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绿色发展与循环经济的紧密关系

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:可以看到,在长期的积极努力之下,我国的绿色发展之路是从采用被动的末端治理方式逐渐转变为主动预防、处理、消纳和循环利用。绿色发展的主旨 绿色发展与循环经济紧密相连,可以说绿色发展的主旨就是发展循环经济,因为循环经济体现了人类对于人与自然关系认识的深化和对传统的高消耗工业发展模式的扬弃。循环经济是建立在可持续发展理论基础上的新发展观念,也是正在实践中发展起来的一种新型经济运行方式。

绿色发展与循环经济的紧密关系

随着全球环境问题的日益恶化,人们愈来愈重视对于环境问题的研究。随着人类环境意识的提高,各种环境污染控制与治理措施逐步开展。20世纪60~70年代,主要采取稀释排放和末端治理等对污染物的治理措施,使污染物排放达到排放标准的要求。70~90年代,重心转向节约能源,致力于减少排放物的源头治理,实行少消耗、少排放、多产出,同时获取经济效益和环境效益。80年代后期以来,治理工作又进入到清洁生产、绿色制造阶段,提倡充分利用资源,从源头削减和预防污染物及有毒物的产生,强调产品使用效率的提高、使用寿命的延长以及分类回收和循环利用。可以看到,在长期的积极努力之下,我国的绿色发展之路是从采用被动的末端治理方式逐渐转变为主动预防、处理、消纳和循环利用。

我们正处于全球信息化、数字化、网络化的时代。宽带、无线、智能网络继续快速发展,超级计算、虚拟现实、网络制造与网络增值服务产业突飞猛进。这将深刻改变生产与消费方式,改变产业结构,改变企业和社会的组织结构与管理方式,进一步推进经济全球化进程。当代科学技术迅猛发展、日新月异,依靠科技创新和进步可以打造新的制造和服务方式、生活与消费方式,这些都将支持我们向资源能源节约、循环利用、环境友好、生态安全的方向发展,更加关注人口健康和社会公平,真正实现绿色发展。

(1)绿色发展的含义 绿色发展就是强调经济发展与保护环境的统一协调,是科技含量高、经济效益好、排放少、污染少、人力资源得到充分发展的发展道路,是更加积极的、以人为本的可持续发展之路。绿色发展是生态经济建设的重要内涵,也是新型工业化替代传统工业化的重要途径。

从环境角度来看,绿色发展强调的是一种不以牺牲环境为代价而片面追求经济发展的、环境友好的发展模式。在绿色发展的模式中,污染物排放较少,资源消耗较少,环境与经济和谐发展。

从能源角度来看,绿色发展模式的能源规划必须要建立在强化节能、提高能源利用效率这个基础上,从可持续发展和国民经济健康发展的角度出发,调整产业结构,改变经济增长方式,控制高耗能产业,不断加大可再生能源的开发和利用。

绿色发展本质上就是由高资本投入、高增长,转向相对低的资本投入,并保持一定的高增长;以及高能耗、高增长转向相对低的能耗和高增长;高污染排放、高增长转向相对低的污染排放、高增长;密集型投入的高增长转向知识型投入的高增长。

(2)绿色发展的主旨 绿色发展与循环经济紧密相连,可以说绿色发展的主旨就是发展循环经济,因为循环经济体现了人类对于人与自然关系认识的深化和对传统的高消耗工业发展模式的扬弃。传统经济以“资源开采—生产—消费—废弃物排放”的物质单向流动为主要特征,循环经济则致力于组织“资源—生产—消费—资源(再生)”的反馈式流程,体现了减量、再利用、再循环。循环经济是建立在可持续发展理论基础上的新发展观念,也是正在实践中发展起来的一种新型经济运行方式。循环经济的目的在于解决经济增长与资源环境约束的日益尖锐的矛盾,它要求在经济运行中尽量减少资源消耗和污染排放,通过大幅度提高资源生产率获得经济效益和环境效益,将环境保护由末端治理变为源头防控。

