生物質(zhì)能的發(fā)展現(xiàn)狀

一、沼氣

　　90年代以來，我國沼氣建設一直處于穩(wěn)步發(fā)展的態(tài)勢。到1998年底，全國戶用沼氣池發(fā)展到688萬戶，比上年增長7.8%，利用率達到91.7%。全國大中型沼氣工程累計建成748處，城市污水凈化沼氣池累計49300處。以沼氣及沼氣發(fā)酵液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的直接利用為主的沼氣綜合利用有了長足發(fā)展，達到339萬戶，其中北方“四位一體”能源生態(tài)模式21萬戶，南方“豬沼果” 能源生態(tài)模式81萬戶。

　　以沼氣利用技術(shù)為核心的綜合利用技術(shù)模式由于其明顯的經(jīng)濟和社會效益而得到快速發(fā)展，這也成為中國生物質(zhì)能利用的特色，如“四位一體”模式，“能源環(huán)境工程”等。所謂“四位一體”就是一種綜合利用太陽能和生物質(zhì)能發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟的模式，其內(nèi)容是在溫室的一端建地下沼氣池，池上建豬舍、廁所。在一個系統(tǒng)內(nèi)既提供能源，又生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。“能源環(huán)境工程”技術(shù)是在原大中型沼氣工程基礎上發(fā)展起來的多功能、多效益的綜合工程技術(shù)，既能有效解決規(guī)模化養(yǎng)殖場的糞便污染問題，又有良好的能源、經(jīng)濟和社會效益。其特點是糞便經(jīng)固液分離后液體部分進行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，厭氧消化液和渣經(jīng)處理后成為商品化的肥料和飼料。

二、薪炭林

　　1981年我國開始有計劃的薪炭林建設，至1995年10年間，全國累計營造薪炭林494.8萬公頃，其中“六五”完成205萬公頃，“七五”186.3萬公頃，“八五”103.5萬公頃。根據(jù)這些年全國造林成效調(diào)查，薪炭林成林面積和單位面積年生物量測算，薪炭林年增加薪材量2000-2500萬噸，對緩解農(nóng)村能源短缺起到了重要作用。

三、生物質(zhì)氣化

　　生物質(zhì)氣化即通過化學方法將固體的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為氣體燃料。由于氣體燃料高效、清潔、方便。因此生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究和開發(fā)得到了國內(nèi)外廣泛重視，并取得了可喜的進展。在我國，將農(nóng)林固體廢棄物轉(zhuǎn)化為可燃氣的技術(shù)也已初見成效，應用于集中供氣、供熱、發(fā)電方面。中國林科院林產(chǎn)化學工業(yè)研究所，從八十年代開始研究開發(fā)了集中供熱、供氣的上吸式氣化爐，并且先后在黑龍江、福建得到工業(yè)化應用，氣化爐的最大生產(chǎn)能力達6.3×106kJ／h。建成了用枝椏材削片處理，氣化制取民用煤氣，供居民使用的氣化系統(tǒng)。最近在江蘇省又研究開發(fā)以稻草、麥草為原料，應用內(nèi)循環(huán)流化床氣化系統(tǒng)，產(chǎn)生接近中熱值的煤氣，供鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民使用的集中供氣系統(tǒng)，氣體熱值約8000kJ／Nm3,氣化熱效率達70％以上。山東省能源研究所研究開發(fā)了下吸式氣化爐,主要用于秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物的氣化,在農(nóng)村居民集中居住地區(qū)得到較好的推廣應用，并已形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,到1998年底，已建成秸稈氣化集中供氣站164處，供氣4572萬立方米，用戶7700戶。廣州能源所開發(fā)的以木屑和木粉為原料，應用外循環(huán)流化床氣化技術(shù)，制取木煤氣作為干燥熱源和發(fā)電，并已完成發(fā)電能力為180KW的氣化發(fā)電系統(tǒng)。另外大連環(huán)科院、遼寧能源所、北京農(nóng)機院、浙江大學等單位也先后開展了生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究開發(fā)工作。

四、 生物質(zhì)固化及其它

　　具有一定粒度的生物質(zhì)原料，在一定壓力作用下(加熱或不加熱)，可以制成棒狀、粒狀、塊狀等各種成型燃料。原料經(jīng)擠壓成型后，密度可達1．1 — 1．4噸／立方米，能量密度與中質(zhì)煤相當，燃燒特性明顯改善，火力持久黑煙小，爐膛溫度高，而且便于運輸和貯存。

　　用于生物質(zhì)成型的設備主要有螺旋擠壓式、活塞沖壓式和環(huán)模滾壓式等幾種主要類型。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的生物質(zhì)成型機一般為螺旋擠壓式，生產(chǎn)能力多在100—200千克／B寸之間，電機功率7．5一18千瓦，電加熱功率2—4千瓦，生產(chǎn)的成型燃料為棒狀，直徑50—70毫米，單位產(chǎn)品電耗70一120千瓦時／噸。曲柄活塞沖壓機通常不用電加熱，成型物密度稍低，容易松散。

　　環(huán)模滾壓成型方式生產(chǎn)的為顆粒燃料，直徑5一12毫米，長度12—30毫米，也不用電加熱。物料水分可放寬至22％，產(chǎn)量可達4噸／小時，產(chǎn)品電耗約為40千瓦時／噸，原料粒徑要求小于 l毫米；該機型主要用于大型木材加工廠木屑加工或造紙廠秸稈碎屑的加工，粒狀成型燃料主要用作鍋爐燃料。

　　利用生物質(zhì)炭化爐可以將成型生物質(zhì)塊進一步炭化，生產(chǎn)生物炭。由于在隔絕空氣條件下，生物質(zhì)被高溫分解，生成燃氣、焦油和炭，其中的燃氣和焦油又從炭化爐釋放出去，所以最后得到的生物炭燃燒效果顯著改善，煙氣中的污染物含量明顯降低，是一種高品位的民用燃料。優(yōu)質(zhì)的生物炭還可以用于冶金工業(yè)。

　　遼寧省能源研究所、西北農(nóng)業(yè)大學、中國林科院林產(chǎn)化工研究所、陜西武功輕工機械廠、江蘇東海縣糧食機械廠等10余家單位研究和開發(fā)生物質(zhì)成型燃料技術(shù)和設備。

　　沈陽農(nóng)業(yè)大學從國外引進一套流化床快速熱解試驗裝置，研究開發(fā)液化油的技術(shù)，和利用發(fā)酵技術(shù)制取乙醇試驗。另外，中國體科院林化所進行了生物質(zhì)催化氣化技術(shù)研究。華東理工大學還開展了生物質(zhì)酸水解制取乙醇的試驗研究，但尚未達到工業(yè)化生產(chǎn)。