国家林业局总工程师封加平爆料最新研究成果，高产优质的能源植物——超级芦竹，正申请国家植物新品种保护权，它将作为能源植物替代煤炭！

超级芦竹可直接替代煤炭。这种作物在我国南北方均可种植，每亩每年干基生物量可达3—10吨。据说，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替代。

据称，超级芦竹的热值为4200—4600大卡，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。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。

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。

积极开发超级芦竹，促进能源和经济发展。

一、发展超级芦竹极具战略意义、经济价值。

（一）贯彻双碳战略，促进换道超车。

双碳目标和战略，既是我国改善地球生态环境的负责态度和庄严承诺，也是中国经济社会换道超车的重要契机，还是地方和产业经济转型升级、高质量创新发展的新思路和新机遇。通过新的能源形式，特别是超级芦竹，我们能够甩开一些传统产业在过去几十年发展当中跟西方已经形成的落差，走出一条换道超车的新路。

（二）大力开发超级芦竹，有利于开发新兴产业、促进创新发展。

创新发展超级芦竹的相关产业，包括种植超级芦竹、制板材、造纸；制取燃料，包括发电、工业锅炉、城市供暖、民用炊事、野外炊饮等用途；制取燃料甲醇（主要是氢气）、航空煤油、汽油、柴油，还有制炭基肥；制取生物质和化工原料，包括甲醇、乙醇，还有烯烃、芳烃、聚乳酸等等。能够促进相关产业的发展，同时进一步高效利用土地资源，还可以进一步改善城区、工业区域，以及各类盐碱地、滩涂、荒地、矿山、废弃地等生态环境，建设森林城市，推进区域高质量发展。

（三）发展绿色能源，升级传统产业。

借助大面积开发植物能源-超级芦竹，在减控煤炭用量的常规双碳路径之外，能够直接大量吸减二氧化碳，打造零碳甚至负碳区域，同时强化清洁能源的电力供应，使得各地、各产业能够继续发挥现有产业的作用与优势，保障生产和就业，保持地方经济发展。

超级芦竹对于火电厂更是具有现实、重大、急切的意义。

（一）超级芦竹作为品质较高的零碳生物质燃料，具备部分甚至全部替代燃煤的作用，促使火电厂实施绿色升级改造。

超级芦竹以其快速生长、高产量、高热值、高挥发性、低硫含量、低维护成本等特点，明显优于其它生物质燃料。尽管目前还没有芦竹在燃煤电厂机组中掺烧甚至全烧的规模化应用案例，但是根据芦竹燃料特性测试结果进行分析，是完全能够支撑燃煤电厂所需大量、经济、高效、稳定的燃料需求。

国家电投在去年11月组织集团多个单位调研考察了武汉兰多公司及其超级芦竹，集团上海电力设备成套设计研究院、集团国核电力研究院（综合智慧能源研究院）分别组织进行了现场采样、化验，还有委托专业机构出具相关的检测报告。超级芦竹示范区于2021年5月进行的种苗种植，当年长江流域发生严重水患，芦竹种苗在6月底到9月份被大水淹没，光照强度已远小于往年。让人欣喜的是11月底至12月初取样之时，同区域的一些芦苇已淹死了，可是超级芦竹仍然能够生长，只是产量有一定影响。

尽管如此，我们化验下来，取样获得以下数据：

1）干基高位热值仍然超过4300大卡（实际上高的有4400，有不同的样品，最高接近5000），跟木屑相当，优于芦苇杆、稻草、麦秆、玉米秆等生物质燃料；

2）芦竹的挥发分较高，超过50%，甚至达到70%多(褐煤接近28%），更容易点火和燃烧，可进一步促进炉内的煤粉燃烧；

3）超级芦竹灰分比较低（芦竹3.9%，褐煤13.7%），有利于降低烟气含尘的浓度；

4）芦竹的干基灰分含量约为6%，而煤粉的灰分一般高达25%。当芦竹掺烧比例为20%时，对应的芦竹灰分占总灰分的比例为2.7%。掺烧芦竹后，总体灰量能够较大幅度下降，因而烟气中的含尘浓度能够较大幅度下降，有利于提高电除尘的效率；

