生物質能是以生物質為載體，將太陽能以化學能的形式貯存在生物中的一種能量形式，它直接或間接地來源于植物的光合作用。生物質能是重要的可再生能源資源，可以作為熱能的來源，為人類提供基本燃料。其中，農林生物質能是可以利用的生物質能的重要組成部分，主要包括農作物秸稈、糧食加工剩余物、林業(yè)“三剩物”（采伐剩余物、造材剩余物、木材加工剩余物）和廢舊木質材料等。
    農作物秸稈其實也是一種很好的資源，如果可以其中回收經秸稈粉碎機粉碎然后再經過秸稈壓塊機、秸稈顆粒機、飼料顆粒機壓制成生物質燃料飼料供燃燒和牲畜食用不是也是一個兩全其美的方法么，而且，如果拿到外面銷售老百姓也可以增加收入。
    開發(fā)和利用生物質能已成為當今世界工業(yè)化國家節(jié)約能源和保護環(huán)境的重要手段。
    河北省是我國傳統(tǒng)的農業(yè)大省，農作物秸稈及林業(yè)廢棄物的產生量巨大。但由于缺少適用、高效、清潔的利用技術，這些資源沒有得到充分的利用。同時，廣大農民在房前屋后堆放農作物秸稈，易造成村容村貌的“臟亂差”，還存在火災的隱患。收獲季節(jié)，在田間地頭焚燒秸稈，會造成嚴重的環(huán)境污染。因此，生物質能的開發(fā)和利用有廣闊的前景。
1、河北省農林生物質能資源狀況
    農業(yè)生物質主要包括農作物秸稈和農產品加工過程中剩余的稻殼、蔗渣、玉米芯等。林業(yè)生物質主要包括林木采伐、修剪的剩余物，林木造材剩余物和木材加工過程中的鋸末、木屑和樹皮等剩余物（通稱林業(yè)“三剩物”）以及廢舊木質材料及其木材加工剩余物。
    河北省耕地面積廣闊。2000—2005年間，糧食年總產量均在2 300萬噸以上。其中，2005年糧食總產量達2 598.6萬噸，若按草谷比1.2測算，該年農作物秸稈資源量可達3 118.3萬噸，是一個龐大的數(shù)字。
1.1  農作物秸稈資源量
由于我國生物質能源開發(fā)利用尚處于起步階段，完善的生物質資源的評價方法尚未建立。一般根據(jù)農作物的產量和當?shù)剞r作物的草谷比大致估算各種農作物秸稈的產量。而不同農作物在生長過程中根、莖、葉、果實的生長程度不同，各農作物的草谷比也不同。由此，可以采用以下的公式來計算農作物秸稈的總量。即：
 
式中，M是農作物秸稈總量，單位為噸（或萬噸）；a為農作物產品的草谷比；m為農作物產量，單位為噸（或萬噸）。
    表1列出了2002~2005年河北省主要農作物產品的產量[1-4]。根據(jù)河北省不同農作物產品的草谷比，計算出了相應的麥秸、稻草、豆秸、玉米秸和棉桿的產量，并根據(jù)公式(1)得出了這4年間每年的農作物秸稈資源總量。

    由于受收獲方式、秸稈使用習慣、當?shù)亟洕�發(fā)展狀況、交通運輸狀況和市場需求變化等多種因素影響，農作物秸稈不能全部被收集，實際能夠獲得的量大約為總量的80%—85%。而收集的農作物秸稈除用于堆肥、畜禽飼料、工業(yè)原料及民用炊事、取暖等用途之外，大約有一半以上的秸稈變成廢物。根據(jù)表1顯示，河北省農作物秸稈的年總產量在3 000萬噸以上，照此估計，其中約有1 500萬噸以上秸稈被廢棄。而秸稈作為燃料，其熱值一般在3 300 kcal/kg—4 000 kcal/kg，約相當于標煤的1/2。如果將此蘊藏的生物質能進行轉化，可折合標煤750萬噸。
1.2農作物加工剩余物資源量
