封加平：超级芦竹有望助推第四次能源革命

　　超级芦竹的优势为干生物量大;可直接替代煤炭;成本低效益高;抗逆性强，可大面积普及;用途广泛，市场大。

　　如果在全球推广种植50亿亩超级芦竹，可吸收二氧化碳400亿吨以上，完全满足全球实现碳中和的需求。

　　绿见大势

　　党的二十大报告明确指出：“推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。加快推动产业结构、能源结构、交通运输结构等调整优化。”“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。”“深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系，确保能源安全。”对推动绿色发展、积极稳妥推进碳达峰碳中和、深入推进能源革命、确保能源安全、积极参与应对气候变化全球治理作出了新的战略部署，为我国推进能源革命、确保能源安全、推动绿色发展指明了战略方向。

　　科学家认为，人类历史上已经发生了三次能源革命：第一次能源革命，以钻木取火，烧柴照明、取暖，以及风帆、风车、水车的发明为标志;第二次能源革命，以蒸汽机、煤炭的使用和电的发明为标志;第三次能源革命，以发动机、汽油机的发明和油汽能源成为主要能源为标志;第四次能源革命，以绿色、低碳、可再生、可持续为标志。这一次能源革命，从20世纪30年代开始，全球范围内都在力求寻找新型能源，哪个国家在新能源大规模研发利用上取得重大突破，这个国家就能占领未来能源发展和经济发展的战略制高点。

　　随着第四次能源革命的兴起，以太阳能、风能、水力、核能为主流方向的全球新能源产业发展迅猛，同时也逐渐暴露出“能源不可能三角”的全球困局。蒙代尔“不可能三角”本来是一个著名的经济学理论，是指一个国家不可能同时实现资本自由流动、货币政策独立和汇率稳定。由此引申出的全球“能源不可能三角”是指一个国家的能源系统不可能同时实现安全稳定、绿色低碳、价格低廉。但目前一种新的能源植物正在尝试突破这一“能源三元悖论”。经过我国科学家十年来艰苦不懈地努力，已经创新培育出高产优质的能源植物——超级芦竹，正在申请国家植物新品种保护权。

　　作为能源植物，超级芦竹有如下优势和特点。

　　一是干生物量大。在我国南北方种植，每亩每年干基生物量可达3—10吨。而芦苇每亩每年的干生物量只有0.5吨、4年生桉树每亩湿生物量才4吨。在南方种植超级芦竹干生物量可达桉树的9倍以上，在北方种植超级芦竹可达桉树干生物量的3倍以上，完全可以解决我国能源、原料的绿色、廉价、安全稳定供应问题。如在广西供应一座用煤100万吨的火电厂，种植12万亩超级芦竹就可实现能源的稳定供应。

　　二是可直接替代煤炭。超级芦竹的热值为4200—4600大卡，可直接替代火电厂的动力煤，去年动力煤的价格曾达到1600元/吨，目前也约在1000元/吨，超级芦竹捆料350元/吨、颗粒800元/吨，既降低了火电厂的燃料成本、又减少了因烧煤产生的二氧化碳排放。掺烧10%以内超级芦竹，火电厂技术改造费用不到新建机组的5%;如果用芦竹100%替代煤炭，火电机组的改造费用仅为新机组总投资的15%—20%。从度电投资强度来看，燃煤发电厂全部改烧超级芦竹每年度电投资强度约为0.1元;目前风力发电每年度电投资强度约为2.5元，光伏发电每年度电投资强度约为2元，是超级芦竹火力发电投资强度的20—25倍，对比用超级芦竹火力发电，太阳能、风能每发一度电，国家要多投20—25倍的钱;保持和稳定我国火力发电的电力负荷，既可为我国太阳能、风能发电的快速增长提供深度的调峰支撑，又可帮助国家减少在储电、储氢领域的投入。如果超级芦竹替代我国30%的火电用煤，就相当于我国每年二氧化碳排放减少12亿吨;替代100%的火电用煤，就基本实现了火力发电近零排放，相当于我国每年可减少二氧化碳排放40亿吨。

　　三是成本低效益高。超级芦竹生长周期约140天，当年种植当年即有收获，南方种植可收获2次，中部和北方种植可收获1次。一次种植可连续高产收获15—20年。田间管理成本低，适合机械化作业。

