生物質(zhì)能是指可提供能源的有機(jī)物，如農(nóng)業(yè)廢物、家畜排泄和有機(jī)垃圾等，將這些有機(jī)物直燃或高溫化發(fā)醇后可產(chǎn)出甲烷、甲醇、甲酯等，用于發(fā)電或汽車燃料。由于它們生長(zhǎng)過程中可吸收二氧化碳，又利于廢物利用，故歐美國(guó)家多將其作為可再生能源大力發(fā)展。
生物質(zhì)能是能夠直接或間接地通過綠色植物的光合作用，把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能后固定和貯藏在生物體內(nèi)的能量。由綠色植物派生的生物質(zhì)包括：
(a)城市垃圾：工業(yè)、生活和商業(yè)垃圾，全球每年排放100億t；
(b)有機(jī)廢水：工業(yè)廢水和生活污水，全球每年排放4500億t；
(c)糞便、禽、畜糞等，全球每年排放數(shù)百億噸以上：
(d)林業(yè)生物質(zhì)：薪柴、落葉、樹皮、樹根及林業(yè)加工廢棄物等；
(e)農(nóng)業(yè)廢棄物：秸稈、果殼、果核、玉米芯等；
(f)水生植物：藻類、浮萍、水葫蘆、水風(fēng)信子等；
(g)能源植物：生長(zhǎng)迅速，輪伐期短的喬木、灌木和草本植物。
生物質(zhì)能源是僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源，在世界能源總消費(fèi)量中占14%。歐盟規(guī)劃2010年可再生能源比達(dá)12%，每年可替代2000萬t石油，其中80%為成本較低的生物質(zhì)能。瑞典對(duì)廢木材的利用卜分重視，生物質(zhì)比已達(dá)20%．法國(guó)將生物質(zhì)能甲酯化后和柴油并用以替代石油。美國(guó)規(guī)劃2010年生物制品及生物質(zhì)的產(chǎn)量為現(xiàn)在的3倍。生物質(zhì)能比達(dá)10%，主要利用廢木材發(fā)電，利用農(nóng)作物及其廢物制造乙醇，作為汽車燃料等。
1、國(guó)內(nèi)生物質(zhì)能資源利用及生物質(zhì)顆粒燃料研制發(fā)展現(xiàn)狀
按照國(guó)家<新能源和農(nóng)村能源“九五”計(jì)劃及2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)規(guī)劃>和科技部<可持續(xù)發(fā)展科技綱要2001 - 2010>的要求，全國(guó)狠抓環(huán)保能源與農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)合點(diǎn)，以促進(jìn)農(nóng)副產(chǎn)品的有效供給、增加農(nóng)民收入，農(nóng)業(yè)資源開發(fā)利用、資源保護(hù)，提高農(nóng)村用能水平，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境為目的，大力開展生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)和農(nóng)村能源綜合建設(shè)，全國(guó)沼氣建設(shè)持續(xù)保持良好的發(fā)展勢(shì)頭，戶用沼氣池達(dá)到688.7萬戶。兩年增加133.7萬戶，去除報(bào)廢數(shù)，每年實(shí)際遞增6.9%，利用率達(dá)到87%以上，綜合利用戶數(shù)達(dá)到340萬戶。全國(guó)大中型沼氣工程達(dá)到1211. 76處，太陽能熱水器推廣達(dá)1688，91萬m3。太陽灶推廣38. 66萬臺(tái)。太陽房推廣達(dá)1033. 62萬m3。生物質(zhì)能源的有效利用，為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速健康發(fā)展和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整作出了貢獻(xiàn)。
甘肅省的生物質(zhì)能源開發(fā)利用和農(nóng)村能源建設(shè)經(jīng)過20多年的不懈努力，也取得了顯著的成效。全省混用沼氣用，1t累計(jì)達(dá)到6. 2262萬戶，綜合利用3.2435萬戶，總產(chǎn)氣量1898.39萬m3；秸稈氣化4處．供氣戶1340戶，總產(chǎn)氣量20.16萬m3；推廣太陽灶近20萬臺(tái)，太陽能熱水器14萬m3，太陽房40萬m3，日光溫室5萬畝；風(fēng)力發(fā)電機(jī)2832臺(tái)，裝機(jī)481kw;建成微水電站107處，總裝機(jī)2801kw；營(yíng)造薪炭林280萬畝，種植薪草75萬畝，以上節(jié)約和開發(fā)能源量181萬t標(biāo)煤。甘肅有5個(gè)縣列入“八五”國(guó)家實(shí)施的農(nóng)村能源綜合建設(shè)縣，完成25個(gè)大類72個(gè)單項(xiàng)項(xiàng)目，經(jīng)驗(yàn)收各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)定目標(biāo)，綜合建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施為全省農(nóng)村能源建設(shè)提供了經(jīng)驗(yàn)。
