生物燃料的发展范例(3篇)

生物燃料的发展范文篇1

关键词：中国；生物质固体成型燃料；产业

0．引言

在农业和林业生产过程中，会产生大量的剩余物。例如，残留在农田内的农作物秸秆，农副产品加工后剩余的稻壳、玉米芯和花生壳等，林业生产过程中残留的树枝、树叶、木屑和木材加工的边角料等。上述农林业生物质资源通常松散地分布在大面积范围内，堆积密度比较低，给收集、运输、储藏和应用带来了一定的困难。

由此，人们提出了生物质固体成型燃料技术，即在一定温度和压力作用下，利用木质素充当粘合剂，将松散的秸秆、树枝和木屑等农林生物质压缩成棒状、块状或颗粒状的成型燃料。压缩后的成型燃料体积缩小6~8倍，能源密度相当于中质烟煤，提高了运输和贮存能力；燃烧特性明显得到改善，提高了利用效率。

生物质固体成型燃料技术是生物质能开发利用技术的主要发展方向之一，不仅可以为家庭提供炊事、取暖用能，也可以作为工业锅炉和电厂的燃料，替代煤、天然气、燃料油等化石能源，近年来日益受到人们的广泛关注。

1．国外生物质固体成型燃料产业发展经验

2005年，世界生物质固体成型燃料产量已经超过了420万t。其中，美洲地区110万t；欧洲地区300万t，现有大型生物质固体燃料成型厂285个。瑞典生物质颗粒燃料的产量约141.1万t，消费量约171.5万t，位居世界首位，生产的固体颗粒燃料除通过专门运输工具定点供应发电和供热企业外，还以袋装的方式在市场上销售，已经成为许多家庭首选生活用燃料。芬兰的木质生物质颗粒燃料发展始于1998年，原料以木材剩余物（如树皮、木屑、刨花和锯末等）为主，主要来源于木材加工厂，年生产能力达20万t。生物质固体成型燃料也成为全球贸易对象，如加拿大等林业资源丰富的国家具有非常大的生产潜力，而丹麦则是重要的消费国，国际贸易量逐步上升。目前，国外生物质固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟，相关标准体系也比较完善，主要以木质生物质为原料生产颗粒燃料，形成了从原料收集、储藏、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送和应用的整个产业链的成熟技术体系和产业模式。

针对生物质固体成型燃料的种类、热值、灰分含量、颗粒尺寸和加热系统，各国也分别开发了不同的采暖炉和热水锅炉，而且可以应用配套的自动上料系统。家庭用生物质颗粒燃料炉灶的热效率可达80%以上；为住宅小区、学校大面积供热的生物质锅炉的燃烧效率高达90%以上。

在标准方面，欧盟固体生物质燃料标准化工作始于2000年。欧盟标准化委员会（CEN）委托瑞典标准所（SwedishStandardsInstitute）组建欧盟固体生物质燃料标准化委员会（CEN/TC335），开始欧盟固体生物质燃料标准的制定工作。为了尽快服务于市场，CEN/TC335决定首先制定技术规范（TS），此项工作的主要部分已于2006年完成，已了30个技术规范，分为术语、规格、分类和质量保证；取样和样品准备；物理（或机械）试验；化学试验等5个方面。目前，正在向欧盟标准转化，并着手制定国际（ISO）标准。

2．我国生物质固体成型燃料产业发展的条件

我国生物质固体成型燃料技术的研究开发始于20世纪80年代，已有二十多年的历史，早期主要集中在螺旋挤压成型机上，但存在着成型筒及螺旋轴磨损严重、寿命较短、电耗大等缺点，导致综合成本较高，发展停滞不前。进入2000年以来，生物质固体成型技术得到明显的进展，成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模。截至2007年底，国内有生物质固体成型燃料生产厂50余处，固体成型燃料生产能力约20万t/a，主要用于农村居民炊事取暖用能、工业锅炉和发电厂的燃料等。

