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日本爱知县从产业集群到生态城镇的发展经验

主持人 :

 张安迎,硕士,北京大学教务部研究 实习员。anying.zhang@pku.edu.cn 

 童昕,北京大学城市与环境学院,副 教授,博导 谷川宽树,名古屋大学环境学研究科, 教授,博导


日本最具代表性的工业区域爱知县是 丰田汽车的总部所在地,汽车工业是当地 的支柱产业,围绕汽车生产形成了灵活专 业化的制造业集群。1990 年代以来,爱知 县结合地方产业集群优势,参与国家生态 城镇发展计划,建设产业废物循环利用设 施,逐步形成与地方特色产业集群相结合 的循环经济体系,其生态发展之路从生产 环节扩展到社会消费领域,旨在建立覆盖 面更广的地域循环圈。爱知县的发展经验 体现了创新导向的区域循环经济体系建设 方向,其中激励本地关键主体、从产品全 生命周期的角度出发、主动创新改进的思 路,对我国生态城镇建设具有借鉴意义。 ——栏目主持人


1  宏观背景 


1990 年代,日本泡沫经济破灭, 经济持续低迷,原材料工业出现大面 积萧条。为了系统解决废物激增、垃 圾处理设施布局困难、非法丢弃等问 题 [1],日本开始从“大量生产、大量消 费、大量废弃”的线性经济型社会向 循环型社会转变,逐步形成政府、企业、 市民三方主体合作推进的循环经济法 律体系 [2]。 


循环型社会的建立不仅仅考虑资 源环境保护,也通过刺激地方经济发 展,在转型中创造新机遇。其中,经济产业省和环境省以构建资源循环型 社会为目标,基于各个地区的特性与地 方政府合作推出“生态城镇计划”, 对 地方公共团体和民间团体建设的、有助 于循环型社会形成的先进回收设施和 整备项目提供财政支援。一方面,应对经济发展带来的日益复杂的废物管 理挑战;另一方面,在经济低迷的地区, 通过推动废弃物、资源和能源的相互 协调,降低环境处理费用,开发高附 加值产品,实现地区活化和产业振兴 [3]。 这一计划要求地方政府基于当地特色 产业集群和资源禀赋探索多样化的生 态城镇建设路径,促进当地企业、民 众和政府合作,为探索技术创新和商 业模式创新创造条件。 


爱知县发展生态城镇的经验体现 了政府、企业、市民三方主体共同推 进区域循环经济体系建设的特点。宏 观层面,国家制定了基本法、综合法、 专项法、特别法等13 部法律,构成了 全面的循环经济法律法规体系 [4]。中观 层面,地方政府结合自身的特点,突出 地方产业集群优势,出台相应的实施计 划和产业政策,利用财政补助鼓励技 术研发与合作。微观层面,当地企业 和居民积极参与,开展环保实践创新。


2  区域介绍


爱知县地处日本中部都市圈中心, 工业基础雄厚,工业产值连续42 年位 居全国第一,2018 年其工业产值占全 国工业总产值14.7%[5],是日本最具代 表性的工业区域。当地工业以组装加 工业为主,被称为“制造之县”(モノ づくり県)。 其中,以丰田为代表的汽车制造业占当地工业总产值比重高达 52.9%,是名副其实的地方支柱产业。 作为全国汽车制造的中心,这里2018 年生产汽车 167 万辆,占全国汽车生产 总量的 33.5%[6]。 爱知县汽车制造产业以丰田汽车总 部所在地丰田市为中心,形成了汽车生 产、销售、修理全产业链体系,不仅拥 有汽车组装、引擎等核心加工厂,还包 括汽车相关的塑料制品、金属制品、生 产用机械、纤维、电气机械等上下游配 套企业,围绕丰田市形成了大规模产业 集群(图 1)。 丰田汽车在日本国内有 11 处工厂,其中 6 处位于丰田市,3 处 位于丰田市隔壁的三好市。截至2018 年,丰田市共有42.6 万人口,816 家 工厂,其中与汽车制造相关的工厂占 41.4% ;从业人员11.5 万人,其中从事 汽车制造的占 85.8%;工业交货值 14 兆 5 903 亿日元,其中由汽车制造贡献的 占 96.7%[7]。可见,丰田市是当之无愧 的“汽车之乡”(クルマのまち)。


