。蔡宁等人(2014)基于SBM-DDF模型构建了工业节能减排指数评估2005-2011年中国30个省市的工业节能减排效率,发现内生创新努力、本土创新溢出、国外技术引进三种类型技术创新对工业节能减排效率具有显著正影响。

(二)节能减排为技术创新提供了动力需求

另一方面,节能减排为技术创新提供了动力需求。环境管理政策所带来的节能减排的要求,无疑是会增加企业的经营成本的。企业需要通过各种方式来弥补这种成本,包括通过技术创新寻找成本最小的节能减排方式、加强企业的经营管理、直接提升产品价格来把成本转移给消费者等,而在这众多的方式中,技术创新是最有利于维持企业的竞争力、发展空间最大的方式,可以说,技术创新是企业实现节能减排、弥补成本的最优方式。陈晓东、金碚(2016)认为,在适当的市场环境和政策条件下,企业完全有动力也有能力通过技术创新来实现大幅度的节能减排、甚至由此盈利也屡见不鲜。因此,节能减排成了企业主动进行技术创新的强大推动力。另外,当环境管理政策对企业提出了节能减排的要求时,企业才会充分意识到自身在资源配置方面存在的非效率行为与不足,这有利于提升企业进行技术创新的意愿。当环境管理政策对所有相关企业或者是同行业的相关企业都提出节能减排的要求时,企业增加与节能环保相关的研发投入时所面临的政策不确定性会大大减少,从而减小了企业在加大R &D研发投入时的顾虑,使企业将为节能减排而进行的技术创新努力视为一项长期行为。

波特(1995)提出,从动态的角度来看,制定适当的环境管制标准能够引起企业的创新,从而抵消掉环境管制所带来的成本。这种由创新所带来的成本消除(innovation offsets),不仅仅能够降低企业的成本,而且与其他不实行环境管制的国家中的企业相比,还能够为企业带来绝对的竞争优势。这就是著名的波特假说(Porter hypothesis)。波特认为,由于信息和资源条件等的限制,企业不会在同一时间启动全方位的创新,而是会根据他们对周围环境(包括政策环境)以及其所面临的竞争环境来决定先在哪一个方面进行创新和研发。因此,环境管制就会成为影响企业决策创新方向的重要因素。例如,环境管理政策会让企业意识到自身在资源配置方面存在的非效率行为与不足;环境管理政策会减少企业在加入与节能环保相关的投入时所面临的不确定性;环境管理政策会改变企业在传统竞争领域的优势力量对比,等等。曾萍等人(2013)对广东珠三角地区的348家制造业企业进行了调研,发现节能减排对企业技术创新确实有显著的积极作用,企业降低能耗对于技术创新有显著的促进作用,降低能耗对新产品产值率有正面影响,节能先进或排放达标的企业有更高的新产品产值率。

二、通过技术创新实现节能减排的技术路径

通过技术创新来实现节能减排有不同的技术路径。通过技术创新来实现节能减排的技术路径,按不同的标准有不同的分类。

(一)按循环经济的原则来划分

按照循环经济的原则,可以分为以下几种发展路径:第一,降低能耗、减少排放(reduce);第二,重复利用(reuse);第三,循环利用(recycle);第四,使用可再生材料(renewable);第五,使用可替代材料(replace)等。

1. 循环经济的本质

循环经济本质上是一种生态经济,其在环境保护上表现为污染的“低排放”甚至“零排放”,并把清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一体。循环经济倡导的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,它要求把经济活动一分快三正规官方平台成一个“资源——产品——再生资源”的反馈式流程,所有的物质和能源要能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用,以把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。因此,循环经济是一种与环境和谐的经济发展模式,以“降低消耗、减少排放(Reduce)”、重复使用(Reuse)、循环利用(Recycle)、可再生(Renewable)、可替代(Replace)、恢复和重建(Recovery)为经济活动的行为准则(称为六R原则)(李赶顺,2002)。2013年,我国政府指出,发展循环经济是加快转变经济发展方式,一分快三正规官方平台资源节约型、环境友好型社会,实现可持续发展的必然选择。

2. 按循环经济原则划分的节能减排技术路径

在按循环经济原则划分的节能减排技术路径中:降低能耗、减少排放(reduce)又被称为减量化。在生产过程中,是指尽量减少废物和排放、降低能源消耗的量。这可以通过重新设计产品或者是优化生产过程来实现。通常可以把减量化放在节能减排的第一个环节来考虑,通过适当的管理和再设计,通常都会有利地促进节能减排。

重复利用(Reuse)包括了循原式重复利用(Conventional reuse)和创新性重复利用(Creative reuse)。循原式重复利用是指已经被使用过的资源、材料和产品再次被使用时,仍然是保持原来的用途。创新性重复利用是指已经被使用过的资源、材料和产品再次被使用时,其用途已经改变了。循环利用(Recycle)和重复利用(Reuse)的区别在于,循环利用是将已经使用过的材料和产品分解后形成原材料,用来生产新的产品。可再生资源(Renewable),指可以重新利用的资源或者在短时期内可以再生,或是可以循环使用的自然资源。开发和扩大利用可再生资源,也是促进节能减排,实现可持续发展的重要内容。使用可替代材料,是指在生产过程中,将原来有污染、污染大的原材料,替换成无污染或者可降解的环保型材料,从材料的源头上减少排放。

