海洋循环经济节能减排评价方法与实证分析——以北疆电厂循环经济项目为例

林香红，周怡圃，周洪军，羊志洪

（国家海洋信息中心，天津 300171）

海洋循环经济节能减排评价方法与实证分析
——以北疆电厂循环经济项目为例

林香红，周怡圃，周洪军，羊志洪

（国家海洋信息中心，天津 300171）

围绕海洋循环经济对于节能减排的重要性，以北疆电厂 “电水盐”模式为例，从生产环节入手，创新性地研究了节能减排评价指标体系的内容，提出了评价的理论与方法，并通过分析北疆电厂的投产运行情况，得出北疆电厂海洋循环经济模式在节能减排方面成果显著的结论。

节能减排；海洋产业；评估方法

1 海洋循环经济对节能减排的重要性

近年来，中国海洋经济保持快速发展，据初步核算，全国海洋生产总值占国内生产总值的10%左右[1]，占沿海地区生产总值的15%左右。海洋经济三次产业结构中，工业占到了50%左右。海洋主要产业总体保持快速增长，海洋油气业、海洋船舶工业、海洋生物医药业、海洋电力业、海水利用业、海洋交通运输业都有所增长[2]。在此背景下，发展海洋循环经济、促进节能减排对于海洋经济的进一步可持续发展意义重大。

1.1 发展海洋循环经济是节能减排工作的必然要求和应有部分

近年来，中国在节能减排上取得重大成果的同时，形势依然严峻，因此应大力发展循环经济。循环经济是把上一生产过程的废料变为下一生产过程的原料，使一系列相互联系的生产过程实现环状式的有机组合，变成几乎无废料的生产，这是一种能够最大限度地节约资源、提升资源利用率的经济增长模式。

随着海洋经济的高速发展及其在国民经济中比重的不断提高，海洋经济对于国民经济发展日益重要。这也意味着，海洋产业发展导致污染物排放不断增加，对于海洋乃至陆地环境产生了重要影响。由此，发展海洋循环经济成为发展循环经济的必然要求和应有的重要组成部分。

1.2 发展海洋循环经济是实现节能减排的最有效模式和途径之一

节能减排的实现形式多样，包括清洁生产、发展静脉产业等形式，但是，这些模式的直接目的都在于减少污染物的排放，而循环经济的基本特点是资源的循环使用。循环经济是节能减排的最有效模式，发展循环经济是从源头实现节能减排的最有效途径[3]。在追求效率的前提下，防止污染产生的最好办法是减少形成污染物的原材料和能源的使用，目的在于减少原始资源的消耗，而不是在原始资源浪费的基础上的循环利用[4]。在此基础上，发展海洋循环经济的首要内涵即减物质化，节约能源、减少污染物排放是其基本特征。要使能源物质最大限度得到合理利用，势必要求在发展海洋循环经济的过程中，不断形成“低开采、高利用、低排放”的结果，最大限度利用进入系统的物质和能量，进行循环利用。要在源头和生产全过程中预防污染的产生，实现废弃物排放的最小化和无害化，减少环境污染。因此，相对于其他节能减排模式来说，发展海洋循环经济是最有效的模式和途径之一。

1.3 发展海洋循环经济可以提高节能减排的经济效益

对于海洋产业来说，节能减排能否实现的关键要点是经济效益问题。如果节能减排降低了经济效益，企业就会失去发展动力。以海洋循环经济的模式推进海洋产业的节能减排，可以改变以单纯的物质使用价值节约和单纯的环境保护目标带来的不经济。例如，以天津北疆电厂为例，充分利用海水资源，实现了海水淡化与电力生产相结合以及各种废弃物变废为宝，资源实现了循环利用，拓展出了节能创效的新领地，创造出了良好的社会效益和经济效益。

2 海洋循环经济节能减排评价指标体系

2.1 评价指标体系设计原则

2.1.1 科学性原则

海洋循环经济节能减排评估指标体系一定要建立在对现实运行情况的充分认识、充分研究的科学基础上，较客观和真实地反映海洋循环经济节能减排状况，量度节能减排水平，确定一种对各种指标的取舍性原则[5]。在测度节能减排综合状况上，选取的指标并非越多越好。

2.1.2 完整性原则

一要做到评价指标的系统性，否则将影响评价结果的公平性，不能真实、全面的评价节能减排。二要按照其层次的高低和作用的大小不断细分。第一层次可大致划分为几大要素，然后在第二层次上再进行细分，形成一个海洋循环经济节能减排子系统。

