生物質(zhì)能是人類用火以來(lái)，最早直接應(yīng)用的能源。隨著人類文明的發(fā)展，生物質(zhì)能的應(yīng)用研究開發(fā)幾經(jīng)波折，最終人們深刻認(rèn)識(shí)到，石油、煤、天然氣等化石能源的有限性，同時(shí)無(wú)節(jié)制地使用化石能源，大量增加CO2、粉塵、SO2等廢棄物的排放，污染了環(huán)境，給人類賴以生存的星球，造成十分嚴(yán)重的后果。而使用大自然饋贈(zèng)的生物質(zhì)能源，幾乎不產(chǎn)生污染，資源可再生而不會(huì)枯竭，同時(shí)起著保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的重要作用，是理想的可再生能源之一。以下是的2016年生物質(zhì)能行業(yè)現(xiàn)狀分析：

生物質(zhì)能的定義及其利弊

生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。它一直是人類賴以生存的重要能源，僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量第4位，在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要的地位。據(jù)預(yù)測(cè)，到21世紀(jì)中葉，采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40%以上。生物質(zhì)能通常包括：木材及森林工業(yè)廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便。

生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)：一是可再生性。二是低污染性。生物質(zhì)的硫含量、氮含量低，生物質(zhì)作為燃料時(shí)，燃燒過(guò)程中的硫化物和氮化物較少，由于它在生長(zhǎng)時(shí)需要的二氧化碳相當(dāng)于其燃燒時(shí)排放的二氧化碳量，因而對(duì)大氣的二氧化碳凈排放量近似于零;用新技術(shù)開發(fā)利用生物質(zhì)能不僅有助于減輕溫室效應(yīng)，促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成為解決能源危機(jī)與環(huán)境問(wèn)題的重要途徑之一。三是廣泛分布性。缺乏煤炭的地域可充分利用生物質(zhì)能。四是具有燃燒容易，灰分低的特點(diǎn)]。

但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的原因以及可再生能源分布較為分散，能量密度、熱值及熱效率低等特點(diǎn)，目前其利用率尚不高，僅占全球能源消耗總量的22%。

2016年中國(guó)生物質(zhì)能資源現(xiàn)狀及潛力

生物質(zhì)能資源，按原料的化學(xué)性質(zhì)分，主要為糖類、淀粉和木質(zhì)纖維素類。按原料來(lái)源分，則主要包括以下幾類：①農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，主要為作物秸稈;②薪柴、枝椏柴和柴草;③農(nóng)林加工廢棄物，木屑、谷殼和果殼;④人畜糞便和生活有機(jī)垃圾等;⑤工業(yè)有機(jī)廢棄物，有機(jī)廢水和廢渣等;⑥能源植物，包括所有可作為能源用途的農(nóng)作物、林木和水生植物資源等]。我國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)能資源，據(jù)測(cè)算，我國(guó)理論生物質(zhì)能資源50億噸左右，是我國(guó)目前總能耗的4倍左右。

目前可供利用開發(fā)的資源主要為生物質(zhì)廢棄物，包括農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便、工業(yè)有機(jī)廢棄物和城市固體有機(jī)垃圾、林業(yè)生物質(zhì)、能源作物等。

我國(guó)幅員遼闊，人口眾多，生物質(zhì)分布十分廣泛，約有80%的人口居住在農(nóng)村;太陽(yáng)能資源豐富，全國(guó)各地太陽(yáng)能年輻射總量在335～835kJ/cm^2之間。因此，通過(guò)光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)能儲(chǔ)量大、分布廣。但從全國(guó)范圍來(lái)看，各省分布不平衡，1/2以上的生物質(zhì)資源集中在四川、河南、山東、安徽、河北、江蘇、湖南、湖北、浙江等9個(gè)省，廣大的西北地區(qū)和其他省區(qū)相對(duì)較少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)近幾年秸稈年產(chǎn)量約6億t，目前除少量生物質(zhì)被用于農(nóng)村家庭燃料或飼料外，絕大多數(shù)生物質(zhì)被露天焚燒、填埋，或直接丟棄在田間地頭進(jìn)行生物降解。薪柴年產(chǎn)量(包括木材砍伐的廢棄物)為2億t左右，還有大量的人畜糞便及工業(yè)排放的有機(jī)廢料、廢渣。據(jù)環(huán)衛(wèi)部門估計(jì)，2000年我國(guó)城市生活垃圾總量約1.5億t。每年生物質(zhì)資源總量折合成標(biāo)準(zhǔn)煤為2～4億t。

