不知道大家有没有在某短视频APP上刷到这样的视频：农民伯伯在质疑秸秆还田，因为还田的秸秆成为了一些害虫的温床……

　　秸秆还田的病虫害问题，主要原因是秸秆里本身有虫卵以及秸秆没有很好的粉碎，大量秸秆没能及时在土壤中分解。而秸秆在土壤中的分解速度会受到气候、土壤、水分、粉碎加工条件等的影响。

　　这与我国的经济发展与生活质量提升有关。在几十年前，我们国家还非常穷困，大部分人口为农村人口，人们的生活就是围绕着柴、米、油、盐转，而秸秆在这里就主要扮演了“柴”这个角色。每次收完粮食后，芒果体育我们的农民伯伯们都会把秸秆收集起来，用作生火做饭的燃料。后来我们经济发展了，许多农村人口进了城，此外很多农村都通上了电，用上了天然气、液化气等燃料代替了秸秆，导致秸秆大量堆积。为了处理这些秸秆，人们开始大量集中露天燃烧秸秆，产生了大量烟尘，严重污染了空气环境，危害了人们的身体健康。这里不得不提一下，我国每年农作物秸秆产量十分巨大，理论上有10亿吨左右，占全世界秸秆产量的1/5左右，如此大的数量，燃烧产生的烟尘可以想象对环境影响有多大。

　　后来，我们的科研工作者发现可以以直接粉碎回田的方式处理秸秆，这样不仅可以解决空气污染的问题，还有利于提升土壤肥力。目前，我国用于回田的秸秆占我国总秸秆产量的60%左右。

　　但是旧问题的解决，也导致了新问题的产生。每年如此巨量的回田量，并不能保证秸秆百分百及时转化为生物碳固定在土壤中，还有引发病虫害的风险........

　　为推动双碳目标的实现，我国近年来大力推动可再生能源的建设，如风电、光电、水电等，其中光电的建设尤为出众。2013年，我国光伏累积装机容量19.42GW，2021年，我国的光伏累积装机容量达到了307.76GW。为实现双碳目标，在2030年风光总装机容量需要达到1200GW。芒果体育考虑到我国经济发展与用电需求增加，若只是风光替代，在2060年实现碳中和目标则总装机容量需要达到9800GW，约为目前全国发电总装机容量的4倍。但是，限制风电光电推广的一个重大的问题是发电不平稳。随着风电光电的装机规模不断增大，电网波峰与波谷也就越大，供电也就越发不平稳，对生产生活的影响也就越大。因此，开发新型储能技术、进行削峰补谷也就越发重要。

　　目前，主要的储能技术有电化学储能、电磁储能、物理储能。其中电化学储能有电池储能、电解水制备绿氢等，电磁储能有超导储能与超级电容器等；物理储能有重力储能、压缩空气储能、飞轮储能等。八仙过海，各显神通，各种储能技术都有其优缺点，但是，在目前的储能技术中，作为重力储能的一种，抽水储能占据了绝对的主导地位。2021年，我国的抽水储能装机容量达到37.57GW，占全部储能装机容量的86.6%。但是，抽水储能对选址条件要求比较严格，因此其在未来的发展空间也有一定局限性。

　　近年来，重力块储能作为一种解决可再生能源间歇性问题的技术逐渐兴起，通过配备滑轮和重力块，电力过剩时将重力块升至一定高度，从而将电能转换为势能进行存储；在需要电力时，系统再逐次下放重力块，将重力势能通过发电机转化为电能。

　　2018年，瑞士Energy Vault公司布局吊塔式重力储能技术，即通过吊装重物块将电能转化为重力势能进行存储。2021年该公司推出了第二代框架式重力储能系统EVx平台。次年，我国企业中国天楹引进该技术，首次在国内布局重力块储能技术，建设全球首个100MW·h重力储能示范项目。重力块储能技术对地址条件要求较小，具有较大的推广潜力，但目前主要的问题之一是整个系统投入成本较大，相比于其他储能技术而言，综合成本优势不够明显。

　　图8 中国天楹100MW重力储能项目（重力塔长宽高为110m×120m×147m）

　　目前，人类向大气排放二氧化碳的速度超过了自然界从大气中固定二氧化碳的速度，尽管我们在尽力抑制排放速度、增加固定速度，但前者仍旧显著高于后者。

　　大家可以联想水池，水龙头出水往水池里蓄水，排水口打开往外排水，当出水量大于排水量，水池里的水就会越来越多，最后溢出。把这里的水替换成二氧化碳，水池替换成大气，就是我们目前的境遇。