2.1.3 目的性原则

针对海洋循环经济节能减排而言，它是由一系列相互独立、相互关联的指标所构成的有机整体，其指标选取应以节能减排主要目标作为指导，科学全面地反映海洋循环经济节能减排的主要内涵。

2.1.4 动态性原则

评估指标体系作为一个有机整体，不但要从各个不同的角度反映出海洋循环经济的主要特征状况，而且要反映海洋循环经济产业动态变化并体现出系统的发展趋势。节能减排会随着社会、经济的发展不断变化，因此指标的选择要充分考虑海洋循环经济产业动态变化特点，较好地描述与度量未来的发展趋势。

2.1.5 可操作性原则

评价指标的数据必须易于搜集和计算，以减少主观臆断的误差。构建海洋循环经济节能减排指标体系和评价标准必须在满足监测与评价目的的前提下，尽可能采用相对成熟和公认的指标，以便于评价结果的比较与应用。此外，要适宜于经常性地动态监测，指标体系要简单明了，以保证评价判定及其结果交流的准确性和高效性。

2.2 评价指标体系

海洋循环经济不同于普通循环经济的最大之处就是和海洋经济活动紧密相关，全面评价海洋循环经济节能减排的效果，指标体系内容应重点体现利用海洋资源参与节能减排的活动，以对北疆电厂的评价为例，可以通过各个生产环节的投入产出关系，衡量各个环节和整个电厂节能减排的效果，主要包括以下几个环节。

2.2.1 发电环节指标

该环节的投入主要是煤炭和大型发电机组，产出的产品包括电力、发电余热、粉煤灰、脱硫石膏等，节能减排内容主要包括大型发电机组节约的能耗和物耗、先进脱硫装备减少的污染物排放量、单位原煤耗电量、平均用煤量、单位发电余热量、发电厂自用电比率等方面，可和火电厂能耗指标对比。

2.2.2 海水淡化环节指标

该环节的投入主要是发电余热、低品味抽气、原海水、用海面积、低温多效海水淡化设备、电力（抽取海水用），产出的产品包括淡化水、浓缩海水，节能减排效果可通过万元海水利用业产值中使用原海水量、万吨海水产出淡化水量、万吨海水产出浓缩海水量、海水淡化中海水有效利用系数、低温多效海水淡化设备年运行小时数、万吨海水使用的发电余热量等方面来评价。

2.2.3 制盐化工环节指标

该环节的投入主要是浓缩海水和太阳能，产出产品是原盐、主要盐化工产品、污染物，在制盐环节中，节约了大量的盐田面积，产出的废弃物可以在下一个环节中使用和消费，主要指标包括万吨原盐消耗浓缩海水量、万吨主要盐化工产品（溴素、硫酸镁、氯化钾、氯化镁）消耗浓缩海水量、万吨浓缩海水节约的盐田面积、污染物排放量。

2.2.4 土地整理开发和建材生产环节指标

该环节的投入主要是盐田、粉煤灰、脱硫石膏、电石废渣，节约的盐田面积可以做其他用途，建材生产环节主要产品为建筑材料（电石砖），主要指标包括节约的盐田用地使用用途和使用系数、单位原煤产生粉煤灰量、单位原煤产生脱硫石膏量、单位建筑材料消耗废弃物量。

在节能减排的计算和评价过程中，以上部分指标难以获得基础数据，为了更好的完成评估任务，采用相似指标和数据替代。

3 海洋循环经济节能减排评价方法与实证分析——以北疆电厂为例

3.1 北疆电厂节能减排评价方法

海洋循环经济节能减排评估主要采用对比分析法，主要是将海洋循环经济模式与链式经济节能减排的模式进行对比，其方法论理论基础是两种经济模式在节能减排监测方面即存在联系，又有区别。

3.1.1 两种经济模式在节能减排监测方面的区别

国家的能源监测是从能源的生产、流通、消费三个环节对能源生产使用进行监测统计，从区域和产业两个角度对节能降耗进行监测。国家关注的是能源消耗的总体、能源消耗的重点、能源利用的结果，而这些更多的是通过点、线方式的链式经济（产业）来衡量与体现。从减排角度，国家重点监测COD和SO2，其中COD指标重点对污水处理机构、企业污水处理进行监测，SO2指标重点对企业进行监测，而对于废弃物回收利用无法体现。循环经济作为节能减排的重点实施途径，只能通过园区、区域的层面来评价，很难从单一的企业来监测评价。

