生物質(zhì)能是蘊藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而儲存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。生物質(zhì)能作為可再生能源，是大自然賦予人類的巨大能源財富，一直是人類賴以生存的重要能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要的地位。目前，生物質(zhì)能技術(shù)的研究和開發(fā)已成為世界重大熱門課題，受到世界各國政府和科學家的關注。相對于風能、太陽能等其它可再生能源，生物質(zhì)能源的應用地域廣，投資規(guī)模小，使用方便、經(jīng)濟。重要的是，與其它可再生能源相比，生物質(zhì)資源才是真正、穩(wěn)定、持久地提供能源的綠色能源。對于我國這樣一個有八億農(nóng)民，農(nóng)村能源匱乏的農(nóng)業(yè)大國來說，生物質(zhì)能的研究利用是從根本上改變我國能源結(jié)構(gòu)，解決“三農(nóng)”問題及農(nóng)村牧區(qū)生活源能匱乏的重要途徑，又是減少排放、保護環(huán)境、實施可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展的現(xiàn)實需要。
1、灌木資源現(xiàn)狀
    內(nèi)蒙古是我國生態(tài)建設的重點地區(qū)，生態(tài)工程建設取得了前所未有的成果，林草植被資源儲量在逐年增加。1992年以前內(nèi)蒙古灌木造林約占造林總面積的30%，從2001年開始，灌木造林占到了當年造林總面積的70%以上。據(jù)統(tǒng)計，全區(qū)現(xiàn)有天然灌木林360萬hm2，人工灌木林130萬hm2．未成林灌木林地187萬hm2。灌木林發(fā)揮著有效的生態(tài)功能，但目前，天然和人工灌木林已進入了過熟林階段，急需采取平茬復壯更新，以開發(fā)利用促其穩(wěn)定生長，保持灌木林的生態(tài)功能可持續(xù)性，已成為我們不能回避的重要課題。再者，灌木資源的有效開發(fā)利用可以成為廣大的農(nóng)村牧區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的新的增長點，灌木資源開發(fā)的產(chǎn)業(yè)之路，無疑是我國建設社會主義新農(nóng)村牧區(qū)重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。因此，從再生灌木資源的有效開發(fā)利用角度考量，進行灌木的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化開發(fā)具有非常現(xiàn)實的意義。
2、內(nèi)蒙古林業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
    林業(yè)產(chǎn)業(yè)是一個獨具特色的產(chǎn)業(yè)體系，涉及國民經(jīng)濟第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的多個門類，屬于涵蓋范圍廣、產(chǎn)業(yè)鏈條長、產(chǎn)品種類多的復合產(chǎn)業(yè)群體。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，不斷產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)門類，拓展林業(yè)產(chǎn)業(yè)范疇，林業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈拉長，賦予林業(yè)產(chǎn)業(yè)新的內(nèi)涵與外延。隨著林業(yè)由以木材產(chǎn)業(yè)為主向以生態(tài)建設為主轉(zhuǎn)變，我區(qū)林業(yè)產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷著由以木材加工利用為主向利用森林資源的多樣性，建立多層次、多品種、多效能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。進入21世紀后，由于林業(yè)六大工程的帶動和市場需求的拉動，主要林產(chǎn)品生產(chǎn)進入了一個快速發(fā)展的階段。