張 欣 高欣悅 鄧啟華 李 昊

(1.四川化工職業(yè)技術學院，四川瀘州，646099；2.西南科技大學生命科學與工程學院，四川綿陽，621010)

縱觀歐美日對化學工業(yè)2020-2025年的發(fā)展規(guī)劃[1]，雖有歷史積淀，但不可避免地面臨著環(huán)境污染、經(jīng)濟全球化、轉(zhuǎn)型升級等新的挑戰(zhàn)。新形勢下化學工業(yè)急需破解難題，為實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護雙贏，充分發(fā)揮產(chǎn)品鏈長、關聯(lián)度高和易于規(guī)模化集聚的行業(yè)優(yōu)勢，基于3R原則，以物質(zhì)、能量、信息、資金和智力等流動上聯(lián)行業(yè)與下聯(lián)企業(yè)[2]組建化工園區(qū)，走“循環(huán)經(jīng)濟”發(fā)展模式[3]是必由之路。通過調(diào)研，本文梳理出化工園區(qū)主要循環(huán)經(jīng)濟模式及特征，剖析四川化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展時空背景，提出基于聯(lián)產(chǎn)耦合模型構建化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟模式，對組建本質(zhì)安全型、環(huán)境友好型、資源節(jié)約型和工藝先進、附加值高、產(chǎn)品功能強的現(xiàn)代化四川化工園區(qū)具有十分重要的意義。

1 化工園區(qū)培育現(xiàn)狀及耦合模式分析

課題組調(diào)研了以四川為主的國內(nèi)近20個化工園區(qū)，多數(shù)園區(qū)是基于區(qū)域資源和市場優(yōu)勢，通過企業(yè)轉(zhuǎn)化、改組和培育，逐漸形成集團化的大型化工園區(qū)。園區(qū)企業(yè)通過物質(zhì)、能量和信息流通[4]，形成生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈[5]。主要有單核耦合、多核耦合和復合共生耦合[6]幾種模式。

1.1 單核耦合模式

這類化工園區(qū)以一家大型頭部企業(yè)為核心，虹吸許多中小型企業(yè)，通過物質(zhì)流、能量流和信息流等，形成一種相互關聯(lián)的工業(yè)共生網(wǎng)絡[6]，如圖1。如眉山金象化工園區(qū)以金象化工為頭部企業(yè)，采取“建鏈、補鏈、強鏈”方式建設天然氣化工、石油化工和磷芒硝三大產(chǎn)業(yè)鏈，并延伸到精細化工新材料領域。這種模式往往產(chǎn)業(yè)基礎扎實，產(chǎn)品特色也很鮮明，但過于單一，韌性不夠，可能因某一環(huán)節(jié)中斷，導致系統(tǒng)功能弱化甚至癱瘓。

圖1 單核耦合園區(qū)

1.2 多核耦合模式

與單核耦合模式不同的是，多核耦合模式的頭部核心企業(yè)不止一個，如圖2。典型代表如瀘州西部化工城，借助豐富煤、硫、鐵、天然氣資源和優(yōu)勢化工產(chǎn)業(yè)，沿長江岸線分布4個園區(qū)，如圖3。四個園區(qū)產(chǎn)業(yè)相對獨立，核心企業(yè)與自身周邊的中小企業(yè)合作緊密，而核心企業(yè)之間相互依存度并不高。這種模式結構穩(wěn)定，韌性更足，耐沖擊能力相對更高。

圖2 多核耦合園區(qū)

圖3 多核耦合案例

1.3 復合共生耦合模式

有些園區(qū)則采取企業(yè)的串聯(lián)、并聯(lián)、混合等復合共生耦合模式，形成結構更加復雜、功能更為齊備、自我調(diào)節(jié)能力更強的“食物網(wǎng)”關系。一是通過物質(zhì)流實現(xiàn)上下游閉環(huán)運行，減少廢棄物或副產(chǎn)品導致的價值弱化；二是通過能量流實現(xiàn)能源梯級利用、節(jié)能減排降耗。四川的典型案例有達州化工園區(qū)、樂山五通橋化工園區(qū)、自貢晨光化工園區(qū)。

