發(fā)布時間：2023-11-08 10:17:43
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的生物燃料的特點樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞 密集烘烤；RF-3型生物質(zhì)壓塊反燒爐；應(yīng)用效果
中圖分類號 S226.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）14-0198-01
RF-3型生物質(zhì)壓塊反燒爐由河北奧科瑞豐生物質(zhì)技術(shù)有限公司生產(chǎn)，2012年烘烤季節(jié)在費縣上冶煙站進行了烘烤試驗，同年12月在改進完善的基礎(chǔ)上，在莒南縣相溝鄉(xiāng)王祥社區(qū)烘烤工場進行了空載試驗，2013年臨沂煙區(qū)推廣應(yīng)用200套?，F(xiàn)總結(jié)其特點、使用情況，并提出改進領(lǐng)域和工作思路，以供參考。
1 主要特點
1.1 工作原理
RF-3型生物質(zhì)壓塊反燒爐采用生物質(zhì)壓塊燃料半氣化燃燒技術(shù)，點火容易，升溫快，點火5 min即能達到理想燃燒狀態(tài)，并可根據(jù)烘烤曲線控制火力，穩(wěn)溫時小火燃燒，燃燒充分，無黑煙[1]。
1.2 基本結(jié)構(gòu)
RF-3型生物質(zhì)壓塊反燒爐外觀結(jié)構(gòu)具體如圖1所示。
1.3 主要特點
1.3.1 著火溫度低。使用的生物質(zhì)壓塊的著火點低，一般溫度為300 ℃左右。一張報紙即可引燃，點火方便。
1.3.2 節(jié)能效果明顯。使用秸稈壓塊做燃料，每爐次代替燃煤750 kg以上，節(jié)能、降本效果明顯[2-3]。
1.3.3 減排效果顯著。該爐采用氣化燃燒技術(shù)，燃料燃燒充分，幾乎不產(chǎn)生煙氣、粉塵、焦油，減少了大氣污染。另外，由于普通燃煤的含硫量在2%左右，而生物質(zhì)原料的含硫量在0.1%以下，遠遠低于燃煤的含硫量，經(jīng)測定，二氧化硫排放量低于國家標準2/3以上。同時，由于燃燒排放的二氧化碳被植物生長過程再次吸收，基本實現(xiàn)了燃燒過程中溫室氣體的零排放。
1.3.4 熱量利用率更高。該爐的散熱器面積增大，有效降低了排煙溫度，煙氣帶走的熱量更少，燃料利用率更高。
1.3.5 減工效果明顯。采用自動給料裝置，利用自控儀控制，自動給料裝置加入一次燃料變黃期可使用10 h左右，定色期可使用4～6 h，燃燒時間長，降低了連續(xù)加料的勞動量[4]。
1.3.6 烘烤燃料成本投入更少。經(jīng)驗證，使用生物質(zhì)壓塊反燒爐烘烤煙葉的壓塊使用量和使用普通立式爐煤炭使用量差不多，而生物質(zhì)壓塊的價格是600元/t，煤炭的價格是1 000元/t左右，生產(chǎn)成本降低1/3。
1.3.7 燃料爐灰可回收利用。生物質(zhì)壓塊燃料產(chǎn)生的爐灰富含鉀元素，經(jīng)集中回收可作為鉀肥的原料賣給肥料廠或作為鉀肥使用，經(jīng)濟、環(huán)保，實現(xiàn)了元素的自然循環(huán)。
2 使用情況
2.1 費縣烘烤試驗情況
生物質(zhì)壓塊反燒爐平均每千克干煙耗生物質(zhì)壓塊2.4 kg，耗電0.38 kW·h；普通爐平均每千克干煙耗煤量2.32 kg，耗電量0.38 kW·h。按照市場價，秸稈壓塊600元/t，煤炭1 000元/t，電0.84元/kW·h計算，不計人工成本，生物質(zhì)壓塊反燒爐平均每千克干煙烘烤成本為2.08元，普通爐平均每千克干煙烘烤成本為2.96元。由此可以看出，使用生物質(zhì)壓塊烘烤成本降低了29.73%，降耗效果明顯。
2.2 莒南空載試驗情況
2.2.1 點火。2012年12月28日9：34點火，9：38達到正常燃燒，煙囪達到無煙狀態(tài)。
2.2.2 燃燒與升溫。變黃期采用小火燃燒，燃燒時升溫平穩(wěn)，煙囪無黑煙現(xiàn)象，11：40烤房干球溫度升至設(shè)定目標溫度40 ℃，從點火時的1.9 ℃到40 ℃，共用時130 min，16：30停止加料，共使用生物質(zhì)壓塊燃料102 kg，平均每小時壓塊消耗量在15 kg左右。
2.2.3 自動給料。爐體外裝配自動加料裝置，由料倉及無軸螺旋輸送裝置構(gòu)成，每次可保障裝滿50 kg壓塊燃料，可持續(xù)保障3.5 h的連續(xù)燃燒；同時，燃料輸送裝置采用了二級減速技術(shù)，螺旋轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精確，運行平穩(wěn)，容易進行加料量控制和調(diào)節(jié)[5]。
2.2.4 清灰。采用活動爐排，在燃燒過程中及燃燒結(jié)束后，通過鏈接爐排的手柄進行前后晃動清灰，能實現(xiàn)有效清理積灰，避免灰分堆積結(jié)焦現(xiàn)象；同時，可實現(xiàn)爐排上燃料的均勻分布，便于燃料的充分均勻燃燒，避免燃料堆積燃燒不充分的現(xiàn)象。
3 主要改進、完善的領(lǐng)域
3.1 煙囪
煙囪過高，材質(zhì)為鐵管，在夏季烤煙時如遇雷雨天氣容易造成雷擊事故，存在一定的安全隱患，建議安裝避雷裝置或改變煙囪材質(zhì)，避免雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。
3.2 上料裝置
上料裝置過高，加料不方便，在使用過程中增加了勞動強度，建議降低料倉高度，增大料倉容積，使裝料環(huán)節(jié)更加便捷，燃料持續(xù)時間更長。
3.3 風機
風機未安裝變頻裝置，造成一定的燃料浪費，建議采用變頻風機，減少頻繁啟動次數(shù)，延長風機使用壽命，降低能源消耗和成本投入。
3.4 動力系統(tǒng)
原有自動給料裝置動力系統(tǒng)采用220 V單相電機，由于動力不足容易出現(xiàn)啟動困難現(xiàn)象，現(xiàn)已更換三相電機，問題已解決。
4 發(fā)展思路
一是2013年烘烤之前，進一步驗證設(shè)備各部分之間運行的吻合程度和烘烤效果。二是制訂制作標準、安裝圖紙、安裝技術(shù)規(guī)范和烘烤操作技術(shù)規(guī)范。
5 參考文獻
[1] 宮長榮.密集式烘烤[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2007.
[2] 王衛(wèi)峰，陳江華，宋朝鵬，等.密集烤房的研究進展[J].中國煙草科學(xué)，2005，26（3）：12-14.
[3] 崔國民.烤煙密集型自動化烤房及烘烤工藝技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2012.
根據(jù)目前國內(nèi)生物發(fā)電鍋爐運行中爐膛燃燒不穩(wěn)定冒灰冒火的現(xiàn)象，根據(jù)多年經(jīng)驗而總結(jié)出一種適用于BWE生物質(zhì)鍋爐爐膛壓力自動控制的模型及該模型在光大碭山項目的實際應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：
生物質(zhì)發(fā)電;國能生物;光大國際;BWE鍋爐;光大碭山;爐膛壓力;自動控制;PID
中圖分類號：
TB
文獻標識碼：A
文章編號：16723198（2014）23019702
1 引言
開發(fā)利用可再生能源，對于保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
我國生物質(zhì)能資源非常豐富，發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電，實施煤炭替代，可顯著減少二氧化碳和二氧化硫排放，產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。因此生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。
國內(nèi)生物質(zhì)直燃發(fā)電的鍋爐主要有流化床生物質(zhì)鍋爐（主要代表是凱迪生物發(fā)電集團的機組）和振動式爐排鍋爐（主要代表國能生物發(fā)電集團、光大國際集團的機組）兩種。兩種鍋爐各有優(yōu)點，也各有不足。
國內(nèi)振動式爐排鍋爐主要采用的是BWE鍋爐，該爐型由北京德普新源公司（原龍基電力）從丹麥BWE公司以生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)引入，該爐型由濟南鍋爐廠生產(chǎn)。該鍋爐的特點：適應(yīng)燃料性較強，不需用床料，鍋爐燃燒工況容易控制，機組帶負荷能力強，熱效率高等特點;從這幾年國內(nèi)生物質(zhì)機組的運行情況及效益來看，該爐型比較適合我國北方地區(qū)。
2 國內(nèi)生物質(zhì)鍋爐燃燒工況現(xiàn)狀
由于國內(nèi)生物質(zhì)燃料的特點：燃料品種繁多，品質(zhì)差異性大。例如有的項目所用燃料品種能達幾十種之多，且燃料的熱值、水份、雜質(zhì)又非常難以控制。這就造成了鍋爐運行人員要根據(jù)燃料品種、品質(zhì)不斷地調(diào)整工況，在調(diào)整過程中會頻繁出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定的工況（如暴燃、爐膛冒正壓或負壓過大、因爐膛正壓太大導(dǎo)致給料系統(tǒng)著火、因負壓過大致爐膛滅火等事故），目前在國內(nèi)上百個生物質(zhì)直燃發(fā)電項目中，極大多數(shù)鍋爐都存在著爐膛壓力波動很大的現(xiàn)象，波動范圍達正常設(shè)定值±800Pa，有的經(jīng)常會出現(xiàn)壓力到上千Pa以上。加上鍋爐本體密封不嚴等因素，鍋爐向外冒灰冒火的現(xiàn)象極為普遍，造成鍋爐本體上積灰積料、設(shè)備衛(wèi)生差，給安全生產(chǎn)帶來極大隱患，也給環(huán)境造成了不同程度的污染。而能將爐膛壓力在各種工況時控制在微負壓（-50Pa～-30Pa）波動范圍在正常設(shè)定值±100Pa的運行項目很少。
在鍋爐燃燒過程控制中，爐膛壓力是反映燃燒工況穩(wěn)定與否的重要參數(shù)，也是運行中要控制和監(jiān)視的重要參數(shù)之一。爐內(nèi)燃燒工況一旦發(fā)生變化，爐膛負壓隨即發(fā)生相應(yīng)變化。當鍋爐的燃燒系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時，最先將在爐膛負壓上反映出來，而后才是火檢、火焰等的變化，其次才是蒸汽參數(shù)的變化。因此，監(jiān)視和控制爐膛壓力對于保證爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定均有極其重要的意義。
原因分析：大多數(shù)項目由于在工程建設(shè)中調(diào)試階段為了保證機組調(diào)試期間的穩(wěn)定，基本上都選用熱值較高且品種單一的燃料，調(diào)試時雖然也都進行了爐膛壓力自動參數(shù)的PID整定和調(diào)整，但當在機組投入以后，由于使用燃料品種變化大，燃料品質(zhì)有好有差，這種造成實際運行中爐膛壓力自動無法投入的情況，即使可以投入，調(diào)節(jié)性能也不能滿足要求，尤其在燃料為較小顆粒狀，或燃料水份、雜質(zhì)較多時，燃燒工況更是難以控制。顯然通過常規(guī)的爐膛壓力PID控制是無法滿足鍋爐安全經(jīng)濟運行需求的。
所以如果能將爐膛壓力自動投入并長期穩(wěn)定運行，是做為熱控專業(yè)人員及電廠運行人員的迫切期望;這樣即節(jié)省了運行人員的人力投入，也相應(yīng)對設(shè)備起到間接的保護作用。更能為機組的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行提供有力保障。
3 BWE鍋爐爐膛壓力自動控制模型介紹及應(yīng)用
本人從事電廠熱控專業(yè)近20年，并有多年生物質(zhì)發(fā)電的調(diào)試、運行經(jīng)驗，憑借多年的經(jīng)驗并結(jié)合生物質(zhì)鍋爐的特性，逐步摸索并建立了一套適合生物質(zhì)鍋爐爐膛壓力自動控制模型（前饋+預(yù)控+PID），通過在光大碭山項目（2011年10月投入生產(chǎn)運行）實施了該控制模型，經(jīng)過該項目的長期運行實踐，這種模型的爐膛壓力自動投入效果良好，爐膛壓力自動在鍋爐燃燒工況較穩(wěn)定時可以將壓力維持在-30Pa左右（波動范圍±50Pa），在不穩(wěn)定工況時也可將壓力穩(wěn)定在-30Pa（波動范圍±100Pa）左右，在大擾動出現(xiàn)時，瞬間最高壓力基本不會超過±160Pa，且能在1.5秒內(nèi)就可將壓力回調(diào)至設(shè)定值正常范圍內(nèi)。現(xiàn)就以光大碭山項目為例，介紹該模型特點及實施情況如下。
3.1 主要設(shè)備
（1）BWE振動式爐排爐。
主要參數(shù)：額定蒸發(fā)量：130t/h;
過熱蒸汽壓力：9.2MPa;過熱蒸汽溫度：540℃;
給水溫度：220℃;冷空氣溫度：35℃;
空氣予熱器出口風溫：195℃;排煙溫度：134℃;
鍋爐設(shè)計效率：89%;排污率：2%。
（2）引風機。
主要參數(shù)：電機功率：900kW;全壓：7440Pa;
流量317800m3/h;轉(zhuǎn)速：980r/min;
額定電壓：10kV;
廠家：南通大通寶富風機有限公司。
（3）變頻器。
主要參數(shù)：HIVERT-Y10/系列高壓變頻器;
采用高-高結(jié)構(gòu)，電壓等級10kV。
廠家：北京合康億盛變頻科技股份有限公司。
（4）DCS系統(tǒng)。
采用浙江中控公司的ECS-100控制系統(tǒng)。軟件采用Advantrol-pro，該軟件功能強大，各功能軟件間采用對象鏈接與嵌入式技術(shù)，該軟件人機交互界面為中文，并采用了windows標準控件，易學(xué)易用。該軟件集成了LD、FBD、SFC、ST語言等編輯器，使用戶編程更方便、直觀，并具有強大的在線幫助和在線調(diào)試功能。
