生物质能相关技术的发展

生物质能源技术就是把生物质转化为能源并加以利用的技术，按照生物质的特点及转化方式可分为固体燃料生产技术、液体燃料生产技术、气体燃料生产技术。固体生物燃料技术包括生物质成型技术、生物质直接燃烧技术和生物质与煤混烧技术，是广泛应用且非常成熟的技术，生物质常温成型技术代表着固体生物质燃料的发展趋势；生物液体燃料可以替代石油作为运输燃料，不仅能解决能源安全问题，还有利于减少温室气体排放，还可以作为基本有机化工原料，代表着生物能源的发展方向，液体生物燃料包括燃料乙醇、生物柴油、生物质经气化或液化过程再竟化学合成得到的生物燃油BtL（Biomass to Liquid Fuel）；气体生物燃料包括沼气、生物质气化、生物质制氢等技术，工业化生产沼气以及沼气净化后作为运输燃料GtL（Gas to Liquid Fuel）是近期内发展气体生物燃料的现实可行技术。

生物质气化技术已有一百多年的历史。1883年诞生了最早的气化反应器，它以木炭为原料，气化后的燃气驱动内燃机，推动早期的汽车和农业排灌机械产业的发展。欧美等发达国家自70年代以来相继开展了生物质气化技术的研究，达到了较高的水平。近期的研究主要集中于将生物质转换为高氢燃气、裂解油等高品质燃料，并结合燃气轮机，斯特林发动机、燃料电池等转换方式，转换为电能，为21世纪的电力供应作技术储备。

我国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究是在七十年代末、八十年代初才广泛开展起来的。其中具有代表性技术有中科院广州能源所开发的上吸式生物质气化炉和循环流化床气化炉、中国农业机械化科学研究院研制的ND系列生物质气化炉、山东省能源研究所研制的XFL系列秸杆气化炉、大连环境科学院开发的木柴干馏工艺以及商业部红岩机械厂开发的稻壳气化发电技术等。目前已建立了500多座秸杆气化站，为农民提供燃气；160kW稻壳气化发电系统已进入产业化阶段，该气化发电系统产气量约为785Nm3/h。

生物质气化过程简单、对设备要求不高，但是能量转化率低（所产生气体的能量一般为生物质所含能量的60-70%左右，最高为75%）、燃气热值低（仅为4-6MJ/Nm3）、焦油含量高且燃气被焦油和颗粒污染，亦缺乏有效的净化技术、不能灵活使用热值不同的多样化生物质原料，并且气化过程还需要能量。所以随着生物质（或成型）直燃技术的提高，国外主要采用生物质直接燃烧供热/发电或成型后燃烧供热/发电，如丹麦建了130家秸杆直燃发电厂，瑞典直接燃烧生物质发电量已接近国内总发电量的20%。国际上在生物质气化方面的发展趋势则是在气化得到合成气（syngas）的基础上，再经FT（Fischer-Tropsch）合成得到生物柴油或化工产品，仅利用FT合成过程的废气驱动燃气透平发电，而不是专门把气化气用于发电。