下面，本文将针对政策法规、资源、关键技术和需求等四个方面对我国生物质固体成型燃料产业发展条件进行分析。

2.1政策法规

长期以来，党中央国务院高度重视秸秆能源化利用工作，相继出台了一系列政策法规，鼓励和支持相关产业的发展。《中华人民共和国可再生能源法》第十六条规定“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料”。《可再生能源中长期发展规划》提出，到2010年秸秆固体成型燃料年利用量达到100万t以上；力争到2022年秸秆固体成型燃料年利用量达到5000万t。农业部《农业生物质能产业发展规划》也提出，到2010年，全国建成400个左右秸秆固化成型燃料应用示范点，秸秆固化成型燃料年利用量达到100万t左右；到2015年，秸秆固化成型燃料年利用量达到2000万t左右。《可再生能源产业发展指导目录》认为“生物质固化成型燃料技术”符合可持续发展要求和能源产业发展方向，具有广阔的发展前景，应积极开展技术研发、项目示范和投资建设活动。2008年7月,国务院办公厅了《关于加快推进农作物秸秆综合利用意见的通知》指出，“结合乡村环境整治，积极利用秸秆生物气化（沼气）、热解气化、固化成型及炭化等发展生物质能，逐步改善农村能源结构”。财政部出台了《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》，拟采取综合性补助方式，支持从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的企业收集秸秆、生产秸秆能源产品并向市场推广。

2.2农林生物质资源分析

我国具有丰富的生物质资源。其中，可用于生物质固体成型燃料的资源主要分为农作物秸秆、农产品加工剩余物、林业生物质资源等。现分析如下：

2.2.1农作物秸秆资源

农作物秸秆是指在农业生产过程中，收获了稻谷、小麦、玉米等农作物以后，残留的不能食用的茎、叶等副产品。秸秆资源量与农作物产量、农业生产条件和自然条件等因素有着密切关系。通常根据农作物产量和各种农作物的草谷比，大致估算出各种农作物秸秆的产量。我国是一个农业大国，具有丰富的秸秆资源。初步估算，2006年全国稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类、棉花和油菜等七类主要农作物秸秆理论资源量为5.43亿t（按风干计，含水量约15%），在扣除用作肥料、饲料、以及造纸、建材、编织和养殖食用菌等工副业的生产原料外，可能源化利用资源量约为2.21亿t，折合1.11亿tce。

秸秆作为农作物的副产品，受农作物产量、种植结构、收获方式等因素的影响。根据《全国农业和农村经济十一五规划》，预计到2010年，我国七种主要农作物秸秆理论资源量约6.0亿t，2022年约6.5亿t。在扣除各种用途，并在保障土壤肥力的前提下，预计到2010年我国七种主要农作物秸秆可能源化利用的资源量为1.65亿t，2022年为1.65亿t。可以看出，虽然未来我国秸秆理论资源量将有所上升，但随着畜牧业等竞争性行业的发展，可用于能源化利用的七种主要农作物秸秆资源将长期保持在1.6亿t左右。

2.2.2农产品加工剩余物

农产品在初加工过程中产生的副产品主要包括稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣等。稻壳占稻谷重量的20%，玉米芯约占穗重的20%，花生壳约占花生重量的35%，甘蔗渣是蔗糖加工业的主要废弃物，蔗糖与蔗渣各占50%。目前，上述副产品的年产量约1.3亿t，折合0.65亿tce。

2.2.3林业“三剩物”

林业“三剩物”主要包括采伐剩余物、造材剩余物、木材加工剩余物。根据对各大林区采伐地的抽样调查，采伐、造材剩余物（包括树干梢头、枝桠和树叶）约占林木生物量的40%。根据国务院批准的“十一五”期间森林采伐限额，全国每年限额采伐指标为2.5亿m3，可产生采伐、造材剩余物约1.1亿t（含水量约50%），折合干重约5500万t。根据对木材加工厂的抽样调查，综合考虑各地的实际情况，估计木材加工剩余物数量约占原木的34.4%，因此可推算出全国木材加工剩余物约为3207.9万m3，换算重量为2887.1万t（含水量约40%），折合干重约1700万t。