2016年中國(guó)生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀

目前，世界各國(guó)正逐步采用如下方法利用生物質(zhì)能：一是熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)，獲得木炭焦油和可燃?xì)怏w等品位高的能源產(chǎn)品，該方法又按其熱加工的方法不同，分為高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法;二是生物化學(xué)轉(zhuǎn)換法，主要指生物質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下，生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品;三是利用油料植物所產(chǎn)生的生物油;四是直接燃燒技術(shù)，包括爐灶燃燒技術(shù)、鍋爐燃燒技術(shù)、致密成型技術(shù)和垃圾焚燒技術(shù)等。

1、熱解氣化技術(shù)方面

自“六五”以來(lái)，我國(guó)開展了生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究工作，并取得了一系列卓有成效的研究成果。我國(guó)已用或商品化的氣化爐和氣化系統(tǒng)有：中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所的GSQ-1100大型裝置，中國(guó)農(nóng)機(jī)院的ND系列和HQ-280型，山東省能源研究所的XFL系列，在農(nóng)村具有廣泛的應(yīng)用前景。秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)解決了秸稈的有效利用問(wèn)題，將秸稈轉(zhuǎn)換為高品位能源，降低了成本，提高了農(nóng)民的生活水平，目前全國(guó)已經(jīng)建設(shè)推廣了115個(gè)示范工程。

生物質(zhì)發(fā)電在我國(guó)已經(jīng)有40年的歷史，其主要原料是稻殼和谷殼，且主要用于大米加工廠。由于發(fā)電規(guī)模小，經(jīng)濟(jì)效益差，發(fā)展緩慢，發(fā)電規(guī)模一直維持在60～200kW。近年來(lái)，隨著大米加工業(yè)的集中與大型化，國(guó)家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目“1MW生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化發(fā)電系統(tǒng)”研制成功，該系統(tǒng)每日可處理谷殼40t，最大出力1000kW，與傳統(tǒng)小型機(jī)組相比生產(chǎn)能力強(qiáng)，氣化效率高、成本低。

2、接燃燒技術(shù)方面

1998年，我國(guó)已有1.85億農(nóng)戶使用省柴節(jié)煤爐灶，熱效率為25%?，F(xiàn)熱效率超過(guò)70%，達(dá)到國(guó)家環(huán)保總局指標(biāo)要求的低排放多用爐已通過(guò)產(chǎn)品鑒定，即將投放市場(chǎng)。利用致密成型技術(shù)，使壓制成型后的燃料容重可達(dá)1200kg/m^3，熱值約16MJ/kg，含水率在12%以下，體積縮小為1/8～1/6。成型燃料熱性能優(yōu)于木材，與中質(zhì)混煤相當(dāng)，而且點(diǎn)火容易，便于運(yùn)輸和貯存，可作為生物質(zhì)氣化爐、高效燃燒爐和小型鍋爐的燃料。我國(guó)的生物質(zhì)致密成型技術(shù)開始于“七五”期間，現(xiàn)已達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。目前，國(guó)內(nèi)已開發(fā)完成的固化成型設(shè)備有兩大類：棒狀成型機(jī)和顆粒狀成型機(jī)，其生產(chǎn)能力為120～300kg/h。南京市平亞取暖器材有限公司，從美國(guó)引進(jìn)了一套生產(chǎn)能力為1.5t/h的顆粒成型燃料生產(chǎn)線，1999年開始正式生產(chǎn)，產(chǎn)品供應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)行情況良好[7]。但是生物質(zhì)壓實(shí)技術(shù)所需壓實(shí)成型設(shè)備，尤其是高壓成型設(shè)備價(jià)格昂貴，增加了生物質(zhì)能的成本，限制了生物質(zhì)能的利用。