但我們必須看到，同生物質(zhì)能開發(fā)利用的先進(jìn)水平相比，甘肅仍有很大差距，處于滯后狀態(tài)。特別是在開展生物質(zhì)顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)能生物質(zhì)顆粒燃料研制及技術(shù)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化生產(chǎn)方面的差距更為明顯。生物質(zhì)利用所面臨的主要問題一是生物質(zhì)在柴灶中直接燃燒是生物質(zhì)能利用最普遍，最簡(jiǎn)單的方式，但這種傳統(tǒng)的生物燃燒方法效率很低，也不方便。秸稈氣化、沼氣發(fā)酵是生物質(zhì)高效和潔凈利用的有效途徑，但因其體積密度、能量密度較小，運(yùn)輸儲(chǔ)存難，費(fèi)用高，大大限制了大型電廠對(duì)生物質(zhì)能的有效利用。二是生物質(zhì)供應(yīng)和價(jià)格不穩(wěn)定。生物質(zhì)由于受季節(jié)因素影響，供應(yīng)不穩(wěn)定，給大規(guī)模工業(yè)利用帶來困難。同時(shí)受播種面積和其他利用方式競(jìng)爭(zhēng)的影響，使生物質(zhì)的價(jià)格不穩(wěn)定，加大了工業(yè)利用的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
2、國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)成型燃料及設(shè)備的研究開發(fā)態(tài)勢(shì)
日本在20世紀(jì)50年代，研制出棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃料設(shè)備；美國(guó)在1976年開發(fā)了生物質(zhì)顆粒及成型燃料設(shè)備；西歐一些國(guó)家在20世紀(jì)70年代已有了沖壓式成型機(jī)、顆粒成型機(jī)及配套的燃料設(shè)備；亞洲一些國(guó)家在20世紀(jì)80年代已建了不少物質(zhì)的質(zhì)固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠并研制出相關(guān)的燃料設(shè)備。日本、美國(guó)及歐洲一些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備已經(jīng)定型，并形成了產(chǎn)業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等領(lǐng)域已普遍推廣應(yīng)用。生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備按規(guī)模可分為：小型爐、木片鍋爐、生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐、秸稈鍋爐、其它燃料鍋爐；按燃料形式可分為：片燒爐、捆燒爐、顆粒層燃爐等。這些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備具有加工工藝合理、專業(yè)化程度高、操作自動(dòng)化程度高、熱效率高、排煙污染小等優(yōu)點(diǎn)。但相對(duì)于我國(guó)存在著價(jià)格高、使用燃料品種單一、易結(jié)渣、電耗高等缺點(diǎn)，不適合于引進(jìn)我國(guó)。東南亞一些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備大多數(shù)為碳化爐與焦炭燃燒爐，直接燃用生物質(zhì)成型燃料的設(shè)備較少，同時(shí)這些燃料設(shè)備存在著加工藝差、專業(yè)化程度低、熱效率低、排煙污染嚴(yán)重、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，燃燒設(shè)備還未定型，還需進(jìn)一步的研究、試驗(yàn)與開發(fā)，這些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料鍋爐也不適合于引進(jìn)我國(guó)。
隨著全球性大氣污染的進(jìn)一步加劇，減少CO2等有害氣體凈排放量已成為世界各國(guó)解決能源與環(huán)境問題的焦點(diǎn)。由于生物質(zhì)成型燃料燃燒CO2的凈排放量基本為0，N02排放量?jī)H為燃煤的1/5，CO2的排放量?jī)H為燃煤的1/10，因此生物質(zhì)成型燃料直接燃用是世界范圍內(nèi)進(jìn)行生物質(zhì)高效、潔凈化利用的一個(gè)有效途徑。