2.3产业化关键技术评价

2.3.1固体成型技术

生物质固体成型技术主要分为压模辊压式成型机、活塞式成型机和螺旋挤压式成型机等几种形式。其中，压模辊压式成型机分为环模压辊成型机和平模颗粒成型机等。活塞冲压式成型机按驱动动力不同可分为机械活塞式成型机和液压驱动活塞式成型机两种类型。各类固体成型技术综合比较见表1。

目前，我国生物质固体成型的关键技术已取得突破，特别是压模辊压式成型技术，已经达到国际同类产品先进水平，有效地解决了功率大、生产效率低、成型部件磨损严重、寿命短等问题，并已实行商业化。农业部规划设计研究院和北京盛昌绿能科技有限公司联合研发的生物质固体成型燃料加工工艺与成套设备，生产率≥2.0t/h，成型率≥95%，颗粒密度1.0～1.2t/m3。系统运行稳定，物料适应性好，主要技术经济指标居国内领先水平，成套设备达到国际同类产品先进水平。利用该技术工艺和设备已在北京市大兴区建成了年产2万t的生物质固体成型燃料生产线并投产运行。

2.3.2原料“收、储、运”模式

农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内，面广量大，涉及到千家万户，这给秸秆收购和能源化利用带来了困难。经过探索和尝试，各地因地制宜，形成了“农户+秸秆经纪人+企业”、“农户+企业+政府”等各具特色的秸秆收、储、运模式。

2.3.3生物质固体成型燃料热利用设备

生物质固体成型燃料密度为0.8～1.2t/m3，能源密度相当于中质烟煤，使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到了改善，可为农村居民、工业锅炉及发电厂提供优质能源。固体成型燃料主要利用设备为生物质固体成型燃料炊事炉、采暖炉、炊事取暖两用炉、工业锅炉等专用燃烧设备，多采用反烧、双层炉排以及半气化燃烧等方式，也取得了一定进展，开发了各具特色的燃烧设备，并在当地进行了推广。也可以通过简单改造，将现有的燃煤工业锅炉改为燃生物质固体成型燃料。

2.4需求分析

生物质固体成型燃料适用于农村居民炊事和采暖用能，大中城市工业锅炉、发电和热电联产等。

我国地域广阔，各地气候条件差别非常之大，主要采暖区域为严寒和寒冷地区，包括黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山东，山西，河南、内蒙古，陕西，宁夏，甘肃，青海，新疆，等省区，人口约占全国总人口的三分之一。采暖燃料主要为秸秆、薪柴和煤，采暖设备主要为炕连灶和煤炉等，存在着浪费燃料和严重污染环境等问题。生物质固体成型燃料可为农村家庭提供室内取暖燃料，未来发展潜力巨大。考虑资源的可获得性，应重点在粮食主产区发展生物质固体成型燃料产业。

随着国家节能减排政策的实施，大中城市取缔燃煤的工业锅炉将成为必然。但如果改用燃油或天然气，则运行成本较高，长期使用难以为继。因此，将燃煤锅炉改造为燃生物质固体成型燃料锅炉则是一个可行的选择。例如，2.3.2原料“收、储、运”模式

农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内，面广量大，涉及到千家万户，这给秸秆收购和能源化利用带来了困难。经过探索和尝试，各地因地制宜，形成了“农户+秸秆经纪人+企业”、“农户+企业+政府”等各具特色的秸秆收、储、运模式。

2.3.3生物质固体成型燃料热利用设备

生物质固体成型燃料密度为0.8~1.2t/m3，能源密度相当于中质烟煤，使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到了改善，可为农村居民、工业锅炉及发电厂提供优质能源。固体成型燃料主要利用设备为生物质固体成型燃料炊事炉、采暖炉、炊事取暖两用炉、工业锅炉等专用燃烧设备，多采用反烧、双层炉排以及半气化燃烧等方式，也取得了一定进展，开发了各具特色的燃烧设备，并在当地进行了推广。也可以通过简单改造，将现有的燃煤工业锅炉改为燃生物质固体成型燃料。