3、生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)方面

沼氣的利用

沼氣發(fā)酵是利用有機(jī)廢棄物，如農(nóng)作物秸稈、糞便、有機(jī)廢水等轉(zhuǎn)化為氣體燃料。這一過(guò)程通常含有3個(gè)階段：水解階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。沼氣發(fā)酵裝置在處理高含水有機(jī)廢物方面是非常有用的。截止到1996年底，我國(guó)推廣農(nóng)村戶用沼氣池602萬(wàn)口，供2500萬(wàn)人使用;沼氣工程592處，總池容33.5×10^4m^3，供10.2萬(wàn)戶用氣;城鎮(zhèn)生活污水凈化沼氣池5.2萬(wàn)座，總池容180.8×10^4m^3，年產(chǎn)沼氣2305×10^4m^3，供2.8萬(wàn)多戶用氣。沼氣發(fā)酵系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)結(jié)合十分密切，能有效地促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有利于保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，使農(nóng)業(yè)發(fā)展走可持續(xù)發(fā)展之路[3，6]。

填埋垃圾制取沼氣也是處理城市生活垃圾、有效利用生物質(zhì)能的主要方法。杭州天子嶺垃圾填埋場(chǎng)是我國(guó)第一座大型按衛(wèi)生填埋要求設(shè)計(jì)并采用合理填埋規(guī)劃和工藝的城市生活垃圾無(wú)害化處理工程。1991年6月正式運(yùn)行，庫(kù)容600萬(wàn)m^3，能消納全杭州日產(chǎn)1320t垃圾，運(yùn)行費(fèi)用5元/t，現(xiàn)已進(jìn)入產(chǎn)沼氣高峰期[8]。

生物質(zhì)制取燃料酒精

純酒精或汽油和酒精的混合物都可作一次性燃料。制液體酒精的原料可分為3大類：一是含糖類，如甘蔗;二是含纖維素類，如農(nóng)作物秸稈、穎殼，木材和其加工剩余物等;三是含淀粉類，如甘薯、玉米、小麥等。根據(jù)生物質(zhì)所含成分的不同，其液化方法也不同，但其技術(shù)都已很成熟。

2017年中國(guó)生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)的展望

生物質(zhì)能是一個(gè)重要的能源，預(yù)計(jì)到下世紀(jì)，世界能源消費(fèi)的40%來(lái)自生物質(zhì)能，我國(guó)農(nóng)村能源的70%是生物質(zhì)，我國(guó)有豐富的生物質(zhì)能資源，僅農(nóng)村秸桿每年總量達(dá)6億多噸。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)生物質(zhì)能的合理、高效開發(fā)利用，必然愈來(lái)愈受到人們的重視。因此，科學(xué)地利用生物質(zhì)能，加強(qiáng)其應(yīng)用技術(shù)的研究，具有十分重要的意義。

目前，我國(guó)已有一批長(zhǎng)期從事生物質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)研究開發(fā)的科技人員，已經(jīng)初步形成具有中國(guó)特色的生物質(zhì)能研究開發(fā)體系，對(duì)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)從理論上和實(shí)踐上進(jìn)行了廣泛的研究，完成一批具有較高水平的研究成果，部分技術(shù)已形成產(chǎn)業(yè)化，為今后進(jìn)一步研究開發(fā)，打下了良好的基礎(chǔ)。

從國(guó)外生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究開發(fā)現(xiàn)狀結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)水平和實(shí)際情況來(lái)看，，我國(guó)生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)將主要在以下幾方面發(fā)展。