这些技术路径并不是严格区分开来的,有些新技术常常会同时包含了以上几种路径,从而实现更好的节能减排效果。

3. 企业应该是循环经济的主体

通过循环经济来实现节能减排,离不开各方的努力,其中,企业应该是发展循环经济的主体。因为实现循环经济最关键的因素是技术的发展与创新,而企业尤其是大型企业最有动力同时也有能力根据自身生产中存在的问题来进行技术创新。

在现实中,实现循环经济的几大技术路径,如重复利用、循环利用等,常常在企业内部就能够实现。这主要是集中在一些大型的企业或者是企业集团,尤其是大型的钢铁集团、煤矿公司等本身就具有高耗能高污染特征的企业。这些企业通过采用循环经济工艺技术,常常能够极大地降低能源消耗和污染排放。例如,第一批通过验收的国家循环经济试点示范单位太原钢铁(集团)有限公司,就率先在国内应用推广世界最先进的循环经济工艺技术,从而使其能耗、水耗、污染物排放等关键指标都达到了行业领先的水平。另外,太钢还通过对生产余热进行回收,为太原市城区800万平方米居民住宅提供冬季取暖热源,取代该区域燃煤小锅炉,每年能够减排二氧化硫7000多吨。

4. 工业园区是循环经济的重要载体

企业循环式生产进一步扩大,就形成了园区循环式发展。以工业园区作为发展形式和载体,往往能够将那些单纯在企业内部无法有效通过发展循环经济来实现节能减排和可持续性发展的企业集中起来,通过各个企业之间的互补和物质、资源的一分快三正规官方平台,实现整个园区的循环发展和节能减排。循环式园区的管理使用的是工业生态学的管理模式,即把园区经济视为一种类似于自然生态系统的封闭体系,在这里面,一个企业产生的“废物”或副产品是另一个企业的“营养物”(王金南,2002)。例如,天津经济技术开发区就是国家循环经济和生态工业的典型示范园区。该园区在水污染防治及水资源化、固体废物资源化、能源、绿化、交通、中空纤维膜组件及系统产业化、服务支援体系都有很好的实施方案。

(二)按创新的对象和内容来划分

按照创新的对象和内容来划分,可以分为以下两大路径:第一,通过产品的技术创新实现节能减排。第二,通过生产过程的技术创新和改进实现节能减排。这个思想也是由波特提出的。具体而言,波特认为,有两大类途径可以实现通过创新来抵消环境管制给企业带来的成本(1995)。第一类途径是通过产品本身的创新和变化来实现。环境管制不仅可能减少污染和排放,也可能引致企业创造出性能更好、质量更高、更安全的产品,或者是通过材料的替代或者是更少的包装来生产出成本更低的产品。第二类途径是通过生产过程本身的创新和变化来实现。环境管制有可能带来更高的生产效率,例如通过更精细的管理来减少机器停工的时间,通过材料的替代、循环利用等方式来减少投入品的使用量,更好地利用副产品,降低生产过程中的能源消耗,降低材料的储存成本,将原来的废物转化为更有用的产品或材料形式,降低垃圾处理成本等。在现实中,很多的企业案例都支持了波特的假说。

(三)按行业环保技术进步的空间来划分

又如,按照行业的环保技术进步空间来划分,也可以分为以下两大类:第一类,行业本身在环境保护方面还有很大的技术进步空间,只要外部环境约束得当,企业有动力也有能力通过自身的技术创新等活动来实现节能减排,并通过创新所带来的收益弥补节能减排所带来的成本。第二类,行业本身的环保技术进步空间受到了瓶颈限制,很难通过自身的技术创新来实现大幅度的节能减排。环保技术的创新只能等待行业出现重大技术变革或进步后才有可能实现。这类行业,当前只能通过加强管理等其它手段来实现。

三、通过适当的环境管理政策来促进企业的技术创新与节能减排

企业通过技术创新能够实现节能减排,但企业在外部环境没有发生变化时,通常不会主动进行技术的创新和应用。甚至,即使外部环境已经发生变化,要求企业进行节能减排,企业也有可能直接将节能减排所产生的成本作为产品的内在成本直接转嫁为消费者,而不是通过进行技术创新来消化这些成本。那么,如何才能促进企业主动通过技术创新这种方式来实现节能减排呢?