2 四川化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展評析

2.1 四川化工的整體特色

四川省化工資源豐富，具有得天獨厚的優(yōu)勢。天然氣化工歷史長、基礎好、潛力大，以川東北、川中和川北為主；硫、磷、鈦化工在國內(nèi)占有獨特地位，集中在川南(宜賓、樂山)、川西(德陽)；鹽化工產(chǎn)業(yè)歷史久、基礎強、發(fā)展勢頭好，分布于川南(宜賓、自貢、樂山)、川西(德陽、成都、綿陽)；瀘州已探明豐富的頁巖氣資源將開啟四川化工的新篇章。此外，攀西經(jīng)濟區(qū)開發(fā)高技術含量和高附加值的釩鈦產(chǎn)業(yè)[7]。四川具有資源就地轉(zhuǎn)化、發(fā)展優(yōu)勢化工的堅實基礎，已成為國家重要的化工生產(chǎn)和科研開發(fā)基地。

2.2 四川化工園區(qū)的組合特性

四川化工產(chǎn)業(yè)在其發(fā)展過程中，積極推進循環(huán)經(jīng)濟模式的探索與實踐，形成了三種類型化工園區(qū)組合狀態(tài)：一是非循環(huán)園區(qū)，這類園區(qū)歷史悠久，傳統(tǒng)化工為主，產(chǎn)品相對單一，特色鮮明；二是半循環(huán)園區(qū)，以重點產(chǎn)業(yè)或龍頭企業(yè)為主體，通過企業(yè)間副產(chǎn)物及廢棄物的循環(huán)使用，同時進行建鏈、補鏈和強鏈[8]設計循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，將分散的傳統(tǒng)化工企業(yè)整合而成，鑒于地域、資源等限制，處于半循環(huán)狀態(tài)；三是以新理念設計的內(nèi)循環(huán)園區(qū)，有比較完善的產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃，作為考量入園企業(yè)的門檻要求，且持續(xù)完善中。

2.3 四川化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展存在的主要問題

2.3.1 整體不平衡不充分

整體來說，四川省化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展存在不平衡、不充分。近10年規(guī)劃新建的園區(qū)，按照循環(huán)經(jīng)濟理念設計培育而成，注重培植特色產(chǎn)業(yè)，結點企業(yè)依托上下游關系進行產(chǎn)業(yè)鏈耦合，物質(zhì)流、能量流能夠基本實現(xiàn)隔墻互供。而早期建立的園區(qū)，往往是依托傳統(tǒng)化工改組、轉(zhuǎn)化而成，甚至是通過“退城入園”被動接納園區(qū)企業(yè)，并沒有對整條產(chǎn)業(yè)鏈銜接進行轉(zhuǎn)型升級，循環(huán)經(jīng)濟實現(xiàn)的基礎條件比較薄弱，導致園區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟模式不太清晰，園區(qū)的入駐企業(yè)之間的耦合度不高。

2.3.2 “隔墻互供”機制不暢

多數(shù)園區(qū)欠缺公用平臺的搭建。明顯的具體表現(xiàn)為：一是公用工程建設存在盲點，安全環(huán)保設施、物流傳輸和能量梯級“公用工程島”等各自為陣；二是存在“信息孤島”，沒有信息共享平臺，信息流堵點明顯，信息不對稱導致了園區(qū)集群效應減弱；三是技術鏈耦合上存在“孤島現(xiàn)象”，沒有真正產(chǎn)生科技創(chuàng)新協(xié)同效應。

2.3.3 管理“標準化”程度不夠

由于循環(huán)經(jīng)濟標準體系建設滯后，使得化工園區(qū)管理缺乏操作性強的程序化指導?；A數(shù)據(jù)采集缺乏科學性和即時性，不利于推行化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟績效定量考評。“循環(huán)”程度與“經(jīng)濟”效益局限于企業(yè)自身縱向比較，難以實現(xiàn)橫向?qū)φ蘸涂傮w效應評價。

3 構建聯(lián)產(chǎn)耦合的四川化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟模式

3.1 四川化工發(fā)展面臨新的時空背景

“立足國內(nèi)大循環(huán)、暢通國內(nèi)國際雙循環(huán)”的國家戰(zhàn)略和“成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈”國家決策為四川化工發(fā)展帶來新的時空背景。化工產(chǎn)業(yè)鏈比較完整，對外依存度相對較低，在國內(nèi)大循環(huán)中大有可為。特別是發(fā)揮巴蜀同根同源的油氣化工優(yōu)勢，通過“補鏈強鏈”，以鏈引企形成一體化項目鏈，打造“公用工程島”，搭建物流運輸系統(tǒng)，組建安全環(huán)保中心，提供一站式管理服務。放大優(yōu)勢、突出特色，建設大規(guī)?；@區(qū)，構建巴蜀化工命運共同體，助力國內(nèi)大循環(huán)；借助中歐班列、西部陸海新通道和“一帶一路”等融入國際循環(huán)。