3.2 燃料品種
主要燃料品種：樹皮、樹枝、碎木塊、小麥桔桿、玉米桔桿等。水份40%～60%，雜質(zhì)15%左右。
3.3 爐膛壓力擾動分析
鍋爐燃燒時壓力擾動主要有三種情況：
（1）燃料變化致使燃燒工況波動。
如燃料中有粉狀燃料，或較小顆粒燃料，如鋸末，花生殼、稻殼等或燃料水份太大或雜質(zhì)過多等。
（2）爐排振動時造成的擾動。
（3）其他設(shè)備操作造成隨機的擾動。
3.4 前饋+預(yù)控+PID模型應(yīng)用分析
當燃料變化時，燃燒工況會發(fā)生較大變化，且出現(xiàn)壓力波動很大的情況較多，并且是在極短時間內(nèi)發(fā)生。普通的PID調(diào)節(jié)回路，無法適用這一情況，如果采用加微分的方式，通過實驗，PID回路無法正常調(diào)節(jié)。主要原因是加入微分后調(diào)節(jié)回路振蕩時間長，不易穩(wěn)定（爐膛壓力本身就是一個經(jīng)常波動量）。且擾動幅度太大，PID本身無法及時回調(diào)。解決辦法：在PID回路外加一分析模塊，主要用于分析壓力波動范圍，當在正常范圍時，自動調(diào)節(jié)PID回路超調(diào)節(jié)作用，當在一定時間內(nèi)波動值超限（根據(jù)多次同種燃料燃燒試驗取得該值），根據(jù)超限的幅度，通過折算模塊，將可能出現(xiàn)超限的量直接疊加在PID的輸出上，然后直接作用于引風機變頻器（前饋方式），使引風機迅速回調(diào)，這樣就可以在大擾動出現(xiàn)初期抵其帶來的波動，通過這種前饋方式可消除大擾動變化量70%左右，其余則就由常規(guī)PID回路進行消除和調(diào)整。
當爐排振動時，由于生物質(zhì)料層厚度較大，爐排風透過料層時的壓力和風量會在短時間內(nèi)改變爐內(nèi)動力場分布。這種擾動引起壓力波動也較大，但其有規(guī)律性，其壓力波動圖形基本屬于拋物線形或尖峰型。根據(jù)其規(guī)律，通過中控DCS組態(tài)軟件中ST語言程序編輯器，編寫了一個預(yù)控模塊，主要功能是通過計算爐排振動時可能產(chǎn)生的壓力波動值，提前控制爐排風量（減少），并通過改變爐膛壓力PID設(shè)定值（增加偏置量，該數(shù)值通過現(xiàn)場多次試驗取得）兩種方式協(xié)同作用，就可將爐排振動時產(chǎn)生的擾動消除。
其他隨機擾動一般很少出現(xiàn)，當出現(xiàn)時可通過上述的綜合控制模型（前饋+預(yù)控+PID）進行消除。
4 光大碭山項目流程圖及爐膛壓力歷史趨勢
關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；發(fā)電；比較；展望
Abstract：This paper presents a comparative analysis on three kinds of biomass power generation technologies，including cofiring of biomass with coal in existing power boilers，Biomass gasification and power generation technology，Biomass direct combustion and power generation technology. Point out the obstacle of the development of biomass power generation ,then looking to the future ofbiomasspowergeneration.
Keywords: biomass; power generation; comparation ; looking
中圖分類號： TM6 文獻標識碼： A 文章編號：
我國是農(nóng)業(yè)大國, 生物質(zhì)資源種類多, 數(shù)量非常巨大, 全國每年可利用的生物質(zhì)能資源總量估計可達7 億噸標準煤以上。生物質(zhì)能屬于清潔能源,其利用可實現(xiàn)CO2零排放, 是替代煤、石油和天然氣等礦物燃料的重要能源，開發(fā)利用生物質(zhì)能, 對于國家能源安全、CO2減排和社會可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義。
一．幾種主要的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)及其比較
生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)主要包括生物質(zhì)直燃發(fā)電、氣化發(fā)電以及與煤混合燃燒發(fā)電等技術(shù)。
1.1 生物質(zhì)直燃發(fā)電
生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電是指把生物質(zhì)原料送入適合生物質(zhì)燃燒的特定鍋爐中直接燃燒，產(chǎn)生蒸汽帶動蒸汽輪機及發(fā)電機發(fā)電。
國內(nèi)生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的鍋爐主要有兩種：爐排爐、循環(huán)流化床鍋爐。
爐排爐主要是國能生物質(zhì)發(fā)電公司引進丹麥BWE公司研發(fā)的生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)以及國內(nèi)鍋爐廠家根據(jù)丹麥技術(shù)進行的改進技術(shù)。在國內(nèi)，浙江大學(xué)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)方案已經(jīng)在中節(jié)能投資的宿遷生物質(zhì)發(fā)電廠實施應(yīng)用，這是世界上第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的純燒秸稈的循環(huán)流化床鍋爐。除了浙江大學(xué)以外，國內(nèi)還有多家機構(gòu)進行生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐的研發(fā)。
爐排爐燃燒對生物質(zhì)原料的預(yù)處理要求較低，生物質(zhì)經(jīng)過簡單處理甚至無須處理就可投入爐排爐內(nèi)燃燒。流化床燃燒要求將大塊的生物質(zhì)原料預(yù)先粉碎至易于流化的粒度，其燃燒效率和強度都比爐排爐高。和流化床鍋爐相比，爐排爐更適合燃燒單一穩(wěn)定的燃料，在燃料適應(yīng)性方面較差，燃料品種和性質(zhì)的改變可能造成鍋爐效率的下降。燃料適應(yīng)性好是循環(huán)流化床鍋爐的一個特點。對低質(zhì)量的燃料，循環(huán)流化床鍋爐都能夠很好的適應(yīng)。另外，循環(huán)流化床鍋爐更能適應(yīng)變負荷情況下運行，并能夠保持較高的效率。
1.2 生物質(zhì)氣化發(fā)電
生物質(zhì)氣化發(fā)電是指生物質(zhì)在氣化爐中氣化生成可燃氣體，經(jīng)過凈化后驅(qū)動內(nèi)燃機或小型燃氣輪機發(fā)電。氣化爐對不同種類的生物質(zhì)原料有較強的適應(yīng)性。內(nèi)燃機一般由柴油機或天然氣機改造而成，以適應(yīng)生物質(zhì)燃氣熱值較低的要求； 燃氣輪機要求容量小，適于燃燒高雜質(zhì)、低熱值的生物質(zhì)燃氣。生物質(zhì)氣化發(fā)電包括小型氣化發(fā)電和中型氣化發(fā)電兩種模式。小型氣化發(fā)電采用簡單的氣化-內(nèi)燃機發(fā)電工藝，發(fā)電效率一般在14%~20%，規(guī)模一般小于3 MW。中型氣化發(fā)電除了采用氣化-內(nèi)燃機( 或燃氣輪機) 發(fā)電工藝外，同時增加余熱回收和發(fā)電系統(tǒng)，氣化發(fā)電系統(tǒng)的總效率可達到25%~35%。
我國對生物質(zhì)氣化技術(shù)的深入研究始于上世紀80 年代，經(jīng)過20 多年的努力，我國生物質(zhì)氣化技術(shù)日趨完善。但與發(fā)達國家生物質(zhì)氣化技術(shù)相比，國內(nèi)生物質(zhì)氣化裝置基本上是以空氣為氣化劑的常壓固定床氣化技術(shù)，如河北的ND 系列、山東的XFL系列、廣州的GSQ 系列和云南QL系列。這些固定床氣化爐應(yīng)用在不同場合取得了一定的社會、環(huán)保和經(jīng)濟效益。但在技術(shù)上存在著一些問題，如氣化得到的生物質(zhì)燃氣熱值和利用率低、燃氣中焦油含量高等，制約了生物質(zhì)氣化技術(shù)在我國的商業(yè)化推廣。
1.3 生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電
生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電是指將生物質(zhì)原料應(yīng)用于燃煤電廠中，和煤一起作為燃料發(fā)電。生物質(zhì)與煤有兩種混合燃燒方式: ①生物質(zhì)直接與煤混合燃燒。生物質(zhì)預(yù)先與煤混合后再經(jīng)磨煤機粉碎或生物質(zhì)與煤分別計量、粉碎。生物質(zhì)直接與煤混合燃燒要求較高，并非適用于所有燃煤發(fā)電廠，而且生物質(zhì)與煤直接混合燃燒可能會降低原發(fā)電廠的效率。②將生物質(zhì)在氣化爐中氣化產(chǎn)生的燃氣與煤混合燃燒，即在小型燃煤電廠的基礎(chǔ)上增加一套生物質(zhì)氣化設(shè)備，將生物質(zhì)燃氣直接通到鍋爐中燃燒。這種混合燃燒方式通用性較好，對原燃煤系統(tǒng)影響較小。
由于計量、監(jiān)管和落實生物質(zhì)發(fā)電補貼政策的困難，國家對生物質(zhì)混燒發(fā)電的政策扶持較少，導(dǎo)致國內(nèi)生物質(zhì)混燒發(fā)電廠較少。一般來說，混燒發(fā)電具有建設(shè)周期短，投資少的特點。另外混燒發(fā)電的燃料組織比較自由，可以根據(jù)燃料的成本以及供求狀況進行調(diào)整，這也從一定程度上保證了燃料供應(yīng)的可靠性。與煤相比，生物質(zhì)氮、硫含量低，和煤混合燃燒后能夠有效降低污染氣體排放量。
對以上三類生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)進行分析比較，可以得出：
生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)比較成熟，但在小規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)中蒸汽參數(shù)難以提高，只有在大規(guī)模利用時才具有較好的經(jīng)濟性，比較適合于10 MW以上的發(fā)電系統(tǒng)。
由于低熱值燃氣輪機技術(shù)尚未成熟，因此生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)僅適用于10 MW以下中小規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)，氣化—余熱發(fā)電系統(tǒng)效率較高，特別適用于5～6 MW的發(fā)電系統(tǒng)。
生物質(zhì)混燒發(fā)電技術(shù)在已有燃煤電站的基礎(chǔ)上將生物質(zhì)與煤混燒發(fā)電，混燒發(fā)電對原有電站的影響比直接混燒發(fā)電對原有電站的影響小，通用性較強。投資成本是三類技術(shù)中最少的，但可能降低原燃煤電站效率。
二．生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展障礙及展望
2.1生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的障礙
（1）技術(shù)障礙。以秸稈直燃鍋爐為例，國內(nèi)沒有專門秸稈直燃鍋爐的設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)驗，已建和擬建的秸稈直燃發(fā)電項目主要引進丹麥BWE技術(shù)。由于對引進的技術(shù)和設(shè)備不能完全吸收及高效使用，使機組無法安全穩(wěn)發(fā)、滿發(fā)，缺乏核心技術(shù)及備品配件，投產(chǎn)后的生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)也有可能長時間受制于國外企業(yè)。
一、中國生物質(zhì)能源開發(fā)利用現(xiàn)狀
20世紀70年代，國際上第一次石油危機使發(fā)達國家和貧油國家重視石油替代，開始大規(guī)模發(fā)展生物質(zhì)能源。生物質(zhì)能源是以農(nóng)林等有機廢棄物以及利用邊際土地種植的能源植物為主要原料進行能源生產(chǎn)的一種新興能源。生物質(zhì)能源按照生物質(zhì)的特點及轉(zhuǎn)化方式可分為固體生物質(zhì)燃料、液體生物質(zhì)燃料、氣體生物質(zhì)燃料。中國生物質(zhì)能源的發(fā)展一直是在“改善農(nóng)村能源”的觀念和框架下運作，較早地起步于農(nóng)村戶用沼氣，以后在秸稈氣化上部署了試點。近兩年，生物質(zhì)能源在中國受到越來越多的關(guān)注，生物質(zhì)能源利用取得了很大的成績。沼氣工程建設(shè)初見成效。截至2005年底，全國共建成3764座大中型沼氣池，形成了每年約3.4l億立方米沼氣的生產(chǎn)能力，年處理有機廢棄物和污水1.2億噸，沼氣利用量達到80億立方米。到2006年底，建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池的農(nóng)戶達2260萬戶，占總農(nóng)戶的9.2%，占適宜農(nóng)戶的15.3%，年產(chǎn)沼氣87.0億立方米，使7500多萬農(nóng)民受益，直接為農(nóng)民增收約180億元。生物質(zhì)能源發(fā)電邁出了重要步伐，發(fā)電裝機容量達到200萬千瓦。液體生物質(zhì)燃料生產(chǎn)取得明顯進展，全國燃料乙醇生產(chǎn)能力達到：102萬噸，已在河南等9個省的車用燃料中推廣使用乙醇汽油。