2.4需求分析

生物质固体成型燃料适用于农村居民炊事和采暖用能，大中城市工业锅炉、发电和热电联产等。

我国地域广阔，各地气候条件差别非常之大，主要采暖区域为严寒和寒冷地区，包括黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山东，山西，河南、内蒙古，陕西，宁夏，甘肃，青海，新疆，等省区，人口约占全国总人口的三分之一。采暖燃料主要为秸秆、薪柴和煤，采暖设备主要为炕连灶和煤炉等，存在着浪费燃料和严重污染环境等问题。生物质固体成型燃料可为农村家庭提供室内取暖燃料，未来发展潜力巨大。考虑资源的可获得性，应重点在粮食主产区发展生物质固体成型燃料产业。

随着国家节能减排政策的实施，大中城市取缔燃煤的工业锅炉将成为必然。但如果改用燃油或天然气，则运行成本较高，长期使用难以为继。因此，将燃煤锅炉改造为燃生物质固体成型燃料锅炉则是一个可行的选择。例如，2007年6月沈阳市环保局出台了《关于推广生物质燃料及配套炉具的通知》，支持将原有的燃煤锅炉改造为生物质固体成型燃料锅炉。据悉，哈尔滨市和保定市也分别了类似的文件。另外，生物质固体成型燃料也可以用于发电或热电联产。

木质颗粒燃料具有燃烧效率高、自动化程度高、清洁卫生等优点，适合于别墅壁炉等高端人群的冬季采暖，也是未来一个应用方向。

3．存在的主要问题和建议

3.1完善财政补贴政策

如前所述，财政部已经出台了《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》，支持秸秆能源化利用的企业。但是，该办法要求申请补助资金的企业必须满足注册资本在1000万元以上、年消耗秸秆量在1万吨以上等两项条件。这无疑提高了申请补贴的门槛，使大多数秸秆固体成型燃料生产企业无法享受到国家的补贴政策。建议在试点示范的基础上，修改补贴标准和办法，争取将大多数项目纳入补贴范围。

3.2加强技术研发

目前，我国生物质固体成型燃料利用过程中仍然存在诸多问题，包括农作物秸秆的收集、储运技术体系不完善，机械化水平低；成型设备机组可靠性能较差，模具磨损严重、使用寿命短，维修和更换不便，导致设备不能连续生产，故障率较高，维修频繁，只能断续小量生产；设备能耗过高；设备系统配合协调能力差，运行不稳定，目前的国内生物质成型机多为低产率的单机生产，没有形成配套的生产线；成型设备的原料适应能力差，不同的成型设备对适用原料类型、粒度和含水率要求各不相同；对秸秆燃烧过程中结渣、腐蚀等问题缺乏足够的重视，配套燃烧设备亟待完善；相关标准缺乏；缺乏成熟的运行模式可供借鉴；没有建立科学完善的服务管理体系等，如图1所示。

生物质固体成型技术的推广使用，有赖于成型设备及专用炉具生产的规模化。要通过试点工程，逐步完善现有技术，实现设备生产规模化、产业化，形成完善的设备生产、产品配送体系，在生产实践中提高并考验生物质固体成型技术的可靠性和经济性，有效降低生物质固体成型燃料的生产成本；着重从机组运行可靠性、易损件使用寿命、维修方便性、降低能耗等方面进行研发，努力降低造价，使成型机和炉具以及成型燃料尽快进入商业化阶段。

3.3示范先行，多种模式探索

我国幅员辽阔，各地区的气候特点、资源禀赋和经济发展水平差异很大。生物质固体成型燃料技术及运行模式需要在不同地区进行技术适用性、工程应用模式以及综合配套技术的完善。建议在全国的典型地区对不同原料、不同用途、不同运行模式的秸秆固体成型燃料技术进行试点，验证工艺和设备的可靠性、可行性及适用性，为下一步大面积推广提供技术支持和管理经验。

