2亿亩种植,就可以顶替现在全国3000亿立方米天然气用量。”
而且,这种超级芦竹在年降雨量500毫米以上地区的边际土地、荒坡、滩涂、盐碱地都可以种植,一年能长6、7米高,可以年年收割,旺产期达20年。
近期,中国石灰产业学会对这一技术进行了深度了解,在这里和大家重点讲述一下。
其中,根据2023年08月03日《中国经济时报》报道:
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。
原国家林业局总工程师、中国林业产业联合会常务副会长封加平在该报道中详细介绍到:
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。而且还可以实现保障国家能源安低成本实现碳中和以及有效治理土地污染的目的。尤其是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。
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。
五、生物质在石灰产业的应用前景展望
目前,国内的木材下脚料及林木下脚料等高热值生物质燃料价格与本文所述的超级芦竹价格基本相同,热值也比较接近。我们可以按照超级芦竹的热值为4200—4600大卡计算,价格按照超级芦竹捆料350元/吨、颗粒800元/吨计算,生产一吨石灰需要200kg左右,使用捆料时燃料直接成本仅为70元,使用颗粒料时为160元,所以,无论采用木材下脚料或者超级芦竹与其它能源相比,都极具成本优势。
而且从唐山金泉冶化科技产业有限公司推出的“生物质燃料联产石灰”系列技术生产工艺来看,主要是采用生物质气汽化生产和生物质粉喷吹生产石灰,燃料均采用原生态生物质原料破碎后使用,不使用压缩生产的颗粒料。从这一点来看,刨除生物质捆料采集或收购时可能含有20—30%左右水分等因素,干基燃料吨灰成本也可以控制在100元左右。与目前采用无烟煤块状燃料价格约1200元左右、吨灰燃料成本180—200元相比,燃料成本可降低近50%。
目前,随着唐山金泉冶化科技产业集团旗下“唐山金泉冶化科技产业有限公司”、“唐山金泉成套设备有限公司”等单位推出的“中心烧嘴式单膛石灰竖窑”、“ZGS外支撑式混喷双燃双膛石灰窑”等技术的不断完善和提升,已经具备了生物质气化燃烧生产石灰、生物质粉喷吹生产石灰、生物质粉与煤粉气煤双燃生产石灰、生物质与天然气联产石灰等关键技术的生产应用,随着目前在国内及国外的示范项目的推进和实施,石灰产业的一场“
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