中国钢铁企业循环经济研究综述

摘要:循环经济和低碳经济发展模式下,具体企业的循环经济问题已成为学界的研究热点和重点。本文从钢铁企业发展循环经济的有效途径、模式和战略选择以及钢铁企业循环经济水平评价研究等三个方面对相关研究成果进行综述和评析,并展望了进一步研究的方向,以期为未来钢铁企业循环经济研究提供参考。

关键词:钢铁;循环经济;综述

中图分类号:F4073

文献标识码:A

文章编号:1004-0544(2010)03-0153-05

一、引言

钢铁行业是我国国民经济的支柱产业,同时也是高物耗、高能耗、商污染的工业部门。近十年来,我国钢铁产业迅猛发展,一方面,国际上铁矿资源价格不断上涨。国内对铁矿资源的需求日益增加,这不仅增加了钢铁企业运营成本,同时也影响其他工业的发展;另一方面,钢铁产业资源能源高消耗,加重了对生态环境的污染。因此,资源环境问题已经成为制约我国钢铁产业和国民经济进一步发展的瓶颈。20世纪90年代末,传人我国的循环经济理论、生态工业理论和资源再生理论为我们解决钢铁资源环境问题提供了新的思路。我国著名学者如殷瑞钰(2004,2008)、徐匡迪(2006)等纷纷探讨了钢铁企业发展循环经济的必要性和可行性,指出钢铁企业自身的特征决定了其是发展循环经济的最佳切入点。唐军(2008)等运用博弈的方法,分析了钢铁产业发展循环经济的动因,得出任何一个理性的钢铁企业都会在企业内部积极实施清洁生产,以实现经济效益和社会效益统一的结论;张若生等(2009)则通过对循环经济与传统线性经济关系的分析,提出钢铁行业的特点有利于发展循环经济,同时分析了中国钢铁业循环经济实施现状及与国际先进水平的差距,并探讨了钢铁业发展循环经济的潜力。

经过多年探索,我国钢铁企业循环经济的研究也已从企业自发行为变为自觉行为,并取得多方面的成果。本文将从钢铁企业发展循环经济的有效途径、模式和战略选择以及钢铁企业循环经济水平评价研究等三个方面对相关研究成果进行综述。

二、钢铁企业发展循环经济的途径

钢铁企业作为典型的流程制造业,是发展循环经济的重要一环(殷瑞钰,2004)。因而,我国学术界从钢铁企业的行业特征、污染治理、技术装备、企业管理、工艺流程的优化、废弃物综合治理、钢铁工业生态产业链的构建、节能减排等等多个方面探讨了钢铁企业发展循环经济的有效途径。

从行业特征上看,钢铁制造流程的特点、流程演进过程和发展趋势表明钢铁工业实施循环经济存在着巨大潜力,因而我国钢铁企业循环经济的研究侧重于采用技术手段解决钢铁产品生产过程中的副产品综合利用和环境污染问题。王文忠等(1996)、吴铿等(1999)、宋伟民(1999)介绍了我国冶金资源特点及开展综合利用和消除环境污染的必要性,并提出了具体的解决办法;中科院殷瑞钰院士(2002)讨论了钢铁企业可持续发展的几个重要问题——节能、清洁生产和钢铁工业绿色制造问题,分析了几者之间的联系和区别,指出了我国钢铁企业解决环境问题的关键是要通过节能、清洁生产一绿色制造过程逐步实现环境友好,未来的钢铁企业将通过企业角色的转换最终成为能实现“最佳生产、最佳消费、最少废弃”的环境友好型企业:殷瑞钰、张春霞(2005)指出发挥钢厂的三大功能——钢铁产品制造、能源转换和社会大宗废弃物处理、消纳功能是钢铁企业融入循环经济社会的有效途径。

在污染治理方面,徐竟成等(2007)提出了采用生物活性炭工艺对钢铁工业达标排放的废水进行深度处理和回用的具体方法,很好地体现了循环经济特征;邹元龙,赵锐锐等(2007)则提出钢铁企业综合废水处理与回用技术的工艺组成与框架,以及该工艺组成的技术特点与关键,为钢铁企业循环经济的发展提供了合理、有效和可行的废弃物资源化技术方案。

在工艺流程的优化方面,王彦(2007)提出钢铁行业走循环经济之路,钢铁企业首先要优化工艺流程,实现资源最佳配置;要抓住铁资源及能源两条主线,实现资源、能源的综合平衡及循环使用;要建立健全计量和统计机制,实施有效的管理及控制;不仅要考虑经济效益,还要重视社会效益和环境效益,实现可持续发展。