(一)环境管理政策与企业技术创新的关系

波特假说认为,通过制定适当的环境管理政策能够引起企业的技术创新行为并抵消掉环境管制所产生的成本。也就是说,节能减排与减小环境管制的成本是有可能达成一致,实现社会和企业的“双赢”的。后来的学者对此假说,既有争论,也有认同,同时也对该假说进行了验证和发展。假如,有学者认为,该假说的成立需要的一个前提条件是市场是不完全竞争的(Ambec and Barla,2005;Simpson and Bradford,1996),至少应该存在着知识溢出等外部性(Jaffe et al.,2005)。

也有学者沿袭并发展了这个假说,提出了三种情况:第一种情况是“弱假说”(weak version of hypothesis),即环境管制会刺激并引起某种类型的环境方面的创新。第二种情况是“窄假说”(Narrow version of hypothesis),即柔性灵活的环境控制政策工具(如污染排放费或者是可交易的排污权),能够比那些指导性的环境控制政策(如给出技术标准)让企业更有动力去创新。第三种情况是“强假说”(strong version of hypothesis),即适当的环境管理政策所引起的企业创新,不仅能够弥补管制所带来的成本,而且还能够增加企业的财务状况和竞争力。(Jaffe and Palmer,1997

为了验证这些理论假说,国外学者也做了许多后续的实证研究。Paul Lanoie等人(2011)等这些实证研究分为两大类:第一类是检验环境管理政策对企业创新战略和技术选择的影响,使用的衡量指标是企业在R & D研发、资本和新技术上的投入,或者是获得成功的专利申请;第二类实证研究检验环境管制的影响所使用的衡量指标是企业的经营状况,如生产率、成本等。在第一类的实证研究中,有学者发现,在美国的制造业中,节能减排成本(作为环境管理政策严格程度的代理变量)与R & D研发总投入之间具有很强的正相关性,节能减排成本每提升1%,就会引起企业增加0.15%R & D研发总投入(Jaffe & Palmer,1997)。另外一些针对OECD国家的实证研究发现,不同的环境政策(例如强制上网电价补贴(Feed-in Tariff)、针对可再生能源的信贷(renewable energy credit)等)则对新能源技术的专利数量有正向激励关系(Johnstone et al., 2010)。

(二)能促进技术创新的环境管理政策应具备的特征

当前,学者们普遍已经认可,通过制定适当的环境管理政策能够促进企业主动通过技术创新这种方式来实现节能减排。那么,什么样的环境政策才是适当的呢?

通常来说,促进企业进行技术创新的政策包括两方面的内容,即着眼于创新的供给侧和需求侧的内容。着眼于从供给侧促进创新的政策机制包括投资税收减免、为研发提供资助等;着眼于从需求侧促进创新的政策机制包括制定排放标准、实行经济刺激、政府采购等。(Vicki1999)正如Vicki1999)所说,过去政府对创新的促进和支持主要体现在大型的科研项目,但是大型科研项目与环保节能技术创新有着很大区别,环保节能技术并不是一项独立的技术,要想实现工业排放和污染的最小化,就要求与环境相关的各类技术都要相应发展才能实现。另外,在环境技术领域,政府通常不是主要消费者,难以像在国防科技领域一样有效地调节供给和需求,因此,政府应该通过制定合适的政策来培育出私人部门对环境技术的需求。

进行与节能减排相关的技术创新的主体是企业。政策是能够影响技术创新的因素之一,其它的影响因素还包括行业结构、资源与生产要素的价格、技术路径和现有技术的发展程度、消费者的需求、企业一分快三正规官方平台和管理、社会标准、以及领导阶层的偏好和期望等。而环境政策就是通过改变这些其它的影响因素来进而影响技术创新的,例如,排放标准和环境保护税就会改变资源与生产要素的价格。Vicki1999)认为,能够促进企业进行技术创新的适当的环境管理政策应该具备以下四个特征:能够为企业和公众提供信息和正确的认识;提供经济刺激或政策刺激;减少企业进行技术创新所面临的长期不确定性;提供灵活性。Vicki1999)认为,以上四个特征对于促进企业进行普遍性的技术创新活动是非常重要的。另外,还需要具备其它两个特征以保证技术创新的方向是使社会的污染与排放最小化,即:实施多维度的管理方向和管理要求;兼顾对产品完整生命周期的考虑。

当然,以上这些特征虽然非常重要,但这并不意味着所有的环境管理政策都应该全部具备以上特征,而是说,当环境管理政策能够满足的特征越多,越有利于促进节能减排的技术创新。因此,无论是中央政府还是地方政府,在制定相关的环境管理政策时,都应该尽量满足这些特征。

四、内蒙古典型产业的节能减排与技术创新情况

在内蒙古调研过程中,我们发现内蒙古许多典型产业的节能减排情况都与其进行技术创新的发展程度密切相关。那些具有较大技术创新空间的典型行业,如钢铁行业和煤化工行业等,不仅目前已经很好地实现了节能减排,而且仍然具备很大的节能减排潜力,通过技术创新,这些行业中的领军企业是能够消化掉节能减排所带来的成本从获取收益的。但也有一部分行业(其典型代表是电解铝),由于行业的环保技术发展受到瓶颈限制而面临着较大的节能减排压力。

我们将按照行业环保技术进步的空间,分两种类型来具体梳理内蒙古典型产业的节能减排与技术创新的情况。需要说明的是,在那些具有较大环保技术创新空间的行业中,其所采用的节能减排方式,也可以按照循环经济的原则划分为重复使用、循环利用等不同的技术路径,或者是按创新的对象划分为产品创新路径或者是过程创新路径。由于篇幅的原因,在此就不做具体展开了。