3.4尽快出台国家或行业标准

生物燃料的发展范文

【关键词】生物质能；农村；发展

一、我国农村现有生物质能源利用的现状

我国耕地面积为18.37亿亩，盐碱地约14.87亿亩。农民是土地真正意义上的主人和耕种者，多年来我国农村多实行自由式耕种方法，种什么，种多少，都取决于农民。对于耕种非粮生物质能源的原材料如：蓖麻、甜高粱、木薯、麻疯树、棕榈、苏子等，缺乏统筹安排，农业产业化格局还没有形成，一部分未耕土地还没有得到合理的利用，在农村发展生物质能有很大的潜力；多年来我国政府大力倡导在满足城镇居民口粮的基础上，挖掘闲散地，规模化种植非粮生物质可燃原料，针对农村具体情况，合理安排土地资源，走可持续发展的高效、低碳、环保之路，经过努力目前已经初见成效；我国从南到北建立了很多非粮生物质燃料的原材料生产示范基地，加快了农业结构调整的进度；我国农村传统的能源转换形式是直接燃烧秸秆类农作物，用于取暖、烧饭，这种极为落后的高污染、低热量的能源利用方式，造成资源浪费和严重的环境污染。目前适合我国农村生物质能发展的非粮物质有很多，按照生物质的特点及转化方式可分为固体燃料、液体燃料、气体燃料三种。

二、固体生物质燃料

固体生物质燃料是指农作物秸秆、薪柴、乔木、谷壳等可燃性物质。我国农作物仅秸秆一项年产量就可达到7亿吨，稻壳、蔗渣等农业加工残余物0.84亿吨，薪柴及林业加工废料1.58亿吨。在可开发的生物质资源中，能源作物的种植和开发潜力很大，农作物秸秆有40％作为饲料、肥料和工业原料，尚有60％可用于能源开发利用，约相当2.1亿吨的标准煤；薪柴也是重要生物质资源，有40％林业剩余物可以利用，约相当0．3亿吨的标准煤；大量的农业副产品的剩余物、废弃物，蕴藏着巨大的生物质能源，为生物质能的利用开辟了一条重要途径。

目前我们采取一种新技术，将秸秆、稻壳去湿、去杂土，在一定温度和压力下压缩成块状、棒状、颗粒状等成型燃料。提高了其运输和储存能力，改善秸秆燃烧性能，提高利用效益。在我国农村，对生物质资源比较集中的地区，可以就地取材，减少成本。利用小型生物质发电设施，通过燃烧秸秆和灌木屑发电，既可做到废物利用，又可以降低发电过程对环境的污染。另外，现有农村电厂利用木材屑和农作物的残余物与煤的混合燃烧是比较现实的一项技术，这样提高了农林废弃物的利用率，也降低了纯燃煤对大气的污染，缓解人们对化石能源的依赖。我国在秸秆固体成型的生产和应用方面已经初步形成了一定的规模，主要以锯末和秸秆、稻壳、灌木为原料，满足农村居民的生活用能、农机具用能和发电用能等。近些年来国家出台一系列政策，采取综合性补助的方式，支持从事秸秆成型燃料的农村加工企业，尤其鼓励农村小型生物质电厂的建设。目前开展的一般生物质直接燃烧发电，这项技术相对较为简单很容易掌握，适合在农村发展。我国技术人员开发出适合村镇使用的小型生物质发电设备，利用稻壳、秸秆作原料，因地制宜地走适合村镇发展电力（villagepowerplant）的道路，在农村节能减排中做出了贡献。

