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摘要:在全球生态文明及我国两型社会建设背景下,工业园区生态化改造和生态化建设是转变生产方式,实现可持续发展的必然趋势。该文以多伦为例,将生态与产业、景观和用地融合,通过情景模拟预测园区规模、以循环经济为指导构建生态产业链、基于景观安全格局建立生态廊道、耦合产业链布局总体空间、建设绿色低碳的基础设施,对生态型电力产业园区的规划方法进行探索。
关键词:生态文明;电力;生态;多伦
1建设背景
工业革命的兴起使人类的文明达到了一个新的高度,然而在工业化过程中愈演愈烈的资源短缺和环境问题日益突出,面对此严峻形势,十八大报告提出必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展。生态工业园区是工业经济领域推进生态文明建设的重要实践,是推动我国绿色发展的重要抓手。生态工业园区是依据循环经济理念、工业生态学原理和清洁生产要求而设计建立的一种新型工业园区。它通过物流或能流传递等方式把不同工厂或企业连接起来,形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,建立“生产者—消费者—分解者”的物质循环方式,使一家工厂的废物或副产品成为另一家工厂的原料或能源,寻求物质闭环循环、能量多级利用和废物产生最小化[1]。截止2017年1月,我国批准建设的国家生态工业示范园区有48个,批准开展建设的有45个[2]。根据《环办科技函[2018]101号》[3]文件,通过对苏州工业园区等11个国家生态工业示范园区的复查评估结果来看,生态工业示范园区对资源能源高效利用、废物循环利用、污染物减量排放具有显著成效。生态工业园区本质上是一种生态经济区,可以有效的实现社会、经济、环境协调发展,是建设资源节约型、环境友好型社会和实现社会可持续发展的重要途径,成为各类工业园区生态化改造和生态化建设的主要方向。我国一次能源在地域分布上呈现“北多南少”、“西多东少”的格局,全国可开发水电资源和煤炭保有储量近三分之二分布在西部和北部,东部资源匮乏。在此背景下,我国提出了“西电东送”能源发展战略,形成北、中、南三路送电线路(图1),其中北部通道是将黄河上中游水电和山西、内蒙古坑口火电厂的电能送往京津唐地区,多伦正是北部通道的一个重要节点,拟选址在多伦中心城区西南侧建设电力产业园区。
2多伦电力产业园区生态建设的必要性分析
2.1多伦建设电力产业园区的可行性
多伦县所在锡林郭勒盟煤炭资源富足,煤炭储量大于100亿吨的褐煤田便有6处,除满足盟内能源需求外,具备大规模外送输出能源的能力。锡盟与京津冀交接的地方便是多伦县。多伦县东与河北省围场县接壤,南与河北丰宁、沽源两县交界,西与正蓝旗为邻,北与赤峰市克什克腾旗毗连。锡林郭勒盟将打造南部区域中心城市,构建“一主两副”城镇体系新格局,多伦提升为锡盟的副中心,发展成为锡盟南部区域中心城市融入环渤海经济圈的主要交通通道。随着锡盟进京快速通道、S304的修建和S308(G501)的提升,多伦—丰宁—曹妃甸铁路以及元上都机场等区域交通设施的完善,多伦县将能通疆达海,与京津冀地区联系日益紧密,是锡林郭勒盟向南开放的重要门户和对接京津冀的桥头堡(图2)。在多伦建设电力产业园区将促进内蒙古西部特别是锡林郭勒盟的煤炭开采能力,带动该地区经济发展,变输煤为输电,减轻铁路运输压力,有利于地区煤电运输的综合平衡和发展,符合国家能源开发西移的战略布局和建设大型坑口电站向负荷中心送电的电力发展总体规划,也为锡林郭勒地区经济发展奠定了良好基础,对带动内蒙古中西部地区经济发展将起到推动作用,符合“西部开发”的战略。因此从多伦的区位、资源和经济带动作用来讲,在多伦建设电力产业园区都是可行的。
2.2多伦电力产业园区生态建设的必要性
