生物质颗粒燃料发展前景分析

随着全球石油资源日渐枯竭，石油价格飙升以及环保和全球气候变化的问题日趋突出，从20世纪70年代以来，许多国家对生物质能源的开发和利用日益重视。可再生能源已经成为能源发展战略的重要组成部分。

众多的可再生能源中，生物质能以其资源储量丰富、清洁方便和可再生的特点，具有极大的开发潜力。生物质能是指绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量，即以生物质为载体的能量，是太阳能的一种表现形式。生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。太阳能照射到地球后，一部分转化为热能，一部分被植物吸收，转化为生物质能；由于转化为热能的太阳能能量密度很低，不容易收集，只有少量能被人类所利用，其他大部分存于大气和地球中的其他物质中；生物质通过光合作用，能够把太阳能富集起来，储存在有机物中，这些能量是人类发展所需能源的源泉和基础。基于这一独特的形成过程，生物质能既不同于常规的矿物能源，又有别于其他新能源，兼有两者的特点和优势，是人类最主要的可再生能源之一。

生物质依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分类为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等5大类。我国有着丰富的生物质资源，据统计，全国桔杆年产量约5. 7亿吨，人畜粪便约3. 8亿吨，薪柴年产量（包括木材砍伐的废弃物） 为1. 7亿吨，还有工业排放的大量有机废料、废渣，每年生物质资源总量折合成标准煤约3 亿吨。我国直接利用生物质能已有几千年的历史, 但利用效率极低，即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶, 热效率也仅20 % 左右。近年来，在一些经济发达的城市周边地区, 农民大量使用优质高效燃料, 用于炊事、取暖，而将农作物桔杆直接放在农田焚烧,浪费了能源，也污染了环境。生物质能资源结构疏松,能量密度低，仅是标准煤的一半多一些，且不易贮运。

生物质能是继煤和石油之后的世界第三大能源。直到19世纪中期以前，生物质能一直是人们生活用能的主要来源，特别是在发展中国家，生物质长期以来为人们煮饭、取暖等生活活动提供能源。但是在过去的半个世纪，随着石化燃料的广泛应用，生物质在能源方面的应用急剧减少。尽管如此，生物质能源在全世界能源消费结构中仍起着不能忽略的作用，据美国能源部统计数据，现阶段在全世界范围内，生物质每年提供的能量相当于1.25亿t油当量能源，占全世界一次能源消耗的14％。生物质能在发展中国家的地位就更加重要了，目前占发展中国家全部能源消耗的35％。

生物质颗粒燃料是将秸秆、稻壳、锯末、木屑等生物质废弃物，用机械加压的方法，使原来松散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料，其具有体积小、密度大、储运方便；燃烧稳定、周期长；燃烧效率高；灰渣及烟气中污染物含量小等优点。生物质成型燃料由可燃质、无机物和水分组成，主要含有碳（C）、氢（H）、氧（O）及少量的氮（N）、 硫（S）等元素，并含有灰分和水分。

各种成分构成其中：

◆碳：生物质颗粒燃料燃料含碳量少（约为40-45%），尤其固定碳的含量低，易于燃烧。

◆氢：生物质颗粒燃料燃料含氢量多（约为8-10%），挥发分高（约为75%）。

◆生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物，遇到一定的温度后热分解而析出挥发物。

◆硫：生物质颗粒燃料燃料中含硫量少于0.02%，燃烧时不必设置烟气脱硫装置，降低了成本，又有利于环境的保护。

◆氮：生物质颗粒燃料燃料中含氮量少于0.15%，NOx排放完全达标。

◆灰分：生物质颗粒燃料，燃料采用高品质的木质类生物质作为原料，灰分极低，只有1%左右。

◆生物质颗粒燃料的热值：生物质颗粒燃料的密度一般为1.1～1.4t/m3，热值约为4,100±100Kcal/Kg。1吨生物质颗粒燃料相当于0.55～0.6吨标准煤或0.4吨柴油/燃料油。生物质颗粒燃料除具有生物质燃料的一般特点外，还具有以下优点：