我國(guó)從20世紀(jì)80年代引進(jìn)開發(fā)了螺旋推進(jìn)式秸稈成型機(jī)，近幾年形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。例如，陜西省武功縣輕工機(jī)械廠研制的螺旋推進(jìn)式秸稈成型機(jī)，遼寧省能源研究所研制的顆粒成型機(jī)，南京林產(chǎn)化工研究所研制的多功能成型機(jī)，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院研制的活塞式液壓成型機(jī)，在國(guó)內(nèi)都已形成了產(chǎn)業(yè)化。但國(guó)產(chǎn)成型加工設(shè)備在引進(jìn)及設(shè)計(jì)制造過程中，都不同程度地存在著技術(shù)及工藝方面的問題，這就有待于去深入研究探索、試驗(yàn)、開發(fā)。盡管生物質(zhì)成型設(shè)備還存在著一定的問題，但生物質(zhì)成型燃料已顯示出許多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：
①便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸；
②使用方便、衛(wèi)生：
③燃燒效率高；
④是清潔能源，有利于環(huán)保。因此，生物質(zhì)成型燃料在我國(guó)一些地區(qū)已進(jìn)行批量生產(chǎn)，并形成研究、生產(chǎn)、開發(fā)的良好勢(shì)頭。在我國(guó)未來的能源消耗中，生物質(zhì)成型燃料將占有越來越大的份額。
目前，我國(guó)對(duì)生物質(zhì)成型燃料燃燒所進(jìn)行的基礎(chǔ)理論研究很少，對(duì)生物質(zhì)成型燃料的燃燒機(jī)理及動(dòng)力學(xué)特征研究才剛剛開始，關(guān)于生物質(zhì)成型燃料燃燒理論與數(shù)據(jù)還沒有人系統(tǒng)地提出。關(guān)于生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究也才開始起步。生物質(zhì)能作物的引進(jìn)種植和生物質(zhì)顆料燃料的利用，在我國(guó)尚處于試驗(yàn)研制階段。在包括甘肅在內(nèi)的西北地區(qū)，這項(xiàng)工作還未正式啟動(dòng)，因而先行的試驗(yàn)研究意義重大，是十分必要的。
3、我省開展生物質(zhì)能及顆料燃料的主要研制方向及示范推廣的重要意義
生產(chǎn)顆料燃料往往選擇熱值高，氮硫元素釋放較少的能量作物加工而成。能量作物種植可以為我國(guó)西部退耕區(qū)提供一種切實(shí)可行的經(jīng)營(yíng)模式。退耕還種植能量作物，可保證退耕還林（草）生態(tài)工程措施的推行有經(jīng)濟(jì)上的動(dòng)力。（以目前國(guó)內(nèi)生物質(zhì)顆料燃料生產(chǎn)的成本核算，能量作物原料收購價(jià)格可達(dá)200元／噸。）這樣也使得生物質(zhì)能的生產(chǎn)與防治沙塵暴、水土流失的生態(tài)措施相結(jié)合，將實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境改善和區(qū)域性的生態(tài)環(huán)境措施（沙塵暴及土地退化防治）相結(jié)合。同樣，能量作物開發(fā)也同時(shí)為入侵的90多種雜草的資源化提供了一個(gè)可行的途徑。如果將它們作為能量作物開發(fā)，以地上部的總生物生產(chǎn)量為原料加工為顆料燃料，是一種最粗放的利用方式。因而將入侵雜草作為能量作物開發(fā)利用，是使其資源化的最現(xiàn)實(shí)的途徑之一。對(duì)甘肅省來說，在生物質(zhì)能及顆料燃料的開發(fā)利用方面應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究，主要應(yīng)開展以下幾方面的工作：
1．引進(jìn)、篩選甘肅主要退耕區(qū)適宜種植的，具有固土、固沙、涵水等生態(tài)功能的能量作物種類，以最大限度地兼顧退耕還林（草）生態(tài)建設(shè)工程的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，確定能量作物的合理種植模式和收獲體制。
2．深入開展基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。研究課題主要包括：各種生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)與發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合；經(jīng)濟(jì)上可行的生物質(zhì)熱氣化生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)和工藝；沼氣發(fā)酵殘留物利用機(jī)理和生物活性物質(zhì)研究及商品化開發(fā)；速生、高效、富含碳?xì)浠衔锏闹参镂锓N（包括植物、藻類和水生植物等）選育及推廣示范；植物油脂的改性及相關(guān)性能試驗(yàn)；垃圾能源的規(guī)模化利用與示范推廣；利用有機(jī)廢水的微生物發(fā)酵制氫（菌種優(yōu)化、選育工藝和裝置等）；生物質(zhì)熱解液化的實(shí)用化技術(shù)；沼氣和熱解氣化的集中供氣系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)等等。
