走向实体经济的竹产业:要绿水青山 也要行稳致远

作者: 熊伟
山东临沂厂区
管道样品
竹缠绕地下综合管廊
山东临沂工厂发车
    中国能源可持续发展的主要方向是绿色低碳。在这个前提下,能源可持续发展首先要进行结构调整,进行能源技术革命,要符合绿色发展的理念,在发展的前提下尽可能的保护,坚持正确绿色的发展道路。而绿色清洁的竹产业是破题的上佳选择,国家林业局竹缠绕复合材料工程技术研究中心主任叶柃表示,以管代渠是一个较好的节水方法之一。“我们希望可持续发展,资源的获取,最好是低能耗或者是无能耗,目前竹材质能做到这一点。”
    竹产业正磨砺前行。2016年12月14日,国家林业局竹缠绕复合材料工程技术研究中心与国际竹藤组织协议设立专项资金,共同开展与竹子特别是竹缠绕复合材料有关的开发、示范、培训与交流活动。国际竹藤组织总干事费翰思表示,竹缠绕复合材料技术潜力巨大,是推动世界竹产业发展的关键技术之一,其应用与推广将大大提升竹子作为新世纪材料的价值,对包括中国在内的广大产竹国家(其中大部分为发展中国家)的竹产业发展产生重要影响。“希望通过与ERCBWC的合作,推动竹缠绕技术在世界范围内的应用与推广。”浙江林业厅技术负责人介绍道。“浙江拥有丰富的林竹业经验,竹缠绕复合材料从浙江发展起来也有其优势。”他认为,竹产业潜力巨大,并且在产业阶段已经有了进展。“希望关注竹产业的资本方多多投入到这个新兴环保领域来,让这个产业早日成为实至名归的千亿市场。”
    
环保低碳 竹缠绕创新技术横空出世

    控制化石能源消耗、减少温室气体排放、寻找可再生清洁能源已是全世界共识。“十三五”规划中强调能源的低碳化发展,并首次将生态文明建设列入五年规划之中。为了控制对环境的人为破坏,全世界一直在探索更清洁、更实用的新材料,这时竹材料映入了人们的眼中。竹类植物千姿百态,中国就有竹类植物35个属,400余种。中国工程院院士张齐生指出,出现雾霾的重要原因,是过去这些年我们理念重视不够,取的太多,给的太少,所以森林的覆盖率有所下降,而竹子只要我们科学的经营它就会永续的利用,不会破坏生态环境,是一种十足的环保产品。
    在控制全球气候变暖的过程中,竹子为人类做出了重要的贡献。一公顷的毛竹林,每年固碳能力大概是5.90吨,是杉木林的1.46倍,也是阔叶林的1.33倍,比他们的固土效果更好。一棵茂竹可固土6立方米,固土能力是松树的1.6倍,杉木的1.2倍。一公顷竹林的一昼夜能分泌30公斤杀菌素,能够吸收1050公斤二氧化碳,能释放720公斤氧化,竹叶吸附灰尘的能力平均为4.0~80.克/平方米。一年可吸附灰尘900吨,吸收2.25吨有毒的二氧化碳气体,和其他植物一样,可以消耗声能,为人类提供宁静舒适的环境。
    由此,浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司(以下简称“浙江鑫宙”)和国际竹藤中心联合研发的竹缠绕复合管应运而生,集创新性、科技性、可持续性、节能减排、生态效益、经济效益和社会效益于一身,是竹子加工行业的革命性创新项目,发展前景不可估量。竹缠绕复合技术是由国内企业与国际竹藤中心共同研发的一项具有自主产权和战略意义的新兴技术,是全球首项可产业化的新型生物基管道技术,该技术的产业化将使我国大量闲置的竹资源都有了用武之地。