三、液体生物质燃料

生物液体燃料是指生物乙醇、生物柴油，它作为化石能源石油的替代品，是液体燃料中理想的选择。液体生物燃料来源于可再生能源，温室气体净排放几乎是零，是理想的朝阳产业。我们研制的以玉米、甘蔗、甜菜、豆类、食用油为第一代生物燃料原料的生产技术已经被淘汰。以秸秆类、谷壳类、甘薯、蓖麻等为原料的非粮生物燃料生产技术已经形成，而这类原料取于农村、用于农村，成本低廉，可以形成规模化生产。产品如有剩余还可以作为商品燃油的形式卖给城市居民，增加农民收入。以秸秆、谷壳、麻疯树、甘薯、苏子、亚麻等农业废弃物、非粮植物为原料的第二代生物燃料被公认为具有巨大的替代石油的潜力，据有广阔的市场发展前景。

生物燃料的发展范文

生物质能的分类及其发展

生物质包括植物光合作用直接或间接转化产生的所有产物，从这个概念出发，生物质能就是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。生物质主要有4类：农作物秸秆及其他残余物、林产品和木材加工残余物、动物粪便、能源植物。但是，从作为可以产生能源的资源角度看，城市和工业有机废弃物和有机废水也是生物质能资源。

生物质能具有可再生性、低污染性、广泛分布性等特点。根据技术手段可分为直接燃烧技术、热化学转换技术、生物转换技术、液化技术和有机垃圾处理技术等。依据这些技术手段，生物质能可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。

直接燃烧和发电

直接燃烧发电的过程是：生物质与过量空气在锅炉中燃烧后，得到的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生出的高温高压蒸气在蒸汽轮机中膨胀做功发电。

直接燃烧是使用最广泛的生物质能源转化方式，技术成熟。在发达国家，生物质直接燃烧发电站可再生能源发电量的70％。与燃煤发电相比，生物质直接燃烧发电的规模较小，锅炉负荷大多在20兆瓦～50兆瓦，系统发电效率大多为20％～30％。目前，美国生物质发电装机容量已达10500兆瓦，70％为生物质一煤混合燃烧工艺，单机容量10兆瓦～30兆瓦，发电成本3～6美分／千瓦时，预计到2015年，装机容量将达16300兆瓦。

国外生物质直接燃烧发电技术已基本成熟，进入推广应用阶段。该技术规模效率较高，单位投资也较合理，但它要求生物质资源集中，数量巨大，如果考虑生物质大规模收集或运输的支出，则成本较高，比较适合现代化大农场或大型加工厂的废物处理等，不适合生物质较分散的发展中国家。我国目前农业现代化程度较低，生物质分布分散，采用大规模直接燃烧发电技术有一定困难。

生物质气化及发电

生物质气化的基本原理是在不完全燃烧条件下，将生物质原料加热，使较高分子量的有机化合物裂解为低分子量的CO、CH4等可燃气体。转化过程的气化剂有空气、氧气、水蒸气等，但以空气为主。气化原料是农作物秸秆或林产加工废弃物。生物质气化产出气的热值根据气化剂的不同存在很大差异，当以空气为气化剂时，产出气的热值在4200千焦／立方米～5300千焦／立方米之间，该气体可以作为农村居民的生活能源，也可以通过内燃机发电机组发电。

生物质气化发电技术在国际上已受到广泛重视。国外小型固定床生物质气化发电已商业化，容量为60千瓦～240千瓦，气化效率70％，发电效率为20％，以印度农村地区的应用比较成功。发达国家如奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典和美国等，比较关注的是生物质气化联合循环发电技术(BIGCC)。该技术的系统效率可达40％，有可能成为生物质能转化的主导技术之一。这一技术存在的问题是单位投资额非常高，并且技术稳定性不够。

我国有着良好的生物质气化发电基础，在上世纪60年代就开发了60千瓦的谷壳气化发电系统。目前已开发出多种固定床和流化床小型气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝等为原料，生产燃料气，主要用于村镇级集中供气。