多伦县地处我国东部季风区、中温带、半干旱向半湿润过渡地区,大陆性气候显著;地形四周高,中间低,南部高,北部低,处于沙漠和戈壁的边缘。多伦县属于浑善达克沙漠化防治生态功能区,生态重要性在全国处于较高的地位,属于防风固沙重要区,是北京市乃至华北地区主要沙尘暴源区,生态环境极度脆弱。长期以来由于草地资源不合理开发利用带来的草原生态系统严重退化,表现为退化草地面积大、土地沙化严重、耕地土壤贫瘠化、干旱缺水,对华北地区生态安全构成威胁。一般的火电厂,利用可燃物作为燃料生产电能,排放的废水、废物、废气等对环境有极大的危害,随着火电厂内部废气处理技术和固废回收再利用技术的提高,电厂所排放的污染废弃物逐渐减少而且趋于单一化。多伦电力产业园区内拟入驻的电厂企业为风火打捆项目,经过内部工艺处理后,废气排放达标,废水回收利用零排放,主要的排放废弃物为脱硫石膏和粉煤灰,综合利用或者运至贮灰场。综合考虑多伦县在全国主体功能区的生态地位及自身的生态脆弱性现状,在多伦建设电力工业园区必须要与生态环境保护相协调,目前入驻的核心企业也具备生态建设的条件,因此,多伦电力产业园区生态建设既是可行的,也是必要的。
3生态文明理念下的规划方法探索
以生态文明为主要理念的多伦生态电力产业园区总体规划,深入探索了与生态规划相融合的规划方法,力图将产业园区建设成为生态、循环、复合功能的生态型电力产业园区。规划首先通过情景模拟和生态承载力分析,划定了产业园区的开发边界和发展规模;其次以循环经济为指导,制定了园区生态产业链;从洪水安全格局和生物安全格局出发,构建景观安全格局下的生态廊道;基于生态产业链落实园区的空间布局;提出基础设施绿色低碳的建设战略,为园区生态建设提供支撑。
3.1情景模拟预测发展规模
入园电厂企业占地约4km2,固体废物排放以粉煤灰和脱硫石膏为主,合计约750万吨。通过研究,粉煤灰和脱硫石膏可以应用在建材、化工、水处理以及农业等领域,在建材中因粉煤灰利用技术的不同,可以将企业划分为低端、中端、高端三类。高端:粉煤灰提取氧化铝、白炭黑,粉煤灰制备陶瓷纤维等;中端:粉煤灰地板、家具板材、装饰板材和系列耐火保温材料等;低端:粉煤灰砖、砌块及新型墙材等[4];规划分析了朔州市固废综合利用工业园、平鲁区东露天循环经济园区、内蒙古托克托工业园区等园区内粉煤灰利用企业的占地规模和粉煤灰消耗量的数据,规划预留2km2的用地用以多伦电力产业园区粉煤灰综合利用企业建设。李浩然通过对黄兴、南海、南汇、遂宁、苏州、顺德等六个生态工业园用地结构的分析,提出生态工业园用于工业生产的用地面积比例不宜超过50%,以30%~40%为宜[5]。考虑多伦园区为电力行业类工业园区,工业用地所占比重较大,因此取40%计。规划假设园区产业链呈单链结构,则园区用地规模为15km2。通过对电厂选址周边地形、社会经济、土地、交通、生态条件等相关要素的分析,划定了园区规划范围西以新民七组以西为边界,东至小河沿村东边界,北以风水山和风水山村为界,南至小河子河以南,总面积15.3km2(图3)。
3.2循环经济指导构建生态产业链
20世纪60年代美国经济学家鲍尔丁提出的“宇宙飞船理论”被普遍认为是循环经济的思想发端。循环经济是以资源的高效利用和循环利用为目标,以“减量化、再利用、循环化”为原则,以物质闭路循环和能量梯次使用为特征,按照自然生态系统物质循环和能量流动方式运行的经济模式。其理论的核心模式是“资源—产品—再生资源”的环状反馈式循环流程。循环经济在工业领域的应用被归纳总结为工业生态学,把工业系统视为一类特定的生态系统,模仿自然界生态过程物质循环的方式来实现可持续发展。工业生态学将工业系统中物质、能量的流动同自然生态系统中的食物链相联系,在工业系统中建立类似的生态工业链,从而实现物质、能量的充分利用[6]。参照自然生态系统,按企业成员在物质和能量在循环链中所起的作用,将生态工业系统的成员分为生产型企业(生产者)、消费型企业(消费者)和还原型企业(分解者),另外考虑产业链的灵活性和完整性,再加入补链消费型企业[7]。基于此,规划形成了以电厂和科技服务中心为生产者,高中低端粉煤灰综合处理厂为消费者,农畜产品加工企业、物流配送公司为补链消费者,堆肥厂、生态农业和污水处理厂等市政设施为分解者的生态产业链(图4)。