但我區(qū)的林業(yè)產(chǎn)業(yè)仍處于小規(guī)模、低效益的發(fā)展階段，與全國的總體水平還有一定差距，與我區(qū)生態(tài)建設快速發(fā)展的大形勢很不適應，存在著許多亟待解決的問題：一是林產(chǎn)工業(yè)尚未形成一定的規(guī)模，缺乏有競爭力的龍頭企業(yè)和具有我區(qū)特點的品牌產(chǎn)品。二是林業(yè)產(chǎn)業(yè)的科技含量低，企業(yè)的創(chuàng)新能力弱，對新技術(shù)、新設備的利用程度差，科技成果的轉(zhuǎn)化率低。三是林業(yè)產(chǎn)業(yè)建設融資渠道不暢，資本、勞動力、技術(shù)等生產(chǎn)要素向林業(yè)產(chǎn)業(yè)投入相對較少。企業(yè)的發(fā)展資金不足已成為林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中非常突出的問題。
3、灌木平茬采收和壓縮成型加工工藝流程
4、開發(fā)再生灌木生物質(zhì)資源的必要性
4.1保護生態(tài)環(huán)境，促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展
    發(fā)展生物質(zhì)能對內(nèi)蒙古乃至京、津地區(qū)的生態(tài)環(huán)境都有著特殊的意義。雖然內(nèi)蒙古的燃料結(jié)構(gòu)已由過去煤炭占能源總量85%下降到了70%左右，但是廣大的農(nóng)牧區(qū)仍舊沒有從根本上改變以煤為主的格局。特別是呼和浩特市和包頭市遠郊區(qū)縣及兩城市的周邊地區(qū)，由于落后的燃燒方式造成大氣環(huán)境的嚴重污染。
    目前使用煤和秸稈、樹枝為燃料，對環(huán)境有一定的影響，由于生物質(zhì)成型燃料燃燒基本上達到了零排放，充分利用秸稈和薪柴等生物質(zhì)能作為農(nóng)村牧區(qū)主要的生活燃料，可有效減少煤、二氧化碳等空氣污染物，減少粉塵對水質(zhì)的污染，同時也極大降低了偏遠地區(qū)“濫采”薪柴和燃燒牲畜糞肥的惡習。內(nèi)蒙古是我國沙塵暴的主要塵源區(qū)和加速區(qū)，也是我國北方重要生態(tài)屏障，生態(tài)環(huán)境狀況在全國生態(tài)建設格局和西部大開發(fā)戰(zhàn)略中具有重要的地位，進而言之，對京、津、唐地區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟圈經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定、市場繁榮、生活改善、生態(tài)良好具有決定性的意義，富通新能源生產(chǎn)銷售的秸稈顆粒機、秸稈壓塊機專業(yè)壓制農(nóng)作物秸稈成型生物質(zhì)顆粒燃料。
4.2節(jié)約能源，緩解能源緊張
    目前，我國人均能耗低于全球平均水平的一半，只相當于美國的十分之一。但是，我國單位產(chǎn)值能耗卻為日本的6.58倍，美國的3.65倍，世界平均值的3.1倍，反映出我國經(jīng)濟增長仍是依靠消耗大量能源和原材料的低效益增長。人均能耗低而單位產(chǎn)值能耗高這種能源消費的兩重性，正是中國能源問題的癥結(jié)所在。
    隨著內(nèi)蒙古經(jīng)濟的快速發(fā)展，廣大農(nóng)牧區(qū)人口的增長，能源緊缺狀況日趨嚴重。與此同時形成鮮明對比的是，內(nèi)蒙古有著較為豐富的灌木資源，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中也會產(chǎn)生大量的農(nóng)作物剩余，但這些生物質(zhì)具有松散、分散、能源密度低等特性，制約了其有效地應用。因此每當夏秋季節(jié)在田間焚燒的秸稈廢棄物不計其數(shù)，造成了大氣污染。談到灌木資源，在資源儲量逐年增加的同時，至今沒有很好的利用途徑，使其過熟、老化和退化日趨嚴峻，寶貴的生物質(zhì)資源被白白浪費。
    將灌木生物質(zhì)經(jīng)熱擠壓成固體燃料，其密度可達1.2~1.4 L／m3，熱值可達16 744 kj/kg左右，體積縮小6~8倍，熱性能優(yōu)于木材，相當于中質(zhì)煙煤。通過在農(nóng)村和牧區(qū)推廣使用生物質(zhì)能燃料，不僅能將浪費的生物質(zhì)資源充分利用，變廢為寶，減少環(huán)境污染，而且將有效降低農(nóng)村和牧區(qū)用戶對煤、天然氣等的需求，可以節(jié)約大量的不可再生資源，從而有效緩解區(qū)域能源緊張形勢。