3  爱知县的生态城镇发展之路


爱知县作为日本工业第一强县,资 源投入量高,工业产品数量多,产业废 弃物排放量大。为了推动循环经济转型, 爱知县以丰田汽车为龙头,着力发展高 附加值制造业和先进的产业废弃物处理 回收技术。1997年爱知县取得了世界博 览会的举办权,以“自然的睿智”为主 题,聚焦环境问题。以此为契机,爱知 县走上了生态城镇发展之路。 


2003 年,爱知县制定了“爱知资 源循环型社会规划”, 并于 2004 年基于 此规划颁布了“爱知生态城镇计划”,以“环境和经济良性循环的制造之 县”为目标,通过产学交流、县民参与 和企业合作,努力创建新的、高附加值 的资源回收产业,积极推动资源回收产 业与现有制造业在社会经济体系中紧 密结合、互促共进。2012 年,为了进 一步促进爱知县以制造业为主的“动 脉产业”和废物回收再利用的“静脉 产业”交互发展,爱知县颁布了“新爱 知生态城镇计划”, 确保资源回收产业 在盈利的基础上实现可持续发展。2017 年,为了发挥地区潜力,实现不同地域、 多种资源的协调发展,爱知县提出了以 “地域共同体再生”为目标的“爱知 地域循环圈形成计划”。 可以看出,循 环经济转型是个系统工程。爱知县生 态城镇发展之路从聚焦生产制造环节、 鼓励当地企业积极发展循环利用实践, 到强调消费模式和生活方式改变的重 要性,体现了对产品全生命周期各个 主体的重视。


3.1  爱知生态城镇计划 :实现汽车 产业资源循环 


2004 年 9 月,爱知县获得经济产 业省和环境省共同认定,成为全国第22 个生态城镇。以 2005 年爱知世博会 为节点,爱知县颁布了“爱知生态城镇 计划”, 推进建设各类资源事业,旨在 减少废弃物产生、促进资源循环,构 建资源循环型社会。该计划由两部分 支援事业组成 :“ 硬件事业”即鼓励当 地企业积极建设先进的循环利用设施 和研究开发机构 ;“ 软件事业”即面向 市民的普及宣传、信息提供等工作(图 2)。 生态城镇计划的关键主体包括地方 政府、当地企业和市民,通过地方协 商形成建设计划,然后申报经济产业 省和环境省共同认定。 


爱知县环境局基于地域特色产 业和自然资源制定本地生态城镇计划 (与环境相协调的城市建设计划), 并 于 2006 年在爱知县厅成立爱知资源循 环促进中心,负责推动生态城镇的建设。该中心一方面建立“事业费补助 金”, 将产业废弃税用于补助先进循环利用事业 ;另一方面通过扩展爱知县再 生资材评价制度、设立爱知环境赏等 措施,鼓励企业、学术机构和行政管理 部门合作开发环境创新技术。在爱知生 态城镇计划的鼓励下,县内工业企业相 继建设先进工业废物处理和再利用设施 17 处,以处理汽车破碎残渣、未加 硫橡胶、废塑料、废玻璃、木质废弃物、 食物残渣、污泥等为主。此外,爱知资 源循环促进中心建立“资源循环情报 系统”, 定期举办“爱知环境塾”活动, 吸引市民主动了解循环经济相关信息, 参与环境教育讲座,培育当地环保人 才,普及“减少、再利用、回收”( 3R: Reduce, Reuse, Recycle)理念。


汽车产业集群的循环经济建设是 “爱知生态城镇计划”的重要内容,促进以汽车产业为首的工业企业开展环 保实践,并将资源循环扩展到以原材料供给为主的上游企业。汽车作为工 业产品,本身也面临废弃处理和循环 利用的挑战。爱知县汽车产业集群的 存在,使得该县的产业废弃物中烟尘、 废塑料、玻璃、陶瓷的比例远高于全国 平均水平。为了激励生产企业主动改 进产品的环境表现,特别是系统解决产 品废弃后的循环利用和环保处理问题, 日本针对汽车产品引入了生产者责任 延伸制度,要求汽车生产企业承担产 品废弃后的回收处理责任(图 3)。