生物质致密(压缩)成型燃料技术

将生物质粉碎至一定的粒度，不添加粘接剂，在高压条件下，可以得到具有一定形状的固体燃料。成型燃料可再进一步炭化制成木炭。根据挤压过程是否加热，生物质致密(压缩)成型燃料有加热成型和常温成型两种；根据最后成型的燃料形状可以分为棒状燃料、颗粒燃料和块状燃料三种。生物质致密(压缩)成型技术解决了生物质能形状各异、堆积密度小且较松散、运输和贮存使用不方便的缺点，提高了使用效率。

成型燃料在国外很受重视，开始研究时的着眼点以代替化石能源为目标。上世纪90年代，欧洲、美洲、亚洲的一些国家在生活领域大量应用生物质致密成型燃料。后来，以丹麦为首开展了规模化利用的研究工作。丹麦著名的能源投资公司BWE率先研制成功了第一座生物质致密成型燃料发电厂。随后，瑞典、德国、奥地利先后开展了利用生物质致密成型燃料发电和作为锅炉燃料等的研究。美国也已经在25个州兴建了树皮成型燃料加工厂，每天生产的燃料超过300吨。但生物质成型燃料仍以欧洲的一些国家如丹麦、瑞典、奥地利发展最快。

我国生物质成型燃料技术基础好，设备水平与世界先进水平差别不很大，不足的是我国成型燃料的应用水平还不高。

沼气技术

有机物在厌氧及其他适宜条件下，经过微生物分解代谢，产生以甲烷为主要气体的混合气体，即沼气。一般沼气中甲烷含量为50％～70％，每立方米沼气的热值为17900千焦～25100千焦。生产沼气的原料可以是高浓度的有机废水，也可以是畜禽粪便、有机垃圾和农作物秸秆等。

在发达国家，主要发展厌氧技术处理畜禽粪便和高浓度有机废水。目前，日本、丹麦、荷兰、德国、法国等发达国家均普遍采取厌氧法处理畜禽粪便。美国、英国、意大利等发达国家的沼气技术主要用于处理垃圾。美国纽约斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，日产26万立方米沼气，用于发电、回收肥料，效益可观，预计10年可收回全部投资。英国以垃圾为原料实现沼气发电18兆瓦，今后10年内还将投资1.5亿英镑，建造更多的垃圾沼气发电厂。

在发展中国家，沼气池技术主要使用农作物秸秆和畜禽粪便生产沼气作为生活炊事燃料，如印度和中国的家用沼气池。同时，印度、菲律宾、泰国等发展中国家也建设了大中型沼气工程和处理禽畜粪便的应用示范工程。我国是利用生物质生产沼气最多的国家。

燃料乙醇

生物质可以通过生物转化的方法生产乙醇。目前在生物能源产品产业规模方面，发展最快的就是燃料乙醇。生产燃料的乙醇主要有甘蔗乙醇、玉米乙醇和木薯乙醇三种，燃料乙醇的消耗量已超过世界乙醇产量的60％以上。

巴西是世界上最早利用甘蔗生产燃料乙醇的国家。以甘蔗为原料，工艺相对简单，既节能又节省投资，生产成本较低。目前，巴西有520多家燃料乙醇生产厂，年产燃料乙醇1200万吨，有1550万辆汽车以乙醇汽油作为燃料。

美国从上世纪70年代末开始用玉米生产燃料乙醇，到2005

年产量已经超过1200万吨。尽管目前乙醇的生产成本较高，但在美国，玉米燃料乙醇已成为一种成熟的石油替代品。

我国从2002年开始用陈化粮生产燃料乙醇，生产规模达102万吨，主要以玉米和小麦为原料。其背景是在1996年～1999年连续4年粮食总产量稳定5亿吨左右，粮食供过于求，粮食阶段性过剩并出现大量积压的情况下提出的。实践证明，粮食燃料乙醇生产技术成熟、工艺完善，是目前比较现实的石油替代燃料。

