清華新聞網5月11日電 近日，清華大學化工系胡山鷹課題組在資源型工業(yè)發(fā)展研究中取得新進展。研究以中國青海鹽湖為研究對象，系統(tǒng)性地構建了針對大規(guī)模資源稟賦利用的綜合模型，為中國區(qū)域層面資源的綜合利用以及產業(yè)的綠色循環(huán)發(fā)展提供了詳細的數學模型與方法基礎。
資源稟賦的復雜多維特征對于發(fā)展區(qū)域經濟的獨特產業(yè)結構至關重要，高質量、可持續(xù)的資源利用需要系統(tǒng)的規(guī)劃和優(yōu)化設計，以確定區(qū)域產業(yè)發(fā)展的最優(yōu)路徑。該研究基于產業(yè)生態(tài)學理念，整合資源稟賦和產業(yè)技術，實現(xiàn)區(qū)域資源利用效益最大化，構建可持續(xù)和穩(wěn)定的產業(yè)發(fā)展模式。
青海鹽湖產業(yè)區(qū)產業(yè)結構優(yōu)化前后對比
研究團隊提出了一個自下而上的集成了物質流分析、超結構網絡構建、優(yōu)化集成和系統(tǒng)評價分析等工業(yè)生態(tài)學的多種方法的基于資源的區(qū)域工業(yè)經濟發(fā)展優(yōu)化模型（RRIEDOM），指導區(qū)域經濟綠色發(fā)展和低碳轉型。該模型建立了一個綜合技術數據庫，包括358項化工技術和200多種化工產品。論文選擇青海湖化工產業(yè)區(qū)作為案例研究，研究評估了青海鹽湖工業(yè)的現(xiàn)狀，優(yōu)化確定了經濟產出最大化的同時資源和環(huán)境成本最小化的最優(yōu)產業(yè)結構，進一步研究了從現(xiàn)有產業(yè)框架過渡到最優(yōu)結構的最有效路徑，設計了六種情景，通過納入負碳技術，如清潔電力碳捕獲、利用和儲存（CCUS）以及蒸汽鍋爐改造等措施來探究產業(yè)結構的脫碳路徑。情景分析表明，不同轉型路徑的碳減排、經濟產出和資源效率的效益存在差異，優(yōu)化發(fā)展路徑的碳減排、經濟產出和資源效率的效益明顯優(yōu)于傳統(tǒng)路徑，表明區(qū)域產業(yè)采用清潔技術和產業(yè)共生的必要性。
該研究為資源型產業(yè)的發(fā)展構建一個多尺度多維度整體視角的評價框架與系統(tǒng)科學的大規(guī)模資源開發(fā)利用的綜合模型，得出綜合平衡資源消耗、環(huán)境影響、人類需求與經濟發(fā)展的最優(yōu)工業(yè)路徑，為區(qū)域工業(yè)的資源開發(fā)利用提供科學、系統(tǒng)、定量的決策支持。
5月7日，相關研究成果以“通過資源型工業(yè)共生實現(xiàn)低碳和綠色區(qū)域轉型的綜合優(yōu)化建模框架”（Integrated optimization modelling framework for low-carbon and green regional transitions through resource-based industrial symbiosis）為題，發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。
清華大學化工系2020級博士生謝鑫為論文第一作者，胡山鷹教授為論文通訊作者。化工系2018級碩士生朱其盛、2018級博士生付航參與了研究工作。研究得到國家重點研發(fā)計劃“青海鹽湖化工產業(yè)區(qū)大宗廢棄物循環(huán)利用集成示范”專項的支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-48249-6
供稿：化工系
編輯：李華山
審核：郭玲
