清华大学化工系胡山鹰课题组在资源型工业发展研究中取得新进展。研究以中国青海盐湖为研究对象，系统性地构建了针对大规模资源禀赋利用的综合模型，为中国区域层面资源的综合利用以及产业的绿色循环发展提供了详细的数学模型与方法基础。

资源禀赋的复杂多维特征对于发展区域经济的独特产业结构至关重要，高质量、可持续的资源利用需要系统的规划和优化设计，以确定区域产业发展的最优路径。本研究基于产业生态学理念，整合资源禀赋和产业技术，实现区域资源利用效益最大化，构建可持续和稳定的产业发展模式。

图：青海盐湖产业区产业结构优化前后对比

研究团队提出了一个自下而上的集成了物质流分析、超结构网络构建、优化集成和系统评价分析等工业生态学的多种方法的基于资源的区域工业经济发展优化模型（RRIEDOM），指导区域经济绿色发展和低碳转型。该模型建立了一个综合技术数据库，包括 358 项化工技术和 200 多种化工产品。论文选择青海湖化工产业区作为案例研究，研究评估了青海盐湖工业的现状，优化确定了经济产出最大化的同时资源和环境成本最小化的最优产业结构，进一步研究了从现有产业框架过渡到最优结构的最有效路径，设计了六种情景，通过纳入负碳技术，如清洁电力碳捕获、利用和储存（CCUS以及蒸汽锅炉改造等措施来探究产业结构的脱碳路径。情景分析表明，不同转型路径的碳减排、经济产出和资源效率的效益存在差异，优化发展路径的碳减排、经济产出和资源效率的效益明显优于传统路径，表明区域产业采用清洁技术和产业共生的必要性。

该研究为资源型产业的发展构建一个多尺度多维度整体视角的评价框架与系统科学的大规模资源开发利用的综合模型，得出综合平衡资源消耗、环境影响、人类需求与经济发展的最优工业路径，为区域工业的资源开发利用提供科学、系统、定量的决策支持。

2024年5月7日，相关研究成果以“通过资源型工业共生实现低碳和绿色区域转型的综合优化建模框架”（Integrated optimization modelling framework for low-carbon and green regional transitions through resource-based industrial symbiosis）为题，发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

清华大学化工系2020级博士生谢鑫为论文第一作者，清华大学化工系教授胡山鹰为通讯作者，2018级硕士朱其盛、2018级博士付航参与了该研究工作。

研究得到了国家重点研发计划“青海盐湖化工产业区大宗废弃物循环利用集成示范”专项（2018YFC1903801）的支持。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-48249-6