废旧机电的链接技术研究

时间:2022-03-26 10:36:01

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废旧机电的链接技术研究

再生资源产业链链接技术的内涵和定义

再生资源产业是循环经济发展中的重要产业。再生资源产业是通过发展再生资源产业园区的形式,将可回收再利用的资源集中在园区中进行统一的拆解、再加工。园区中实行统一的环境技术标准,废弃物处置排放标准。这一过程避免在处理再生资源过程中产生的二次污染。而废旧机电产品产业链就是依据再生资源从回收至拆解再至深加工这一过程所形成的链条模式,它是循环经济产业链的一部分。具体来说过程如下:循环经济型工业系统中,同时存在着多种资源,这些资源通过类似于生物食物营养联系的工艺生产关系形成相互依存、相互制约的链条,这就是“循环经济产业链”。它既是一条能量转换链,也是一条物质传递链。物质流和能量流沿着产业链逐级逐层次流动,原料、能源、废物和各种环境要素之间形成立体环流结构,能源、资源在其中反复循环获得最大限度的利用,最终使废弃物资源化实现再生增值。在由一系列制造型企业和服务型企业组成的循环经济工业区内,企业间按工业“食物链”和闭路循环实现园区、企业和产品三个层次的管理。通过园区内数十家工厂的数百个不同种类、不同品质、不同大小的物质流、能量流、信息流进行集成、分析,最终形成物质充分循环利用、能量交换梯级使用和环境源头治理的循环产业链和循环生产网络。循环经济工业园区内彼此靠近的工业企业或公司的这种相互依存、类似于自然生态食物链过程的“工业系统”。再生资源产业链是以循环经济产业链的发展原理为基础,着眼于链条上再生资源产品拆解后的资源流向,通过由再生资源产品原材料的回收、拆解及深加工企业组合而成所形成的企业群,构成资源、企业、环境之间的相互依存、相互作用的上下游关系。由于我国再生资源产业园区大多数是对废旧机电产品回收、拆解再利用,因此,废旧机电产品产业链结构是决定企业、园区及整个区域的再生资源产业能否可持续发展的关键因素。国内外学者在这一方面的研究已有较多的成果。在循环经济产业链的研究方面,陈瑾瑜等从博弈论的角度对构建生态产业链进行了分析,提出在产业链实现帕累托最优策略组合的措施[3]。王兆华等对生态工业园区内的产业链间的共生机理、共生模式作出了研究,并基于共生原理对生态产业链结构进行了较为深入的探讨[4]。徐大伟和王子彦介绍了生态工业园的发展先驱———卡伦堡生态工业园区的发展历程,并运用共生理论对生态产业链中的企业链接关系进行了充分的分析比较,主要集中在关键项目、层级关系与互补性、多样性,资源的利用效率的研究分析[5];柴金艳在研究生态产业链的基础上,提出循环经济产业链,其兼顾生态学和工业控制系统原理,遵循循环经济3R原则的优先次序,从内涵和形式上进一步完善了生态产业链的概念,并将循环经济产业链划分为处级、复合和耦合3种不同的类型[6]。从研究的内容和方法上看,国内大多学者重点通过博弈论等经济学方法及系统耦合等生态学理论对循环经济产业链进行了构建与分析。这些研究大多从定性的角度分析了影响产业链构建的关键环节,并静态的分析了循环经济产业链之间的衔接要素,忽略了产业链上资源的动态流向的问题,未对产业链上所产生的社会效益、环境效益及经济效益做出评价。

废旧机电产品产业链的提出

废旧机电产品产业链是再生资源在循环经济产业链流向上的具体应用。其产业链上的关键技术包括废旧机电产品的拆解技术、破碎技术、分选技术和回收技术。再生资源产业园区中废旧机电产品的拆解是再生资源产业链加工上的一个基础环节,它是运用机械拆解与手工拆解相结合的方式实现的。破碎技术是利用仪器或者设备克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块或将小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。分选技术是根据粉碎物料中各组成物的物理特性的差异性,如密度、粒度、导电性、导磁性及表面特性等差异,采用质选、磁选、电选、涡流分选、形状分选、光学分选、气力分选及浮选技术来进行各个组分的分离富集,从而达到回收金属的目的。而回收技术就是通过回收工艺方法回收拆解、破碎过程中产生的金属及塑料,以避免二次污染。这些关键技术构成了再生资源产业链上加工的重要环节。再生资源通过关键技术的集合,结合不同的回收体系及对再生资源深加工程度构成当前我国两种区域产业链模式,一为集中式区域产业链模式,二为松散式区域产业链模式[7],其链接模式如图1所示。集中式区域产业链链接模式与松散式产业链链接模式的主要区别在于深加工是否在园区内进行。当对再生资源进行拆解、处理后,以再生资源为原材料对其再加工,生产出新的产品,这种模式为集中式产业链链接模式。同样,如若对再生资源进行拆解、处理后,未进行深加工,而直接将其作为原料销售进入市场,则为松散式区域产业链链接模式。这两种链接模式在我国再生资源产业园区的建设中都占有一定的比例。