(一)具有技术创新的空间的行业,其节能减排的前景也较大

1.钢铁行业

钢铁行业曾经是高污染、高耗能的典型产业,同时钢铁行业也是内蒙古的主要产业之一。由于近年来钢铁行业实现了较多的技术创新,例如富氧喷煤、KR炉外脱硫、大流量氧枪、煤气干法除尘以及烟道双换热等技术,有效地降低了污染排放;同时,还通过高炉炉顶余压发电、烧结机余热利用、煤气循环利用、高中低品质余热蒸汽资源回收等技术,通过有效利用二次能源来实现节能。目前,钢铁生产中所需要的80%左右的能源都可以通过钢铁冶炼过程中生产的二次能源转换来提供。钢铁行业已经摘掉了“两高”的帽子。应该说,钢铁行业是内蒙古最典型的通过技术创新来实现节能减排的行业。

在内蒙古的钢铁行业中,课题组重点考查了包钢集团。包钢集团于1954年成立,是中国重要的钢铁工业基地、世界最大的稀土工业基地和内蒙古自治区工业龙头企业,拥有“包钢股份”、“包钢稀土”两个上市公司。 其中,包钢的钢铁产业已形成1850万吨以上铁、钢、材配套能力,是世界最大的钢轨生产基地、我国品种规格最为齐全的无缝钢管生产基地之一、西北地区最大的板材生产基地。近十几年来,包钢集团非常重视对节能减排,并成为了钢铁行业中的第一批国家循环经济试点单位。综合来看,包钢集团主要是从技术创新和加强企业管理两个方面来实现节能减排的。

1)通过环保技术创新实现节能减排。

近年来,包钢集团非常重视对环保技术创新的研发和投入,通过技术创新在实现节能减排方面取得了较好的成绩。应该说,在包钢集团的节能减排中,技术创新所带来的贡献是最大的。包钢集团通过综合采用了多种技术手段,消化了节能减排的成本,有些技术还为集团带来了可观的收益。

包钢集团在环保技术创新方面所研发和采用的新技术,主要包括干熄焦技术、污水处理技术、除尘技术、余热利用节能等。此外,包钢集团还通过建立循环经济产业园,来扩大和强化集团通过发展循环经济实现节能减排的范围和效果。现在,包钢集团已经利用这个园区,基本实现了钢渣零排放。最终,这个园区将形成一个“低成本、高效益、绿色环保、前景广阔”的绿色生态园区。

2015年,包钢钢联股份有限公司还与平远物资回收公司就废钢基地的一分快三正规官方平台达成合作,也代表着铝业园区“城市矿产”示范基地与包钢集团就共同推进废钢基地一分快三正规官方平台和废钢资源化利用达成了合作伙伴关系。废钢基地的一分快三正规官方平台,将促进区域钢铁循环利用产业的发展和废钢资源就地转化利用率的提高。同时,也能够更好地保障包钢废钢原料的供应,促进包钢废钢冶炼利用,减少对生铁资源的依赖,对节能减排、降本增效起到积极作用。

2)通过加强管理来实现节能减排。

在包钢集团实现节能减排的方式中,通过加强管理来实现节能减排也是一个很重要的手段。虽然通过加强管理能够实现的节能减排的量和程度相对较小,但是加强企业管理仍然是一种相对容易实现和推行、而且成本也比较低的方式,因此,这种方式从一开始就受到包钢集团的重视。从整体来看,包钢集团在加强节能减排管理方面的做法可以分为三类:第一类是加强制度管理,第二类是提高企业职工的环保意识,第三类则是狠抓淘汰落后产能。近几年来,包钢集团先后淘汰了44.3米焦炉、490平方米烧结机、1162平方米带式球团机,48平方米竖炉、280吨转炉、4250立方米石灰竖窑、5座混铁炉、4座隧道窑等,通过淘汰落后生产设备,共实现减排烟粉尘10000多吨,二氧化硫30000多吨,较为彻底地消除了原料区域落后设备造成的高排放。

2. 煤化工行业

煤化工行业也是内蒙古的重要行业之一。近几年来,内蒙古的煤化工行业在环保技术创新方面有了较大的发展,有力地促进了该行业的节能减排。在内蒙古的煤化工行业中,多家煤化工企业都采用了通过新技术促进节能减排的行动。

1)通过生产过程的技术创新实现节能减排

内蒙古汇能煤电集团有限公司(汇能集团)通过近几年来的努力,已经逐步成为一家清洁、环保的化工型焦化企业。汇能集团所采用的创新技术,涉及到污水处理、余热发电等多个生产环节。例如,汇能集团的新联煤焦有限公司设有污水处理车间,工业污水采用中钢集团鞍山热能研究院发明专利以“煤气为热源的焦化污水焚烧处理技术”,处理可达到工业污水零排放的标准。附属产品的热值煤气,经脱硫处理,除生产自用外全部用于蒙南电厂机组发电,减少了环境污染,符合国家环保要求,实现了煤电联产资源综合利用。另外,汇能集团也注重通过管理来实现,其煤场焦场实现全封闭管理,避免了煤尘的飞扬污染,目前在国内同行业中,其生产焦炉规模是最大的,生产工艺水平也是最先进的。