链式经济的节能减排监测比较容易，能源的利用、废弃物的排放、产出的经济效益界定清楚；而循环经济由于其物质流、能量流的闭环运转，产业主体众多，单个主体的废弃物排放、产出效益无法准确监测与评估。因此，衡量循环经济的节能减排效果，应该是在循环经济系统的层面，而不是循环经济链内单个企业的监测与评价。

3.1.2 两种经济模式在节能减排监测方面的联系

国家节能减排的指标是“硬指标”，是所有企业（无论是采取循环经济模式的企业，还是传统链式生产模式的企业）节能减排的下限。因此，循环经济企业也必须遵循国家在节能减排方面的政策法规，监测指标、监测手段、监控方法与链式企业并没有本质的不同。

两者的联系是链式模式仅需要监测链上各单一企业，而循环经济模式需要监测环上所有企业；链式模式各企业节能减排的效果可以简单累加，等于所有企业节能减排效果；而循环经济模式各企业节能减排效果不可以简单累加，各企业求和效果小于所有企业循环效果。链式企业监测是循环经济监测的基础，循环经济模式监测是从比企业更高的层次去监测评估。

3.2 北疆电厂节能降耗情况分析

北疆电厂的节能降耗情况包括两个层次：第一层次按照国家对主要耗能行业节能降耗进展情况监测，火力发电属于主要耗能行业，其监测指标包括单位增加值能耗和单位产品能耗；第二层次将循环经济模式与同类链式经济在节能降耗方面进行比较。

把北疆电厂与同生产规模的发电企业、海水淡化企业、制盐及盐化工企业、建材企业进行节能降耗方面比较（表1、表2）：

（1） 与发电企业比较，每生产1 kW·h电，北疆电厂节约煤44 g，节约淡水0.007 6 m3。

（2）与海水淡化企业比较，每生产1 t淡水，北疆电厂节约1.5 kW·h电量，节约0.2 t海水。

（3） 与制盐及盐化工企业比较，每生产1 t精制盐，北疆电厂节约淡水3.22 t，节约5.95 kW·h电量。

（4）与建材厂比较，每生产1 m3建筑用砖，北疆电厂节约煤26.2kg，节约石膏、灰渣1.29kg。

表1 北疆电厂各子项目的资源消耗情况表Tab.1 Beijiang Power Plant resource consumption for each sub-project

表2 国内同规模企业资源消耗情况表Tab.2 Resource consumption table for the domestic enterprises of the same size

3.3 北疆电厂污染物减排及废弃物利用情况分析

循环经济企业与非循环经济企业在减排方面的主要区别是废弃物的回收与再利用，因此，北疆电厂的污染物减排情况包括SO2削减量、COD削减量两个方面，废弃物利用主要包括粉煤灰等的再利用，详见表3。北疆电厂在污染物减排方面按照国家制定的标准执行，SO2削减量达到国家对电厂要求指标，对废弃物进行充分利用，并创造了可观的经济效益。

4 评价结果及结论

通过以上指标体系的建立，将北疆电厂循环经济示范区的节能环保程度进行量化，并参照行业平均标准进行了对比。

经济活动输入端的物质资源消耗水平明显下降是经济总量增长的同时，总体资源消耗大幅度变轻，输出端废弃物和污染物排放明显减少的基础，是循环经济的源头，是循环经济发展理念的关键所在。

煤炭是火力发电的最重要原材料，由于北疆电厂项目发电工程采用目前国际上最高水平的高参数、大容量、低能耗、低污染的超超临界燃煤发电机组，可以最大限度的节省用煤量。该项目工程安装两台1 000 MW超超临界、一次中间再热、抽凝式燃煤发电机组。供电煤耗为287.6 g/kW·h。按2×1 000 MW机组年利用率为5 500 h计算，北疆电厂一期工程每年运行可以节约煤炭1 027 400 t。

表3 北疆电厂污染物减排及废弃物利用情况Tab.3 Emissions of pollutants and wastes utilization in the Beijiang Power Plant

表4 北疆电厂循环经济模式节能减排评价及对照Tab.4 Energy saving evaluation and contrast of Beijiang Power Plant circular economy