3.2 構建聯(lián)產(chǎn)耦合的化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟模式理論分析

所謂聯(lián)產(chǎn)耦合的化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟模式，是指眾多中小企業(yè)被虹吸在幾個龍頭企業(yè)周邊，構成多級嵌套網(wǎng)絡結構，如圖4。中樞系統(tǒng)由實力相當?shù)拇笮推髽I(yè)構成，實現(xiàn)物質(zhì)、能量、信息、人才和資金等流動，互惠互利，平等共生。眾多中小企業(yè)則依附于某大型企業(yè)形成分支網(wǎng)絡，相互依托，或是產(chǎn)品鏈的上下游；或是能量梯級利用；或是三廢利用伴生關系；或是為園區(qū)提供檢測、包裝、倉儲、物流和銷售等生產(chǎn)性服務業(yè)。園區(qū)設計中注意考慮增柔企業(yè)[9]、替代性方案[10]，減弱產(chǎn)業(yè)鏈自身風險。

圖4 聯(lián)產(chǎn)耦合模式

3.3 構建聯(lián)產(chǎn)耦合的化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟模式實證分析(以硅產(chǎn)業(yè)為例)

3.3.1 四川硅產(chǎn)業(yè)概況

四川是我國僅次于新疆、云南的三大工業(yè)硅主產(chǎn)區(qū)之一。目前，四川基本形成了“成(都)—雅(安)—眉(山)—樂(山)”硅產(chǎn)業(yè)走廊。同時，四川還具有氟硅材料產(chǎn)業(yè)鏈、有機硅新材料發(fā)展優(yōu)勢。

3.3.2 聯(lián)產(chǎn)耦合硅產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)構建分析

3.3.2.1 四川硅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈及相互聯(lián)系

四川硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展溯源可自1964年我國組建的峨嵋半導體材料廠(簡稱“峨半”)，率先實現(xiàn)半導體材料科研、試制、生產(chǎn)于一體。經(jīng)過近60年的發(fā)展，四川硅產(chǎn)業(yè)已經(jīng)積淀了資源、技術、人才和產(chǎn)業(yè)鏈集聚等明顯優(yōu)勢。其中，四川豐富的硅礦、鹽鹵、天然氣為硅產(chǎn)業(yè)提供原料支撐；向家壩等水電項目為綠色硅產(chǎn)業(yè)提供清潔能源；“峨半”、合盛硅業(yè)等擁有的技術攻關項目、示范工程等積淀了技術優(yōu)勢，形成了“人才洼地”；產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了多晶硅、太陽能級硅、電子級硅、有機硅；地域上相對集中于川西南75°扇形范圍內(nèi)，呈現(xiàn)出聯(lián)產(chǎn)耦合循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)的雛形。

3.3.2.2 四川硅產(chǎn)業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟存在的問題

整體來說四川硅產(chǎn)業(yè)鏈相對完整，具備了多級交錯套嵌的基礎，但鏈條短、附加值不高、抗風險能力低，且一定程度上各自為陣，重復性投資多而錯位發(fā)展不明顯，跨鏈聯(lián)合、跨界融合、區(qū)域分工體現(xiàn)不夠充分。水電資源豐水期-枯水期周期性制約了成本優(yōu)勢。

3.3.2.3 聯(lián)產(chǎn)耦合硅產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)的完善構想

四川硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展通過優(yōu)化頂層設計、謀劃空間布局、錯位互補實現(xiàn)聯(lián)產(chǎn)耦合走循環(huán)經(jīng)濟道路具有必要性和現(xiàn)實性?！俺?都)—雅(安)—眉(山)—樂(山)”硅走廊重點延伸電子級、太陽能級硅材料產(chǎn)業(yè)鏈，直至集成電路、光纜等深加工、終端產(chǎn)品。自貢、瀘州則著力有機硅產(chǎn)業(yè)鏈，規(guī)?；a(chǎn)氯硅烷單體，開發(fā)下游產(chǎn)品獲得高附加值。鑒于有機硅產(chǎn)業(yè)應用面廣、用戶分散、“定制化”服務等特征，在市場形成后組建穩(wěn)定的客戶圈并固化形成新技術壁壘至關重要。按照川渝聯(lián)合、跨界融合、區(qū)域分工的思路，可以設計出硅產(chǎn)業(yè)園區(qū)小循環(huán)、川渝組團中循環(huán)、雙城硅業(yè)圈大循環(huán)等多層套嵌的聯(lián)產(chǎn)耦合硅產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式，如圖5所示。