　　阻止水池中的水溢出的最好办法当然是用勺子将水从水池中舀出，对应大气中的二氧化碳，就是要采用负碳技术，将碳从空气中固定储存起来，我们今天的主角——秸秆，就是一个不错的选择。

　　前文弯弯绕绕，我们正式进入主题。为了减小大气中碳“溢出”的压力，我们人工建立一个巨大的“碳池”，利用秸秆将大气中的碳封存在“碳池”中。但仅仅是将封存着碳的秸秆堆积在仓库中，并不能很好地发挥它的作用，我们不妨大胆假设，进一步“压榨”秸秆的价值，将秸秆与重力储能结合，这就是我们的“碳池”计划。

　　简单而言，就是将我们每年产生的秸秆大部分回收起来，制备成重力块，用于重力储能，同时秸秆可以起到对碳的捕集封存作用，储能与碳汇两不误。

　　对重物块进行一个简单的成本分析，设重物块长宽高为16m×3m×2m，容积96m³，设致密秸秆密度为1t/m³，秸秆100元/t，则重物块可储存96t秸秆。设重物块由钢铁结构包覆，单箱耗材8t钢铁左右。则基本质料成本在5万元/块左右，平均下来，单位质量秸秆储存成本在500元/吨左右。进一步考虑到钢材可回收，单位质量秸秆储存成本为300元/吨左右。此外，考虑到储存周期内，如果能够参与碳交易，单位质量秸秆储存成本可以降低至200元/t。最后再考虑到储存的秸秆在未来在利用，如发电（已知每吨秸秆发电1500度左右）。因此从长期考虑，其单位秸秆储存成本为负。即仅从质料上来说，制备重力块就可以获得正收益。

　　对重力储能系统的简单设想，如果在整个储能系统中，重力块的平均提升高度为200m，则单块储能可以达到57.8kW·h。若在整个系统中布局60万个重力块，则整个系统的储能规模将达到34GW·h，约为我国当前抽水储能规模的总和，约为我国当前光电总装机规模的1/10。在该系统中，将储存近6千万吨的秸秆，换算成二氧化碳储量约6500万吨。如果每年建立10个该系统，就将实现每年储碳6.5亿吨，四十年后，“碳池”容量将达到260亿吨，显著减轻大气碳溢出风险。届时，整个储能容量也将达到13.6G kW·h，除用于调峰之外，已经可以运用于中长期的储能了。

　　时间线拉长的话，制备秸秆重力块能赚钱！！秸秆重力块能显著减轻大气碳溢出风险！！秸秆重力块能用于中长期储能！！

　　当然这个想法还面临着许多问题，例如秸秆如何能够长时间储存，重力快储能技术还不成熟。在发展过程中，还需要对“碳池”进行一个更为综合的利用，形成“碳池”建设驱动力，减轻“碳池”建设成本，发挥“碳池”经济效益。

　　以上便是“碳池”计划的由来与简介啦，联系到目前的生产建设，该计划显得有些宏大。但是，不管怎么说，“碳池”计划在目前的工程上具有一定的可行性，在减少碳排放上具有一定意义，但经济上的可行性值得商榷。

　　a：首先目前风生水起的“碳交易”将不只是一个数字，而是实实在在的硬通货。

　　c：再然后，“碳池”计划无疑是一个非常宏大的工程，可以为社会带来大量的就业岗位。

　　d：最后，“碳池”计划也可能会导致全球碳储存的争夺，加速全球碳中和时代的到来。

　　最后，关于“碳池”计划是否具有可行性，欢迎大家发表自己的看法，小编在评论区等你～

　　[1] 杨传文,邢帆,朱建春,李荣华,张增强.中国秸秆资源的时空分布、利用现状与碳减排潜力[J].环境科学,2023,44(02):1149-1162.

　　[2] 周治.我国农业秸秆高值化利用现状与困境分析[J].中国农业科技导报,2021,23(02):9-16.

　　[3] 考拉看看.未来 碳中和与人类能源第一主角[M].中国人民大学出版社,2022.

　　[4] 丁涛，宋马林等著.中国推进“双碳”目标[M].经济科学出版社,2022.

　　[6] 经济学家圈.碳中和的逻辑 20位国内外一线专家深度解读碳中和[M],中国经济出版社.2022.

　　[8] 王玉莹,杨晓斌,陈君青等.新型重力储能的原理效率及其选材选址分析[J].工程研究——跨学科视野中的工程,2023,15(03):193-203.