2)通过创新产品、延长产业链来实现节能减排

在内蒙古,建元煤焦化公司和蒙西集团都经历了通过自主研究新产品来实现节能减排的过程。建元煤焦化公司是内蒙古的一家集煤炭开采、洗选、炼焦、化工为一体的大型民营企业。虽然是民营企业,但是公司也十分注重创新产品和节能减排。建元公司通过技术创新上马的焦炉煤气制LNG(液化天然气)项目开辟了焦炉煤气有效利用的新途径。每年利用焦炉煤气2.25亿立方,年产液化天然气5.2万吨,实现年销售收入约2.6亿元,减少废气排放量9.63亿立方。LNG装置的引进,一方面生成清洁能源,降低了废气排放,弥补了焦炉煤气没有充分利用的缺憾,另一方面LNG装置诞生了焦化产业链,增加了吨焦收益,有力提高了公司的经济效益。建元煤焦化公司是国内第一个拥有自主知识产权的LNG装置的企业。以前焦化厂剩余的焦炉尾气都从空中排放出去了,既浪费又污染环境,现在通过产品创新、延长产业链,建元公司通过利用过去的工业废弃物——焦化厂剩余的焦炉尾气做生产原料,生产液化天然气,一举双赢,显著提升了企业的综合竞争能力。

蒙西集团的蒙西鄂尔多斯铝业有限公司,历时十多年自主研发的具有自主知识产权的高新技术和资源综合利用项目——利用粉煤灰提取氧化铝项目,是又一个通过产品创新实现变废为宝、点石成金的例子。鄂尔多斯煤炭资源富集,是西部地区重要的煤炭输出基地,煤炭燃烧后产生的大量粉煤灰普遍都是露天堆放,既损害土质也产生粉尘,使环境受到了严重污染。经过十多年的研究,蒙西集团找到了一个有效处理煤灰的途径,通过利用电厂产生的高铝粉煤灰与石灰石按比例搭配粉磨后进行煅烧,煅烧后的熟料采用碱溶法碳分和管道化溶出后,通过拜耳法生产出一级沙状氧化铝,提取氧化铝过程中产生的废渣——硅钙渣,全部用于联产水泥熟料,由此形成了低排放、低污染、低成本的循环产业链。粉煤灰提取氧化铝项目的实施对于增加国内铝资源供给,发展循环经济,实现资源价值最大化等方面具有重大意义。蒙西集团项目组经历了实验室试验、中试试验和两次大规模工业化试验,历时7年。该技术在整个研发过程中获得了7项专利技术,其中包括5项发明专利和2项实用新型专利;项目一分快三正规官方平台及调试期间共研发并申请了9项专利技术。这个项目总投资16亿元,年产40万吨氧化铝,年需粉煤灰160万吨。而就在2.4公里之外的蒙西工业园区的北方联合电力蒙西发电厂,每年可以生产粉煤灰150多万吨,这些粉煤灰通过输送带直接将原料送到了蒙西铝业公司。在利用粉煤灰生产氧化铝的过程中,每吨氧化铝会产生5吨的硅钙渣,这些硅钙渣也被当做了资源。目前,蒙西集团已配套建成了日产10000吨新型干法熟料生产线,可全部消化氧化铝生产过程中产生的废渣,完全实现了对固体废弃物的“吃干榨净”。蒙西集团还计划在蒙西高新技术工业园区打造“高铝粉煤灰资源综合利用产业集群区”,主要包括矸石电厂、粉煤灰提取氧化铝、水泥熟料、长距离胶带输送机、铝深加工等项目,形成一个完整的循环产业链条。蒙西集团通过技术创新,大力推进民高铝煤炭资源循环利用,实现资源价值最大化,既保护生态环境、节约土地资源,又发挥特色资源优势,提升了企业和地方的竞争力。

3)以循环工业园区的方式,通过延长产业链来实现节能减排

建立循环工业园区,通过园区内企业间的综合交互作用延长产业链,也是实现节能减排的重要方式,这在内蒙古的煤化工行业中也得到了有效的实践应用。汇能煤电煤化工园区和蒙西高新技术工业园区就是典型的例子。

传统煤炭产业走着“资源-消费-污染排放-末端污染治理”的单向线性流程,高投入、高消耗、高排放使许多地区望而生畏。汇能煤电煤化工园区的主导产业以煤电、煤制气、煤制甲醇、干馏煤和煤制油为主,同时发展新型环保建材及煤炭衍生产品。通过产业链的延长,把传统“资源-产品-废弃物”的线性模式转变为“资源-产品-废弃物-再生资源”的闭路循环模式,提高资源的利用效率,增加资源的利用等级,使资源得到最大程度的利用和污染物最小程度的排放。