    糧食加工剩余物主要包括稻殼、甘蔗渣、玉米芯等。這些農作物加工剩余物數(shù)量巨大，產地相對集中，易于收集處理。河北省是玉米的主產區(qū)，2002～2005年，年產量均在1 000萬噸以上。按玉米粒和玉米芯各占50%來算，玉米芯總量在500萬噸以上。河北省稻谷、甘蔗的產量很低，稻殼、蔗渣的量可以忽略。農作物加工剩余物資源量僅以玉料芯來計，按其熱值為1/2的標煤熱值計算，500萬噸玉米芯可折合標煤約250萬噸。
1.3林業(yè)“三剩物”資源量
    森林的重要作用是其生態(tài)效益，并且由于國家對森林防護、地質保護、采運條件等要求，林木并不能被全部采伐用做生物質能，所以，林木生物質能的資源量與森林蓄積量間并沒有很大的相關性。
    河北省的森木資源不豐富。根據(jù)河北省“十一五”期間年采伐限額237.5萬m3，可折算出生物量約278.6萬噸，估計每年可產生采伐剩余物和造材剩余物140萬噸左右。而木材加工主要是鋸材和人造板的加工。據(jù)2002年河北省林業(yè)產業(yè)普查結果情況通報表明，當年河北省木材加工企業(yè)有14 000多家，其中人造板企業(yè)2 559家，人造板年產量近1100萬m2；鋸材產量約為75萬m3，估計木材加工剩余物量430萬噸左右。就林業(yè)“三剩物”的總量來看，是全國該類剩余物的產量大省。木材加工剩余物的量是采伐、造材剩余物的3倍左右。因此，林木生物質能的總量并不由森林資源量決定。河北省林林“三剩物”的年產量約570萬噸。而林木生物質的平均燃燒熱值約在4 500 kcal/kg，如果將這些“三剩物”的生物質能進行轉化，可折合標煤約370萬噸。
    綜上所述，河北省潛在的農林生物質能的年產量約相當于1 400萬噸標煤，若以每家農戶年耗煤2噸來計，則可供700萬農戶一年燃料所需。從農林生物質能低硫、低灰分、二氧化碳零排放的環(huán)境效益以及資源可持續(xù)利用的社會效益和經濟效益來看，農林生物質能的開發(fā)利用有著重要的意義。
2、生物質能開發(fā)利用前景
    國家“十一五”規(guī)劃綱要提出要“加快開發(fā)生物質能，擴大生物質固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產能力”。《中華人民共和國可再生能源法》也明文規(guī)定“國家鼓勵清潔、高效地開發(fā)利用生物質燃料，鼓勵發(fā)展能源作物”，“國家鼓勵生產和利用生物液體燃料”。國家科技部也已連續(xù)在四個國家“五年計劃”中將生物質能利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目，開展了生物質能利用技術的研究與開發(fā)。如大中型沼氣工程、生物質成型燃料、氣化與氣化發(fā)電、生物質液體燃料等。這些政策、法律和技術研究的導向，為生物質能的開發(fā)和利用指明了方向，即生物燃料、成型燃料、燃燒發(fā)電和生物質熱解氣化。
2.1生物燃料
    生物燃料包括燃料乙醇和生物柴油。燃料乙醇可以利用糧食、甘薯、木薯、甜高梁及纖維素等作為原料制成。而纖維素乙醇就是利用麥秸、稻草、玉米秸、木材等含纖維素的農林生物質水解、發(fā)酵、蒸餾、脫水后生產而來。由于纖維素乙醇具有資源豐富、可改善環(huán)境等優(yōu)點，符合發(fā)展循環(huán)經濟的要求，因而纖維素水解生產乙醇的技術被認為是最具開發(fā)利用前景的技術之一。