但面对我国人多地少的实际，大规模推广应用粮食燃料乙醇显然存在着原料供应的瓶颈问题，长远来说必须开发非粮食为原料的乙醇燃料。“十五”期间，国家开展了非粮食能源作物――甜高粱培育等关键技术的研究与开发，包括利用甜高粱茎秆汁液和纤维素废弃物等生物质制取乙醇的技术工艺。对第一种技术工艺，我国初步具备了规模化开发的基础，但纤维素废弃物制取乙醇燃料技术还存在技术不成熟、诸多关键技术尚未解决等问题。

生物柴油

生物柴油是利用动植物油脂生产的一种脂肪酸甲(乙)酯。制造柴油的原料很多，既可以是各种废弃的动植物，也可以是含油量比较高的油料植物。实践证明，生物柴油不仅具有良好的燃烧性能，还有良好的理化特性和动力特性。

国外通常采用大豆和油菜籽生产生物柴油，但成本稍高。为降低成本，一些国家开始用废弃食用油和专门的木本油料植物生产生物柴油。目前，生物柴油在欧盟已经大量使用，进入商业化发展阶段。2004年欧盟生物柴油产量为224万吨，并计划到2010年达到800万吨～1000万吨。

我国人多地少，发展生物柴油只能靠非食用油料资源。因此，我国目前生产生物柴油的原料主要是餐饮废油、工业废油、某些植物油和菜籽油、棉籽油的下脚料等。利用这些原料既回收利用了资源，又解决了环境污染问题。我国生物柴油的生产起步晚，但发展较快。目前已有30多家生物柴油生产厂。

除了上述生物质能利用技术外，还有生物制氢技术、热裂解技术等，基本处于研究阶段。

我国发展生物质能的必要性

开发生物质能具有能源与环境双重效益，有可能成为未来可持续发展能源系统的主要能源之一。因此，许多国家都高度重视生物质能源开发，并制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的乙醇能源发展计划等。联合国开发计划署(UNDP)、欧盟和美国(DOE)的可再生能源开发计划中也都把生物质能列为重点发展方向。

目前，生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气的世界第四大能源。据估算，地球陆地每年生产1000亿吨～1250亿吨干生物质；海洋年生产500亿吨干生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。

我国的生物质资源也相当丰富。目前我国生物质能年获得量达到3.14亿吨标准煤，到2050年资源潜力可达到9.04亿吨标煤且潜力巨大。

根据发达国家的经验可知，现今正是我国实现工业化的关键时期。大部分发达国家在此期间(此时人均GDP在3000美元左右)都经历了人均能源、资源消费量快速增长和能源、资源结构快速变化的过程。这对能源安全等问题提出了更高的要求。据预测，2022年中国一次能源的需求为25亿吨～33亿吨标准煤，最少将是2000年的2倍；2050年的一次能源需求估计将在50亿吨标准煤左右。根据我国现在的能源需求增长趋势推算，到2022年，我国仅石油的缺口就将达1.3亿吨～1.5亿吨。能源供应不足问题已成为我国经济社会发展的主要矛盾之一。因此，要从根本上解决我国能源供应不足的问题，必须实施多元化能源发展战略，积极开发生物质能源是出路之一。

从保护环境角度看，我国SO2，排放量已居世界第一位，CO2排放量仅次于美国居第二位。2006年，SO2排放量达2550万吨，其中约85％是燃煤排放的。酸雨面积已超过国土面积的1／3。SO2和酸雨造成的经济损失约占GDP的2％。生物质能属于清洁能源，生物质中有害物质(硫和灰分等)的含量仅为中质烟煤的1／10左右。同时，生物质二氧化碳的排放和吸收构成自然界碳循环，其能源利用可实现二氧化碳零排放，扩大生物质能利用是减排CO2,最重要的途径。

另外，生物质一直是我国农村的主要能源之一。因地制宜开展生物质能利用技术及产品的研究、推广和使用，可以把农民从烟熏火燎中彻底解放出来，既节约资源，又可以改善农民的居住环境，减少水土流失，提高其生活水平。

我国发展生物质能存在的问题