生产者责任延伸制度促进汽车制 造企业更加积极地参与“爱知生态城 镇计划”, 通过技术开发、企业合作, 积极建设汽车产业相关废弃物的循环 利用设施。例如 :针对汽车破碎残渣的有效利用,新日本制铁株式会社将高 炉技术应用在汽车破碎残渣的熔融处 理过程中,将其中的金属残渣、废塑 料、玻璃残渣分别回收,回收的金属可以直接在制铁所作为炼铁原料得到 再利用,熔渣可以制成再生混凝土(图 4)。 该设施每年可处理 3.6 万吨汽车破 碎残余物。在汽车玻璃的制造过程中, 被切断的玻璃碎屑由于混入了研磨粉 和金属,很难再利用,只能废弃处理。 水野陶土株式会社独创的瓷砖用陶土制造技术可以将玻璃碎屑制成玻璃微珠,作为人工轻量颗粒材料应用于水 泥、树脂等建材领域。汽车前格栅等 镀镍树脂即使破碎后镍和树脂也无法分离,原本在日本不能被有效地材料再 利用,只能被销售到海外。丰田化学 工程株式会社利用液氮冷却剥离技术, 实现镀镍部位和树脂有效分离,经过 筛选后镍、树脂均实现 100% 材料循环, 同时不产生任何清洗废液,既安全又 防止材料劣化 [13]。 


生态城镇计划帮助企业更好地承 担了废物管理的责任。2019 年,丰田 汽车回收并粉碎汽车 66.76 万辆,循环 利用重量16.36 万吨,资源再利用率 高达96% ;回收安全气囊60.97 万个, 循环利用重量430.33 吨,资源再利用 率高达97% ;同期处理氟利昂150.17 吨。2012 年以来,丰田汽车的汽车粉 碎残渣(ASR)和安全气囊的废弃资 源再利用率始终保持在93% 以上 [14], 远远超过了日本《汽车回收法》中要 求的70% 再利用率,循环利用的效果 相当可观。


3.2 新爱知生态城镇计划 :循环经济产业集群发展


爱知生态城镇计划实施以来,当 地废物减量化的效果持续显现,社会一 般废弃物产生量持续下降,但经过十多 年的发展,继续减量已经面临瓶颈。资 源再利用率在2010 年达到峰值23.6% 后有所下降,稳定在22% 左右。产业 废弃物占废弃物总量超过80%,其产 生和再利用都深受市场波动影响 [15]。 尽管产业废弃物的资源再生利用率到2013 年达到74.0% 的峰值,但此后难有进一步突破,维持在70% 左右(图 5)。 仅仅在现有生产模式和技术范式 下推进循环经济发展的空间已然受限, 为此,将循环型社会与低碳转型相结 合,探索新的发展道路成为生态城镇发展的新课题。


在此背景下,2012 年爱知县颁布了“新爱知生态城镇计划”, 旨在进一 步促进爱知县主导的制造业(从自然 中提取资源,进行产品的设计、生产、 物流、销售、消费等经济活动相关的 产业,即“动脉产业”) 和废物回收再 利用(从生产和消费活动中排出的废 弃物的分类、回收、物流、中间处理、 再利用、再资源化、最终处理等相关产业,即“静脉产业”) 的交互发展,确 保资源回收产业在盈利的基础上实现 可持续发展。新的生态城镇计划以激 励当地企业发展循环经济产业集群为 主,主要包括五大措施 :( 1)行政体制 方面,通过提供各类相关信息和环境 培训,挖掘和创造新的资源循环产业 ; (2)制度建设方面,继续扩充资源循 环评价、认定制度,协助企业开展相关 业务 ;( 3)法律支持方面,考虑在现行 法律制度下制定特殊政策,为资源循环 企业应用该制度提供支持,并深化与 国家政府、其他地方政府、行业团体 等的合作 ;( 4)财政补助方面,通过向 资源循环企业提供资金、减轻其负担, 提高资源循环业者的积极性 ;( 5)技术 研发方面,通过发展回收、能源转换 技术,将被排放出的未使用资源开发 成新的地方资源,构建区域循环系统, 推进零排放事业。 


在“新爱知生态城镇计划”的鼓 励下,以丰田汽车为中心的支柱产业集 群通过与关联企业合作开展资源回收、 以旧制新,推动建立区域内循环利用系统。丰田汽车作为爱知县汽车制造业龙 头企业,2010 年 10 月以来建设了世界 上第一个“电池到电池”回收项目 [18] (图 6):从旧的混合动力汽车镍氢电 池中提取镍、钴等稀有金属,并将其作 为电池原料进行回收,实现了废弃电池的闭环管理和稀有金属的循环利用。 丰田汽车于 2015 年 10 月发布的“丰田环境挑战2050”中,也公布了构建汽车循环利用系统的挑战目标 [19]