3．設(shè)計(jì)生產(chǎn)低污染排放、高熱效率、多用途（取暖、燒水、炊事等）及低造價(jià)的生物質(zhì)能生物質(zhì)顆粒燃料燃燒爐具。
4．制訂能量作物的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估體系。生物質(zhì)生物質(zhì)顆粒燃料的研制與開發(fā)利用具有明顯的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。
5．把利用農(nóng)業(yè)廢棄資源與當(dāng)前農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整結(jié)合起來。農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)之一是發(fā)展優(yōu)質(zhì)、專用、無公害農(nóng)產(chǎn)品，全面提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。大力發(fā)展農(nóng)村可再生能源技術(shù)，可促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。
4、對(duì)我省開展生物質(zhì)能生物質(zhì)顆粒燃料研制與示范推廣工作的意見建議
為此，我們建議省上能夠?qū)ι镔|(zhì)能生物質(zhì)顆粒燃料的研制推廣工作給予高度的重視，在政策、項(xiàng)目和資金上給予支持、指導(dǎo)和推動(dòng)，使這一有利于國(guó)計(jì)民生、有利于解決全球所面臨的生態(tài)危機(jī)、具重大戰(zhàn)略意義的能源開發(fā)工作能夠盡快啟動(dòng)。
4.1繼續(xù)增強(qiáng)國(guó)家和省上的政策支持
目前國(guó)內(nèi)生物質(zhì)資源開發(fā)利用的成本一般比較高，因此僅靠市場(chǎng)機(jī)制來進(jìn)行調(diào)控和發(fā)展是不大現(xiàn)實(shí)的，還得依賴國(guó)家和省上政策的支持，包括：戰(zhàn)略上制定中、長(zhǎng)期生物質(zhì)能的發(fā)展規(guī)劃：給予發(fā)展生物質(zhì)能以優(yōu)惠貸款、延長(zhǎng)還貸期、降低貸款利率、減少稅種、降低稅率等：對(duì)投資、生產(chǎn)和使用生物燃料的企業(yè)補(bǔ)貼資助：建立合理高效的管理機(jī)制等等。
4.2深人開展基礎(chǔ)和應(yīng)用轉(zhuǎn)化研究
21世紀(jì)生物質(zhì)能利用前景十分廣闊，但真正實(shí)際應(yīng)用還取決于生物質(zhì)的各種轉(zhuǎn)化利用技術(shù)能否突破，研究課題主要包括：各種生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)與發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合；經(jīng)濟(jì)上可行的生物質(zhì)熱氣化生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)和工藝；沼氣發(fā)酵殘留物利用機(jī)理和生物活性物質(zhì)研究及商品化開發(fā)；速生、高效、富含碳?xì)浠衔锏闹参镂锓N選育及推廣示范；植物油脂的改性及相關(guān)性能試驗(yàn)；垃圾能源的規(guī)模化利用與示范推廣；利用有機(jī)廢水的微生物發(fā)酵制氫（菌種優(yōu)化、選育工藝和裝置等）；生物質(zhì)熱解液化的實(shí)用化技術(shù)；沼氣和熱解氣化的集中供氣系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)等等。
4.3進(jìn)一步加大宣傳力度
提高國(guó)民的能源危機(jī)和環(huán)境意識(shí)，加強(qiáng)國(guó)民對(duì)生物質(zhì)能等新的可再生能源的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也要加大以生物質(zhì)資源為基礎(chǔ)的開發(fā)項(xiàng)目的市場(chǎng)開發(fā)力度，充分挖掘其潛力。
4.4把利用農(nóng)業(yè)廢棄資源與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整結(jié)合起來
農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)之一是發(fā)展優(yōu)質(zhì)、專用、無公害農(nóng)產(chǎn)品，全面提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。大力發(fā)展農(nóng)村可再生能源技術(shù)，可促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明：富通新能源木屑顆粒機(jī)www.ac12313.com