日行渐远 竹产品进入实体经济

    发展的问题最终还要依靠科技创新来解决。在费翰思看来,“竹缠绕复合材料技术表面上看像传统技术,但实际上利用竹子纤维做复合材料是一项不可思议的创新”。他认为,能代替其他不可再生能源材料,说明竹子有着优良特性,而复合材料技术恰恰就把这种特性挖掘出来了。
    为了更好的应用这一技术,国家林业局批准浙江鑫宙组建“竹缠绕复合材料工程技术研究中心”,这是国家林业局首次将工程技术研究中心设立在民营企业。对此,相关负责人表示肯定:“企业是创新的主体,是创新的活力所在。支持民企设立竹研究中心可进一步加强研发和创新,使得‘中国创造’的产品得到更好的应用和推广。”
    “竹缠绕复合材料”作为一种新型生物基材料。竹材与树脂是竹缠绕复合管的主要组成部分,有分散应力和适应输送各种介质的作用,比如有腐蚀性的介质或饮用水等。与塑料管、玻璃钢管、水泥管等非金属管道相比,竹缠绕复合管的耐温性、抗腐蚀性和抗冻胀性能优势明显。在原有的玻璃钢管、塑料管可使用的环境中,竹缠绕复合管均可使用。其性能相对于传统的管道而言,除了上述优势外,还拥有重量更轻,安装更方便,使用寿命更长的优势。
    叶柃以我国三层以下的“缠绕竹屋”为例,农村住家约2亿户,按每户200平方米计算,共需30亿吨竹缠绕材料,按30年全部换成缠绕竹屋,每年需要1亿吨竹缠绕材料。缠绕竹屋除抗震保温等优点外,和传统建筑相比,平均成本下降20%~40%,建造时间从60~90天缩短到一天。同时,每年可节约钢材2亿吨,节约水泥10亿吨,节约砖头3300亿块,节能减排效果更不可计量。相关数据统计,以每年生产1000万吨竹缠绕复合管计算,与螺旋焊管相比,竹缠绕复合管可以节约粗钢4505万吨,进而实现二氧化碳减排3063万吨;同时,由于竹缠绕复合管生产全过程能耗更低,与螺旋焊管相比,生产1000万吨竹缠绕复合管,可以节约管道生产能耗2281万吨标准煤,相应可减排二氧化碳5223万吨。
    该技术主要负责人叶柃回忆道:“这项研究历经十年,从2015年9月份开始投入产业化应用,如今已经得到国家部门和行业的高度认可。”目前,位于湖北襄阳、山东临沂、内蒙古乌海的三个产业化基地已经建成投产,福建永定、河南洛宁、广西玉林的产业化基地也在建设中。
“竹管道的成本优势非常明显,对比传统的压力管,成本最起码下降30%以上,甚至下降70%,是塑料管的1/3还不到。”叶柃认为,竹产业的发展不应全靠政府,企业要自己做产业联盟,发展产业基金做好大量资金储备。
    