循环经济有四个技术经济特征:一是提高资源利用效率,减少生产过程的资源和能源消耗。这是提高经济效益的重要基础,也是污染排放减量化的前提。二是延长和拓宽生产技术链,将污染尽可能地在生产企业内进行处理,减少生产过程的污染排放。三是对生产和生活用过的废旧产品进行全面回收,可以重复利用的废弃物通过技术处理进行无限次的循环利用。这将最大限度地减少初次资源的开采,最大限度地利用不可再生资源,最大限度地减少造成污染的废弃物的排放。四是对生产企业无法处理的废弃物集中回收、处理,扩大环保产业和资源再生产业的规模,扩大就业

循环经济是贯穿于生产、消费、回收等主要环节始终的。这种“循环”的范围可以扩大至整个社会,也可以缩小至一家企业。就企业而言,推行清洁生产、资源和能源的综合利用,减少生产过程中物料和能源的使用量、减少废弃物及有毒物质的排放,最大限度地利用可再生资源都是循环经济的体现。例如宝钢企业对生产过程中产生的大量固体废弃物,如高炉渣、钢渣、粉煤灰、污泥和粉尘等,通过集中回收并进行各种工艺技术处理后,重新用于烧结等工序或作为水泥原料和建材,既节约了资源,又减轻了环境负荷。再以整个社会来看,循环经济可以体现在通过推行“可持续消费”理念、推进废旧物资的再生利用、提倡节约型消费模式,从而实现消费过程中和消费过程后物质和能量的循环。

(3)绿色发展的内容与方法 绿色发展大体可以分为四大部分:绿色设计、绿色制造、绿色物流和绿色生产。

1)绿色设计:

①概念。绿色设计(Green Design)也称为生态设计(Ecological Design),环境设计(Design for Environment)等。绿色设计的基本思想是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言,绿色设计的核心是“3R”,即Reduce、Recycle、Reuse,不仅要减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。

有研究表明,设计阶段决定了产品生命周期中全部资源消耗的70%~80%。传统工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时,也加速了资源、能源的消耗,并对地球的生态平衡造成了极大的破坏,特别是工业设计的过度商业化,使设计成了鼓励人们无节制的消费的重要介质。可以看到,传统设计以需求为主要设计目的,很少或没考虑到有效的资源再生利用,以及产品生产和使用过程中的资源和能源消耗以及对生态环境的影响,在制造和使用过程中很少考虑产品回收。

绿色设计与传统设计不同,它是一种全新的设计理念,是在产品的整个生命周期的各个阶段——设计、选材、生产、包装、运输、使用及报废处理,都综合考虑其对资源和环境的影响。即在考虑产品功能、质量、开发周期和成本的同时,优化设计因素,使产品在制造及使用过程中对环境和资源消耗的总体影响减到最小。绿色设计彻底抛弃了传统的“先污染、后治理”的环境治理方式,代之以“预防为主、治理为辅”的环境保护策略。绿色设计包含概念设计、生产工艺设计、使用乃至废弃后的回收、重用及处理等内容,即进行产品的全寿命周期设计,是从摇篮到再现的过程。绿色设计是依据环境效益和生态环境指标与产品功能、性能、质量及成本要求进行设计,在产品构思及设计阶段充分考虑降低能耗、资源重复利用和保护生态环境,并在产品制造和使用过程中可拆卸、易回收、不产生毒副作用、保证产量最少的废弃物。绿色设计是为需求和环境而设计,因此满足可持续发展的要求。

简而言之,绿色设计就是在产品整个生命周期内,着重考虑产品的环境属性、自然资源的利用、环境影响、可回收性、可重复利用性等,并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等要求。

②内容。绿色设计包括:绿色材料选择设计、绿色制造过程设计、产品可回收性设计、产品的可拆卸性设计、绿色包装设计、绿色物流设计、绿色服务设计、绿色回收利用设计等。在绿色设计中要从产品材料的选择、生产和加工流程的确定、产品包装材料的选定,直到运输等都要考虑资源的消耗和对环境的影响,以寻找和采用尽可能合理和优化的结构和方案,使得资源消耗和环境负影响降到最低。在绿色产品设计的材料选择与管理中,一方面,不能把含有有害成分与无害成分的材料混放在一起;另一方面,对于达到寿命周期的产品,有用部分要充分回收利用,不可用部分要用一定的工艺方法进行处理,使其对环境的影响降到最低;在产品的可回收性设计中,要综合考虑材料的回收可能性,回收价值的大小,回收的处理方法等;在产品的可拆卸性设计中,要使所设计的结构易于拆卸,维护方便,并在产品报废后能够重新回收利用。