（一）固體生物質(zhì)燃料
固體生物質(zhì)燃料分生物質(zhì)直接燃燒或壓縮成型燃料及生物質(zhì)與煤混合燃燒為原料的燃料。生物質(zhì)燃燒技術(shù)是傳統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化形式，截止到2004年底，中國農(nóng)村地區(qū)已累計推廣省柴節(jié)煤爐灶1.89億戶，普及率達到70%以上。省柴節(jié)煤爐灶比普通爐灶的熱效率提高一倍以上，極大緩解了農(nóng)村能源短缺的局面。生物質(zhì)成型燃料是把生物質(zhì)固化成型后采用略加改進后的傳統(tǒng)設(shè)備燃用，這種燃料可提高能源密度，但由于壓縮技術(shù)環(huán)節(jié)的問題，成型燃料的壓縮成本較高。目前，中國（清華大學(xué)、河南省能源研究所、北京美農(nóng)達科技有限公司）和意大利（比薩大學(xué)）兩國分別開發(fā)出生物質(zhì)直接成型技術(shù)，降低了生物質(zhì)成型燃料的成本，為生物質(zhì)成型燃料的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。此外，中國生物質(zhì)燃料發(fā)電也具有了一定的規(guī)模，主要集中在南方地區(qū)的許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電。廣東和廣西兩?。▍^(qū)）共有小型發(fā)電機組300余臺，總裝機容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣電廠。中國第一批農(nóng)作物秸稈燃燒發(fā)電廠將在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設(shè)，裝機容量分別為2×12兆瓦和25兆瓦，發(fā)電量分別為1.2億千瓦時和1.56億千瓦時，年消耗秸稈20萬噸。
（二）氣體生物質(zhì)燃料
氣體生物質(zhì)燃料包括沼氣、生物質(zhì)氣化制氣等。中國沼氣開發(fā)歷史悠久，但大中型沼氣工程發(fā)展較慢，還停留在幾十年前的個體小厭氧消化池的水平，2004年，中國農(nóng)戶用沼氣池年末累計1500萬戶，北方能源生態(tài)模式應(yīng)用農(nóng)戶達43.42萬戶，南方能源生態(tài)模式應(yīng)用農(nóng)戶達391.27萬戶，總產(chǎn)氣量45.80億立方米，相當于300多萬噸標準煤。到2004年底，中國共建成2500座工業(yè)廢水和畜禽糞便沼氣池，總池容達到了88.29萬立方米，形成了每年約1.84億立方米沼氣的生產(chǎn)能力，年處理有機廢物污水5801萬噸，年發(fā)電量63萬千瓦時，可向13.09萬戶供氣。
在生物質(zhì)氣化技術(shù)開發(fā)方面，中國對農(nóng)林業(yè)廢棄物等生物質(zhì)資源的氣化技術(shù)的深入研究始于20世紀70年代末、80年代初。截至2006年底，中國生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)的秸稈氣化站保有量539處，年產(chǎn)生物質(zhì)燃氣1.5億立方米；年發(fā)電量160千瓦時稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)已進入產(chǎn)業(yè)化階段。
（三）液體生物質(zhì)燃料
液體生物質(zhì)燃料是指通過生物質(zhì)資源生產(chǎn)的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。近年來，中國的生物質(zhì)燃料發(fā)展取得了很大的成績，特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)已初步形成規(guī)模?！笆濉逼陂g，在河南、安徽、吉林和黑龍江分別建設(shè)了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產(chǎn)廠，總產(chǎn)能達到每年102萬噸，現(xiàn)已在9個?。?個省全部，4個省的27個地（市））開展車用乙醇汽油銷售。到2005年，這些地方除軍隊特需和國家特種儲備外實現(xiàn)了車用乙醇汽油替代汽油。
但是，受糧食產(chǎn)量和生產(chǎn)成本制約，以糧食作物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)燃料大規(guī)模替代石油燃料時，也會產(chǎn)生如同當今面臨的石油問題一樣的原料短缺，因此，中國近期不再擴大以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)，轉(zhuǎn)而開發(fā)非糧食原料乙醇生產(chǎn)技術(shù)。目前開發(fā)的以木薯為代表的非食用薯類、甜高粱、木質(zhì)纖維素等為原料的生物質(zhì)燃料，既不與糧油競爭，又能降低乙醇成本。廣西是木薯的主要產(chǎn)地，種植面積和總產(chǎn)量均占全國總量的80%，2005年，木薯乙醇產(chǎn)量30萬噸。從生產(chǎn)潛力看，目前，木薯是替代糧食生產(chǎn)乙醇最現(xiàn)實可行的原料，全國具有年產(chǎn)500萬噸燃料乙醇的潛力。
此外，為了擴大生物質(zhì)燃料來源，中國已自主開發(fā)了以甜高粱莖稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)（稱為甜高粱乙醇），目前，已經(jīng)達到年產(chǎn)5000噸燃料乙醇的生產(chǎn)規(guī)模。國內(nèi)已經(jīng)在黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、遼寧和山東等地，建立了甜高粱種植、甜高梁莖稈制取燃料乙醇的基地。生產(chǎn)1噸燃料乙醇所需原料－－甜高粱莖稈收購成本2000元，加上加工費，燃料乙醇生產(chǎn)成本低于3500元，噸。由于現(xiàn)階段國家對燃料乙醇實行定點生產(chǎn)，這些甜高粱乙醇無法進入交通燃料市場，大多數(shù)摻入了低質(zhì)白酒中。另外，中國也在開展纖維素制取燃料乙醇技術(shù)的研究開發(fā)，現(xiàn)已在安徽豐原生化股份有限公司等企業(yè)形成年產(chǎn)600噸的試驗生產(chǎn)能力。目前，中國燃料乙醇使用量已居世界第三位。生物柴油是燃料乙醇以外的另一種液體生物質(zhì)燃料。生物柴油的原料來源既可以是各種廢棄或回收的動植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻風樹（學(xué)名小桐子）、黃連木等。中國生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展率先在民營企業(yè)實現(xiàn)，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發(fā)展公司等都建成了年生產(chǎn)能力l萬～2萬噸的生產(chǎn)裝置，主要以餐飲業(yè)廢油和皂化油下腳料為原料。此外，國外公司也進軍中國，奧地利一家公司在山東威海市建設(shè)年生產(chǎn)能力25萬噸的生物柴油廠，意大利一家公司在黑龍江佳木斯市建設(shè)年生產(chǎn)能力20萬噸的生物柴油廠。預(yù)計中國生物柴油產(chǎn)量2010年前約可達每年100萬噸。
二、中國生物質(zhì)能源發(fā)展政策
為了確保生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，中國政府出臺了一系列法律法規(guī)和政策措施，積極推動了生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用。
（一）行業(yè)標準規(guī)范生產(chǎn)，法律法規(guī)提供保障
本世紀初，為解決大量庫存糧積壓帶來的財政重負和發(fā)展石化替代能源，中國開始生產(chǎn)以陳化糧為主要原料的燃料乙醇。2001年，國家計劃委員會了示范推行車用汽油中添加燃料乙醇的通告。隨后，相關(guān)部委聯(lián)合出臺了試點方案與工作實施細則。2002年3月，國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會等8部委聯(lián)合制定頒布了《車用乙醇汽油使用試點方案》和《車用乙醇汽油使用試點工作實施細則》，明確試點范圍和方式，并制定試點期間的財政、稅收、價格等方面的相關(guān)方針政策和基本原則，對燃料乙醇的生產(chǎn)及使用實行優(yōu)惠和補貼的財政及價格政策。在初步試點的基礎(chǔ)上，2004年2月，國家發(fā)展和改革委員會等8部委聯(lián)合《車用乙醇汽油擴大試點方案》和《車用乙醇汽油擴大試點工作實施細則》，在中國部分地區(qū)開展車用乙醇汽油擴大試點工作。同時，為了規(guī)范燃料乙醇的生產(chǎn)，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于2001年4月和2004.年4月，分別GBl8350－2001《變性燃料乙醇》和GBl8351－2001《車用乙醇汽油》兩個國家標準及新車用乙醇汽油強制性國家標準（GBl835l一2004）。在國家出臺相關(guān)政策措施的同時，試點區(qū)域的省份均制定和頒布了地方性法規(guī)，地方各級政府機構(gòu)依照有關(guān)規(guī)定，加強組織領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)，嚴格市場準入，加大市場監(jiān)管力度，對中國生物質(zhì)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展和車用生物乙醇汽油推廣使用起到了重大作用。
此外，國家相關(guān)的法律法規(guī)也為生物質(zhì)能源的發(fā)展提供保障。2005年，《中華人民共和國可再生能源法》提出，“國家鼓勵清潔、高效地開發(fā)利用生物質(zhì)燃料、鼓勵發(fā)展能源作物，將符合國家標準的生物液體燃料納入其燃料銷售體系”。國家“十一五”規(guī)劃綱要也提出，“加快開發(fā)生物質(zhì)能源，支持發(fā)展秸稈、垃圾焚燒和垃圾填埋發(fā)電，建設(shè)一批秸稈發(fā)電站和林木質(zhì)發(fā)電站，擴大生物質(zhì)固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產(chǎn)能力”。
（二）運用經(jīng)濟手段和財政扶持政策推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展
除制定相應(yīng)法律法規(guī)和標準外，2002年以來，中央財政也積極支持燃料乙醇的試點及推廣工作，主要措施包括投入國債資金、實施稅收優(yōu)惠政策、建立并優(yōu)化財政補貼機制等。一是投入國債資金4.8億元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企業(yè)建設(shè)；二是對國家批準的黑龍江華潤酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽豐原生化股份有限公司4家試點單位，免征燃料乙醇5%的消費稅，對生產(chǎn)燃料乙醇實現(xiàn)的增值稅實行先征后返；三是在試點初期，對生產(chǎn)企業(yè)按保本微利的原則據(jù)實補貼，在擴大試點規(guī)模階段，為促進企業(yè)降低生產(chǎn)成本，改為按照平均先進的原則定額補貼，補貼逐年遞減。
為進一步推動生物質(zhì)能源的穩(wěn)步發(fā)展，2006年9月，財政部、國家發(fā)展和改革委員會、農(nóng)業(yè)部、國家稅務(wù)總局、國家林業(yè)局聯(lián)合出臺了《關(guān)于發(fā)展生物質(zhì)能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》，在風險規(guī)避與補償、原料基地補助、示范補助、稅收減免等方面對于發(fā)展生物質(zhì)能源和生物化工制定了具體的財稅扶持政策。此外，自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后，醞釀中與之配套的各項行政法規(guī)和規(guī)章也開始陸續(xù)出臺。財政部2006年10月4日出臺了《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》，該辦法對專項資金的扶持重點、申報及審批、財務(wù)管理、考核監(jiān)督等方面做出全面規(guī)定。該《辦法》規(guī)定：發(fā)展專項資金由國務(wù)院財政部門依法設(shè)立，發(fā)展專項資金的使用方式包括無償資助和貸款貼息，通過中央財政預(yù)算安排。
三、中國生物質(zhì)能源發(fā)展中存在的主要問題
盡管中國在生物質(zhì)能源等可再生能源的開發(fā)利用方面取得了一些成效，但由于中國生物質(zhì)能源發(fā)展還處于起步階段，面臨許多困難和問題，歸納起來主要有以下幾個方面。
（一）原料資源短缺限制了生物質(zhì)能源的大規(guī)模生產(chǎn)