蒙西高新技术工业园区是国家级循环经济示范园区和国家级生态工业园区。蒙西高新技术工业园区非常重视环境保护,把发展作为第一要务,环境保护作为第一责任。仅2014年一年,园区就投资了5.6亿元,实施了5项环保设施一分快三正规官方平台工程,约占园区全年基础设施投入的73%,园区所有生产企业均按环保要求配备了除尘、脱硫、脱硝设施。同时,蒙西高新技术工业园区还注重通过发展循环经济、通过企业延长产业链来实现发展和环境保护的双赢。蒙西高新技术工业园区的“第一产业”是新型化工,包括煤化工和电石化工,从原煤的开采到焦化煤气化工已形成循环产业链条,电石化工的第一产业链是PVC,第二链条是PVA,目前煤化工产能已经达到400万吨,电石化工达到180万吨,PVC产能60万吨。“第二产业”是特种冶金,分两条产业链。一是原煤产业和磁铁矿的加工,形成特种钢;二是利用粉煤灰提取氧化铝。“第三产业”是煤转换火电。日前,已建成2×30万千瓦的循环流化床锅炉,在建的有2×33万千瓦机组,待建的有6×33万千瓦机组。“第四产业”是高新材料。园区与浙江工大、北京理工、内蒙工大等高等院校合作实现成果转化,充分利用工业废渣和周边大量废弃石灰石、风积沙、粉煤灰、煤矸石等资源,生产高性能水泥和高附加值的高岭粉土,同时利用生产水泥过程中产生的余热发电,使废弃物实现循环化操作,既提高资源利用率又实现高度节能环保。现已建成6万吨高岭粉土,12万吨塑胶纸,年产620万吨高性能水泥及水泥熟料等新型建材项目。蒙西高新技术工业园区四大产业的快速发展,促进了地区物流业的发展,从而形成了“第五产业”即物流业。2013年,该园区主要企业货物吞吐量达到3032万吨。目前,园区物流企业分两大类,一是以亿阳蒙西和凯顺物流为代表的汽运物流,二是以鑫诺蒙西物流为代表的铁运物流。2013年,物流业完成税收1119万元。五大产业就形成了五条产业链。依靠这5条产业链,蒙西高新技术工业园区形成了新型化工、特种冶金、煤电转化、高新材料和现代物流五大主导产业,实现了园区大循环,企业小循环的产业格局,最大限度地提高了资源能源效率,实现变废为宝,从工业生产源头上将污染物排放量减至最低,实现区域清洁生产,为园区产业结构的优化调整和环境友好发展奠定了良好的基础。

3. 生物发酵行业

在内蒙古的生物发酵行业中,课题组重点考查了通辽梅花生物科技有限公司(以下简称通辽梅花),由此来梳理内蒙古生物发酵行业的节能减排与技术创新情况。

通辽梅花生物科技有限公司是梅花集团于20039月在通辽市投资一分快三正规官方平台的子公司,目前生产的产品包括调味品、氨基酸、生物医药三大类,公司产业已经横跨基础化工、农产品深加工、高端生物技术三大领域,现在已建成为“国家发酵行业循环经济示范企业和国家级高新技术企业”。通辽梅花通过多种技术创新手段来实现节能减排。

第一,通过引进先进的污水处理技术来实现节能减排。早在2009年,通辽梅花就投资逾5亿元建成2座污水处理车间,引进荷兰帕克公司的世界最先进处理工艺(梅花集团是国内首家引进的公司),对生产过程中产生的废水全部进行集中处理,污水处理水平达到国际领先水平。该项技术采用Anammox工艺降低氨氮技术,是目前世界上最先进的生物脱氮工艺。与荷兰帕克公司签订废水处理改造和技术引进协议,投资8000万元致力于提高生产过程中的废水处理水平。其中利用Anammox工艺降低氨氮的技术是目前世界上最先进的生物脱氮工艺,相对于传统的硝化-反硝化工艺,Anammox减少反硝化过程所需的化学品消耗,并节省约60%的动力消耗,降低能耗同时提升净化效率。通过污水处理,通辽梅花公司每天循环利用生产回水4000吨,每年减少生产成本近百万元。

第二,通过自主创新解决烟气异味问题。针对氨基酸废液生产肥料过程中的烟气治理这个行业难题,2007年以来,梅花公司联合山东轻工业学院、通辽市环保局承担了《谷氨酸发酵行业喷浆造粒烟气污染治理技术》的国家发改委科研课题。经过两年半的研究与实验,成功开发出三级洗涤+静电除雾治理技术。该项目攻克了一直以来普遍困扰谷氨酸发酵行业以及整个氨基酸发酵行业的喷浆造粒烟气异味难题,在全世界处于领先地位。同年底,通辽梅花公司投资4500余万元完成该科研成果的工业转化应用工作。目前,通辽梅花公司针对造成空气中异味的挥发性有机化合物处理率已由最初的40%提至100%2010年工信部将此技术联通复合肥生产工艺一同列入发酵行业清洁生产技术推行方案中,并在全国进行示范推行。