在技术装备方面,李冰、吴海锁等(2008)通过对江苏沙钢集团原有生产技术装备、污染控制水平方面存在的问题及现有技术进步水平的分析,研究了钢铁行业实现节能减排的有效途径,提出了钢铁行业循环经济体系的构建模式通过沙钢的实践证明是有效的;宋红丽、董会忠等(2007)分析了钢铁行业在能源综合利用方面存在技术水平比较差、二次能源回收利用率低、政策法规不完善等制约节能减排工作开展的普遍问题,提出了只有加大对钢铁企业的政策扶持力度、鼓励钢铁企业技术创新、加强钢铁企业内部管理、充分挖掘节能减排潜力等,才能实现钢铁企业的节能减排;王维兴(2007)指出了我国钢铁企业发展循环经济的技术支撑,这些系列先进生产技术包括:先进产品制造技术。节能技术,环保技术,资源回收综合利用技术等;曾少军(2009)、蔡九菊(2009)等重点介绍了中国钢铁工业适合开展CDM项目活动的主要技术和关键共性技术的开发与应用情况,开展CDM项目活动的主要技术有干熄焦技术(CDQ)、高炉煤气余压发电技术(TRT)、高炉煤气——蒸汽联合循环发电技术(cCPP)、干法(LT)转炉煤气净化回收技术以及烧结厂废气闭路循环余热回收技术等等。

在企业管理方面,李瑞(2008)提出要对钢铁企业实行生态管理,林耸,刘绮(2008)认为建立以循环经济理论为依托的绿色营销模式是我国钢铁企业应对全球资源短缺及环境恶化日趋加剧问题的必然途径,但目前我国钢铁企业缺乏绿色营销理念及理论体系的支持,大大制约了其在国际市场上的竞争力。李洪福(2005)、段新虎(2009)分别总结了济钢和日本钢铁行业发展循环经济的经验,提出了我国钢铁企业进一步深入发展循环经济的思路、目标和对策,有针对性地提出了我国钢铁行业应开发具有自主知识产权的钢铁节能减排技术,转变经营方式,重视环境经营,积极引入环保协作单位和注重社会责任以推进循环经济。

在废物综合利用方面。彭锋、邹真勤(2007)认为钢铁渣综合利用是最具代表性的节能环保措施之一,也是钢铁工业实现健康、持续发展的一个重要保障,因此大力推广钢铁渣综合利用技术是实现钢铁渣资源最优化利用的有效措施。杨富廷等(2008)、王晓等(2008)分别介绍了莱钢和安阳钢铁固体废弃物的综合利用现状,针对存在的利用途径不合理、钢渣深加工能力不足、废弃耐火材料未实现资源化等问题。提出了莱钢和安阳钢铁固体废弃物资源综合利用的对策和建议,即完善循环经济产业链、推进技术进步、废弃耐火材料资源化以及大力开展修旧利废和废旧油的开发利用四个方面。

由于钢铁产业链的安全和效率是钢铁企业可持续发展的根本保证,特别是近年国际铁矿石价格大幅度上涨,更凸显整合产业链对提升企业竞争力的重要性。为此,王建军(2007)指出钢铁企业应通过产业链整合,提高整个产业链的运作效能,有利于将产业链的竞争优势转化为企业的竞争优势;嵇囡囡等(2006)对我国钢铁工业推进循环经济,二次能源、水资源、固体废弃物综合利用技术的应用情况及钢铁企业生态化实践进行了比较全面的概述,总结出我国钢铁企业融入循环经济社会,不仅要实现钢铁企业内的清洁生产和绿色制造,更应拓展以钢铁业为核心的生态链条,发挥钢铁企业回收处理社会废弃物的功能。曹辉、董巧龙等(2006)阐述了钢铁工业循环经济发展的总体思路,设计了多条钢铁工业生态产业链,提出了铁素高效利用、水循环利用、能量梯级利用、固体废弃物资源化利用、信息集成利用的钢铁工业发展循环经济的实施途径;胡长庆、张春霞等(2004)基于工业生态学理论,阐述了钢铁工业生态化的内涵、目标以及相关的生态技术,指出面对市场竞争力和可持续发展这一时代命题,钢铁工业生态化发展模式的建立将是最有效的策略和手段。