3.3  爱知地域循环圈形成计划 :全生命周期低碳化 


在联合国可持续发展目标(SDGs: Sustainable Development Goals)要求提 高资源效率、建设低碳型社会的背景 下,爱知县的生态城镇计划进一步将范 围扩展到整个经济社会,实施重点也 从生产端扩展到消费端,以实现市民 日常生活的全生命周期低碳化。2017 年,为了发挥地区潜力,实现不同地域、 多种资源的协调发展,同时考虑到生物多样性、碳减排、地区活化、老龄化等多种问题,爱知县提出了以“地 域共同体再生”为目标的“爱知地域 循环圈形成计划”。 在全国层面,2013 年 5 月日本环境省制定的《日本第三 次循环型社会形成推进基本计划》提 出,为了改善当地资源循环利用现状, 最大程度发挥各地域潜力和特性,推动建设循环型社会,应当大力发展“地 域循环圈”[21]。2016 年以来,不只是爱知县,日本各地的生态城镇计划都 逐渐被地域循环圈计划所取代 [22]。 


爱知地域循环圈形成计划主要有 三大措施 :( 1)在已有基础上,利用先进的回收处理技术和设施,继续开展 “减少、再利用、回收”活动 ;( 2)高效利用生物质能(如食品废弃物、动 物排泄物、未利用间伐材、下水污泥), 构建低碳素社会和自然共生社会 ;( 3) 以爱知县资源循环推进中心为主,继续 推进企业、地区团体、居民之间的合作。 


为了有效实现从地方政府、企业 到当地居民的可再生能源有效利用,爱 知县丰田市作为世界领先的汽车制造 城市,利用新能源汽车的技术优势和可 再生能源的资源优势,创建了可再生 能源发电的“地产地销”模式(图 7), 在丰田市的居民住宅、公共设施、丰田 汽车工厂等场所有效利用可再生能源, 实现居民日常生活、产业部门和交通 部门碳减排以及全生命周期低碳化。 


丰田市“地产地销”模式中,( 1) 虚拟电厂计划将来自不同可再生能源 的电力合并到一处,配送到居民住宅、 公共设施和工厂空调、PHV车载电池 等场所,通过调整各需求方的用电需 求,使其像一所“虚拟”的发电厂一 样发挥作用,从而扩大可再生能源的 使用范围,最大限度地利用市内的可再 生能源。2018 年丰田市电力需求量为 42.3 亿千瓦时,其中由可再生能源提供 的发电量达到10.1 亿千瓦时,可再生 能源导入率高达 24.0%。( 2)建立低碳 化交通系统,即在公共交通和私人用车方面,提倡使用电动汽车和燃料电 池汽车等零排放的新能源汽车(图 8)。 为了鼓励居民购买新能源汽车,还出台 了免除轻自动车税的政策,目前丰田 市新能源汽车普及率达到 24.5%。( 3) 智能住宅项目即配备了太阳能发电系 统、燃料电池系统、家庭能源管理系统、 家用锂离子蓄电池系统和电动汽车充电设备的民居,可以生产、存储、节 约家庭所需能源,实现自产自销、节 能减排。( 4)为了鼓励更多市民参与到 SDGs 活动当中,提高市民的环保意识, 实现日常生活碳减排,丰田市2009 年 6 月启动了环保积分系统(Toyota Ecopoint System), 市民通过将资源垃圾带 到回收站、参与环境学习活动、乘坐 公共交通等方式获取环保积分,可用于兑换市内超市购物券、当地农产品、 可燃垃圾袋等物品 [23]


4  结语


日本爱知县的生态城镇建设历程 对于我国当前探索地方可持续转型具 有借鉴意义。首先,其围绕当地的特 色产业集群——汽车制造业集群—— 推动区域资源循环体系建设。其中,生 产者责任延伸制度对于鼓励集群龙头 企业积极参与产业链重塑,合作推动 技术进步非常重要。其次,其生态发 展之路从生产环节向消费环节,乃至全生命周期地域循环圈拓展,其中涉及能源结构、基础设施等社会经济长期性 投入。上述两方面都需要立足于地方 多元主体的积极参与,通过循环经济 发展为地方社会注入新的活力。


注 :文中未注明资料来源的图片均 为作者绘制或拍摄。


国家重点研发计划固废资源化专项 (2018YFC1902701),国家自然科学基金 重点项目(41731278)


参考文献:

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