中国工业化进程迅猛,各类商品产量稳居世界首位。其中,钢铁业、有色金属产业、石油化学工业、化工制品产业、建筑材料工业以及造纸业等为典型的流程制造领域,其产量除了石油化学制品以外,已连续多年稳坐全球头把交椅,在世界战略格局中占据着举足轻重的地位。据统计数据显示,在2013年,我国粗钢产量高达8.22亿吨,占全球总产量的52%;电解铝产量达到了惊人的2204.6万吨,占全球总产量的46%;化肥产量更是高达7153.7万吨,占全球总产量的35%;水泥产量则达到了24.14亿吨,占全球总产量的58%;而纸张及纸板产量亦接近1.01亿吨,占全球总产量的25%。
然而,我国对于资源的需求量巨大且对外依赖程度较高。这主要体现在六大行业对于全球资源的需求量较大,例如在2013年,我国所需的铁矿石超过了全球总产量的67%,铜精矿和铝土矿分别达到了60%和52%,原油需求量更是达到了全球总产量的57%,钾盐需求量也达到了全球总产量的50%,高度依赖海外进口。这种对外依存度的提高使得国内资源供需矛盾日益激化。
尽管面临如此困境,我国依然在努力推广应用节能新技术,不断提升工业能效。以“十一五”规划期为例,全国规模以上工业增加值能耗从2005年的2.59吨标准煤每万元降低至2010年的1.92吨标准煤每万元,虽然期间工业增加值增长率为14.9%,但能耗增长仅以年均8.1%的速度进行,为节能减排工作提供了强有力的支持。在该阶段,六大流程制造业单位产品的能耗平均降低率分别为:钢铁行业降低12.1%、电解铝行业降低36.6%、铜冶炼行业降低35.9%、炼油行业降低15.1%、氮肥行业降低12%、水泥行业降低28.6%、纸张及纸板行业降低22%,从而有效地缩小了与国际先进水平之间的差距。
此外,我国还在持续降低污染物排放强度。以工业废水排放强度为例,自2001年的46.5吨每万元降至2012年的11.1吨每万元;同期,工业废气中的二氧化硫排放强度也降低了约11.6%。在“十一五”规划期内,六大流程制造业的典型污染物排放强度也得到了显著降低:钢铁行业吨钢粉尘排放量降低了36.09%、吨钢二氧化硫排放量降低了40.78%;有色金属行业的重金属汞排放量降低了59.6%、铅排放量降低了58.5%、砷排放量降低了51.8%;建材行业万元产值的烟粉尘排放量降低了84.9%、二氧化硫排放量降低了75.8%;造纸行业的万元产值化学需氧量排放量降低了73.91%;化工行业万元产值二氧化硫排放量降低了64%、氨氮排放量降低了80.58%。
然而,我国工业在取得长足发展的同时,也面临着产能过剩、产出过剩,能源和环境问题日益突出等挑战。尤其是重化工业产能、产出严重过剩,资源对外依存度不断提高和环境负荷沉重等问题,已经成为制约我国经济可持续发展的瓶颈。因此,通过工程科技创新实现工业绿色发展显得尤为重要,这将有助于推动工业行业单位产品能耗和污染物排放强度的持续降低。然而,如果工业结构不合理,产出总量以数倍之势增加,规模过大,那么,工业的能源消耗总量和污染物排放总量仍将保持上升趋势,这无疑会在一定程度上抵消科技进步所带来的积极影响。与2000年相比,2012年六大流程制造业的产量大幅增加:粗钢产量增加了4.69倍、电解铝产量增加了5.78倍、水泥产量增加了2.68倍、纸张及纸板产量增加了3.12倍。同期,六大行业总能耗占工业(制造业)总能耗的比例由55%增至64.5%。从工业污染排放总量来看,2012年全国工业废水排放总量为2000年的1.2倍;工业废气排放总量为2000年的4.3倍;二氧化硫排放量为2000年的1.3倍。