负重前行 推广实践竹产业也在着力

    竹缠绕技术的另一个重要实践领域是地下管廊。发展竹缠绕复合管道完全符合新的发展理念,关键是要采取实实在在的措施,加以落实。发展低碳城市最重要的就是要推行低碳技术和低碳材料,竹缠绕复合管道不仅采用了低碳技术,是一种优质的低碳材料,而且还具有固碳功能,在低碳城市建设中应当成为一种优先选项。
    地下综合管廊于19世纪起源于欧洲。1958年,北京建设了全国第一条地下综合管廊。21世纪初,北京、上海、广州等城市结合重点建设探索建设地下综合管廊。近年来,国务院研究制定了推进城市地下综合管廊建设的指导意见,进一步明确了推进城市地下综合管廊建设的总体要求。2015年,住房城乡建设部印发了《城市地下综合管廊工程规划编制指导》,修订发布了《城市综合管廊工程技术规范》,制定发布了《城市综合管廊工程投资估算指标》(试行)。下一步措施是,编制专项规划,建立项目库。会同有关部门和国家开发银行共同建立地下综合管廊建设项目库,明确5年滚动项目规划和年度建设计划,优先支持成熟的项目。
    管廊,就是地下城市管道综合走廊,即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯,燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。地下综合管廊系统不仅解决了城市交通拥堵问题,还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。此外,该系统还具有一定的防震减灾作用。为推进城市市政工程现代化发展,国务院高度重视推进地下综合管廊建设,积极鼓励在管廊建设中应用新技术、新材料。竹缠绕复合管道是竹基复合材料的成熟产品,与传统管材相比,节能减排优势明显。各种管道单位长度的生产全过程能耗(管径为1000毫米),按照到2020年竹缠绕复合管产量达到1000万吨计算,如果全部替代焊接焊管,可以替代3360万吨焊接钢管,由此可以替代粗钢4500万吨,可以节约7200万吨铁矿石的使用,实现二氧化碳减排8300万吨。
    无独有偶,竹产业也引起了中国铁建股份有限公司的高度合作兴趣。中国铁建股份有限公司副总裁夏国斌表示,在我国以管代渠和城市建设的管廊工程蓝海中,对竹技术产品有巨大的市场需求,中国铁建看好竹缠绕复合管这一新型材料在国内外基础设施建设的市场容量,在融合创新领域也具有巨大的市场前景。据了解,竹缠绕复合管道已经在湖北襄樊、山东临沂等地建立了加工基地,并在湖北、山东、新疆、黑龙江用于水利工程建设;竹管廊计划年内进行示范工程铺设;高铁车厢也在试验中。
    竹缠绕复合管道既有全方位的绿色产业元素,又有良好的性价比优势,在国家推动的绿色转型过程中,产业市场化推进速度令人瞩目。中国每年需要管道1亿吨(不包括水泥管),竹缠绕复合管道理论上可以替代其中50%的需求量;城市综合管廊每年建设8000公里;高铁车厢、大型储罐、军工产品、电线杆等产品需求量巨大,竹基复合材料产业将会是一个产值达数千亿美元的新兴产业。随着竹缠绕复合管道应用市场的迅速拓展,竹管廊、竹高铁车厢、竹贮罐等新型竹缠绕复合材料产品将陆续投放市场。
“高铁车厢是一个‘小目标’,车身研制完全没有问题。”叶柃认为,目前唯一的问题就是没有标准,不过他对这个行业信心满满。“这是一个空白的领域,先有企业实践,再出企业标准,进而延伸为国家标准是可行的。”
    竹产业将在“一带一路”国家战略中发挥重大作用。业内人士指出,通过输出技术和装备,利用当地的竹资源和劳动力,生产当地需要的管道、电线杆等产品,支援当地建设,为“一带一路”国家战略注入高科技元素。
    同时,国家也鼓励管廊建设由企业投资建设和运营管理,推广运用政府和社会资本合作(PPP)模式。住建部提出,鼓励由企业投资建设和运营管理地下综合管廊。创新投融资模式,推广运用政府和社会资本合作(PPP模式),通过特许经营、投资补贴、贷款贴息等形式,鼓励社会资本组建项目公司参与城市地下综合管廊建设和运营管理,优化合同管理,确保项目合理稳定回报。优先鼓励入廊管线单位共同组建或与社会资本合作组建股份制公司,或在城市人民政府指导下组成地下综合管廊业主委员会,公开招标选择建设和运营管理单位。积极培育大型专业化地下综合管廊建设和运营管理企业,支持企业跨地区开展业务,提供系统、规范的服务。叶柃表示:“竹管廊作为迎合国家要求的新材料产品,也会积极探索PPP模式的应用,也希望行业内的投资者早日熟悉竹材料,社会携手一起打造环保低碳的竹管廊。”
    (图文/熊伟)

链接·

    浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司由技术发明人和中金、赛伯乐等资本共同投资组建,是目前全球唯一一家专业从事竹缠绕复合材料的研发和成果转化的研发型高科技企业。
    研发团队自2007年起,经过坚持不懈地努力发明了以竹子为基材、以树脂为胶黏剂、采用缠绕工艺加工成型的竹缠绕复合材料,突破了人类几千年来对竹子应用的传统认知,拉开了传统竹产业革命的帷幕。竹缠绕复合材料技术可以广泛应用于管道、管廊、容器、交通工具、军工产品等多个领域。
    竹缠绕复合材料引领全球竹产业发展的新潮流,完全符合建设资源节约型、环境友好型社会的发展理念,对全球节能减碳目标的实现、生态文明建设以及能源消费革命的推动具有重大意义。
    为了加快竹缠绕产业的发展,由国家林业局牵头,与相关部委联合组建了“竹缠绕产业创新联盟”,规划设立多个示范园区,发起产业基金,设计全球专利保护系统,组织编制各种产品标准及规范,在全国范围内选择符合条件的企业实现产业绿色转型,将竹缠绕复合材料产业化推向纵深发展。
    竹缠绕复合管产业化进程正按照国家林业局编制的《竹缠绕复合材料发展规划(2014-2020年)》稳步发展。
    公司与国际竹藤中心联合组建的“国家林业局竹缠绕复合材料工程技术研究中心”已于2016年5月经批准成立,目前正在建设阶段。研究中心的建立,将凝聚行业人才,加快科技创新,加强竹缠绕复合材料产业发展关键共性技术的工程化研发,加快竹缠绕科技成果的集成示范与应用,推进竹缠绕产业快速、稳步发展。