封加平：超級蘆竹有望助推第四次能源革命

　　超級蘆竹的優(yōu)勢為干生物量大;可直接替代煤炭;成本低效益高;抗逆性強，可大面積普及;用途廣泛，市場大。

　　如果在全球推廣種植50億畝超級蘆竹，可吸收二氧化碳400億噸以上，完全滿足全球實現碳中和的需求。

　　綠見大勢

　　黨的二十大報告明確指出：“推動經濟社會發(fā)展綠色化、低碳化是實現高質量發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。加快推動產業(yè)結構、能源結構、交通運輸結構等調整優(yōu)化。”“實現碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統(tǒng)性變革。立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達峰行動。”“深入推進能源革命，加快規(guī)劃建設新型能源體系，確保能源安全。”對推動綠色發(fā)展、積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和、深入推進能源革命、確保能源安全、積極參與應對氣候變化全球治理作出了新的戰(zhàn)略部署，為我國推進能源革命、確保能源安全、推動綠色發(fā)展指明了戰(zhàn)略方向。

　　科學家認為，人類歷史上已經發(fā)生了三次能源革命：第一次能源革命，以鉆木取火，燒柴照明、取暖，以及風帆、風車、水車的發(fā)明為標志;第二次能源革命，以蒸汽機、煤炭的使用和電的發(fā)明為標志;第三次能源革命，以發(fā)動機、汽油機的發(fā)明和油汽能源成為主要能源為標志;第四次能源革命，以綠色、低碳、可再生、可持續(xù)為標志。這一次能源革命，從20世紀30年代開始，全球范圍內都在力求尋找新型能源，哪個國家在新能源大規(guī)模研發(fā)利用上取得重大突破，這個國家就能占領未來能源發(fā)展和經濟發(fā)展的戰(zhàn)略制高點。

　　隨著第四次能源革命的興起，以太陽能、風能、水力、核能為主流方向的全球新能源產業(yè)發(fā)展迅猛，同時也逐漸暴露出“能源不可能三角”的全球困局。蒙代爾“不可能三角”本來是一個著名的經濟學理論，是指一個國家不可能同時實現資本自由流動、貨幣政策獨立和匯率穩(wěn)定。由此引申出的全球“能源不可能三角”是指一個國家的能源系統(tǒng)不可能同時實現安全穩(wěn)定、綠色低碳、價格低廉。但目前一種新的能源植物正在嘗試突破這一“能源三元悖論”。經過我國科學家十年來艱苦不懈地努力，已經創(chuàng)新培育出高產優(yōu)質的能源植物——超級蘆竹，正在申請國家植物新品種保護權。

　　作為能源植物，超級蘆竹有如下優(yōu)勢和特點。

　　一是干生物量大。在我國南北方種植，每畝每年干基生物量可達3—10噸。而蘆葦每畝每年的干生物量只有0.5噸、4年生桉樹每畝濕生物量才4噸。在南方種植超級蘆竹干生物量可達桉樹的9倍以上，在北方種植超級蘆竹可達桉樹干生物量的3倍以上，完全可以解決我國能源、原料的綠色、廉價、安全穩(wěn)定供應問題。如在廣西供應一座用煤100萬噸的火電廠，種植12萬畝超級蘆竹就可實現能源的穩(wěn)定供應。

　　二是可直接替代煤炭。超級蘆竹的熱值為4200—4600大卡，可直接替代火電廠的動力煤，去年動力煤的價格曾達到1600元/噸，目前也約在1000元/噸，超級蘆竹捆料350元/噸、顆粒800元/噸，既降低了火電廠的燃料成本、又減少了因燒煤產生的二氧化碳排放。摻燒10%以內超級蘆竹，火電廠技術改造費用不到新建機組的5%;如果用蘆竹100%替代煤炭，火電機組的改造費用僅為新機組總投資的15%—20%。從度電投資強度來看，燃煤發(fā)電廠全部改燒超級蘆竹每年度電投資強度約為0.1元;目前風力發(fā)電每年度電投資強度約為2.5元，光伏發(fā)電每年度電投資強度約為2元，是超級蘆竹火力發(fā)電投資強度的20—25倍，對比用超級蘆竹火力發(fā)電，太陽能、風能每發(fā)一度電，國家要多投20—25倍的錢;保持和穩(wěn)定我國火力發(fā)電的電力負荷，既可為我國太陽能、風能發(fā)電的快速增長提供深度的調峰支撐，又可幫助國家減少在儲電、儲氫領域的投入。如果超級蘆竹替代我國30%的火電用煤，就相當于我國每年二氧化碳排放減少12億噸;替代100%的火電用煤，就基本實現了火力發(fā)電近零排放，相當于我國每年可減少二氧化碳排放40億噸。

　　三是成本低效益高。超級蘆竹生長周期約140天，當年種植當年即有收獲，南方種植可收獲2次，中部和北方種植可收獲1次。一次種植可連續(xù)高產收獲15—20年。田間管理成本低，適合機械化作業(yè)。