由于糧食資源不足的制約，目前，以糧食為原料的生物質(zhì)燃料生產(chǎn)已不具備再擴大規(guī)模的資源條件。今后，生物質(zhì)燃料乙醇生產(chǎn)應(yīng)轉(zhuǎn)為以甜高粱、木薯、紅薯等為原料，特別是以適宜在鹽堿地、荒地等劣質(zhì)地和氣候干旱地區(qū)種植的甜高粱為主要原料。雖然中國有大量的鹽堿地、荒地等劣質(zhì)土地可種植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以種植麻風樹和黃連木等油料植物，但目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學(xué)規(guī)劃。目前，雖然在西南地區(qū)已種植了一定數(shù)量的麻風樹等油料植物，但不足以支撐生物柴油的規(guī)?；a(chǎn)。因此，生物質(zhì)燃料資源不落實是制約生物質(zhì)燃料規(guī)?；l(fā)展的重要因素。
（二）還沒有建立起完備的生物質(zhì)能源工業(yè)體系，研究開發(fā)能力弱，技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)薄弱
雖然中國已實現(xiàn)以糧食為原料的燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但以其他能源作物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)燃料尚處于技術(shù)試驗階段，要實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，還需要在生產(chǎn)工藝和產(chǎn)業(yè)組織等方面做大量工作。以廢動植物油生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)較為成熟，但發(fā)展?jié)摿τ邢蕖：髠滟Y源潛力大的纖維素生物質(zhì)燃料乙醇和生物合成柴油的生產(chǎn)技術(shù)還處于研究階段，一些相對成熟的技術(shù)尚缺乏標準體系和服務(wù)體系的保障，產(chǎn)業(yè)化程度低，大規(guī)模生物質(zhì)能源生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的格局尚未形成。
（三）生物燃油產(chǎn)品市場競爭力較弱
巴西以甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇1980年每噸價格為849美元，1998年降到300美元以下。中國受原料來源、生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)組織等多方面因素的影響，燃料乙醇的生產(chǎn)成本比較高，目前，以陳化糧為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸3500元左右，以甜高粱、木薯等為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸4000元。按等效熱值與汽油比較，汽油價格達到每升6元以上時，燃料乙醇才可能贏利。目前，國家每年對102萬噸燃料乙醇的財政補貼約為15億元，在目前的技術(shù)和市場條件下，擴大燃料乙醇生產(chǎn)需要大量的資金補貼。以甜高粱和麻風樹等非糧食作物為原料的燃料乙醇和生物柴油的生產(chǎn)技術(shù)才剛剛開始產(chǎn)業(yè)化試點，產(chǎn)業(yè)化程度還很低，近期在成本方面的競爭力還比較弱。因此，生物質(zhì)燃料成本和石油價格是制約生物質(zhì)燃料發(fā)展的重要因素。
（四）政策和市場環(huán)境不完善，缺乏足夠的經(jīng)濟鼓勵政策和激勵機制
生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是具有環(huán)境效益的弱勢產(chǎn)業(yè)。從國外的經(jīng)驗看，政府支持是生物質(zhì)能源市場發(fā)育初期的原始動力。不論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，生物質(zhì)能源的發(fā)展均離不開政府的支持，例如投融資、稅收、補貼、市場開拓等一系列的優(yōu)惠政策。2000年以來，國家組織了燃料乙醇的試點生產(chǎn)和銷售，建立了包括燃料乙醇的技術(shù)標準、生產(chǎn)基地、銷售渠道、財政補貼和稅收優(yōu)惠等在內(nèi)的政策體系，積累了生產(chǎn)和推廣燃料乙醇的初步經(jīng)驗。但是，由于以糧食為原料的燃料乙醇發(fā)展?jié)摿τ邢?，為避免對糧食安全造成負面影響，國家對燃料乙醇的生產(chǎn)和銷售采取了嚴格的管制。近年來，雖有許多企業(yè)和個人試圖生產(chǎn)或銷售燃料乙醇，但由于受到現(xiàn)行政策的限制，不能普遍享受到財政補貼，也難以進入汽油現(xiàn)有的銷售渠道。對于生物柴油的生產(chǎn)，國家還沒有制定相關(guān)的政策，特別是還沒有生物柴油的國家標準，更沒有生物柴油正常的銷售渠道。此外，生物質(zhì)資源的其它利用項目，例如燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程項目等，初始投資高，需要穩(wěn)定的投融資渠道給予支持，并通過優(yōu)惠的投融資政策降低成本。中國缺乏行之有效的投融資機制，在一定程度上制約了生物質(zhì)資源的開發(fā)利用。
四、中國生物質(zhì)能源未來的發(fā)展特點和趨勢
（一）逐步改善現(xiàn)有的能源消費結(jié)構(gòu)，降低石油的進口依存度
中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，必須構(gòu)筑在能源安全和有效供給的基礎(chǔ)之上。目前，中國能源的基本狀況是：資源短缺，消費結(jié)構(gòu)單一，石油的進口依存度高，形勢十分嚴峻。2004年，中國一次能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然氣占2.6%，水電等占7.0%；一次能源生產(chǎn)總量中，煤炭占75.6%，石油占13.5%，天然氣占3.O%，水電等占7.9%。這種能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致對環(huán)境的嚴重污染和不可持續(xù)性。中國石油儲量僅占世界總量的2%，消費量卻是世界第二，且需求持續(xù)高速增長，1990年的消費量剛突破1億噸，2000年達到2.3億噸，2004年達到3.2億噸。中國自1993年成為石油凈進口國后，2005年進口原油及成品油約1.3億噸，估計2010年將進口石油2.5億噸，進口依存度將超過50%。進口依存度越高，能源安全度就越低。中國進口石油的80%來自中東，且需經(jīng)馬六甲海峽，受國際形勢影響很大。
因此，今后在厲行能源節(jié)約和加強常規(guī)能源開發(fā)的同時，改變目前的能源消費結(jié)構(gòu)，向能源多元化和可再生清潔能源時代過渡，已是大勢所趨，而在眾多的可再生能源和新能源中，生物質(zhì)能源的規(guī)?；_發(fā)無疑是一項現(xiàn)實可行的選擇。
（二）生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的多功能性進一步推動農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展
生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是以農(nóng)林產(chǎn)品及其加工生產(chǎn)的有機廢棄物，以及利用邊際土地種植的能源植物為原料進行生物能源和生物基產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)。中國是農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)原料生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一部分，生物質(zhì)能源的蘊藏量很大，每年可用總量折合約5億噸標準煤，僅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈，就折合1.5億噸標準煤。中國有不宜種植糧食作物、但可以種植能源植物的土地約l億公頃，可人工造林土地有311萬公頃。按這些土地20%的利用率計算，每年約可生產(chǎn)10億噸生物質(zhì)，再加上木薯、甜高粱等能源作物，據(jù)專家測算，每年至少可生產(chǎn)燃料乙醇和生物柴油約5000萬噸，農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用潛力巨大。生物基產(chǎn)品和生物能源產(chǎn)品不僅附加值高，而且市場容量幾近無限，這為農(nóng)民增收提供了一條重要的途徑；生物質(zhì)能源生產(chǎn)可以使有機廢棄物和污染源無害化和資源化，從而有利于環(huán)保和資源的循環(huán)利用，可以顯著改善農(nóng)村能源的消費水平和質(zhì)量，凈化農(nóng)村的生產(chǎn)和生活環(huán)境。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的這種多功能性使它在眾多的可再生能源和新能源中脫穎而出和不可替代，這種多功能性對擁有8億農(nóng)村人口的中國和其他發(fā)展中國家具有特殊的重要性。
（三）凈化環(huán)境，進一步為環(huán)境“減壓”
隨著中國經(jīng)濟的高速增長，以石化能源為主的能源消費量劇增，在過去的20多年里，中國能源消費總量增長了2.6倍，對環(huán)境的壓力越來越大。2003年，中國二氧化碳排放量達到8.23億噸，居世界第二位。2025年前后，中國二氧化碳排放量可能超過美國而居首位。2003年，中國二氧化硫的排放量也超過了2000萬噸，居世界第一位，酸雨區(qū)已經(jīng)占到國土面積的30%以上。中國二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均來自燃煤。預(yù)計到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量將分別超過中國環(huán)境容量30%和46%。《京都議定書》已對發(fā)達國家分配了2012年前二氧化碳減排8%的指標，中國是《京都議定書》的簽約國，承擔此項任務(wù)只是時間早晚的問題。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和廢棄物排放也對生態(tài)環(huán)境帶來嚴重傷害。因此，發(fā)展生物質(zhì)能源，以生物質(zhì)燃料直接或成型燃燒發(fā)電替代煤炭以減少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以減少碳氫化物、氮氧化物等對大氣的污染，將對于改善能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、減輕環(huán)境壓力貢獻巨大。
（四）技術(shù)逐步完善，產(chǎn)業(yè)化空間廣闊
從生物質(zhì)能源的發(fā)展前景看，第一，生物乙醇是可以大規(guī)模替代石化液體燃料的最現(xiàn)實選擇；第二，對石油的替代，將由E85（在乙醇中添加15%的汽油）取代E10（汽油中添加10%的乙醇）；第三，F(xiàn)FVs（靈活燃料汽車）促進了生物燃油生產(chǎn)和對石化燃料的替代，生物燃油的發(fā)展帶動了傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的更新改造；第四，沼氣將規(guī)?；a(chǎn)，用于供熱發(fā)電、（經(jīng)純化壓縮）車用燃料或罐裝管輸；第五，生物質(zhì)成型燃料的原料充足，技術(shù)成熟，投資少、見效快，可廣泛用于替代中小鍋爐用煤，熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）能效在90%以上，是生物質(zhì)能源家族中的重要成員；第六，以木質(zhì)纖維素生產(chǎn)的液體生物質(zhì)燃料（Bff。）被認為是第二代生物質(zhì)燃料，包括纖維素乙醇、氣化后經(jīng)費托合成生物柴油（FT柴油），以及經(jīng)熱裂解（TDP）或催化裂解（CDP）得到的生物柴油。此外，通過技術(shù)研發(fā)還將開拓新的資源空間。工程藻類的生物量巨大，如果能將現(xiàn)代生物技術(shù)和傳統(tǒng)育種技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化育種條件，就有可能實現(xiàn)大規(guī)模養(yǎng)殖高產(chǎn)油藻。一旦高產(chǎn)油藻開發(fā)成功并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，由藻類制取生物柴油的規(guī)模可以達到數(shù)千萬噸。
據(jù)專家預(yù)測估計，到2010年，中國年生產(chǎn)生物燃油約為600萬噸，其中，生物乙醇500萬噸、生物柴油100萬噸：到2020年，年生產(chǎn)生物燃油將達到1900萬噸，其中，生物乙醇1000萬噸，生物柴油900萬噸。
關(guān)鍵詞：太陽能 生物質(zhì)燃料 房地產(chǎn)開發(fā)模式 ESCO模式 效益
Abstract: This article explores the technique，Marketing plan ， Costs and benefits of the new energy ，takeing a new energy projects for example.