3.3景观安全格局下的廊道识别
城市生态基础设施是维护生命土地安全和健康的关键性空间格局,是城市和居民获得持续自然服务(生态服务)的基本保证,是城市扩张和土地利用不可突破的刚性限制[8]。景观安全格局是判别和建立基础设施的一种途径,通过景观过程的分析和模拟,判别对这些过程的健康和安全具有关键意义的景观格局,构成区域和城市的生态基础设施。基于此,规划采用先底后图手法,利用GIS对园区内的洪水安全格局和生物安全格局进行叠加分析。低安全格局区域属于不适宜开发,以保护和修复为主;中安全格局区域在生态保护的基础上可有条件开发;高安全格局属于适宜开发建设,但应避免对环境污染。园区内除小河子河外,还有3条从风水山自北向南潜在的径流廊道,也是生物迁徙的主要路径,构成了园区的生态廊道,为园区整体空间布局提供了决策依据(图5~8)。3.4与产业链耦合的空间组织基于生态产业链组织方式,生态工业园区工业组团之间或工业带之间在中观层次上的空间布局可分为组团式和区带式;在微观层次也就是工业组团内部或工业带内企业间的空间布局,按照企业类型,可分为街区单元式、串瓜式和集中式[7]。究其本质,都是为了优化资源配置,设施高效利用、交换关系短捷。以此为原则,规划结合园区生态产业链能源、物质上下游的流动关系,将其落实到空间布局中,形成街区单元式模式,这种模式更利于园区生长,也便于分期实施,在园区东北侧预留一定发展备用地以应对园区发展(图9)。
3.5绿色低碳的基础设施建设
基础设施绿色低碳循环发展,既是经济新常态下转变发展理念的新举措,也是生态文明建设的基本要求,主要体现在资源集约和高效利用。拓宽能源设施的功能,引导风火电厂与园区内部其他企业、周边社区和中心城区建立包括蒸汽、电力、热水、固体废物综合利用等方面的共生关系,多联供应,减少资源的投入;规划生态交通系统,构建方格状路网,短捷高效,尽量减少货物在园区内的流动路径,强化与南侧省道对外交通关系的对接,引导交通客货分流;建议道路绿化带采用下凹式,人行道和停车场采用透水铺装,园区内绿化廊道内结合地形设计雨水花园,与南侧小河子河共同打造园区生态海绵体。
结语
本次总体规划基于园区所在城市重要的生态地位以及自身的生态脆弱性现状,论证了电力产业园区生态建设的必要性,进而采用了一系列生态规划的方法对园区进行了总体布局。在生态型电力产业园区或者生态型能源产业园区总体规划建设中,应当注重以下几个方面:一是先底后图,控制维护生态安全格局,识别重要生态斑块,构建生态廊道,为空间决策提供依据;二是合理构建生态产业链,围绕关键企业,以横向共生、纵向耦合为原则,利用不同企业之间物质、能量、信息的循环流动,以实现区域产业互动合作为目标,构建园区产业体系,并落实到空间布局;三是拓宽能源企业和能源设施的功能,同时逐步增加清洁能源和可再生能源的利用,推动园区生态化建设。希望多伦电力产业园区探索生态规划的思路能够为生态脆弱地区能源产业园区的规划建设提供一定的参考。
参考文献
[1]国家环境保护总局.生态工业园区建设规划编制指南(HJ/T409-2007)[S].北京:中国环境科学出版社,2008.
[2]环境保护部,科技部,商务部.关于国家生态工业示范园区名单的通知[EB/OL].
[3]环境保护部,科技部,商务部.关于2017年度国家生态工业示范园区复查评估结果的通报[EB/OL].
[4]崔金鑫.让“粉煤灰”走出亚洲走向世界[N/OL].山西日报,2016-01-20[2018-03-28].
[5]李浩然.生态工业园用地结构研究[D].石家庄:河北师范大学,2008.
[6]许文来.基于循环经济的工业园区生态产业链构建研究[D].成都:西南交通大学,2007.
[7]胡上春.生态工业园区空间布局模式研究[D].重庆:重庆大学,2007.
[8]俞孔坚.反规划途径[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
作者:刘珊珊 单位:中国建筑科学研究院有限公司城市规划师