生物質能是人類用火以來，最早直接應用的能源。隨著人類文明的發(fā)展，生物質能的應用研究開發(fā)幾經波折，最終人們深刻認識到，石油、煤、天然氣等化石能源的有限性，同時無節(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，造成十分嚴重的后果。而使用大自然饋贈的生物質能源，幾乎不產生污染，資源可再生而不會枯竭，同時起著保護和改善生態(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年生物質能行業(yè)現狀分析：

生物質能的定義及其利弊

生物質能是蘊藏在生物質中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量。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總量第4位，在整個能源系統中占有重要的地位。據預測，到21世紀中葉，采用新技術生產的各種生物質替代燃料將占全球總能耗的40%以上。生物質能通常包括：木材及森林工業(yè)廢棄物、農業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機廢棄物、動物糞便。

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

但由于技術和經濟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，目前其利用率尚不高，僅占全球能源消耗總量的22%。

2016年中國生物質能資源現狀及潛力

生物質能資源，按原料的化學性質分，主要為糖類、淀粉和木質纖維素類。按原料來源分，則主要包括以下幾類：①農業(yè)生產廢棄物，主要為作物秸稈;②薪柴、枝椏柴和柴草;③農林加工廢棄物，木屑、谷殼和果殼;④人畜糞便和生活有機垃圾等;⑤工業(yè)有機廢棄物，有機廢水和廢渣等;⑥能源植物，包括所有可作為能源用途的農作物、林木和水生植物資源等]。我國擁有豐富的生物質能資源，據測算，我國理論生物質能資源50億噸左右，是我國目前總能耗的4倍左右。

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

我國幅員遼闊，人口眾多，生物質分布十分廣泛，約有80%的人口居住在農村;太陽能資源豐富，全國各地太陽能年輻射總量在335～835kJ/cm^2之間。因此，通過光合作用產生的生物質能儲量大、分布廣。但從全國范圍來看，各省分布不平衡，1/2以上的生物質資源集中在四川、河南、山東、安徽、河北、江蘇、湖南、湖北、浙江等9個省，廣大的西北地區(qū)和其他省區(qū)相對較少。據統計，全國近幾年秸稈年產量約6億t，目前除少量生物質被用于農村家庭燃料或飼料外，絕大多數生物質被露天焚燒、填埋，或直接丟棄在田間地頭進行生物降解。薪柴年產量(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)排放的有機廢料、廢渣。據環(huán)衛(wèi)部門估計，2000年我國城市生活垃圾總量約1.5億t。每年生物質資源總量折合成標準煤為2～4億t。

2016年中國生物質能利用現狀

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

1、熱解氣化技術方面

自“六五”以來，我國開展了生物質氣化技術的研究工作，并取得了一系列卓有成效的研究成果。我國已用或商品化的氣化爐和氣化系統有：中國科學院廣州能源研究所的GSQ-1100大型裝置，中國農機院的ND系列和HQ-280型，山東省能源研究所的XFL系列，在農村具有廣泛的應用前景。秸稈氣化集中供氣系統解決了秸稈的有效利用問題，將秸稈轉換為高品位能源，降低了成本，提高了農民的生活水平，目前全國已經建設推廣了115個示范工程。

生物質發(fā)電在我國已經有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，經濟效益差，發(fā)展緩慢，發(fā)電規(guī)模一直維持在60～200kW。近年來，隨著大米加工業(yè)的集中與大型化，國家“九五”攻關項目“1MW生物質循環(huán)流化床氣化發(fā)電系統”研制成功，該系統每日可處理谷殼40t，最大出力1000kW，與傳統小型機組相比生產能力強，氣化效率高、成本低。

2、接燃燒技術方面

1998年，我國已有1.85億農戶使用省柴節(jié)煤爐灶，熱效率為25%?，F熱效率超過70%，達到國家環(huán)?？偩种笜艘蟮牡团欧哦嘤脿t已通過產品鑒定，即將投放市場。利用致密成型技術，使壓制成型后的燃料容重可達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，與中質混煤相當，而且點火容易，便于運輸和貯存，可作為生物質氣化爐、高效燃燒爐和小型鍋爐的燃料。我國的生物質致密成型技術開始于“七五”期間，現已達到工業(yè)化生產規(guī)模。目前，國內已開發(fā)完成的固化成型設備有兩大類：棒狀成型機和顆粒狀成型機，其生產能力為120～300kg/h。南京市平亞取暖器材有限公司，從美國引進了一套生產能力為1.5t/h的顆粒成型燃料生產線，1999年開始正式生產，產品供應市場運行情況良好[7]。但是生物質壓實技術所需壓實成型設備，尤其是高壓成型設備價格昂貴，增加了生物質能的成本，限制了生物質能的利用。