Key words: Solar energy biofuelReal estate development model ESCO model Economic benefit
中圖分類號：TK511 文獻標識碼：A 文章編號：
一、項目基本情況
當今能源短缺、環(huán)境污染情況日益嚴重，人類社會越來越需要清潔能源和可再生能源。本項目由某能源管理企業(yè)承辦，利用世界銀行貸款，通過招標進行優(yōu)選采購，推廣太陽能設(shè)備，提供培訓(xùn)及升級、維修服務(wù)，銷售和加工設(shè)備配套使用的清潔燃料，并通過特定模式回收資金。通過本項目的實施，對于改變農(nóng)村生產(chǎn)生活條件和整體面貌，解決其基本能源需求問題，促進太陽能利用，具有十分重要的示范帶動作用。
本項目營銷采用房地產(chǎn)開發(fā)結(jié)合ESCO模式，模式的核心是為客戶提供設(shè)備租賃加移交/運營服務(wù)（LTOO），以幫助客戶解決技術(shù)和資金問題，在達到預(yù)期節(jié)能效果后通過合理方式回收資金，增加節(jié)能設(shè)備對客戶的吸引力，降低資金回收風險。
1建設(shè)規(guī)模及建設(shè)內(nèi)容
建設(shè)規(guī)模：項目以某村新民居社區(qū)100戶為第一批農(nóng)村太陽能光熱利用推廣示范點，并向周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的1850戶農(nóng)戶推廣應(yīng)用，利用太陽能為農(nóng)村提供冬季采暖、日常生活熱水等服務(wù)項目。供熱面積達到51.1萬m2 ，集熱面積10.22萬 m2，每戶冬季用太陽能取暖室溫≥18℃。
建設(shè)內(nèi)容：
①安裝太陽能采暖+熱水系統(tǒng)1950套，太陽能集熱總面積10.22萬m2。
主要包括：太陽能集熱器陣列、儲熱水箱、系統(tǒng)管道循環(huán)、采暖地盤管、秸稈爐、電輔加熱器。
②安裝集中式太陽能熱水系統(tǒng)50套，向機關(guān)學(xué)校等單位提供開水，日產(chǎn)熱水量1840噸。
③與現(xiàn)有生物質(zhì)燃料加工廠聯(lián)合經(jīng)營，年產(chǎn)生物質(zhì)燃料1.9萬噸，新增一條生產(chǎn)線。
2 投資情況
項目總投資規(guī)模為9920萬元，其中擬申請世界銀行集團（WBG）貸款800萬美元（折合人民幣3720萬元，匯率按1：6.2元人民幣計），其余配套資金（1：1配套）為承辦企業(yè)自籌資金。
3 項目建設(shè)期
本項目建設(shè)期擬定為2年，世行寬限期為5年。
4 能源條件
4.1太陽能資源
該地區(qū)全年平均日照時間達2200～2500小時左右，年均太陽能輻射量達每平方米5000～5400兆焦，日照效率約為50%~70％，超過了全國平均日照時間2200小時，屬于太陽能資源較豐富地區(qū)。目前，該地區(qū)太陽能資源實際用量不足可開發(fā)量的9%，開發(fā)空間較大，市場需求情況良好。同時地區(qū)政府支持力度較大。
4.2秸稈資源
該地區(qū)秸稈總產(chǎn)量達年均83079噸，秸稈資源豐富。
5 技術(shù)方案
本項目能源利用方案共分為以下部分：
太陽能采暖+熱水系統(tǒng)
太陽能開水系統(tǒng)
太陽能照明系統(tǒng)
生物質(zhì)燃料供給，
新農(nóng)村太陽能利用示范項目效果圖如下：
當遭遇雨雪、陰霾等惡劣天氣時，采用專用爐具、利用生物質(zhì)成型燃料作為太陽能系統(tǒng)的主要輔助熱源，保障居民正常生活。生物質(zhì)成型燃料由生物質(zhì)燃料加工廠按需配送。當特殊緊急情況時，采用電輔助加熱。
該系統(tǒng)具有如下特點：
1）一年四季均可運行，最低成本供應(yīng)熱水。
2）無環(huán)境污染，無安全隱患。
3）使用壽命長，主要部件使用壽命約為十五年，到期更換后，其它部件還可繼續(xù)使用一個周期。
4）與其它能源配套使用，可實現(xiàn)全天候運行。
5）經(jīng)濟效益顯著。一次投資，長期受益是太陽能供熱及照明系統(tǒng)的顯著特點。
6 生物質(zhì)燃料供給
生物質(zhì)成型燃料是利用新技術(shù)及專用設(shè)備將各種農(nóng)作廢棄物如秸稈、木屑、鋸末、花生殼、玉米芯、稻草等低品位生物質(zhì)通過壓縮碳化成密度各異的生物質(zhì)成型的現(xiàn)代化清潔燃料，無需任何添加劑和粘結(jié)劑，熱效率可達80%左右，易保存、運輸。
產(chǎn)品特點：
發(fā)熱量大，發(fā)熱量在3900~4800千卡/kg左右，經(jīng)炭化后的發(fā)熱量高達7000—8000千卡/kg；
純度高，不含其他不產(chǎn)生熱量的雜物，其含炭量75—85%，灰份3—6%，含水量1—3% ；不含耗熱雜質(zhì)，降低企業(yè)成本；
不含硫磷，不腐蝕鍋爐，燃燒時不產(chǎn)生二氧化硫和五氧化二磷，因而不會導(dǎo)致酸雨產(chǎn)生，不污染大氣，不污染環(huán)境；
清潔衛(wèi)生，投料方便，減少工人的勞動強度，減少企業(yè)用于勞動力的成本；
燃料燃燒后灰碴極少，極大地減少堆放煤碴的場地，降低出碴費用。
本項目利用現(xiàn)有廠房和設(shè)備進行生產(chǎn)經(jīng)營，項目所涉及需輔助熱源燃料及周邊使用生物質(zhì)成型燃料用于炊事及冬季采暖的農(nóng)戶，合計需要成型燃料16150噸（一期）。企業(yè)目前年生產(chǎn)能力可達到1.9噸，計劃新建一條生產(chǎn)線，新增6臺運輸設(shè)備，以滿足項目滾動發(fā)展的需要。
7 太陽能設(shè)備營銷方案
根據(jù)本項目的風險分布特點，項目擬采用ESCO模式結(jié)合房地產(chǎn)開發(fā)進行營銷。目前北京和山東地區(qū)有諸多項目采用ESCO模式，該模式的運用已較為成熟。
7.1 ESCO模式簡介
ESCO商業(yè)模式是一種基于合同能源管理機制運作的、以贏利為目的的專業(yè)化公司，公司以技術(shù)和資金為驅(qū)動，為用戶提供系統(tǒng)化的太陽能設(shè)備設(shè)施使用方案。模式的核心是為客戶提供設(shè)備租賃加移交/運營服務(wù)（LTOO），以幫助客戶解決技術(shù)和資金問題。在LTOO模式下，公司將向客戶提供成套租賃設(shè)備，并提供資金支持和性能保證，在運營期提供維修、管理服務(wù)幫助客戶解決使用中的問題。經(jīng)過一段規(guī)定時間的運營后（一般為3～5年），如果設(shè)備的可靠性、質(zhì)量及效率均得到認可，公司將設(shè)備所有權(quán)移交給用戶，并通過合理方式回收資金。
能源服務(wù)項目成敗的關(guān)鍵在于節(jié)能量明確、簡單、有效的監(jiān)測、計量和核證。本項目將主要采用便于計量，責權(quán)利更容易界定的節(jié)能效益分享模式，本項目承辦企業(yè)負責方案設(shè)計、施工安裝和運行維護，在達到合同規(guī)定的熱水系統(tǒng)水溫、水量的前提下，分期回收資金，收取服務(wù)費。
7.2結(jié)算方式
A 設(shè)備融資租賃、與客戶分享項目實施后產(chǎn)生的節(jié)能效益
本項目由村鎮(zhèn)政府牽頭，項目承辦企業(yè)和建設(shè)開發(fā)商簽訂項目建設(shè)協(xié)議，將太陽能采暖系統(tǒng)列入建設(shè)項目并做到“同時設(shè)計、同時施工、同時驗收”。資金列入建設(shè)總費用，由承辦企業(yè)結(jié)算，向客戶無償提供設(shè)備及設(shè)備安裝調(diào)試，通過居民區(qū)或機關(guān)企業(yè)學(xué)校的物業(yè)管理部門代收采暖費形式的節(jié)能分享效益來運營。燃料由承辦企業(yè)無償提供。
太陽能采暖及熱水系統(tǒng)均采用這種模式運營和回收投資。
農(nóng)村生物質(zhì)能資源種類多、分布范圍廣，開發(fā)利用農(nóng)村生物質(zhì)能源替代常規(guī)能源，具有十分廣闊的發(fā)展前景。
1.1 發(fā)展農(nóng)村生物質(zhì)能源，有利于緩解能源供應(yīng)壓力，減少對化石能源的依賴。我國既是化石能源非常短缺的國家，還是能源消費大國，我國年能源消費總量已達到20億噸標準煤，居世界第二位。今后，隨著經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，能源需求還將不斷增加，據(jù)初步預(yù)測，到2020年，全國能源需求總量將達到30～36億噸標煤，能源安全形勢將更加嚴峻。
1.2 發(fā)展農(nóng)村生物質(zhì)能，有利于減輕環(huán)境污染。由于我國能源消費結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭使用過程中產(chǎn)生的污染成為我國主要的環(huán)境問題之一，目前，我國廢氣排放中約90％的二氧化硫、85％的二氧化碳和80％的煙塵都是由燃煤造成的。生物質(zhì)能源替代化石能源可以減少污染物排放。保護環(huán)境。同時農(nóng)村生物質(zhì)能主要原料是農(nóng)村秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物質(zhì)，對農(nóng)業(yè)廢棄物的充分利用可以變廢為寶、變害為利，減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自身造成的農(nóng)業(yè)面源污染，有利于保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和人民身體健康。目前，農(nóng)村能源消費總量從4.15億噸標準煤發(fā)展到4.91億噸標準煤。增加了18.3％，年均增長2.4％。而同期農(nóng)村使用液化石油氣和電炊的農(nóng)戶由1578萬戶發(fā)展到4937萬戶，增加了2倍多，年增長達17.7％，增長率是總量增長率的6倍多?？梢婋S著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，農(nóng)村對于優(yōu)質(zhì)燃料的需求日益迫切。傳統(tǒng)能源利用方式已經(jīng)難以滿足農(nóng)村現(xiàn)代化需求，生物質(zhì)能優(yōu)質(zhì)化轉(zhuǎn)換利用勢在必行。一種能夠“廢物利用、變廢為寶”的爐具就是農(nóng)村生物質(zhì)能的一種。它很廉價，但能夠帶來可觀的社會效益：它構(gòu)造簡單，但卻能夠有效解決農(nóng)村資源浪費和環(huán)境污染這樣復(fù)雜的問題；它不受氣候影響，符合農(nóng)村生活的實際，深受農(nóng)民群眾歡迎。它就是高效低排生物質(zhì)爐。
2、我市農(nóng)作物秸稈現(xiàn)狀
晉中市地處山西中部，西北部緊鄰太原，東部與壽陽接壤，南部與太谷交界，屬典型的溫帶大陸性氣候，2009年全市耕地面積545.8413萬畝，以糧食、蔬菜、果樹等農(nóng)作物為主，全市種植玉米305.78萬畝，梨29萬畝，蘋果49萬畝，全市農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量為305.78萬噸，秸稈資源豐富。果樹枝盛果期果樹每年每畝約修剪300～500公斤果樹枝計算，蘋果、梨種植78萬畝果樹產(chǎn)果樹枝23.400～3g萬噸，目前我市秸稈利用率低，技術(shù)手段落后，造成了資源的嚴重浪費。因此，推廣高效低排放生物質(zhì)爐非常必要。
3、推廣高效低排放生物質(zhì)爐的示范效果顯著
我市榆次區(qū)西祁村是使用高效低排放生物質(zhì)爐的示范村。西祁村共有耕地面積1832畝，戶均4畝果樹。在新農(nóng)村建設(shè)中，省農(nóng)村可再生能源辦公室從沼氣建設(shè)入手，采取整村推進的形式，為全村建成戶用沼氣池108戶，占到全村總戶數(shù)的90％。但是沼氣未能徹底解決農(nóng)戶冬季取暖的問題，因此，2008年我們試點安裝了100多個高效低排放戶用生物質(zhì)炊暖兩用爐，并結(jié)合本村果園多的實際配套3臺樹枝切割機，很好地解決了村民們的冬季做飯、取暖、洗澡等生活用能。當我們走進村民王成平家，院子里的3個黑黝黝的大鐵爐吸引了記者的目光，戶主王成平笑著說：“以前我們在冬天就是靠這三個爐子取暖的，現(xiàn)在裝上生物質(zhì)爐就用不著了?！睋?jù)王成平介紹，以前每到冬天，3住人的屋子必須裝上這樣的3個大鐵爐才能保證取暖，按每個爐子一冬燒1000塊蜂窩煤計算，一年全家僅取暖就要花掉1500多元錢?！艾F(xiàn)在好了，用上生物質(zhì)爐，又省錢、又干凈，也不怕煤氣中毒，安全實用兩全其美。以前當?shù)卮迕翊蠖喽及压麡渲θ釉谔镩g就地焚燒，不僅浪費資源，還污染環(huán)境，影響村民們的生活質(zhì)量和身體健康。現(xiàn)在用上生物質(zhì)爐具，不僅使大量的農(nóng)田廢棄物、果樹枝變廢為寶，而且還有效地杜絕了村里村外、田間地頭果樹枝的亂丟亂棄現(xiàn)象，整潔了村容村貌，凈化了生活環(huán)境，深受農(nóng)民們的歡迎。村民王二保家正在準備午飯，“院內(nèi)潔凈堂內(nèi)明，不見炊煙聞飯香”的情景，一下子顛覆了記憶中農(nóng)村燒火做飯煙熏火燎的印象。王二保說：“自打用上生物質(zhì)爐，家里就再也沒冒過黑煙，做飯還快，趕上農(nóng)忙，回來加一把柴禾，20分鐘飯就全好了?！苯刂聊壳盀橹?，晉中市示范高效低排放生物質(zhì)能爐試點推廣3600戶，按每個農(nóng)戶減少或節(jié)約1500元買煤買炭的錢，那么3600農(nóng)戶，增收節(jié)支540萬元，高效低排放生物質(zhì)爐不但經(jīng)濟效益顯著，生態(tài)效益與社會效益也非常可觀。