    近年來國外纖維素乙醇的研究和開發(fā)的步伐發(fā)展很快。美國計劃在2012年使纖維素乙醇投放市場并具經濟競爭性。2004年，加拿大在渥太華建成了世界首座規(guī)模化的纖維素乙醇生產廠，日處理麥秸40噸。瑞典也提出了“纖維素乙醇全部代替石油燃料”的中長期規(guī)劃。
    目前，隨著國內一些相關的國家高新技術發(fā)展研究項目和重點科技攻關項目的實施以及國家燃料乙醇替代汽油工程的啟動，纖維素燃料乙醇的研發(fā)工作也取得了一定的進展。國家“863”計劃資助的“纖維素廢棄物制取乙醇技術”取得了較大進展。另外，企業(yè)與大專院校共同合作進行纖維素乙醇研發(fā)
和中試，也成為該技術不斷發(fā)展的一種模式，涌現(xiàn)出了一大批致力于燃料乙醇技術開發(fā)的優(yōu)秀企業(yè)。而河北省是個農業(yè)大省，具有得天獨厚的資源條件，纖維素乙醇的開發(fā)前景良好。
2.2成型燃料
    生物質成型燃料是將生物質進行擠壓或沖壓加工后生產出來的密度在0.9~1.3t/rn3、具有相當熱值的顆粒狀、塊狀或捧狀燃料（經過顆粒機、秸稈壓塊機、木屑顆粒機壓制成而的生物質顆粒燃料），可以廣泛用于家庭炊事爐、采暖爐、小型熱水鍋爐等。目前，生物質成型燃料的生產技術主要有兩種，一是熱壓縮擠壓成型技術，二是高壓模腔成型技術。熱壓縮成型工藝一般由原料預處理一千燥一擠壓一冷卻幾個環(huán)節(jié)組成，其中
擠壓技術常采用螺桿擠壓成型或滾環(huán)擠壓成型等。高壓模腔成型技術是采用對模腔加載高壓，使模腔內的生物質原料受壓成型的技術，一般用液壓作動力，推動活塞，給成型模具加壓，壓制為塊狀或棒狀燃料。
    生物質成型燃料的研究在國外已經歷了半個多世紀。20世紀90年代，歐洲、美洲、亞洲的一些國家在生活領域就較多應用了生物質成型燃料。目前，歐洲已有近百家成型燃料加工廠，其中以丹麥、瑞典、奧地利等國家發(fā)展速度最快。美國已經在許多州建設了成型燃料的規(guī)模化生產廠。在亞洲、越南、印度、菲律賓等國家用林木生物質為原料進行成型燃料的生產，以解決生活所需的燃料。
    國內生物質成型燃料技術的自主研發(fā)始于20世紀90年代前后，經過近20年的發(fā)展，現(xiàn)已形成幾種影響較大的成型燃料的生產裝備。具有代表性的有北京國能惠遠生物質能發(fā)展有限公司研發(fā)的生物質常溫固化成型技術，其生產的成型燃料已在北京市懷柔區(qū)進行試點。此外，河南省科學院能源所開發(fā)的秸稈冷成型燃料技術、北京歐邁科技有限公司的方形柱狀顆粒燃料生產裝備等也取得了進展。在河北省，由河北富潤公司開發(fā)的秸稈顆粒燃料成型機也取得了很好的業(yè)績，開發(fā)出了年生產能力為1 000噸、2000噸、4000噸的系列設備，為河北省秸稈的合理利用開拓了道路。
    河北省不僅是農業(yè)大省，也是人口大省，有農戶近千萬戶，每年用于炊事、采暖所消耗的燃料大約為2 000萬噸。而生物質成型燃料除了可以替代大量的煤炭燃料外，還可以實現(xiàn)C02零排放，S02、粉塵排放低于原煤、低于國標。因此，成型燃料有著很大的使用空間，開發(fā)前景良好。
2.3燃燒發(fā)電
    農林生物質可以直接燃燒發(fā)電（純燒）、與化石燃料混合燃燒發(fā)電（混燒）以及氣化后燃燒發(fā)電。目前，歐美一些國家在生物質發(fā)電方面已形成了相當大的規(guī)模，其中丹麥是世界上秸稈純燒發(fā)電技術較先進的國家，在建和在運行的以農林生物質為原料的發(fā)電、熱電聯(lián)產和供熱的工廠達100多座。其著名的能源投資公司BWE在多個國家推廣使用了其生物質發(fā)電技術。美國是世界上林業(yè)生物質純燒發(fā)電規(guī)模最大的國家，林業(yè)生物質發(fā)電廠超過500家，總裝機達6GW左右。另外，瑞典、芬蘭以及發(fā)展中國家的巴西、印度等國都是利用生物質發(fā)電技術較好的國家。