③方法。绿色设计的方法主要有模块化设计和循环设计两种。

模块化设计是对在一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,满足不同的需求。模块化设计既可以很好地解决产品品种规格,产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可实现产品的快速更新换代,提高产品的质量,方便维修,有利于产品废弃后的拆卸、回收。

循环设计既是回收设计,就是实现广义回收所采用的手段或方法,即在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性、回收价值的大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用、环境污染最小的一种设计的思想和方法。

除此之外,还有组合设计、可回收设计、可拆卸设计、绿色工艺设计、绿色包装设计等绿色设计方法。

可回收、可拆卸设计是针对回收和处理而言的设计,由于产品生命周期终结后若不及时回收利用与处理,会造成资源浪费和环境负担,因此,面向回收和拆卸的设计就尤为重要。再利用、再使用、废弃等不同的回收方法使产品的生命周期形成了一个闭合的回路,寿终的产品通过回收又进入下一个生命周期的循环之中。

可拆卸设计是基于前述的模块化设计方法,也就是充分利用产品的模块化,简化拆卸工作,节约处理时间,易于回收材料和零部件,并易于分类处理残留废弃物。(www.xing528.com)

绿色工艺设计是以传统的工艺技术为基础,并结合材料科学、表面技术、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。由于工艺方案不同,材料及能源的消耗也不同,对环境影响程度也就不同,因此,良好的工艺设计可以有效利用资源,减少材料和能源消耗以及环境污染。

绿色包装设计是指通过优化产品包装方案,降低材料、能源消耗,并使包装在产品生命周期中发挥作用后无环境污染,即使用无毒、无害、无污染、可再生利用和降解的材料,优化包装结构,减少材料消耗,并重复利用包装废弃物。

汽车产业的绿色设计。在不少国家和地区,交通工具不仅是空气和噪声污染的主要来源,并且消耗了大量宝贵的能源和资源。因此交通工具,特别是汽车的绿色设计备受关注。汽车是能源消耗的大户,现在98%的汽车都需要使用石油制品来驱动,汽车对石油资源的依赖程度很高。在美国,60%的进口石油都用于交通系统,中国的这一比例也在50%左右。

减少污染排放是汽车绿色设计最主要的问题。以技术而言,减少尾气污染的方法主要有两个方面,一是提高效率从而减少排污量;二是采用新的清洁能源。对于汽车企业来说,随着石油资源的日益紧缺,以及汽车尾气污染的日益严重,开发新能源清洁汽车——电池电动车、混合动力车、燃料电池电动车,实现汽车能源的多元化是必然选择,也已成为各大汽车公司未来市场制胜的关键。发展替代能源要按照以新能源替代传统能源、以优势能源替代稀缺能源、以可再生能源替代石油能源的原则,重点发展生物燃料和石油替代产品。

目前,全球各大汽车公司已经开始投入资金研发新能源清洁汽车,特别是在燃料电池电动汽车和以氢为燃料的汽车上。如丰田通用与埃克森美孚公司联手,正试图从碳质燃料的清洁碳氢化合物燃料中提取H2本田汽车公司正利用纯H2的方式生产汽车,利用太阳光从水中提取H2。我国汽车技术研究中心化学工作部副主任傅连学表示,我国目前的车用柴油急需被替代,今后生物柴油将会成为国家重点发展的生物燃料之一。

2)绿色制造:

①背景。在机械制造工业中,与材料、能源、环境密切相关的原材料的开采方式、产品的制造工艺、使用方法以及产品的回收处理等各方面问题是造成环境污染、资源迅速减少的主要因素。在竞争日益激烈的国际市场,我们也正面临着发达国家绿色贸易壁垒的挑战。作为资源消耗的大户,制造业及其产品的能耗约占全国能耗的2/3。如何尽量减少制造业对环境产生的负面影响,已成为制造业主们必须直面的首要问题。“绿色制造”就是在这种情况下提出的,这是一种能够满足可持续发展战略的先进制造模式,以不损害当前生态环境和不危害子孙后代的生存环境为前提,最有效利用资源和最低限度地产生废弃物和最少排放污染。