4、高效低排放生物質(zhì)爐具有三個優(yōu)點
4.1 變廢為寶清潔環(huán)保。高效低排放生物質(zhì)爐是指以秸稈、薪柴等生物質(zhì)為燃料，在爐內(nèi)既有明火燃燒又有氣化成分，沒有焦油，不冒黑煙，燃燒充分，熱效率高，煙氣排放低的爐具。這種爐具可用于炊事、取暖、淋浴等，構(gòu)造簡單，便于安置，非常適合農(nóng)村家庭使用。
4.2 生物質(zhì)爐之所以能夠?qū)崿F(xiàn)清潔、節(jié)能、高效的特點，是因為它具有獨特的燃燒原理：燃料經(jīng)過干餾氧化還原等過程，可以轉(zhuǎn)化成高溫可燃燒氣體，氣體經(jīng)過劇烈旋轉(zhuǎn)和混合，燃燒更加徹底。
關(guān)鍵詞 生物質(zhì)能源；烤煙；烘烤；應(yīng)用
中圖分類號 TK6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）17-0153-03
Abstract To take advantage of the abundant biomass resources in our country adequately，relieving the status of rising costs and curing pollution，this paper reviewed the research progress of the biomass energy in tobacco curing. This study showed that applying biomass energy in tobacco curing benefits the promoting of tobacco quality，debasing the cost of flue-cured tobacco curing and reducing the pollution of curing. Currently the applied forms of biomass energy in tobacco curing included bio-coalbriquette，biomass gasification，biomass briquette and so on，different applied forms showed positive effect，which could be promoted in areas with suitable conditions.
Key words biomass energy；flue-cured tobacco；curing；application
烤煙烘烤是一個大量耗熱的過程，目前烤煙生產(chǎn)上推廣的密集烤房烘烤設(shè)備普遍采用燃煤供熱，熱利用率低，煤耗量高，通常1 kg干煙葉煤耗量1.5～2.5 kg標煤，而理論上的耗煤量為0.8 kg，也有研究分析指出，在密集烘烤中，火爐的熱效率為64.95%，烤房熱效率僅為36.08%，總的熱損失達63.92%，能量浪費驚人[1-3]。
愈演愈烈的世界范圍能源危機以及不斷上升的能源價格，使得生產(chǎn)烤煙的成本不斷增加，使烤煙生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展受到嚴重影響。在此背景下研究烤煙烘烤節(jié)能技術(shù)，提高能源利用效率，尋找烤煙烘烤能源替代途徑，降低烤煙生產(chǎn)成本成為烤煙烘烤研究的一個重要課題。目前，此方面的研究主要集中在烘烤設(shè)備、烘烤工藝以及新型能源烘烤燃料開發(fā)等方面，其中新型能源烘烤燃料中的生物質(zhì)能源因其本身可再生性、低CO2排放、幾乎不排放SO2、廣泛分布性、使用形式多樣、生物質(zhì)燃料總量豐富等特點成為當下研究的一個熱點，有望成為烤煙烘烤傳統(tǒng)能源的有效替代品[4-5]。
1 生物質(zhì)能源概述
生物質(zhì)能源是植物通過光合作用將太陽能儲藏在有機物中的一種可再生能源。每年全球積累的生物質(zhì)總量達1 730億t，蘊含的能量相當于目前全球總能耗的10～20倍[6]。據(jù)報道，生物質(zhì)能已上升為僅次于化石能源煤、石油和天然氣之后的第4位能源，占世界一次能源消耗的14%[7]。與傳統(tǒng)直接燃燒方式相比，現(xiàn)代生物質(zhì)能源的利用更多的是借助熱化學(xué)、生物化學(xué)等手段，通過一系列先進的轉(zhuǎn)換技術(shù)，生產(chǎn)出固、液、氣等高品位能源來代替化石燃料，為人類生產(chǎn)、生活提供電力、燃氣、熱能等終端能源產(chǎn)品[8]。在生態(tài)環(huán)境保護方面的研究發(fā)現(xiàn)，提供相同能量，煤的S和NOx排放量分別是秸稈的7.00倍和1.15倍，用1萬t秸稈替代煤炭能量，煙塵排放將減少100 t[9]。生物質(zhì)能源作為一種可再生的低碳能源，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，它的開發(fā)利用對于建立可持續(xù)能源系統(tǒng)、促進國民經(jīng)濟發(fā)展、保護生態(tài)環(huán)境具有重大意義。
2 生物質(zhì)能源在烤煙烘烤上的應(yīng)用研究
我國擁有居世界首位的生物質(zhì)能源產(chǎn)量，年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈、谷殼等總量約14億t，如開發(fā)用于燃燒，可折合7億t標準煤[10]。以安徽省為例，每年農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量5 000萬t左右，如果能開發(fā)利用其中的1/3轉(zhuǎn)化為燃料，即可消耗秸稈1 700萬t，約相當于建立2座年產(chǎn)500萬t的大型煤礦[11]。目前，烤煙烘烤上研究應(yīng)用的生物質(zhì)多為農(nóng)作物秸稈，應(yīng)用方式主要有生物質(zhì)型煤、生物質(zhì)氣化、生物質(zhì)壓塊等，應(yīng)用效果較為理想。
2.1 應(yīng)用方式
2.1.1 生物質(zhì)型煤。生物質(zhì)型煤是指在破碎成一定粒度的煤中加入一定比例的秸稈等可燃生物質(zhì)和添加劑后由高壓成型機壓制成型的潔凈能源產(chǎn)品。其充分利用煤和生物質(zhì)各自的優(yōu)勢，具有節(jié)煤和生物質(zhì)代煤的雙重作用，與原煤燃燒相比，生物質(zhì)型煤是提高燃燒效率和減少污染的有效方法之一，目前已進入商業(yè)化生產(chǎn)階段[12]。
孫劍鋒等[13]利用煤和廢棄的植物莖桿生產(chǎn)出與烘烤設(shè)備外形、尺寸大小相配套的生物質(zhì)型煤。其在使用過程中容易實現(xiàn)配風的精準控制，進而實現(xiàn)與密集烤房控制系統(tǒng)的配套，且生物質(zhì)型煤在燃燒過程中著火大小容易控制，生火及升降溫速率均較快，能更好地滿足烤煙烘烤工藝的需求。向金友等[14]研究秸稈與煤不同配方壓塊燃料在烤煙烘烤中的應(yīng)用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)80%秸稈+20%煤混合壓塊代煤烤煙完全可行。
2.1.2 秸稈煤。秸稈煤是一種新型蜂窩煤燃料，沒有煤的加入，以青蒿、煙、玉米等農(nóng)作物秸稈以及廢棄的樹木枯枝、雜草、鋸末、稻殼等生物秸稈為原料，不需粉碎，在厭氧條件下碳化6～8 h，利用秸稈自然進行分解形成生物質(zhì)碳，再加入黏土和其他粘合劑混合后形成。
郭保銀[15]研究發(fā)現(xiàn)各種秸稈碳化率平均約為50%，而通過加配方后，常規(guī)秸稈等材料2 t可生產(chǎn)2 t秸稈煤，其秸稈煤代替煤炭烤煙的技術(shù)研究結(jié)果表明秸稈煤易點火、燃燒效果好、升溫快而且無黑煙和異味，滿足烤煙工藝要求，其代替煤炭及其制品在密集烤房中應(yīng)用是可行的，可以進行大范圍示范。
2.1.3 生物質(zhì)氣化。生物質(zhì)氣化是采用生物質(zhì)氣化發(fā)生裝置將生物質(zhì)原料在厭氧狀態(tài)下燃燒轉(zhuǎn)化為由氫氣、一氧化碳、甲烷等組成的可燃氣體。生物質(zhì)氣化方式在烤煙烘烤中的應(yīng)用相對較多，生物質(zhì)氣化烤煙系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計相對成熟。楊世關(guān)等[16]研究設(shè)計了一套新型烤煙設(shè)備，主要是以生物質(zhì)燃氣為能源，將間接換熱與直接換熱緊密結(jié)合，該系統(tǒng)的能源利用率及煙葉品質(zhì)都較傳統(tǒng)間接換熱式烤房有顯著提高。飛 鴻等[17]以廢棄煙桿、煙梗以及各類農(nóng)作物秸稈為原料采用生物質(zhì)氣化發(fā)生裝置通過燃氣發(fā)生爐進行厭氧燃燒使其熱解出可燃氣體，經(jīng)管網(wǎng)送往各烤房實現(xiàn)自動控制烘烤煙葉。
2.1.4 生物質(zhì)壓塊。在壓強為50～200 Mpa、溫度為150～300 ℃、或不加熱或不加黏結(jié)劑的條件下，先將木材加工剩余物及各種農(nóng)作物秸稈等粉碎成一定粒度，再壓縮成塊狀、棒狀、粒狀等具有一定密實度的成型物[18]，故又稱為生物質(zhì)固體成型燃料。目前，此燃料在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究較為廣泛。
張聰輝等[19]研究不同清潔能源對烤后煙的化學(xué)成分、質(zhì)量感官以及經(jīng)濟效益的影響，其中生物質(zhì)燃料為2012年煙桿壓塊能有效降低烘烤成本，提高烘烤效益，替代煤炭為主要烘烤燃料有較大的潛力。王漢文等[20]用稻殼和玉米秸稈壓塊成燃料進行試驗，將其放在AH密集烤房進行燃燒，能降低烤煙生產(chǎn)成本、滿足烘烤的工藝要求、改善煙葉內(nèi)在品質(zhì)。王文杰等[10]以花生殼為原料加工的生物質(zhì)壓塊為供試燃料，研發(fā)了配套的生物質(zhì)壓塊燃燒爐，研究生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的應(yīng)用效果，生物質(zhì)壓塊及燃燒爐不僅能替代以煤炭為燃料的普通立式爐用于煙葉烘烤，而且能夠顯著降低煙葉烘烤成本、提高煙葉烘烤質(zhì)量。倪克平等[21]研究生物質(zhì)壓塊燃料在煙葉烘烤中的應(yīng)用效果，其中生物質(zhì)壓塊燃料是以木材加工的鋸末為主原料，添加輔助化工原料后，用攪拌機攪拌成均勻的混合原料，將混合原料通過壓塊成型機壓制成直徑為2 cm的圓餅，配備自動添加燃料的整套專用燃燒爐，研究結(jié)果表明：生物質(zhì)壓塊用于煙葉烘烤可以充分調(diào)控烤煙烘烤工藝，降低烘烤成本，節(jié)能減耗，提高烤后煙葉品質(zhì)。譚方利等[22]關(guān)于生物質(zhì)壓塊燃料以及煤炭燃料在烤煙烘烤中的應(yīng)用效果對比研究表明生物質(zhì)壓塊用于烤煙烘烤是可行的，但對于燃料添加技術(shù)要求較高。
2.2 應(yīng)用效果
生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的不同應(yīng)用形式對烘烤效果的影響均較好，節(jié)能減排的同時有利于提高烤后煙葉的質(zhì)量。與原煤相比使用生物質(zhì)型煤烘烤煙葉，生產(chǎn)1 kg干煙可節(jié)約用煤約0.15 kg，每爐煙葉可節(jié)約用煤50 kg以上，節(jié)能效果顯著，而且生物質(zhì)型煤中煤矸石含量為零[13]。使用秸稈煤烤煙對烤后煙葉內(nèi)在化學(xué)成分無不良影響，而且能夠降低上部葉煙堿含量，提高上部煙葉還原糖含量，氮堿比更加協(xié)調(diào)，香氣量充足，香氣質(zhì)好，余味明顯改善，雜氣減輕，刺激性減少，評吸結(jié)果較好，有利于提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)[15]。飛 鴻等[17]的研究中生物質(zhì)氣化烘烤與傳統(tǒng)的燃煤烘烤相比，煙葉的內(nèi)在品質(zhì)得到一定的改善。感官評吸結(jié)果表現(xiàn)為生物質(zhì)氣化烘烤的煙葉其雜氣、香氣質(zhì)、干凈度均優(yōu)于煤炭燃料烘烤的煙葉，而且回味、勁頭、濕潤上也表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。采用秸稈壓塊燃料烘烤，能降低煙葉中含氮化合物含量，提高煙葉中總糖、還原糖，有利于改善煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性[20]。譚方利等[22]的研究中生物質(zhì)壓塊燃料與煤炭相比烤后煙葉上等煙比例提高了2.3個百分點，青黃煙、微帶青煙、雜色煙比例分別下降了0.99、0.81、1.53 個百分點。
2.3 應(yīng)用成本