北疆电厂项目发电用淡水资源完全由配套海水淡化装置供给，从根本上杜绝了地下水或地表淡水的开采。单从一期发电工程所用淡水一项，每年即可减少532.4万t淡水资源的开采。

土地是宝贵的自然资源，又是重要的生产资料。汉沽盐场的目前制卤区占地面积约为134km2，盐产量约90万t/a。经过配套规划和改造，海水淡化后的浓缩海水排入汉沽盐场制盐，在增加盐场原产量70万t的同时，可以节约约22.5 km2的盐田占地，用于更高价值的土地综合开发利用，实现了土地资源的减量化使用。

北疆电厂项目生产的粉煤灰加气混凝土砌块的主要原材料之一为工业废料粉煤灰，其生产不但不会破坏一寸土地，而且可以减少灰场的资金土地投入。按生产140万块标准粘土砖用地666.7 m2计算，每年生产30万m3粉煤灰加气混凝土砌块，可节约土地近9.3万m2，同时由于粉煤灰的利用，减少了环境污染，节能环保。

废物和污染物输出端的减量排放或者零排放是否显著，是衡量经济项目是否符合循环经济发展理念和模式的重要特征之一。北疆电厂项目具备循环经济项目废物和污染物低排放、零排放的要求。北疆电厂项目大部分工业废水基本回用，发电用循环冷却水排水和海水淡化后浓缩海水的直接进入盐田制盐，同时也避免了对海洋环境的影响。

发电厂产生的固废为灰渣和石膏，灰渣产生量约为96.69万t/a，脱硫石膏产生量为19.09万t/a，项目配套建设了混凝土建材生产线，用于固废的综合利用。同时，电厂已经与多家灰渣建材制品公用公司签订了综合利用协议，负责对北疆电厂项目所产生的灰渣进行综合利用，这些公司都是有可靠销路的灰渣综合利用单位，预计可对灰渣进行100%的综合利用。

北疆电厂项目所用水资源全部来自海水。发电工程的循环冷却水、海水淡化工程的原料水直接取用海水；海水淡化后的浓海水用于制盐；项目所用淡水全部由海水淡化提供；生产废水和生活污水经厂内集中处理后回用。整个项目在实现一水多用、中水回用，对外零排放的同时，还向周边地区供应大量淡水。

通过以上分析可以看出，北疆电厂循环经济示范区实现了水资源、固体废弃物、土地资源的循环利用，实现了工业废水零排放、固体废物零排放、大气污染物低排放，体现了循环经济在促进经济发展的同时，兼顾资源节约和环境友好的基本理念，为滨海新区的开发建设节约了大量宝贵土地、水资源。

[1]国家海洋局.中国海洋经济统计公报（2006年—2010年）[Z]. 2007-2011.

[2]孙吉亭.海洋产业资源与经济研究[M].北京:海洋出版社，2010.

[3]齐建国,王红.循环经济是节能减排的最有效模式[N].光明日报，2007-07-25（7）.

[4]诸大建.中国循环经济与可持续发展（中国可持续发展总纲第20卷）[M].北京:科学出版社,2007.

[5]王晓惠，徐丛春.海洋经济规划评估方法与实践[M].北京:海洋出版社，2009.

Methods and Empirical Analysis on Energy Saving and Emission Reduction of Marine Circular Economy Model—A case study of the circular economy project of Beijiang Power Plant

LIN Xiang-hong,ZHOU Yi-pu，ZHOU Hong-jun，YANG Zhi-hong
（National Marine Data and Information Service，Tianjin 300171，China）

The “Electricity-Water-Salt”mode of Beijiang Power Plant is an important practice for the development of marine circular economy.This paper focuses on the importance of marine circular economy for the energy saving，starting from production processes，it innovatively researches the evaluation index system of energy saving,and proposes evaluation theory and methods.By analyzing the situation of Beijiang Power Plant having gone into operation，we can conclude that the major circular economy model of Beijiang power plant has achieved significant results in energy saving and emission reduction.

energy saving and emission reduction；marine industry；assessment methods

F269.2

A

2095-1647（2012）01-0027-07

2011-08-16

2007年海洋公益性行业科研专项 “海洋主要产业循环经济发展模式与滨海电厂示范区研究” （200705030）

林香红，女，主要研究方向：海洋经济，E-mail：tianshilezhuzhu@163.com。