化工园区物质能量代谢动态演化过程及其优化调控研究

基本信息
批准号:41471468
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:陈吕军
学科分类:
依托单位:清华大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:田金平,徐峰,刘巍,郭扬,李星,高洋,卢琬莹,臧娜
关键词:
可持续性环境影响评价情景分析低碳发展可持续发展决策
结项摘要

The Industrial Park is one of the most dynamic hotpots and plays an important role in China's economic development. The idea of eco-industrial development (EID) is very necessary and will accelerate the sustainable development of industrial parks. It is of great importance to study the material and energy metabolism of industrial park in a long time span, which will lay a solid foundation for decision-making on promoting the EID of industrial parks. Thus we can optimize the process of material and energy consumption of the industrial park, aiming to improve the resource productivity and reduce the impact on environmental both locally and globally. Chemical industry is one of the pillar industries of the national economy. Chemical industrial parks (CIPs) are crucial to chemical industrial development in China. However, many of the CIPs have long been suffered from the bad public image and bottleneck of sustainable development because of lower resource productivity and environmental pollution. The Hangzhou Bay area, one of the most important chemical-industry-intensive areas in China, has homed a high density of CIPs and been facing the big challenge of promoting environmental protection and sustainable development for the CIPs. Therefore, the quest of eco-industrial development is very urgent in this area. This study chose the Hangzhou Bay Shangyu industrial area (SYIA), one of the typical Chinese CIPs, as a case study. We use the methods of elements flow analysis, value chain analysis, and the life cycle assessment to study the dynamic material and energy metabolism of SYIA from 2007 to 2016, from the point of three levels such as enterprises level, industrial symbiosis level, and infrastructure level. The material and energy metabolism and the environmental impact thereof characterized by the potential of global warming, acidification, and eutrophication, are correlated. We will identify the key factors that influence the material and energy metabolism. Finally, we will establish a scenario analysis model, based on multiple-criteria-decision-making, to study the measures monitoring and optimizing material and energy consumption. This study will provide the scientific basis for decision making on promoting the sustainable development of chemical industrial park.

工业园区是我国经济发展最具活力的载体,其可持续发展对我国转变经济发展方式、提高生态文明建设水平有重要示范作用。研究工业园区长时间跨度内物质能量代谢动态演化规律及与环境影响的关系,建立物质能量代谢科学的优化调控方法,对推动园区可持续发展具有重要作用。化学工业是国民经济支柱产业,我国已建立许多化工园区,但园区环境问题突出。浙江杭州湾区域化工园区密集且污染尤为突出,可持续发展面临的资源环境问题具有普遍性。本项目选择典型化工园区- - 浙江杭州湾上虞工业园区为研究对象,应用元素流分析、价值链分析、生命周期分析方法,结合前期工作基础,解析2007-2016年园区企业层面、产业共生网络层面及园区基础设施层面的物质、能量代谢动态演化规律;研究园区物质、能量代谢产生的全球变暖、酸化和富营养化影响;基于多目标决策和情景分析方法建立园区物质、能量代谢优化调控动态仿真模拟模型,为园区可持续发展管理决策提供科学依据.

项目摘要

项目以中国典型的大型精细化工园区——杭州湾上虞经济技术开发区为依托,从企业产品层面、基础设施为核心的产业共生层面和园区层面,建立了精细化工园区物质能量代谢研究方法;以碳为特征元素,解析了上虞园区物质代谢演化;分析了上虞园区2007-2017年期间长时间跨度的能量代谢、温室气体排放、水资源利用、污染物排放演化过程,识别了园区物质能量代谢的关键节点;梳理了2003年以来园区的产业-环境-安全相关主要政策演变;研究了上虞园区化学品生产的产业共生体系的构建与发展,并以能源基础设施和环境基础设施为产业共生的核心节点,比较了园区燃煤热电联产和垃圾焚烧热电联产基础设施全生命周期的环境影响,以及园区集中式污水处理厂提标改造的全生命周期环境影响。运用绿色化学化工与产业生态学耦合的方法,构建了化工园区绿色发展模式,从生产过程、产业链接、基础设施、环境管理四个角度提出了推进化工园区绿色发展的主要途径,并分析了上虞园区的关键行动;运用多目标决策和情景分析方法,统筹能源和水资源消耗总量、能源和水资源产出率、污染物排放控制等目标,面向园区生态化发展路径建模,构建涵盖“能源—水资源-环境-经济”多要素的综合决策模型,研究在不同经济发展情景下,园区化学需氧量、二氧化硫、固废等主要污染物的排放量,及新鲜水、能源消费情况,并与《国家生态工业示范园区标准》对标,提出园区经济结构调整、清洁生产水平提升等发展目标。最后,评价了上虞园区近10年来经济发展与资源能源消耗和污染物排放的脱钩发展绩效,为同类化工园区开展绩效对标、绿色发展顶层设计提供参考。相关研究成果发表SCI论文10篇,其中3篇发表于环境领域顶级期刊Environmental Science & Technology;发表中文核心期刊论文2篇;获得软件著作权3项;作为组委会委员举办国际会议2次,作国际/国内会议报告20次,出国开展学术合作或会议交流9人次;依托项目培养硕士生4名,博士生4名,博士后2名;研究成果2017年获得环境保护科学技术奖二等奖。项目研究完成了立项任务。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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