由于烤煙烘烤中應(yīng)用的生物質(zhì)原料主要是廢棄的秸稈，來源廣泛、價格低廉，因此利用生物質(zhì)能源燃料降低烤煙烘烤成本效果顯著。生物質(zhì)型煤的應(yīng)用加上固硫劑、粘合劑以及加工成本，比同等發(fā)熱量的原煤成本低100元/t左右[13]。秸稈煤在酉陽縣烤煙烘烤上的應(yīng)用，按當?shù)厣a(chǎn)水平以及市場煤炭價格計算，烘烤煙葉1 875 kg/hm2，使用秸稈煤烤煙可降低成本約750元/hm2，以此測算，若在該縣進行推廣應(yīng)用，每年可節(jié)約煤炭1.8萬t，全縣煙農(nóng)增收480萬元[15]。飛 鴻等[17]利用生物質(zhì)烘烤煙葉的研究中采用的生物質(zhì)氣化發(fā)生裝置上料系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)均為自動化系統(tǒng)，烤房數(shù)量增加到100炕也只需要2人控制，自動化程度高，在大規(guī)模烘烤中將大大降低勞動成本。生物秸稈壓塊在烤煙烘烤中的應(yīng)用成本以安徽省為例，生產(chǎn)干煙葉2 062.5 kg/hm2（1 875～2 250 kg/hm2），需煤炭275 kg（以500元/t計），計2 062.5元/hm2；需秸稈壓塊206.25 kg（以400元/t計），計1 237.5元/hm2，降低成本825元/hm2[20]。譚方利等[22]的研究中應(yīng)用生物質(zhì)壓塊燃料與煤炭燃料相比1 kg干煙成本降低0.1元。
3 結(jié)語
烤煙烘烤大量耗熱且熱能利用率低，傳統(tǒng)燃料煤炭在烤煙烘烤中的應(yīng)用帶來環(huán)境污染的同時，由于燃料資源的緊缺烘烤成本不斷增加。把我國豐富的生物質(zhì)能源應(yīng)用在烤煙烘烤中既能充分利用資源同時也有望解決烤煙烘烤面臨的問題。
生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究表明其可以代替煤炭燃料，而且具有清潔、能提高烤煙品質(zhì)、降低烘烤成本的優(yōu)點。生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的不同應(yīng)用形式中生物質(zhì)型煤的原料中只是減少了煤的用量加入部分生物質(zhì)，秸稈煤加工過程中的厭氧條件碳化工藝相對復(fù)雜，而生物質(zhì)氣化裝置包括氣化爐、儲氣罐等，與烤房配合烘烤專用設(shè)備復(fù)雜，建成后更適合大規(guī)模烘烤。其中生物質(zhì)壓塊研究相對較多，工藝較成熟簡便。生物質(zhì)壓塊加工生產(chǎn)線及配套設(shè)備的開發(fā)研究中早在2010年姚宗路等[23]針對生物質(zhì)壓塊過程中存在的系統(tǒng)配合協(xié)調(diào)能力差以及生產(chǎn)率低等問題研發(fā)設(shè)計了有強制喂料系統(tǒng)的成型機以及配套設(shè)備，可實現(xiàn)自動化大規(guī)模的生物質(zhì)壓塊生產(chǎn)。生物質(zhì)壓塊方式制成的生物質(zhì)原料可以直接應(yīng)用于烤煙烘烤，基本上不需要對烤房、烤爐等進行改造，應(yīng)用方便。生物質(zhì)能源的利用形式中生物質(zhì)發(fā)電是我國目前對生物質(zhì)能源應(yīng)用最為廣泛和普通的方式，但其在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究相對較少，是以后生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究的一個方向[24-25]。當下的研究表明，烤煙烘烤中的傳統(tǒng)燃料煤炭可以用生物質(zhì)壓塊代替，應(yīng)用效果較好且成本低，可以在烤煙生產(chǎn)上進行示范推廣。
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一、多能互補的必要性
數(shù)據(jù)顯示，我國60％左右農(nóng)村人口仍然靠傳統(tǒng)的秸桿和薪材等解決能源問題。全國農(nóng)村每年直接消耗的各種能源相當于5.6億噸標準煤，占全國總能耗的一半左右。發(fā)展新能源已成為改變農(nóng)村能源使用結(jié)構(gòu)，減少環(huán)境污染以及促進農(nóng)村社會和諧發(fā)展的重要手段。然而，農(nóng)村新能源到底該向何發(fā)展，發(fā)展中要解決哪些問題?
農(nóng)村新能源主要包括沼氣、太陽能、風力發(fā)電、微小水電、生物質(zhì)能這幾個方面?，F(xiàn)階段農(nóng)村能源應(yīng)該多種形式并存，不同的地區(qū)應(yīng)根據(jù)自身的特點，確定適合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平的發(fā)展方向和發(fā)展重點。
在談到農(nóng)村新能源利用時，國務(wù)院發(fā)展研究中心研究員周宏春教授提出了“四位一體”和“五配套”的概念?！八奈灰惑w”，就是以太陽能為動力，以沼氣為紐帶，將種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合起來，在全封閉條件下將沼氣池、豬禽舍、廁所和日光溫室等一體化。
“這樣既解決農(nóng)村的能源供應(yīng)，改善農(nóng)民衛(wèi)生和生活環(huán)境，又可以減少農(nóng)作物和蔬菜生長中農(nóng)藥化肥的使用量，提高食品品質(zhì)和食品安全。”“五配套”模式，是建一個沼氣池、一個果園、一個暖圈、一個蓄水窖和一個看營房，實行人廁、沼氣、豬圈三結(jié)合的立體養(yǎng)殖和多種經(jīng)營系統(tǒng)。
農(nóng)村新能源代表著未來能源利用的方向，發(fā)展前景是很好的。但是，一些地區(qū)受技術(shù)水平制約，影響了農(nóng)村新能源技術(shù)的推廣使用。此外，隨著農(nóng)村養(yǎng)殖戶的減少，沼氣的替代能源問題也是需要考慮的。拿沼氣發(fā)展來說，要跳出為沼氣而建沼氣池的單純觀念，將推廣沼氣與養(yǎng)殖、種植相結(jié)合，打造“養(yǎng)殖一沼氣一種植”的模式，促進經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變，達到“三沼(氣、渣、液)”綜合利用，增加農(nóng)民收入的目標。
總之，農(nóng)村能源的發(fā)展應(yīng)堅持“因地制宜，多能互補，綜合利用，講求效益”。“特別是要重視發(fā)展生物質(zhì)能技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。”農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會會長朱明強調(diào)說。具體來說，就是大力發(fā)展以秸稈、稻草等這些原料豐富、取材容易的生物質(zhì)能，以及清潔的太陽能、風能、微水電等可再生能源，同時通過改革爐具等措施提高能源利用效率，以實現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
國家發(fā)展改革委副主任解振華表示，未來我國將有序推進以秸稈為主要原料的生物質(zhì)能源。為緩解資源能源約束，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，保護環(huán)境，應(yīng)對氣候變化，我國將大力推動農(nóng)作物秸稈在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的循環(huán)利用，積極發(fā)展以秸稈為原料的加工業(yè)，有序發(fā)展以秸稈為原料的生物質(zhì)能源。
二、生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)在各國的發(fā)展概況
生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)已受到了國際社會的廣泛關(guān)注，許多國家制定了促進生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，并投入了大量的資金用于研究開發(fā)和推廣應(yīng)用。由于生物質(zhì)能作為可再生能源僅次于煤炭、石油、天然氣之后第四大能源，因此它在整個能源系統(tǒng)中占有重要的地位。近些年來，開發(fā)利用生物質(zhì)能成為當前國內(nèi)外廣泛關(guān)注的重大課題，既涉及農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，又關(guān)系到國家的能源安全。作為經(jīng)濟快速發(fā)展的中國，大力開發(fā)新型可再生能源已經(jīng)是國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略，因此開發(fā)利用生物質(zhì)能這一課題，有利于中國開拓新能源，并且能夠緩解能源供需矛盾，也是解決“三農(nóng)”問題，保證社會經(jīng)濟持續(xù)性發(fā)展的重要任務(wù)。
生物質(zhì)能的利用分為兩種：直接用作燃料的有農(nóng)作物的秸稈、薪柴等；間接作為燃料的有農(nóng)林廢棄物及藻類等，它們通過微生物作用生成沼氣，或采用熱解法制造液體和氣體燃料，也可制造生物炭。生物質(zhì)能是世界上最為廣泛的可再生能源。據(jù)估計，每年地球上僅通過光合作用生成的生物質(zhì)總量就達1440～1800億噸(干重)，其能量約相當于20世紀90年代初全世界總能耗的3～8倍。但是尚未被人們合理利用，多半直接當薪柴使用，效率低。影響生態(tài)環(huán)境。
現(xiàn)代生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是利用農(nóng)作物及其殘體、畜禽糞便、有機廢棄物等可再生或循環(huán)的有機物質(zhì)為原料，通過TA性加工轉(zhuǎn)化生產(chǎn)化工產(chǎn)品、生物質(zhì)燃料和生物能源以及生物質(zhì)產(chǎn)品的一個格外引人關(guān)注的新興產(chǎn)業(yè)。生物質(zhì)既是可再生能源，也能生產(chǎn)出上千種的化工產(chǎn)品，且因其主要成分為碳水化合物，在生產(chǎn)及使用過程中與環(huán)境友好、又勝石油能源一籌。
目前我國的秸稈產(chǎn)出量已超過7億噸，折合成標煤約為3.5億噸，相當于7個神東煤田，全部利用可以減排8.5億噸二氧化碳，相當于2007年全國二氧化碳排放量的1／8。隨著國家明確提出到2015年秸稈綜合利用率在80％的行動目標，我國秸稈資源化駛?cè)肟燔嚨馈Ｒ浴敖斩捘茉础睘榇淼纳镔|(zhì)能利用，在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟的背景下，進入人們的視野。
目前。世界上較為成熟、可規(guī)模化開發(fā)利用的生物質(zhì)技術(shù)主要集中在發(fā)電、固化成型燃料、沼氣和液體燃料等方面。其中，生物質(zhì)發(fā)電在發(fā)達國家已受到廣泛重視，2005年全世界生物質(zhì)發(fā)電的裝機容量約達5000萬千瓦，主要集中在北歐和美國。
生物質(zhì)固化成型燃料在發(fā)達國家通常用來替代煤、燃氣等作為民用燃料進行炊事、取暖，或用于區(qū)域供熱和發(fā)電等。美國和歐洲一些國家的生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)品已進入商業(yè)化階段，并相應(yīng)開發(fā)了專用爐具；泰國、印度、越南、菲律賓等國也建成了一些生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)廠，逐漸進入了規(guī)模化生產(chǎn)階段。
沼氣技術(shù)已經(jīng)在有些國家普遍應(yīng)用，歐洲和印度等地已建設(shè)了大量的戶用沼氣和大中型沼氣工程。截至到2003年底，德國的大中型沼氣工程總數(shù)已超過3000個，大多采用以畜禽糞便和秸稈為主要原料的厭氧消化工藝，機械化和自動化程度很高，生產(chǎn)出來的沼氣主要用于發(fā)電。
生物液體燃料已實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用。2005年，全世界生物燃料乙醇的總產(chǎn)量約為3000萬噸，主要集中在巴西和美國；生物柴油總產(chǎn)量約220萬噸，主要集中在德國。巴西以甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇，2005年的消費量為1200萬噸，替代了當年汽油消費量的45％；美國主要利用耕地多、產(chǎn)量大的玉米為原料，同時積極發(fā)展纖維素制取燃料乙醇技術(shù)。歐盟對生物燃料也很重視。主要以大豆、油菜籽和回收的動植物廢油等為原料生產(chǎn)柴油，2005年原歐盟15個成員國年產(chǎn)量約200萬噸，占世界總產(chǎn)量的90％，其中德國年產(chǎn)量約為150萬噸。
三、中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況
中國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源主要有農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)副產(chǎn)品和能源作物等，資源豐富，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。農(nóng)業(yè)生物質(zhì)具有資源種類多，分布范圍廣的特點，可轉(zhuǎn)化為電力、燃氣和液體燃料等多種商品位能源。