    目前在我國，甘蔗渣發(fā)電是農林生物質發(fā)電的主要方式。但甘蔗渣電廠多屬于糖廠自備電廠，主要集中在廣東、廣西和云南等制糖業(yè)發(fā)達的省區(qū)。而以農林生物質為原料的示范項目工程的建設，也已于近兩年開展起來。2004年，山東省單縣龍基生物發(fā)電項目開始建設，設計規(guī)模為25 MW，年消耗秸稈約20萬噸。2005年12月，中國節(jié)能投資公司投資建設的秸稈直燃發(fā)電示范項目在江蘇省宿遷、句容兩市先后開工建設。山東省棗莊市的十里泉發(fā)電廠引進了丹麥BWE公司的技術設備，對l臺140 MW機組的鍋爐燃燒器進行了秸稈混燒技術改造，現(xiàn)已竣工投產，這標志著我國生物質發(fā)電技術取得了新的重大進展。
    作為秸稈大省，目前，河北省正在計劃建設20到30個生物質發(fā)電項目。2006年3月18日，一個全部采用國產設備、純燒秸稈發(fā)電的示范項目在河北省晉州市開工建設，可年燃燒秸稈約17萬～20萬噸。開創(chuàng)了國內生物質純燒發(fā)電技術的先河，也為河北省大規(guī)模建立生物質發(fā)電項目奠定了基礎。
2.4生物質熱解氣化
    生物質熱解氣化是指農林生物質在高溫條件下，與空氣反應得到小分子可燃氣體的過程。由于熱解氣化條件不同，可以分為秸稈、雜草等細軟原料的氣化和林木、薪柴等硬質原料的氣化。生物質氣化后，生成可燃氣體，其用途與城市管道煤氣相同，且燃燒穩(wěn)定、熱效率高，可用于農村生活用能集中供氣、戶用采暖、炊事。另外，還可用于大規(guī)模的氣化發(fā)電系統(tǒng)。生物質的氣化尤其是秸稈氣化是相對比較成熟的技術，目前全國已有近400處秸稈氣化集中供氣示范點，主要集中在山東、河南、江蘇、山西和河北等省。
    生物質氣化與我國農村傳統(tǒng)的直接燃燒秸稈、薪柴的利用方式比較，氣體燃燒清潔衛(wèi)生，不污染環(huán)境，對提高生物質能的利用率和能量轉化率，改善室內空氣質量、提高農民生活水平等都具有重要的意義。隨著我國社會主義新農村建設的推進，農村地區(qū)生活用能商品化的加快，農民迫切需要新的優(yōu)質、清潔的燃料。生物質熱解氣化正是開發(fā)利用生物質能的重要手段。
3、結語
    我國已在法律和政策上明確了生物質能的重要性，并提出要大力發(fā)展生物質能。而河北省是農業(yè)大省，也是秸稈大省，每年農林生物質資源產量大約在2 000萬噸以上，可折合標準煤1 000萬噸。這些資源的合理開發(fā)和高效利用，不僅能夠解決當?shù)剞r林廢棄物的堆存問題，還可以減少空氣污染、提高農民生活質量。同時對我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、建設社會主義新農村、建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好性社會都有著重要的意義。
    三門峽富通新能源生產銷售顆粒機、秸稈壓塊機、飼料顆粒機、木屑顆粒機等生物質燃料飼料成型機械設備，同時我們還有大量的生物質顆粒燃料出售。