第三,通过技术创新将废水废物转化为生产饲料和复合肥,找到环保与效益之间的平衡。在味精生产过程中产生的高浓度有机废水中含有大量发酵菌体、氨基酸类有机质和无机盐分,通辽梅花会先将废水中的发酵菌体提取出来生产饲料用菌体蛋白,再将废液进行蒸发浓缩、喷浆造粒,生产复合肥。这一方面成功达到了减排的目标,每年实现减少COD排放总量达20万吨,另一方面,又提高了企业的竞争力,目前,通辽梅花目前已经建成了年产三十万吨复合肥的复合肥生产线。其产生的价值远远大于污水处理所需要消耗的资金。这进一步提高了通辽梅花通过技术创新进行节能减排的积极性。

(三)行业技术急待突破,节能减排受限较大的行业

在内蒙古也还存在着一些行业,其使用的生产技术在节能减排方面目前面临着技术瓶颈的制约,环保技术创新暂时停滞,因而节能减排也受到很大限制。电解铝行业就是一个典型。

内蒙古也是电解铝的生产大省,而电解铝本身又是典型的高耗能、高污染行业,因此电解铝行业的节能减排对于整个电蒙古节能减排的意义重大。但是,课题组在与内蒙古政府相关部门的座谈以及在对内蒙古电解铝生产企业的调研中发现,目前内蒙古电解铝企业的生产技术在节能减排方面已经面临着技术瓶颈的制约。当前,内蒙古大型的电解铝企业所使用的生产设备和生产技术已经达到了国内先进水平,近几年来,内蒙古多家电解铝企的业电耗均低于国家加价限额,说明内蒙古电解铝企业的能耗在全国来说是相对较低的。也说明未来几年,内蒙古电解铝的节能减排空间有限。

限制电解铝企业加大技术研发投入,进行技术创新的一个最重要原因则是,目前电解铝行业整体仍然处于产能过剩、多数企业经营困难甚至持续亏损的窘境。例如,包头铝业有限公司由于没有自备电厂而且不享受优惠电价,每生产一吨铝都要产生两千元左右的亏损。在这种状态下,企业更加没有进行技术创新来推动节能减排的空间和动力。电解铝企业当前的首要目标是生存下来,只有扭转了亏损并实现盈利,企业才有能力和动力去思考促进环保技术进步的问题。

因此,总体而言,内蒙古电能铝行业在节能减排在通过技术创新来实现的这个路径上已经受到了限制,需要等待行业技术有了新的突破才能有效地推动节能减排的发展。

五、有关技术创新发展路径的政策建议

节能减排意味着节约能源资源消耗和减少污染排放,即在减少投入以及较少的负面产出前提下实现有效率、绿色环保甚至是创新的市场供给。这与我国目前正在进行的供给侧结构性改革内在要求高度一致。我国许多资源型省区在经济高增长的背景下,蕴含着大量的要素投入和与之相伴的污染排放。虽然这些地区在改革开放以来经济社会发展成就有目共睹,但随着时间的推移,能源资源消耗和环境污染等现象与经济社会协调发展的矛盾日益显现,以能源、资源为支柱的产业也遇到了诸多的困难与瓶颈。市场机制虽然可以对这些资源在相当程度上进行“合理配置”,但如果出发点是追求经济行为主体利益最大化,其结果必然是通过能源与资源开发利用获得了短暂的繁荣,而生态环境却遭到了难以恢复的破坏。面对未来严峻的节能减排任务,这些资源型省区在理顺新常态下经济发展和节能减排关系的同时,要面对节能减排给产业转型升级带来的机遇和挑战,找到在节能减排趋势下适合自己创新发展的新路径,最终达到保护生态环境、实现青山绿水与发展共赢,努力促进经济发展和生态环境保护相互促进,共同进步。

(一)大力鼓励企业依靠技术创新和提高技术效率来实现大幅节能减排。

技术创新与技术进步是完成我国供给侧结构性改革、实现产品供给转型升级的关键,也是有效实现节能减排最重要的方式。当今世界各国发展低碳经济,减少温室气体和污染物的排放,同样也得依靠科技进步。只有通过技术创新,才能有效地减少污染物的排放,从而保护生态环境,最终实现经济社会的可持续发展。因此,不仅要发挥技术创新与技术进步对碳排放强度下降的促进作用,还需要进一步提高技术效率改进对工业碳生产率增长的促进作用。从面上来看,我国节能减排在技术创新、技术进步以及提高技术效率上还有很大空间。作为一个发展中国家,我国目前的能源生产供给与利用、工业生产等领域技术水平相对还比较落后,技术开发能力和关键设备制造能力还有待提高。市场景气阶段大家都忙着赚钱,对此置之难理;而在市场疲软的时候,企业“有心没钱”的情况又比较突出,客观上阻碍了节能减排技术和创新的推广与应用。