一直致力于生物質(zhì)能研究的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)石元春院士認為，以秸稈為原料的現(xiàn)代能源是一個新興產(chǎn)業(yè)。在當今發(fā)展清潔能源應(yīng)對全球氣候變暖的大形勢下，秸稈迎來了 一個發(fā)展現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)的重大機遇。
根據(jù)最新資料和有關(guān)專家預(yù)測，我國秸稈目前的用途是：還田15％，飼料16％，工業(yè)原料3％，薪柴50％和露地焚燒16％。也就是說，目前秸稈中的66％，約6_7億噸是用于能源的，具有替代2.4億噸標煤和減排5.8億噸二氧化碳的能力。
秸稈還田、秸稈飼料、工業(yè)原料和薪柴的利用屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升，而以秸稈為原料的現(xiàn)代能源是一個新興產(chǎn)業(yè)。據(jù)了解，秸稈能源在歐洲發(fā)展已經(jīng)有30多年，特別是北歐的丹麥和瑞典，秸稈發(fā)電和顆粒燃料的技術(shù)成熟度和商業(yè)化程度最高。
1、農(nóng)作物秸稈
2004年我國小麥、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯類、油料等主要農(nóng)作物產(chǎn)量達4.69億噸，秸稈產(chǎn)量約為5.96億噸。預(yù)計到2020年我國主要作物的秸稈總量將達到8億噸左右。其中，約有50％左右農(nóng)作物秸稈用作農(nóng)村居民生活用能，由于采用傳統(tǒng)的燃燒方式，效率低下；我國以甘蔗渣及稻殼發(fā)電為應(yīng)用方式的生物質(zhì)燃燒發(fā)電已得到初步應(yīng)用，總裝機容量達800兆瓦；固化成型燃料技術(shù)已初步形成了研究、開發(fā)和應(yīng)用同步推進的良好勢頭；以秸稈過腹還田、粉碎還田和生產(chǎn)有機肥還田的技術(shù)已形成一定應(yīng)用規(guī)模；以秸稈為主要原料生產(chǎn)生物質(zhì)材料的技術(shù)研究已經(jīng)起步。
目前我國秸稈能源化主要有直接作為農(nóng)村生活燃料、秸稈氣化、壓塊替代煤炭燃料以及秸稈發(fā)電這幾個途徑。其中秸稈氣化、壓塊替代煤炭燃料和秸稈發(fā)電已經(jīng)在不少地方進行了探索和推廣。
發(fā)展秸稈顆料燃料產(chǎn)業(yè)前景廣闊。中國現(xiàn)年消費煤炭26億噸，其中中小鍋爐用約10億噸，是溫室氣體排放大戶，如果采用秸稈顆粒燃料替代，減排效益不可低估。
在中國，截至2007年底，核準的生物質(zhì)直燃發(fā)電項目約百個，裝機容量2500兆瓦，建成投交并網(wǎng)發(fā)電的項目總裝機容量400兆瓦以上。截至2008年底，中國國能生物質(zhì)發(fā)電集團已有10個30兆瓦和7個12兆瓦的生物質(zhì)電站正在運營，其中單縣電站裝機容量30兆瓦，年發(fā)電2.2億千瓦時，可替代8.7萬噸標煤的燃煤，減排18萬噸二氧化碳，農(nóng)民年新增收入6000萬元和獲得1000多個工作崗位。秸稈直燃發(fā)電的技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)可以全部自主與國產(chǎn)。
秸稈能源產(chǎn)業(yè)還將為農(nóng)民帶來增收的機會。以每噸秸稈農(nóng)民可獲250至300元算，全國4億噸能源用秸稈就能獲得1000億至1200億元。計劃2012年達40億元。此外，農(nóng)村的能源中，由煙熏火燎燒薪柴到燒顆粒燃料，能效可以提高2～3倍，能源消費質(zhì)量也將顯著提高。
2、能源作物
能源作物指經(jīng)專門種植，用以作為能源原料的草本和木本植物，如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全國未利用土地總面積為24508.79萬公頃，其中有6020.56萬公頃土地資源可供能源作物的開發(fā)種植。另外，每年還有約900萬公頃不同類型的季節(jié)性農(nóng)閑地，可以種植能源作物。
3、生物液體燃料
我國已建設(shè)了以陳化糧為原料生產(chǎn)燃料乙醇的示范工程，分別在6省市進行示范，燃料乙醇年生產(chǎn)能力已達102萬噸。在非糧食作物生產(chǎn)燃料乙醇方面也取得了一定進展，已培育出適應(yīng)鹽堿地種植的“醇甜系列”雜交甜高粱品種，并建成了產(chǎn)業(yè)化示范基地；培育并引進了多個優(yōu)良木薯品種，平均畝產(chǎn)超過3噸；育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品種，并篩選出了適合甘蔗清汁發(fā)酵的菌株和活性干酵母菌株。
此外，我國已對利用菜籽油、棉籽油、烏桕油、木油、茶油和地溝油等原料生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)開展了研究，目前已有年產(chǎn)10萬噸生物柴油的生產(chǎn)能力。我國在雙低油菜與雜種優(yōu)勢利用的結(jié)合上已達到國際先進水平：在油菜、油葵等主要作物上已開發(fā)出高含油量品種，含油量高達51.6％；為了不與食用油和工業(yè)用油爭原料，還開發(fā)了利用麻瘋樹果實、黃連木籽等能源作物生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)，初步具備了商業(yè)化發(fā)展的條件；在利用季節(jié)性農(nóng)閑地種植油菜生產(chǎn)生物柴油方面具有很大潛力。
四、生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)在中國未來的前景
以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)綠色能源和環(huán)境友好產(chǎn)品是人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，已成為世界科技領(lǐng)域的前沿。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，世界各國將會更加重視環(huán)境保護和全球氣候變化問題，通過制定新的能源發(fā)展戰(zhàn)略、法規(guī)和政策，進一步加快生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
從目前生物質(zhì)的資源狀況和技術(shù)發(fā)展水平看，今后發(fā)展的主要趨勢是發(fā)電、供熱、生產(chǎn)液體燃料和生物質(zhì)材料等。最近20多年來，生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展很快，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟性和市場化程度逐年提高，預(yù)計在2010～2020年間，大多數(shù)生物質(zhì)技術(shù)可形成較強的市場競爭力，在2020年以后將會有更快的發(fā)展，并逐步成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。
生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)正成為朝陽產(chǎn)業(yè)。在中國發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)具有深遠的意義，不僅有利于解決資源、能源短缺和環(huán)境污染問題，更是解決好“三農(nóng)問題”、加快社會主義新農(nóng)村建設(shè)的戰(zhàn)略舉措。中國政府高度重視生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。已經(jīng)研究制定了一系列促進生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策。
加強生物質(zhì)技術(shù)研究與工程集成，在固化成型、燃燒、沼氣、燃料乙醇、生物質(zhì)材料等方面的關(guān)鍵技術(shù)研究和裝備開發(fā)方面取得突破性進展，創(chuàng)新一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品；推廣一批先進的生物質(zhì)工程技術(shù)；建成一批生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化示范工程；開展我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源現(xiàn)狀調(diào)查，初步查清我國生物質(zhì)資源的擁有量和分布情況，建立生物質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫，促進我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。
全面推進生物質(zhì)工程科技創(chuàng)新，在生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化和材料利用等方面達到國際先進水平，部分技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，增強我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。提高生物質(zhì)能和產(chǎn)品在能源消費中的比重，通過生物質(zhì)利用解決農(nóng)村生活燃料短缺問題；基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，促進我國生態(tài)環(huán)境保護和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng)，以國家目標和市場需求為導(dǎo)向，針對我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選擇秸稈綜合利用、農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化和能源作物開發(fā)為切入點，通過技術(shù)研究、集成和重點突破，創(chuàng)新生物質(zhì)工程技術(shù)，加快生物質(zhì)科研成果轉(zhuǎn)化，促進生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化進程，為建設(shè)社會主義新農(nóng)村、為提高國家能源保障能力、為全面實現(xiàn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)目標提供重要的科技和產(chǎn)業(yè)支撐。
我國政府及有關(guān)部門已連續(xù)在四個國家五年計劃將生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點科技攻關(guān)項目，開展了生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與開發(fā)，如戶用沼氣池、節(jié)柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質(zhì)壓塊成型、氣化與氣化發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料等，取得了多項優(yōu)秀成果?！犊稍偕茉捶ā返暮蛯嵤┍砻髦袊言诜缮厦鞔_了可再生能源包括生物質(zhì)能在現(xiàn)代能源中的地位，并在政策上給予了巨大優(yōu)惠支持，“農(nóng)林生物質(zhì)工程”也已經(jīng)成為“十一五”國家科技支撐計劃重大項目。
對國際上生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，以及需要解決的緊迫問題與薄弱環(huán)節(jié)，選擇秸稈綜合利用、農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化和能源作物開發(fā)，增強我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的競爭力，提高生物質(zhì)能和在能源消費中的比重，通過生物質(zhì)利用解決農(nóng)村生活燃料短缺問題，基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，促進我國生態(tài)環(huán)境保護和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。雖說生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是世界發(fā)展和新興的朝陽產(chǎn)業(yè)。但其當前成本與價格尚難與石油基產(chǎn)品競爭。
利用取之不盡，用之不竭的農(nóng)林生物質(zhì)生產(chǎn)材料和石油化工產(chǎn)品是綠色化學(xué)的重要研究方向。