废旧机电产品产业链链接技术构建的参考因素

在构建废旧机电产品产业链链接模式的过程中,本论文运用博弈论的方法,对影响其产业链链接模式的要素做出了分析。根据现阶段我国再生资源产业园区的发展情况,拆解、破解、分选及回收的处理流程已日渐确立,两种产业链链接模式存在差异的关键因素大多数集中在是否具有深加工这一流程上,因此,在产业链构建的过程中,对此流程在再生资源产业的发展上产生的影响进行重点探讨。博弈论的观点,是强调以个人理性为前提,在给定的约束条件下追求效用最大化。园区是否引入废旧机电产品深加工的企业主要从两个角度进行考虑:环境效益、经济效益及社会效益。企业是否入驻园区主要从经济效益的角度进行考虑。园区和企业博弈的支付矩阵如表1所示。其中,C1表示园区监管企业所产生的成本,C2表示深加工企业入驻园区后所产生的成本,C3表示园区引入深加工企业而给予的优惠政策所产生的成本,C4表示深加工企业为入驻园区而产生的成本,U1为深加工企业入驻园区后为园区产生的效益,U2为深加工企业入驻园区后得到的优惠,E0为深加工企业入驻园区后产生的环境效益。园区及企业的策略取决于表1中各项收益的相对大小。考虑到发展再生资源的现实意义,为使园区及深加工企业达到双赢,支付矩阵的值是大于零,即最佳状态是园区引入深加工企业,深加工企业主动入驻园区。则意味着需下式成立:-C1-C3+U1+E0>0-C2-C4+U2>{0此式表明影响园区是否愿意引入深加工企业的关键因素在于企业入驻后,其为园区创造的经济效益及环境效益是否大于原先为引入深加工企业而产生的成本。同样,深加工企业是否愿意入驻园区的关键因素在于入驻园区后所得到的优惠是否大于其入驻园区前后所产生的成本。但由于这里环境效益的值是大于等于或小于零的,故在对环境不产生影响的情况下,园区可以选择不引入深加工企业,而深加工企业也可以选择不入驻园区。

废旧机电产品产业链链接技术的优化

从博弈论的角度可以看出,我国废旧机电产品产业链链接模式是否将深加工引入再生资源产业园区内的重点因素是,其入驻园区对环境产生的影响。将深加工企业引入园区内可以扩展上下游企业,延长废旧机电产品产业链的链条长度,节约因资源流动所产生的物流成本。但新建或迁入园区内部也可能会对环境产生不利的影响,这些因素都需要进行综合考虑。因此,在原来提出废旧机电产品产业链链接模式的基础上,对其进行优化。对园区内深加工的企业引入社会效益、环境效益及经济效益评估模式,并及时进行信息反馈,具体模式如图2所示。

再生资源产业是发展我国循环经济的重要产业,也是处理、解决我国日益增长的废弃物的重要途径。然而再生资源产业的发展在兼顾环境效益的同时,也需要注重经济效益及社会效益。再生资源产业的发展一方面依靠国家的大力支持,另一方面依靠再生资源企业的发展。经济效益是企业得以维持的重要衡量因素,因此正确评估再生资源的市场需求对再生资源企业的发展具有重要意义。在此情况下,就需要园区评估中心对其做出科学准确的评估。我国再生资源产业的发展步入成熟阶段,再生资源产业园区的发展也逐渐步入了饱和阶段。再生资源产业不仅为我国减轻了环境压力,也带来了经济效益。然而,再生资源产业园区建设需要大量的土地等资源。因此,随着土地等资源越来越匮乏,生态环境的压力越来越大,正确评估再生资源产业园区建设的必要性就具有了现实意义。我国再生资源产业的发展是在借鉴其他国家的基础上,结合本国国情,探索出的一条发展之路。发展的过程中必有成败得失的地方。注重再生资源产业园区监管及反馈有利于修正发展中的不足,确保实时调整的同时,也符合科学管理的要求。

本文作者:刘光富杨玉鸿工作单位:同济大学