（1）密封塑料袋包装，装运方便，清洁安全；

（2）固体颗粒，密度大、体积小，贮存方便；

（3）燃料挥发分高，易于点燃和燃烧；

（4）燃料热值高，水份低，燃烧效果好；

（5）CO2可达到生态“零”排放，SO2、NOx优于柴油，排放完全达标，实现减排目标。

（6）物质颗粒燃料不含硫磷，不腐蚀锅炉，可延长锅炉的使用寿命，企业将受益匪浅。

（7）生物质颗粒燃料清洁卫生，投料方便，减少工人的劳动强度，极大地改善了劳动环境，企业将减少用于劳动力方面的成本。

（8）生物质颗粒燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，可回收创利。

因此，生物质颗粒燃料是生物质能源化利用最简单、最直接的途径之一。

生物颗粒燃料的应用范围

    可用于纺织、印染、造纸、食品、橡胶、塑料、化工、医药等工业产品加工过程中产生热量和高温蒸汽。也可用于取暖、洗浴、公司、行政管理部门、酒店、大学、餐馆和服务制造业的空调、服装、食品、住房和交通。

        1、大农场、大棚供暖卫生取暖；

        2、民用采暖和生活用电，免清洗，储运方便；

        3、工业锅炉、窑炉燃料替代煤气处理环境污染；

        4、作为气化和火力发电的燃料，可处理小型火力发电厂的停产。

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的二十大精神，落实省委、省政府“1+1+9”工作部署，践行“四个革命，一个合作”能源安全新战略，将能源绿色低碳发展作为乡村振兴的重要基础和动力，统筹发展与安全，大力推动农村绿色能源开发利用，全面巩固提升农村电力保障和服务水平，培育壮大农村绿色能源产业，引导形成绿色低碳生产生活方式，推动构建清洁低碳、多能融合的现代农村能源体系，为巩固拓展脱贫攻坚成果、全面推进乡村振兴提供坚强支撑。

到2025年，风能、太阳能、生物质能等新能源占农村能源的比重持续提升，农村电网保障能力进一步增强，服务水平进一步提高，农村绿色低碳新模式新业态逐步推广应用，新能源产业成为农村经济的重要补充和农民增收的重要渠道，绿色、多元的农村能源体系加快形成。

协同推进农村有机生活垃圾废弃物资源化处理利用，建设农村有机废弃物综合处置利用设施。在有条件的地区大力发展以秸秆为原料的成型（颗粒）燃料、炭-气联产、沼气工程等生物质资源能源化利用，建立秸秆能源化（燃料化）利用示范区，构建可复制、可推广、可持续的秸秆区域能源化（燃料化）产业化利用模式。鼓励畜牧养殖大县，结合农村有机垃圾治理，建设有机废弃物集中收集处理制沼气生物天然气项目、“养殖-沼气-种植”循环项目，探索养殖场配套的生物天然气项目纳入设施农业管理，鼓励生物天然气接入城市燃气管网。组织省直有关科研教学单位开展农村生活垃圾、禽畜粪便、秸秆等资源能源化利用核心科技联合攻关及在减污降碳方面的作用研究及示范推广。

可再生能源中的生物质能源被称为“零碳”能源，可为应对气候变化、保障能源安全和推动经济增长作出重要贡献。

同时，生物质能源还有风电和太阳能等可再生能源不具备的优势。

一是可转换为多种形式的能源，可以供电、供热、供气（沼气、生物天然气、生物氢气等），提供液体燃料（生物乙醇、生物柴油、航空煤油）和固体成型燃料（生物质颗粒、生物质炭）。

二是具有天然碳中性特征，生物质形成本身就是一个固碳的过程，因此开发利用生物质能源并不增加大气中的二氧化碳。

三是生物质发电可成为稳定的电源，年均发电小时数最高可以达到7000小时以上，远高于光伏发电的1600多小时和风电的2000多小时——据测算，每投资1亿元人民币，可生物质发电7.49亿千瓦时，风电仅2.48亿千瓦时，光伏发电1.68亿千瓦时。

并且生物质发电比光伏发电和风电更稳定，未来可以在一定程度上替代煤电成为支撑性电源，为电力系统提供基荷——生物质发电是替煤减排的简便有效办法，特别是对遍布中小城市的中小火电厂。生物质发电稳定，原料贴近消费市场，不需远程传输，又有利于振兴乡村经济，优势十分突出。

综上所述，生物质颗粒燃料发展前景非常广阔，发展生物质颗粒燃料是改善农村能源结构的重要途径之一。只要农业秸秆资源得到合理的开发和利用，即可以在根本上满足农村生活用能，实现农村用能因地制宜，自给自足。同时，可以在保护森林资源，维护良好的生态环境，促进农村经济发展，变废为宝，在改善农村环境等方面起到积极的意义。