在节能减排方面,魏建新(2008)则提出了我国钢铁企业推进节能减排的八种途径。即加快淘汰落后工艺、技术和设备,优化调整企业用能结构,充分回收利用余热余压,实施能量系统优化(系统节能)工程;降低企业铁钢比;推进污染物治理:开发和使用节能减排技术;强化节能减排管理工作。董会忠、薛惠锋等(2008)分析了钢铁工业能源综合利用的生态学内涵,对比传统钢铁行业能源的利用方式,阐述了现代钢铁企业能源综合利用对节约资源和保护环境的重要性。他们认为,在以生态工业和循环经济为主要特征的未来经济发展中,用工业生态学的观点重新审视和定位钢铁工业的能源利用,把钢铁工业的发展同节约能源和资源、保护生态环境和治理污染有机结合起来,才使钢铁工业能够按照生态化的模式发展,实现钢铁企业的可持续发展。程小矛、陈丽云等(2009)指出了节能已成为我国钢铁工业C02减排最重要的原因之一。未来我国钢铁工业要坚定以节能为主线的C02减排方向,继续推进流程优化,淘汰落后,研发与应用CO2减排的各种技术。

此外,初春霞等(2007)认为以资源为依托的大型老钢铁企业(如包钢集团)发展循环经济应逐渐摆脱对资源的依赖性,将发展循环经济与企业转型结合起来,以加大科研力度为突破口,通过提升技术装备发展循环经济,逐步地、有计划地淘汰高能耗、重污染的落后技术、工艺和设备,走循序渐进的循环经济发展之路。

三、钢铁企业发展循环经济的模式和战略研究

我国钢铁企业顺应生态化和发展循环经济的时代潮流,其主要内容就是探讨钢铁企业发展循环经济的模式,寻找出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。同时根据各个钢铁企业生产运营现状,制订出钢铁企业发展循环经济的战略目标,实现钢铁企业的可持续发展。

在钢铁企业循环经济发展模式上,殷瑞钰、张春霞(2005)讨论了循环经济社会中的钢厂模式是通过绿色制造过程走生态化转型的道路,逐步形成城市周边型和海港工业生态(带)型两种主要模式;包菊芳、诸圣国(2007)比较分析了国内外钢铁产业循环经济实践,指出了我国钢铁产业循环经济发展模式是实现钢铁工业功能的拓展,构建钢铁产业链,建造循环生态圈,实现生态化转型;徐大立(2006)分析了钢铁工业的特点,指出了中国钢铁工业基于循环经济下的新型发展模式,应结合技术创新战略和管理创新战略,转变经济增长方式,发展循环经济,树立资源节约型、环境友好型、循环经济型的理念。降低单位产值能耗,减少污染排放,提高钢铁工业在国际市场的竞争力。李钒、侯远志(2008)则比较了传统钢铁企业的发展模式和钢铁企业循环经济发展模式,得出了循环经济发展模式是钢铁企业可持续发展必由之路模式,它需要钢铁企业实施创新战略,综合利用能源,合理配置产能,引进先进管理模式,提高员工的循环经济观念,以钢铁工业为核心,大力发展生态工业园区等才能实现可持续发展。

在具体钢铁企业循环经济模式的选取上,崔树军(2008)、高太忠(2007)、薛楠等(2009)根据河北省钢铁产业发展现状,分别对河北省钢铁产业的循环经济模式做了探讨。崔树军认为河北省钢铁产业发展循环经济的模式是应以唐钢为核心企业。构建港口钢铁生态工业园以及以邯钢为核心企业构建都市钢铁生态工业园;而高太忠则从循环的三层次即企业内部循环、区域内循环和社会间循环人手,构建河北省钢铁产业循环经济的发展模式;薛楠等分析了河北省钢铁产业再生资源利用的现状,指出河北省钢铁产业循环经济的发展模式是构建从大、中、小三个层面发展的静脉产业模式。王天天(2009)在工业循环经济理论研究的基础上,分析了鞍山钢铁(集团)公司生态工业园区的规划和建设方案,从战略和理论实践相结合角度指出建立循环型钢铁工业生态园区是鞍钢发展循环经济的最佳发展。