我国在规划建议中明确提出要加快发展先进制造业。根据“十一五”规划的总要求,制造科技发展的趋势是:以绿色制造为制造科技的发展方向;坚持传统技术与高新技术相互融合;以信息技术促进和提升制造技术水平;将极端条件下制造列为制造技术发展的重要领域

②概念。绿色制造(Green Manufacturing)又称环境意识制造(Environmental Conscious Manufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing for Environment)等。绿色制造是在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源、能源消耗的现代制造模式。其目标是从原料采购、产品设计、产品制造、包装、分销、运输、仓储、消费到报废回收处理的整个产品生命周期中不产生环境负面影响或使环境污染最小化,符合环境保护要求,并对健康无害;节约资源和能源,使资源利用率最高,能源消耗最少,并使企业经济效益、环境效益和社会效益协调最优化。从上述定义可以看出,绿色制造中的“制造”涉及产品整个生命周期,是一个“大制造”的概念,并且涉及多学科的交叉和集成,体现了现代制造科学的“大制造、大过程、学科交叉”的特点。

绿色制造强调的是循环经济和清洁生产的概念,也就是从源头入手,通过资源的有效综合利用和短缺资源的替代等方式做到节约能源与自然资源,减轻资源的耗竭;同时,减少废弃物和污染物的生产与排放,根除造成污染的制造过程,促进产品在生产中与环境相容,将污染物消除在制造过程中,完成全生命周期循环,减少对人体健康和环境的危害。归根结底,绿色制造是产品生命周期全过程、环境保护、资源优化利用三部分内容的交叉与结合。

③体系结构。绿色制造的体系结构主要包括绿色材料和能源使用、绿色生产过程以及绿色产品三大部分,即使用绿色材料、能源经过绿色生产过程最终生产出绿色产品。在这个过程中必须考虑能源利用率、绿色材料、绿色制造工艺、绿色制造设备及工艺装备、生产成本、环境影响等因素,在整个产品生命周期中的每个环节——从产品材料的选择、生产到产品报废回收处理的全过程综合分析环境与资源问题,充分利用资源,减少环境污染。

a.绿色材料和能源使用。绿色制造要从开发应用绿色材料与绿色能源做起。长久以来,材料的性能和作用是材料选择首要考量的因素,而其对材料的回收再利用、材料对环境的影响往往被忽视,因此造成了严重的资源浪费和极大的环境污染。而绿色材料是在满足一般功能要求的前提下具有良好的环境协调性的材料。例如,低耗能、少污染、易加工的材料,可回收再利用的材料,可再生材料,以及节能、自降解新材料等。绿色能源主要体现在以风能太阳能生物质能等为代表的可再生能源和氢能体系。在绿色制造系统中,应该选择储量丰富的、可再生和回收的、循环利用率高的、环境保护性好(低能耗、少污染、无毒无害、低辐射)的材料与能源。

b.绿色生产过程。绿色生产过程涵盖了包装、绿色生产工艺、绿色生产设备等内容。在生产过程中,通过生态工厂的设计规划与运行管理,使工厂从设备的布局到工艺过程的规划都符合生态环保要求,通过再制造、回收处理等技术,形成资源、能源的全生命周期闭环循环,减少报废固体废弃物,提高资源与能源的利用率。例如,采用消失模铸造、粉末冶金、快速原型成形等低污染的加工与成形工艺;应用绿色工艺装备,提高装备的能效,减少生产过程的废弃物,使工作环境符合环保标准;消除从源头企业到最终消费者整个过程所产生的原材料、运输、库存等浪费,采用新技术和严格的科学管理生产出清洁产品。

