12,000座廢棄煤礦的地下空間,能不能種菜:這本帳要從電價那一欄算起
太原理工大學團隊提議利用逾1.2萬座廢棄煤礦的地下空間開展農業試驗,本文從成本結構與電力定價角度拆解這本帳由誰支付。
2026年9月11日,奇客Solidot轉述了《中國礦業》期刊上一篇論文的核心主張:太原理工大學與山西省煤基資源綠色高效開發工程中心的研究人員提議,利用中國各地逾12,000座廢棄煤礦的地下空間開展農業試驗。論文發布於期刊之後,經ScienceAlert等海外媒體轉報,近期又重新進入中文科技圈的討論視野。
這個提議的賣點與痛點都寫在明面上。賣點是地下環境可控:不受天氣波動、氣候變化與自然災害影響,光、熱、水、氣、碳等要素可以獨立供給與精準調控。痛點則更直接:地下沒有陽光,也沒有降雨,一切都要靠外部輸入。換句話說,這不是一個「有沒有地方種」的問題,而是一個「每一單位產出的成本由哪幾欄構成」的問題。本文便從成本結構的角度,把這本帳攤開來看。
先看資產存量:12,000座礦井是沉沒成本還是免費倉庫
研究人員給出的底數是逾12,000座廢棄煤礦。這個數字的意義在於,它代表一筆已經支付完畢的工程資本:豎井、巷道、通風系統、排水系統、供電線路,以及地面配套的道路與變電設施。在傳統礦業會計裡,這些資產在礦井關閉後多已計提折舊完畢,剩下的名目是復墾與閉坑的環境負債,而非可營運資產。
論文的提議本質上是把這筆負債欄位重新翻成資產欄位。研究團隊評估後認為,在圍巖穩定性滿足工程要求、通風與排水系統完善、安全監測體系健全的條件下,煤礦地下空間具備構建農業實驗單元的工程基礎。這句話裡的三個前置條件,恰好對應三筆不小的改造支出:圍巖加固、通風排水翻新、安全監測佈建。研究文獻中對煤礦地下空間再利用(儲能、資料中心、菌菇種植等)的評估普遍指出,閉坑礦井的巷道狀態差異極大,符合直接利用條件者僅為一部分。
換言之,12,000座是存量,可用量要打折。這與我們先前在光伏電站與鳥類多樣性的外部成本分析中看到的邏輯相似:土地的帳面可得性,和扣除工程與環境約束後的有效可得性,往往是兩個數字。
成本結構拆解:光照是最大的單一成本項
植物工廠與垂直農業的商業帳,全球已經算過好幾輪。行業經驗數字大致是:人工光照的電力成本,通常佔全生命週期營運成本的30%到50%,視電價與作物種類而定;每平方米種植面的LED裝置與環境控制設備資本支出,一般在數百至上千美元等值區間。地下場景把這套結構推向極端:地面溫室至少還能免費拿到部分散射光與熱,礦井裡兩者都歸零。
論文對此的回應是兩條技術路線。其一是人工光源與環境調控系統,實現關鍵要素的獨立供給,這是成本,不是免費的可控性。其二是地熱能:研究人員指出,廢棄煤礦所在的地質條件可將地熱作為可持續熱源,且溫室氣體排放遠低於傳統能源。這一條確實動到了成本表:在熱能佔營運支出可觀比重的密閉農業場景裡,若礦井地熱可低成本取用,熱這一欄的邊際成本可以大幅壓低。
但光照那一欄沒有替代方案。LED電價決定了地下農業的單位成本天花板,而煤礦所在的山西、內蒙古等地,恰好是中國工業電價最低的區域之一。以官方目錄電價與電力交易市場公開資料估算,山西大工業用電價格長期處於全國偏低水位,這是地下農業提案在地理上成立的前提:沒有便宜電,這本帳在任何地方都算不過來。
影響推演:誰受惠、誰承壓
短期看,這個提議的性質是實驗,而非商業投產。論文使用的措辭是「農業實驗模式」與「實驗單元」,定位於科學研究與工程驗證,服務對象是極端與封閉環境農業的需求場景,例如極地、太空、地下設施的食物自給研究。這個需求分層很清楚:先有科研預算,再談商業化。
若進入試點,受惠方向有三個層次。第一層是煤礦所在地的工程與設備供應商:巷道加固、通風改造、LED植物照明、環境控制系統,都是確定的採購項目。第二層是山西等煤炭大省的地方政府,廢棄礦井從閉坑負債轉為再利用試點,可部分緩解復墾財政壓力。第三層是封閉環境農業(CEA)的技術鏈,礦井提供了低成本的大量試驗空間。
承壓方向同樣具體。其一是經濟性天花板:在同樣的電價下,地面植物工廠的建設與運維成本結構優於地下,地下方案要在帳上成立,必須依靠地熱、免租金土地與既有基礎設施三項紅利疊加,缺一項就可能虧損。其二是安全監管成本:煤礦瓦斯、地下水與圍巖風險的長期監測,是地面農業完全沒有的一欄支出,且屬於不可壓縮的剛性成本。其三是與替代用途的競爭:廢棄礦井空間同時被評估用於壓縮空氣儲能、抽水蓄能與資料中心,這些用途的單位空間產值普遍高於種菜,空間配置的最終定價權取決於哪種用途的現金流更強。
收束判斷
這篇論文的價值,在於它把一筆龐大的沉沒工程資產重新放回了討論桌上,並給出了工程可行性的一套評估框架,而非一份商業計畫書。12,000座廢棄煤礦提供的空間規模是真實的,地熱與低電價的組合是這個提案在山西成立的必要條件,而光照電費與安全監測兩欄剛性支出,決定了它中期內更可能停留在實驗與特殊場景,而非與地面農業在同一張成本表上競爭。真正值得追蹤的下一個數字,是首批試點單位的每平方米資本支出與每公斤產出的電力成本;屆時,這本帳才能從工程論文走進財務模型。
主題