　　四是抗逆性强，可大面积普及。超级芦竹耐洪涝，水淹时间可达2—3个月;耐盐碱，在含盐15‰、PH9以下的盐碱性土壤也有很高的存活率;耐旱，年降水量500毫米以上的地区，不用灌溉浇水;耐寒，在-20°C以上的低温、北纬42°以南的盐碱地、滩涂地、沼泽地、沙荒地、贫瘠土地及废矿区均可种植。

　　五是用途广泛，市场大。超级芦竹除了可直接替代动力煤外，还有很多用途。可生产氢气，成本仅为电解水制氢的三分之一，1吨干基芦竹可生产氢气1100立方米;可生产天然气、甲醇、乙醇、液氨、汽柴油、乙二醇、烯烃、芳烃、航空煤油等高端能源及高端化学品;可生产人造板、造纸纸浆、纺织浆粕，保护天然林;可生产青储饲料，新鲜芦竹的粗蛋白和纤维素含量可达15%—19%和33%，为优质畜牧饲料。

　　我国有林地43亿亩、草地40亿亩、盐碱地15亿亩、湿地8亿亩、园地3亿亩，大力发展超级芦竹对我国具有重要的战略意义。

　　一是保障国家能源安全。种芦竹就是种煤炭、种石油、种氢气、种天然气。据专家测算，种植0.8亿亩超级芦竹，生产的航空煤油可满足我国每年3700万吨的全部航煤消耗量;种植2亿亩超级芦竹，每年可生产天然气3000亿立方米，可保障我国全年的天然气供应量;种植3亿亩超级芦竹，可替代我国全部进口的石油;种植6亿亩超级芦竹，可替代我国每年全部22亿吨发电用煤。

　　二是低成本实现碳中和。我国每年排放二氧化碳100多亿吨。据专家评估，我国要实现碳中和，未来需投资130万亿元。在我国黄河以南种植1亩超级芦竹，每年可吸收二氧化碳8—17吨。种植8亿亩超级芦竹，可吸收二氧化碳64亿—136亿吨，加上森林碳汇和其他减排措施，我国完全可以提前实现碳中和。据专家测算，用超级芦竹实现碳中和，成本最低，国家仅需投资10万亿元。节省的120万亿元可投在高新技术产业上。

　　三是有效治理土地污染。治理土地污染是世界性难题，超级芦竹土壤修复功能很强，主要有两大显著作用：一是在种植、生长过程中富集、移出污染物。超级芦竹在重金属污染、有机物污染、石油污染等土地上均可生长，利用工农业废水、生活污水、养殖业废水灌溉也不会破坏芦竹生长，其生长过程就在修复改良土壤。二是超级芦竹通过热化学转化加工生产高端能源、高端化学品的副产品生物炭，也是国际公认的修复改良土壤、替代化肥的原料。这两种办法是目前治理土地面源污染成本既低、又有经济效益的现实路径。

　　四是引领全球绿色发展。维护全球生态安全、气候安全、能源安全是全球特别关注的战略问题。2021年全球二氧化碳排放量为363亿吨。超级芦竹可在全球，特别是“一带一路”合作国家大量种植。如果在全球推广种植50亿亩超级芦竹，可吸收二氧化碳400亿吨以上，完全满足全球实现碳中和的需求，这对我国积极参与应对全球气候变化和气候治理将发挥至关重要的作用。同时，超级芦竹可替代大量木材，有效保护森林资源。这将是中国为构建人类命运共同体作出的重大贡献。

　　发展超级芦竹不仅将改变我国乃至世界的能源格局，是实现能源绿色发展、安全发展、永续发展的关键路径，是我国实现碳中和的秘密武器，是维护国家经济安全的重要保障;而且对构建新发展格局、推动高质量发展、全面推进乡村振兴、促进区域协调发展、发展现代化产业体系、建设中国式现代化、实现中华民族伟大复兴，具有全局性战略意义。

　　我们建议：一是在各省份开展试点;二是将其作为战略性新兴产业纳入国家和各省份经济社会发展规划;三是鼓励和支持火电、化工、冶金、水泥等企业建立超级芦竹原料基地;四是将超级芦竹加工装备列入国家重大研发计划;五是支持种业创新和植物新品种保护;六是扶持企业到适宜种植的国家申请专利权、植物新品种保护权，确保这一具有我国自主知识产权、颠覆性原创技术得到保护和可持续发展。

　　(作者系原国家林业局总工程师、中国林业产业联合会常务副会长)