资源型省份的主要行业多集中在资源型产业,通过减少资源使用量的方式来实现节能减排的空间非常有限。有鉴于此,这些省区近年来很多行业的企业在发展时都是用的比较先进的技术和设备,甚至是世界上最先进的。但是,这又带来另外一个问题,即在市场不景气、订单减少的时候,这些最先进的节能减排技术与设备的运行成本成了企业最大的心病。运行,收入不足以弥补成本;不运行,违法排放,到头来处罚更为严厉,反而得不偿失。如今只有少数一些采用国际最先进技术与设备的重化工企业,它们抗风险的能力相对较强,在市场景气的时候有非常可观的利润,目前还能微利或者保本运行,其它的企业干脆关门歇业。因此,应该特别重视通过技术创新、技术进步来实现节能减排,尤其是鼓励那些已经采用较为先进技术和设备的企业,着力于增强技术效率的提高来实现碳排放强度的下降;同时,还可以出台相关的鼓励政策,发挥市场的决定性作用,建立全国能源统一大市场,创造良好的营商环境,实现产业转型升级、生态环境保护和经济社会的协调发展。

(二)通过制定适当的地方环境管理政策来激发企业进行技术创新热情与实际行动。

从内蒙古很多行业可以看到,在适当的市场环境和政策条件下,企业完全有动力也有能力通过技术创新来实现大幅度的节能减排、甚至由此盈利也屡见不鲜。因此,政府首先需要坚定信心,加深对于节能减排与经济发展能够实现协调发展和双赢的认识,并将这种认识进行有效地宣传,传导给企业和公众。同时,综合考虑能促进技术创新的环境管理政策应具备的特征,针对不同行业的特点,因地制宜,进一步完善地方政府相关的环境管理政策。

在部分行业和企业中,许多新的节能技术已经被实验证明取得了较大的成效。其中,有一些技术属于通用型的技术,或者是经过修改就能广泛运用于其它行业或企业的技术,例如余热回收和余热发电技术,在许多行业的高温生产环节都可以被采用。政府可通过适当的手段对这些技术进行宣传和推广。另外还有一些技术,虽然具有较大的行业局限性,并不适合大范围推广,但其蕴含的节能减排的思路也可能会对其它企业和行业有借鉴的意义。因此,政府应该创造有利的条件,通过各种形式对已取得成效的节能技术进行宣传和推广。定期举办展览和推介会,邀请在节能减排方面取得重大进展的企业进行经验的介绍和相关技术的展示,促进企业间、行业间节能减排经验的取长补短,最终实现共同发展。

(三)加快推动基础性研究,推动产学研结合,为面临技术瓶颈的行业提供基础性研究的支撑

对于像电解铝这样面临技术创新与升级的天花板限制的行业,一方面需要企业自身根据生产过程和现有的工艺流程等方面遇到的问题进行研究,寻求技术创新和升级的突破点;但由于已经面临技术瓶颈,这种情况下所能产生的技术研发,往往是修补性的、涉及面较小的技术,可能对推进节能减排的作用并不太大。当整个行业都面临技术瓶颈的限制时,技术创新和进步往往并不来自于行业本身,而是需要与其相关的基础性研究有新的进展,才能从根本上推动行业技术的进步与创新。因此,政府应该加大推动高校等研究一分快三正规官方平台进行相关的基础性研究,推动产学研的紧密结合,并通过一分快三正规官方平台实施科技重大专项,一分快三正规官方平台创新平台等方式来引领技术研究的行业方向。

由于全国的电解铝产能大部分集中在内蒙古,相对而言,其它省市地区在推动与电解铝相关的技术研发的主动意愿会比较弱,因此,内蒙古更多地需要依靠自身的力量来推动相关技术的研究。而且,对于电解铝这种目前仍处于经营困难阶段的行业而言,政府需要酌情给予一定的技术研究经费支持。

(四)正确看待目前暂时无法通过技术创新来实现节能减排的行业。

在实践中,既要坚持节能减排的要求,同时也要正视行业客观存在的压力。宏观上进行推进淘汰落后产能,微观上要鼓励企业通过加强内部管理等其它手段来实现节能减排。

对于电解铝这种既具有高污染高耗能特点、同时又面临整个行业的技术创新瓶颈的产业而言,需要正确地看待。首先,仍然要对行业坚持节能减排的要求。这一方面是由行业本身的特点决定的。当前我国面临的生态环境压力不断增大,高污染高耗能的发展方式本身就难以持续,如果不坚持节能减排的要求,由此产生的负面影响不仅仅局限于电解铝行业本身,整个自治区的经济发展方式转变甚至最终的经济增长可能都会受到影响,另一方面,只有始终坚持节能减排的要求,对于在位的企业而言,有盈利的企业才有推动力积极地寻找节能减排的路径;没有盈利的企业也会在综合权衡环保和经营等各方面因素的条件下考虑退出问题;新进入的企业也会更加注意环境保护方面的问题,从而不断地推动内蒙古整个自治区的产业结构不断优化、整体技术水平和环保水平不断提升。

在暂时无法通过技术创新来实现节能减排的情况下,在宏观上,政府仍然要持续推进淘汰落后产能的工作,因为落后产能很难转化为先进的产能,继续保留不仅无益于节能减排,甚至也无益于企业扭亏为盈。在微观上,政府可鼓励企业通过加强内部管理等其它手段来实现节能减排。例如,在产前和产中加强对材料使用的精确计算和控制;加强对市场需求的调研和估算,更准确地安排本企业的产量,等等。这些仍然是可以考虑的有效的节能减排手段。

 

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