圖5 硅產(chǎn)業(yè)聯(lián)產(chǎn)耦合設計案例

基于前述對四川化工的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析，還可以設計出石油、天然氣(頁巖氣)、鹽鹵、硫磷等化工聯(lián)產(chǎn)耦合循環(huán)經(jīng)濟模式，在此不再贅述。按此思路，可以構建如圖6所示獨具特色的聯(lián)產(chǎn)耦合雙城經(jīng)濟化工圈。

圖6 川渝雙城化工圈

3.4 構建聯(lián)產(chǎn)耦合模式化工圈的支撐系統(tǒng)

3.4.1 以“標準體系”規(guī)范園區(qū)管理

四川化工園區(qū)后續(xù)在循環(huán)經(jīng)濟推行過程中要充分發(fā)揮《化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟標準體系規(guī)范》(DB51T/2625-2019)基礎支撐和引領作用，宣貫執(zhí)行對應標準，從而規(guī)范園區(qū)管理。將技術、質(zhì)量、安全、環(huán)保和能耗等國家行業(yè)準入標準作為門檻條件。同時，開展關鍵性標準(如產(chǎn)業(yè)鏈耦合標準、績效評價標準)的研究。產(chǎn)業(yè)鏈耦合標準用于指導化工園區(qū)在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上的頂層設計。鄧啟華等[4]提出了定量計算循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈耦合度公式：

式中：X1-6分別代表中間產(chǎn)品產(chǎn)量耦合度、耦合密度、原材料有效利用率、最終廢棄物生成率、余熱(廢熱)利用率和中間產(chǎn)品品種耦合度；k1-6為權重系數(shù)，建議k1、k2取1.1，k3、k4取1，k5、k6取0.9。通過計算，可以預判入園企業(yè)產(chǎn)品及規(guī)模對園區(qū)整體循環(huán)經(jīng)濟的相容性與支撐度，作為是否引進的關鍵條件之一。

績效評價標準則用于化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟運行績效考評，目前以定性為主，定量不夠；靜態(tài)多，動態(tài)少?？梢越梃b國內(nèi)外經(jīng)驗與文獻[11-14]，按照資源產(chǎn)出類、資源消耗類、資源綜合利用類、廢物排放類和園區(qū)特征類等五個維度，設計監(jiān)測點如表1，采用園區(qū)自查和專家評估結合的方式進行評價。通過事實證明、數(shù)據(jù)說話形成動態(tài)評估報告。既可進行歷年比較，評估園區(qū)內(nèi)縱向發(fā)展趨勢；也可實現(xiàn)當次參評的各化工園區(qū)之間橫向比較。定量動態(tài)考評必須充分依靠信息化區(qū)塊鏈技術，采集能源、物質(zhì)的實時源頭數(shù)據(jù)，通過實際案例來研判參數(shù)和權重選擇的合理性。

表1 化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟績效評價維度及監(jiān)控點

3.4.2 以“飛地經(jīng)濟”增強園區(qū)韌性

成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈作為國家經(jīng)濟增長的第四極，為建設川渝化工圈提供了有利條件，其他“飛地經(jīng)濟”實踐中碰到的頂層設計不完善、發(fā)展模式不合理、利益分配機制不穩(wěn)定等困境[15]在國家統(tǒng)籌支持下有望得以突破，通過國家循環(huán)化改造、節(jié)能減排、綠色發(fā)展試點示范等政策支持，使企業(yè)獲得稅收優(yōu)惠、財政補貼、貸款貼息等“真金白銀”的實惠。在聯(lián)產(chǎn)耦合模式構想下，充分挖掘各主導產(chǎn)業(yè)的價值鏈，構建諸多副產(chǎn)品鏈作為“增柔劑”，發(fā)揮工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的“補償”與“替代”功能，形成持續(xù)的內(nèi)生動力，增強園區(qū)韌性。

4 結論

構建化工園區(qū)作為載體發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有獨特優(yōu)勢和必要性。本文系統(tǒng)分析了現(xiàn)有化工園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟培育模式及其特征，結合四川化工產(chǎn)業(yè)評析，認為四川化工借助國家成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設重大部署唱好“雙城記”，聯(lián)手打造內(nèi)陸改革開放高地，積極參與國內(nèi)國際經(jīng)濟雙循環(huán)勢在必行。通過探討聯(lián)產(chǎn)耦合循環(huán)經(jīng)濟模式、硅產(chǎn)業(yè)園區(qū)構想案例分析和園區(qū)支撐系統(tǒng)構建等，對后期建設聯(lián)產(chǎn)耦合循環(huán)經(jīng)濟模式的化工園區(qū)提供了理論和實踐借鑒。