长久以来,从共生角度探究水泥行业绿色低碳发展的研究主要集中在微观尺度上的案例研究,或宏观尺度上行业间的粗线条研究,缺乏在共生系统视角下,从企业水平估算应用共生手段所带来的绿色低碳发展潜力。另外,与水泥行业相关的产业共生和城市共生并非相互独立,水泥行业与城市之间的城市共生关系也应纳入共生系统。本研究基于中国水泥行业与钢铁冶炼行业、燃煤发电行业、城市污水处理部门及市政垃圾清运部门的发展现状,利用企业级数据在全国尺度上分析了以水泥行业为中心的共生网络绿色低碳发展潜力。本文首先结合共生网络特点,确定了能够与水泥行业建立共生关系的各类主体;在此基础上研究了水泥行业与四类主体建立共生关系所带来的环境效益及经济效益。与现有研究直接使用国际排放体系不同,本文提出了一套适用于计算中国水泥行业CO2排放及共生节能减排的计算方法。在此基础上,文章提出了水泥行业与钢铁行业、燃煤发电行业的产业共生节能减排计算方法,与城市污水处理部门、市政垃圾清运部门的城市共生节能减排计算方法。基于最优化的思想,构建了以水泥行业为中心的共生网络模型。通过建立目标函数,同时考虑资源、产能、技术、经济、政策、标准等六类约束条件,使模型可以量化共生网络的节能减排潜力。随后,本文利用企业级数据对优化模型进行求解,并图谱刻画了全国尺度上的最优共生网络细节。结果显示最优共生网络中存在36312条与水泥企业相连的共生关系,其中与钢铁冶炼行业有关的为5302条,燃煤发电行业为6472条,市政污水处理部门为19863条,市政垃圾清运部门为4675条。整个共生网络可以实现约9170万吨CO2减排,可以消纳的固体废物分别为3640万吨钢渣、4702万吨粉煤灰、3883万吨污泥及1047万吨城市生活垃圾。以水泥行业为中心的共生网络将帮助水泥行业降低5.8%的能耗,帮助工业领域减少3.43%的CO2排放。本研究设计了政策激励情景、技术改进情景、规模生产情景、共生主体发展情景等多种情景,探讨了以水泥行业为中心的共生网络在不同情景下的最优运行状态。结果显示在政策激励情景下共生网络的节能减排效果最佳,可以帮助水泥行业降低10.96%的能耗和工业领域实现6.68%的CO2减排;其次是技术改进情景,可以帮助水泥行业降低7.61%的能耗和工业领域实现4.58%的碳减排;最后是规模生产情景和共生主体发展情景,分别可以帮助水泥行业降低6.48%和6.06%的能耗和帮助工业领域实现3.84%和3.72%的CO2减排。最后,分析了满足各种情景的理想情景下的水泥行业减排效应。结果显示,理想情景下,以水泥行业为中心的共生网络可以帮助水泥行业降低20.07%的能耗,并可在工业领域实现12.20%的CO2减排效应。