3、生物化學轉化技術方面

沼氣的利用

沼氣發(fā)酵是利用有機廢棄物，如農作物秸稈、糞便、有機廢水等轉化為氣體燃料。這一過程通常含有3個階段：水解階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。沼氣發(fā)酵裝置在處理高含水有機廢物方面是非常有用的。截止到1996年底，我國推廣農村戶用沼氣池602萬口，供2500萬人使用;沼氣工程592處，總池容33.5×10^4m^3，供10.2萬戶用氣;城鎮(zhèn)生活污水凈化沼氣池5.2萬座，總池容180.8×10^4m^3，年產沼氣2305×10^4m^3，供2.8萬多戶用氣。沼氣發(fā)酵系統與農業(yè)結合十分密切，能有效地促進農村經濟的發(fā)展，有利于保護農村生態(tài)環(huán)境，使農業(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、有效利用生物質能的主要方法。杭州天子嶺垃圾填埋場是我國第一座大型按衛(wèi)生填埋要求設計并采用合理填埋規(guī)劃和工藝的城市生活垃圾無害化處理工程。1991年6月正式運行，庫容600萬m^3，能消納全杭州日產1320t垃圾，運行費用5元/t，現已進入產沼氣高峰期[8]。

生物質制取燃料酒精

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。根據生物質所含成分的不同，其液化方法也不同，但其技術都已很成熟。

2017年中國生物質能應用技術的展望

生物質能是一個重要的能源，預計到下世紀，世界能源消費的40%來自生物質能，我國農村能源的70%是生物質，我國有豐富的生物質能資源，僅農村秸桿每年總量達6億多噸。隨著經濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，環(huán)境保護意識的加強，對生物質能的合理、高效開發(fā)利用，必然愈來愈受到人們的重視。因此，科學地利用生物質能，加強其應用技術的研究，具有十分重要的意義。

目前，我國已有一批長期從事生物質轉換技術研究開發(fā)的科技人員，已經初步形成具有中國特色的生物質能研究開發(fā)體系，對生物質轉化利用技術從理論上和實踐上進行了廣泛的研究，完成一批具有較高水平的研究成果，部分技術已形成產業(yè)化，為今后進一步研究開發(fā)，打下了良好的基礎。

從國外生物質能利用技術的研究開發(fā)現狀結合我國現有技術水平和實際情況來看，，我國生物質能應用技術將主要在以下幾方面發(fā)展。

1、高效直接燃燒技術和設備

我國有12億多人口，絕大多數居住在廣大的鄉(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，仍將是應予解決的重要問題。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速興起，不僅帶動農村經濟的發(fā)展，而且加速化石能源，尤其是煤的消費，因此開發(fā)改造鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用煤設備(如鍋爐等)，用生物質替代燃煤在今后的研究開發(fā)中應占有一席之地。把松散的農林剩余物進行粉碎分級處理后，加工成型為定型的燃料，結合專用技術和設備的開發(fā)，在我國將會有較大的市場前景，家庭和曖房取曖用的顆粒成型燃料，推廣應用工作，將會是生物質成型燃料的研究開發(fā)之熱點。

2、集約化綜合開發(fā)利用

生物質能尤其是薪材不僅是很好的能源，而且可以用來制造出木炭、活性炭、木醋液等化工原料。大量速生薪炭材基地的建設，為工業(yè)化綜合開發(fā)利用木質能源提供了豐富的原料。由于我國經濟不斷發(fā)展，促進了農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實的可能性。將來應根據集中居住人口的多少，建立能源工廠，把生物質能進行化學轉換，產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。這種生物質能的集約化綜合開發(fā)利用，既可以解決居民用能問題，又可通過工廠的化工產品生產創(chuàng)造良好的經濟效益，也為農村剩余勞動力提供就業(yè)機會。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，實施“林能”結合工程，是切實可行的發(fā)展方向。

農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能的浪費，也給大氣帶來了嚴重的污染。因此，用可再生的生物質能高效轉化在將來會有較好的發(fā)展前景。

3、生物質能的創(chuàng)新高效開發(fā)利用

隨著科學技術的高速發(fā)展，生物質能的發(fā)展將依賴創(chuàng)新技術來實現更大的發(fā)展。生物質能新技術的研究開發(fā)如生物技術高效低成本轉化應用研究，常壓快速液化制取液化油，催化化學轉化技術的研究，以及生物質能轉化設備如流化床技術等是研究熱點，一旦獲得突破性進展，將會大大促進生物質能開發(fā)應用。

4、城市生活垃圾的開發(fā)利用

生活垃圾數量以每年8%~10%的快速遞增，工業(yè)化開發(fā)利用垃圾來發(fā)電，焚燒集中供熱或氣化產生煤氣供居民使用，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“綠色石油”的各類植物，如油棕櫚、木戟科植物等，為生物質能利用提供豐富的優(yōu)質資源。