5）芦竹的氯元素含量也较低，在炉膛水冷壁、过热器、再热器等高温烟气区域，在掺烧比例为20%的时候，基本上不需要考虑金属腐蚀问题；

6）芦竹的硫含量也比较低(芦竹0.01%，褐煤0.56%），掺烧芦竹可以有效降低整体燃料当中硫的总量，降低硫对金属壁面的腐蚀，同时还可以降低烟气当中的二氧化硫含量，有效降低脱硫系统的出力。

所以，我们这两个单位，初步认为掺烧芦竹能够提升燃煤机组的性能。

关于掺烧比例的分析，农业类生物质掺烧比例最高达到过35%，国内也有燃煤锅炉掺烧生物质成功应用的案例。芦竹灰的成分测试结果表明，钾含量比较高，约30%；钠元素含量很低；硅的含量很高，最高的超过50%。从样本的灰熔融特性数据看，芦竹的杆、叶、絮混合样本软化温度是1050—1080°C，流动温度是1100—1130°C（有些是外面资料，不是超级芦竹的，属于一般芦竹资料数据），属于易结焦和结灰的燃料。芦竹的结焦特性优于农作物秸秆，比如小稻、玉米、水稻等黄色秸秆，但是不如木材。因此，芦竹灰熔融特性介于林业生物质和农业生物质之间，低于常规煤种的灰熔点。从这个角度初步分析，大比例掺烧，可能会出现锅炉受热面结焦的现象，需要进行锅炉改造。根据国内外燃煤机组掺烧生物质运行的经验，超级芦竹在燃煤锅炉的掺烧比例可以不高于20%的设计情况下，基本不需要进行锅炉改造。国家电投集团通过不同的途径已经实施了芦竹的种植，达到了一定量以后，我们会进行大规模的实验。初步的分析，少量的掺烧实验，与烧秸秆、烧树木一样，不需要担心和太多的检测。如果是低于20%特别是低于10%掺烧，我们有一个初步的测算，即使是按照一亩只有5吨（含水量28%），针对60万机组，需要5.76万亩的种植（掺烧比例20%），这种情况下不改造机组，就直接掺烧，保证掺烧比例低于20%。所以对于这样的种植，我们需要积极做的。

（二）发电企业使用甚至种植超级芦竹，能够减少二氧化碳的增量，甚至直接减少二氧化碳的存量，真正促进零碳、负碳。

发电企业不仅仅是二氧化碳的制造者、大气的污染者，某种意义上讲，火电厂是属于被关停、被限制甚至是逐渐消灭的对象。

（三）减少电力资产损失，维护电网安全

通过先掺烧，甚至进行锅炉改造，用这样的成本来建设火电厂，这就是第三个方面的意义，能够极大程度减少关停燃煤电厂造成的资产损失，保证职工队伍的稳定和就业，同时保证所在地地方的能源供应和经济效益，维护电网的安全稳定，提高发电效率和效益。虽然现在大量上新能源，兰多公司列举了具体的数字来证明度电成本，我们还不讲已经建成的、以万亿为基本单位的火电资产的损失，就算新建新投入，又是一种什么样的投入。如果把它们救过来了，那么不仅仅是资产，也有地方经济，还有就业。过去我们的电力企业，往往在城市周边，有大量的职工就业，可是我们在三北地区，我们上的新能源，基本是无人值班，甚至是无人值守。那么这么多火电厂关停，职工怎么办，地方经济怎么办，电网的经济效益怎么办。我们花那么多钱上新能源，花那么多钱上储能，这都算了，我们还有那些传统产业，用电还行，用氢、用其他的一些新能源形式，还要重新做发动机、发电机、各类动力机械，所有行业又会消耗多少财力、物力，如果这些财力物力节约出来，我们还是可以把火电厂用起来，哪怕锅炉改造，至少发电机组能够用起来了，至少职工就业还是可以稳定的。那么我们节约出来的钱，来种芦竹，乃至加工，没必要做大量的新能源，大量改那些设备、装置，它不光是要做氢能发电机这些设备，它还要改用气、用油驱动的机器。那么用了芦竹以后，我们这种新型能源系统的建设，对这些效益的促进，腾出有限的财力，也能让国家的经济和各个方面的建设得到更好的发展，让各方面的科研得到更好的发展。所以这也是前面一再强调的，超级芦竹对于我国的换道超车、经济发展极具战略意义和经济价值。

文章来源： ​中国经济时报，东方约评，负碳能源