1、高效直接燃燒技術(shù)和設(shè)備

我國(guó)有12億多人口，絕大多數(shù)居住在廣大的鄉(xiāng)村和小城鎮(zhèn)。其生活用能的主要方式仍然是直接燃燒。剩余物秸桿、稻草松散型物料，是農(nóng)村居民的主要能源，開發(fā)研究高效的燃燒爐，提高使用熱效率，仍將是應(yīng)予解決的重要問(wèn)題。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速興起，不僅帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且加速化石能源，尤其是煤的消費(fèi)，因此開發(fā)改造鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用煤設(shè)備(如鍋爐等)，用生物質(zhì)替代燃煤在今后的研究開發(fā)中應(yīng)占有一席之地。把松散的農(nóng)林剩余物進(jìn)行粉碎分級(jí)處理后，加工成型為定型的燃料，結(jié)合專用技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)，在我國(guó)將會(huì)有較大的市場(chǎng)前景，家庭和曖房取曖用的顆粒成型燃料，推廣應(yīng)用工作，將會(huì)是生物質(zhì)成型燃料的研究開發(fā)之熱點(diǎn)。

2、集約化綜合開發(fā)利用

生物質(zhì)能尤其是薪材不僅是很好的能源，而且可以用來(lái)制造出木炭、活性炭、木醋液等化工原料。大量速生薪炭材基地的建設(shè)，為工業(yè)化綜合開發(fā)利用木質(zhì)能源提供了豐富的原料。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，促進(jìn)了農(nóng)村分散居民逐步向城鎮(zhèn)集中，為集中供氣，提高用能效率提供了現(xiàn)實(shí)的可能性。將來(lái)應(yīng)根據(jù)集中居住人口的多少，建立能源工廠，把生物質(zhì)能進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生的氣體收集凈化后，輸送到居民家中作燃料，提高使用熱效率和居民生活水平。這種生物質(zhì)能的集約化綜合開發(fā)利用，既可以解決居民用能問(wèn)題，又可通過(guò)工廠的化工產(chǎn)品生產(chǎn)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，也為農(nóng)村剩余勞動(dòng)力提供就業(yè)機(jī)會(huì)。因此，從生態(tài)環(huán)境和能源利用角度出發(fā)，建立能源材基地，實(shí)施“林能”結(jié)合工程，是切實(shí)可行的發(fā)展方向。

農(nóng)村有著豐富的秸桿資源，大量秸桿被廢棄和田間直接燃燒，既造成大量的生物質(zhì)能的浪費(fèi)，也給大氣帶來(lái)了嚴(yán)重的污染。因此，用可再生的生物質(zhì)能高效轉(zhuǎn)化在將來(lái)會(huì)有較好的發(fā)展前景。

3、生物質(zhì)能的創(chuàng)新高效開發(fā)利用

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，生物質(zhì)能的發(fā)展將依賴創(chuàng)新技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更大的發(fā)展。生物質(zhì)能新技術(shù)的研究開發(fā)如生物技術(shù)高效低成本轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究，常壓快速液化制取液化油，催化化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究，以及生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化設(shè)備如流化床技術(shù)等是研究熱點(diǎn)，一旦獲得突破性進(jìn)展，將會(huì)大大促進(jìn)生物質(zhì)能開發(fā)應(yīng)用。

4、城市生活垃圾的開發(fā)利用

生活垃圾數(shù)量以每年8%~10%的快速遞增，工業(yè)化開發(fā)利用垃圾來(lái)發(fā)電，焚燒集中供熱或氣化產(chǎn)生煤氣供居民使用，有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
5、能源植物的開發(fā)

大力發(fā)展能生產(chǎn)“綠色石油”的各類植物，如油棕櫚、木戟科植物等，為生物質(zhì)能利用提供豐富的優(yōu)質(zhì)資源。