考虑到生态工业园是循环经济的发展载体,钢铁企业在做好企业内部循环经济的基础上,向生态工业园发展是必由之路。基于此,曹辉、王焱等(2006)从鞍山钢铁工业的实际情况出发,提出了建设混合型钢铁生态工业园的鞍山钢铁工业循环经济发展模式;柳克勋(2008)提出建设以钢铁企业为核心的生态工业园的三种模式分别是现有改造型、全新创建型以及虚拟共建型;随后,任海英、耿宝利(2008)介绍了基于地理环境维、生态技术维、发展方式维、运作方式维和盈利状况维五个维度于一体的钢铁工业生态化园区模式体系,作为钢铁企业建立钢铁工业生态化园区的一个工具,该模式体系可以有效地帮助钢铁企业建立生态友好而又有经济效益的钢铁工业生态化园区,实现钢铁企业的可持续发展;柳克勋、王林森(2009)通过对济钢、莱钢、鞍钢、攀钢、包钢等长流程钢铁企业的考察,提出了长流程钢铁企业发展循环经济的“四四”模式,即重新认识钢铁制造流程的四大功能(钢铁产品制造功能、能源转换功能、生产排泄物资源化功能和社会废弃物消纳和无害化处理功能),推进4大类物质和能源(铁元素、能源、水及固体废弃物及废酸、废油)的循环再利用,依靠4个支撑(国家法律法规和政策、科学技术、落后工艺设备的淘汰、结构的优化、科学管理),推动钢铁企业向可循环钢铁制造流程和绿色钢铁制造发展。

在钢铁企业发展循环经济的战略选择上。刘捷、杜春丽(2007)采用SWOT方法提出了我国钢铁企业发展循环经济的备选战略,并应用层次分析法对其在提高我国钢铁企业循环经济发展水平上的影响进行评价,结果表明资源能源供应和环境压力因素是影响中国钢铁企业循环经济发展的相对重要因素,中国钢铁企业发展循环经济的备选

战略排序是多元化战略、后向一体化战略、产品结构调整战略、企业重组战略、合资战略、剥离战略和市场开发战略。窦彬(2007)从钢铁企业面临资源与发展之间的矛盾入手,指出我国钢铁企业在循环经济下技术创新观念、工艺创新水平以及对待企业间技术创新联盟态度上存在的问题,并针对这些问题提出企业发展循环经济的技术创新战略,即:核心技术自主创新战略、模仿创新战略和合作创新战略。此外,索贵彬、王延增(2008)基于自主创新和绿色制造提出了我国钢铁工业发展策略。

四、钢铁企业循环经济的评价方法研究

目前,我国钢铁企业正在大力推进循环经济的发展,如何衡量和评价钢铁企业循环经济发展的进程和程度是日前急待解决的重要问题之一。早期的钢铁企业循环经济评价研究大都是钢铁企业清洁生产或钢铁产品绿色度的评价。肖明、张群(2000)由45家钢铁企业的环境影响结果推算出全行业生产活动的环境影响效果,对我国钢铁企业清洁生产的总体水平进行了评估;周和敏等(2001)运用多目标模糊评价方法对钢铁企业的清洁生产状况进行了科学评价;包景岭、孙贻超等(2003)提出了钢铁工业建设项目环境影响评价中清洁生产指标体系的构造方法以及相关的量化指标,并将其运用到天津钢铁工业结构调整项目中。

21世纪初,对钢铁企业循环经济的评价开始引入“效率”的概念。卜庆才,陆钟武(2003)引入“资源效率”的概念,分别定义了钢铁工业水的循环率和水的资源效率,并以长江流域22个钢铁企业的用水指标为例讨论了两者之间的关系,根据水资源效率和工艺用水量两个指标,分别指出了A、B、C、D四类钢铁企业节水工作的重点和应该采取的路线;随后,戴铁军、陆钟武(2006)以钢铁生产流程铁流图为基础,分析了高炉一转炉流程、电炉流程和混合流程的铁资源效率;杨军等(2006)初步设计了含有铁矿石资源自给指数、钢铁产品自给指数、废钢资源自给指数、废钢回收率、电炉钢比等5个指标的钢铁资源循环利用指标体系,并应用该指标体系对中国、印度、美国、德国、英国和日本等6个国家的钢铁资源循环利用状况进行了评估,确定了中国在钢铁资源循环利用方面与发达国家的差距,并对此提出了相应的政策建议。