c.绿色产品。绿色产品是指以环境和环境资源保护为核心概念而设计生产的可以拆卸并分解的产品,其零部件经过翻新处理后,可以重新使用。因此,绿色产品是环境友好的、节能的、易于回收利用的、便于处理处置的。例如,电动汽车和其他非燃油汽车,如以天然气、甲醇和太阳能等驱动的汽车均属于绿色汽车;再如德国费隆家用器材公司生产的用丁烷和丙烷的混合气体制冷,而不是用会造成大气环境污染的氟利昂物质作为制冷剂的绿色冰箱;我国宝钢公司在绿色产品开发方面为减轻汽车自重、减少油耗和排放,先后开发出热轧高强度钢板、冷轧高强度IF钢、冷轧高强度低合金钢、冷轧TRIP钢、双相钢、烘烤硬化钢等强度级别较高的汽车用钢,以适应汽车制造业的发展要求;开发出水性自粘接涂层电工钢,代替了有毒有害的溶剂型涂层;开发出减振复合钢板,降低了汽车、家电和工程机械的噪声和振动;开发出电镀锌预磷化钢板,减少了各类有机润滑油的使用,从而减轻了油污和清洗剂对环境的污染。

3)绿色物流:

①概念。绿色物流(Environmental logistics)是指在物流过程中抑制物流对环境造成危害的同时,实现对物流环境的净化,使物流资源得到最充分利用。它包括物流作业环节和物流管理全过程的绿色化。从物流作业环节来看,包括绿色运输、绿色包装、绿色流通加工等。从物流管理过程来看,主要是从环境保护和节约资源的目标出发,改进物流体系,既要考虑正向物流环节的绿色化,又要考虑供应链上的逆向物流体系的绿色化。绿色物流要求原材料、产品的物流方式最大限度地减少污染和节约资源,最终目标是可持续发展。实现该目标的准则是经济利益、社会利益和环境利益的统一。

②内容。绿色物流是一种能抑制物流活动对环境的污染,减少资源消耗,利用先进的物流技术规划和实施运输、仓储、装卸搬运、流通加工、包装、配送等作业流程的物流活动。绿色物流的内容主要包括以下几个方面:

a.绿色的储存和装运。绿色仓储要求仓库布局要科学,使仓库得以充分利用,实现仓储面积利用的最大化,减少仓储成本。运输过程中的燃油消耗和尾气排放是物流活动造成环境污染的主要原因之一。因此,仓库选址应合理,并周密策划运力;合理布局与规划运输工具和运输路线,克服迂回运输和重复运输;提高车辆装载率;节能减排的同时节约了运输成本。另外,还要注重对运输车辆的养护,使用清洁燃料,减少能耗及尾气排放。在整个物流过程中使用绿色运输工具,降低废气排放量,运用最先进的保质保鲜技术,保障存货的数量和质量,在无货损的同时消除污染。

b.绿色的包装和再加工。包装是物流活动的一个重要环节,绿色包装可以提高包装材料的回收利用率,有效控制资源消耗,避免环境污染。绿色包装要符合4R要求,即少耗材(Reduction)、可再用(Reuse)、可回收(Reclaim)和可再循环(Recycle)。例如采用可降解的包装材料,设计简易包装,加强对绿色包装的宣传等。物流中的加工虽然简单,但亦应遵循绿色原则:少耗费、高环保,尤其要防止加工中的货损和二次污染。例如,将分散加工转向专业集中的流通加工,以规模作业方式提高资源利用率,采用清洁生产方式,减少环境污染,集中处理流通加工中产生的废弃物等。

c.绿色的回收和处理。绿色回收与处理是指对在经济活动中失去原有价值的物品——废弃物,根据实际需要对其进行搜集、分类、加工、包装、搬运、储存等,然后分送到专门处理场所后形成的物品流动活动。

d.绿色的信息搜集和管理。绿色物流要求搜集、整理、储存的都是各种绿色信息,并及时运用到物流中,促进物流的进一步绿色化。绿色物流的正常运行需要绿色管理的支持,在管理上运用绿色先进的技术手段,争取绿色的绩效,才能与绿色物流营运同步而发挥更大的作用。此外,企业不仅要考虑自身的物流效率,还必须与供应链上的其他关联者协同起来,建立起包括生产商、批发商、零售商和消费者在内的生产、流通、消费、再利用的循环物流管理系统。

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