　　四是抗逆性強，可大面積普及。超級蘆竹耐洪澇，水淹時間可達2—3個月;耐鹽堿，在含鹽15‰、PH9以下的鹽堿性土壤也有很高的存活率;耐旱，年降水量500毫米以上的地區(qū)，不用灌溉澆水;耐寒，在-20°C以上的低溫、北緯42°以南的鹽堿地、灘涂地、沼澤地、沙荒地、貧瘠土地及廢礦區(qū)均可種植。

　　五是用途廣泛，市場大。超級蘆竹除了可直接替代動力煤外，還有很多用途?？缮a氫氣，成本僅為電解水制氫的三分之一，1噸干基蘆竹可生產氫氣1100立方米;可生產天然氣、甲醇、乙醇、液氨、汽柴油、乙二醇、烯烴、芳烴、航空煤油等高端能源及高端化學品;可生產人造板、造紙紙漿、紡織漿粕，保護天然林;可生產青儲飼料，新鮮蘆竹的粗蛋白和纖維素含量可達15%—19%和33%，為優(yōu)質畜牧飼料。

　　我國有林地43億畝、草地40億畝、鹽堿地15億畝、濕地8億畝、園地3億畝，大力發(fā)展超級蘆竹對我國具有重要的戰(zhàn)略意義。

　　一是保障國家能源安全。種蘆竹就是種煤炭、種石油、種氫氣、種天然氣。據專家測算，種植0.8億畝超級蘆竹，生產的航空煤油可滿足我國每年3700萬噸的全部航煤消耗量;種植2億畝超級蘆竹，每年可生產天然氣3000億立方米，可保障我國全年的天然氣供應量;種植3億畝超級蘆竹，可替代我國全部進口的石油;種植6億畝超級蘆竹，可替代我國每年全部22億噸發(fā)電用煤。

　　二是低成本實現碳中和。我國每年排放二氧化碳100多億噸。據專家評估，我國要實現碳中和，未來需投資130萬億元。在我國黃河以南種植1畝超級蘆竹，每年可吸收二氧化碳8—17噸。種植8億畝超級蘆竹，可吸收二氧化碳64億—136億噸，加上森林碳匯和其他減排措施，我國完全可以提前實現碳中和。據專家測算，用超級蘆竹實現碳中和，成本最低，國家僅需投資10萬億元。節(jié)省的120萬億元可投在高新技術產業(yè)上。

　　三是有效治理土地污染。治理土地污染是世界性難題，超級蘆竹土壤修復功能很強，主要有兩大顯著作用：一是在種植、生長過程中富集、移出污染物。超級蘆竹在重金屬污染、有機物污染、石油污染等土地上均可生長，利用工農業(yè)廢水、生活污水、養(yǎng)殖業(yè)廢水灌溉也不會破壞蘆竹生長，其生長過程就在修復改良土壤。二是超級蘆竹通過熱化學轉化加工生產高端能源、高端化學品的副產品生物炭，也是國際公認的修復改良土壤、替代化肥的原料。這兩種辦法是目前治理土地面源污染成本既低、又有經濟效益的現實路徑。

　　四是引領全球綠色發(fā)展。維護全球生態(tài)安全、氣候安全、能源安全是全球特別關注的戰(zhàn)略問題。2021年全球二氧化碳排放量為363億噸。超級蘆竹可在全球，特別是“一帶一路”合作國家大量種植。如果在全球推廣種植50億畝超級蘆竹，可吸收二氧化碳400億噸以上，完全滿足全球實現碳中和的需求，這對我國積極參與應對全球氣候變化和氣候治理將發(fā)揮至關重要的作用。同時，超級蘆竹可替代大量木材，有效保護森林資源。這將是中國為構建人類命運共同體作出的重大貢獻。

　　發(fā)展超級蘆竹不僅將改變我國乃至世界的能源格局，是實現能源綠色發(fā)展、安全發(fā)展、永續(xù)發(fā)展的關鍵路徑，是我國實現碳中和的秘密武器，是維護國家經濟安全的重要保障;而且對構建新發(fā)展格局、推動高質量發(fā)展、全面推進鄉(xiāng)村振興、促進區(qū)域協(xié)調發(fā)展、發(fā)展現代化產業(yè)體系、建設中國式現代化、實現中華民族偉大復興，具有全局性戰(zhàn)略意義。

　　我們建議：一是在各省份開展試點;二是將其作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)納入國家和各省份經濟社會發(fā)展規(guī)劃;三是鼓勵和支持火電、化工、冶金、水泥等企業(yè)建立超級蘆竹原料基地;四是將超級蘆竹加工裝備列入國家重大研發(fā)計劃;五是支持種業(yè)創(chuàng)新和植物新品種保護;六是扶持企業(yè)到適宜種植的國家申請專利權、植物新品種保護權，確保這一具有我國自主知識產權、顛覆性原創(chuàng)技術得到保護和可持續(xù)發(fā)展。

　　(作者系原國家林業(yè)局總工程師、中國林業(yè)產業(yè)聯合會常務副會長)