受国外研究启发,我国学者田春秀、李丽平,诸大建、邱寿丰等均认为“循环经济的本质是提高生态效率,生态效率是循环经济的合适测度”,周国梅、彭昊等则借鉴在OECD国家应用较多的生态效率评价指标的内容对循环经济的评价指标体系进行了初步研究和设计,这些研究为循环经济运行效率的研究提供了理论依据和方法尝试,但均为定性研究。戴铁军、陆钟武(2005)采用工业代谢方法,从资源、能源、环境效率三方面评价了某钢铁企业的生态效率水平,弥补了循环经济评价实证研究的空白;孙振清、赵秀生等(2007)则选用生态累计分析(ECECA)方法,并将其与物质流分析、熵分析、能量分析等方法进行了对比研究,全面、合理地反映了钢铁企业经济活动对资源、能源和环境的影响。陈静、林逢春等从企业环境信息披露的要求出发,基于生态效益的理念对钢铁企业的环境绩效进行了动态评估,但忽略了环境绩效只是循环经济效率评价的一个方面。杜春丽,成金华(2009)在现有生态效率评价的基础上,将污染物排放量作为一种非期望投入引入数据包络分析(DEA)模型中,并利用该方法和Malmquist生产力指数对我国钢铁产业中47家钢铁企业2003-2006年循环经济效率进行了动态的总体分析和评价。研究结果表明:我国钢铁产业循环经济效率总体上并不高,但呈现波动上升的趋势:影响我国钢铁产业循环经济效率提高的主要因素在于纯循环经济技术效率。只有技术创新,提高行业技术水平才能真正提高我国钢铁产业循环经济效率。

在评价指标体系的构建上。路文杰、马翠香(2007)建立了一套钢铁工业生态化的指标体系,并运用此指标体系对我国2003年钢铁工业生态化水平进行了运算,研究结果表明钢铁工业对生态环境质量的损害较大;崔树军、王金水等(2008)依据国家现有的循环经济评价体系与钢铁产业清洁生产评价指标体系,对钢铁产业发展循环经济的总体评价进行了研究,构建了基于循环经济的钢铁产业评价指标体系。对于科学地考核钢铁企业循环经济发展的状态与水平具有重要意义。

基于钢铁行业本身的结构工艺适合运用循环经济模式的特点,邓红江(2008)认为我国目前钢铁企业项目评价体系并没有系统的反映出循环经济的要求,没有在项目建设的前期阶段贯彻循环经济思想,因而希望在微观层面对循环经济评价方法做出了有益的探索。他通过对循环经济在钢铁建设项目评价体系中的应用研究,为决策者评价钢铁建设项目提供依据。从而引导项目向符合循环经济要求的方向发展。

由于绿色制造是钢铁行业实现可持续发展的必由之路,也是钢铁企业实施循环经济发展战略的路径之一,完善的绿色制造评价体系是绿色制造实施的有力保障。马珊珊、齐二石等(2007)建立了钢铁行业绿色制造的指标体系和评价系统。使用数据包络分析(DEA)方法对我国18个大中型钢铁企业进行了绿色度评价。

宏观层面上,张芸、游春等(2008)构建了包含小循环、中循环、大循环以及“以废治废”产业链的钢铁工业园区生态产业复合共生网络,并对“以废治废”产业链引入前后效果进行了评价,结果表明:“以废治废”生态产业链可以有效提高钢铁工业园区的生态效率。任海英、耿宝利(2009)采用系统动力学模型对钢铁工业生态化园区的体系结构进行仿真模拟,根据对基准情景、市场调控方案和政策调控方案的对比分析,提出钢铁工业生态化园区实现可持续发展的发展战略。

五、结语

本文从四个方面对最近几年来国内学者在中国钢铁企业循环经济方面的研究做了综述。从中我们可以发现,目前,国内关于中国钢铁企业循环经济的研究方兴未艾,不仅涉及其理论研究。更多涉及到运用循环经济理论指导我国钢铁工业经济发展的实证研究,其中采用国内外先进的循环经济技术对传统的钢铁企业进行生态化改造的研究更是重中之重。尽管已有的文献中对钢铁企业循环经济的实现路径、模式和战略以及循环经济评价做了较为详尽的研究,但是,钢铁企业的循环经济研究不仅是一项系统工程,同时也是一个集多学科相互交叉、相互渗透和理论性与实践性都很强的重大课题,其内容涉及广,方法多,随着时代的发展,钢铁企业循环经济研究的内容还有待深人和发展。例如。基于循环经济的钢铁产业结构调整、产品结构调整、产业布局调整等问题,先进循环经济技术的开发和利用问题。促进钢铁企业发展循环经济的制度创新和制度构建问题,动态的钢铁企业可持续发展能力评价问题等等都有待作进一步的探讨。

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