4.3拓展灌木資源開發(fā)利用途徑，建設高效、穩(wěn)定的林業(yè)生態(tài)工程
    內(nèi)蒙古地處干旱、半干旱區(qū)，生態(tài)建設的優(yōu)勢造林樹種就是灌木樹種，灌木林在生態(tài)工程建設和保護生態(tài)環(huán)境中的地位越來越顯著。隨著生態(tài)工程建設的不斷發(fā)展，灌木林地面積在不斷增加，灌木這一可再生資源也在不斷增加。灌木根系發(fā)達，自我繁殖快，栽種三五年就能形成枝條茂密的強大灌叢。然而灌木地上枝條如果不進行平茬，由于老化或過熟枝條的障礙，其生長優(yōu)勢通常在四五年開始衰退，最后走向死亡。因此，灌木的這一生物生態(tài)學特性要求必須在灌木的生長周期內(nèi)進行平茬撫育管理，平茬使灌木地上部分再生，生長優(yōu)勢得以恢復，從而增強灌木種群的生長穩(wěn)定性，高效、穩(wěn)定的林業(yè)生態(tài)工程建設目標才能實現(xiàn)。由此可見，從生態(tài)環(huán)境建設和林、草種源開發(fā)利用角度，將灌木地上枝條進行生物質(zhì)能開發(fā)利用與撫育管理相結(jié)合不失為一項“雙贏”的經(jīng)營措施。再者，灌木資源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展可以進一步提高社會對生態(tài)工程建設的認識，從而促進生態(tài)工程持續(xù)發(fā)展。
4.4改善生活環(huán)境，提高人口健康水平
    我國城鄉(xiāng)居民使用固體燃料產(chǎn)生的室內(nèi)污染對健康的損害相當嚴重，可與吸煙相當。僅以2003年資料，全國仍有62%的居民（8億人）燒煤和柴草，農(nóng)村居民生活消耗薪柴203.0 Mt，秸稈333.0 Mt，占生活用能源消費量的56%，隨著我國人口的增長這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)還在不斷增加。2002年，農(nóng)村女性因呼吸系統(tǒng)疾病死亡的人數(shù)占疾病死亡總數(shù)的17.04%，與腦血管病17. 97%不相上下。主要城市每年有18萬人因燒高硫煤造成室內(nèi)污染而早亡。
    內(nèi)蒙古廣大農(nóng)村牧區(qū)已經(jīng)從使用牛羊糞、薪柴、秸稈等傳統(tǒng)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)向使用煤、燃氣等現(xiàn)代能源，因此也同樣突出存在著室內(nèi)污染損害健康的問題。但如果能夠應用生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)，將分散的生物質(zhì)能源進行集中生產(chǎn)和供應，使得農(nóng)村牧區(qū)居民能夠取得和煤、氣同樣的便利，污染相對小得多的生物質(zhì)燃料將有助于改善農(nóng)村周邊地區(qū)的生活環(huán)境，提高廣大農(nóng)村居民的健康水平。
4.5調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，繁榮農(nóng)牧區(qū)經(jīng)濟，促進農(nóng)牧民致富
    生物質(zhì)能源利用本身就體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的“減量化、再利用、資源化”原則，而生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)更是能做到對生物質(zhì)資源的高效利用，實現(xiàn)了低消耗、低排放、高效率的循環(huán)經(jīng)濟要求。
    大力發(fā)展生物質(zhì)致密成型燃料，提高其單位容積的重量和熱值，以方便運輸和儲藏，再加上規(guī)模化生產(chǎn)帶來的產(chǎn)品成本下降，從而具備了實現(xiàn)商品化，并形成能源產(chǎn)業(yè)的先決條件。一旦形成了新的產(chǎn)業(yè)，就可以利用棄之不用的薪柴、秸稈等生物質(zhì)原料獲得額外收入，也能夠通過生物質(zhì)原料與生物質(zhì)產(chǎn)品按比例置換的方式節(jié)約家庭在日常生活上花費，從而增加家庭收入。更何況新能源產(chǎn)業(yè)本身還能帶動運輸、銷售等相關行業(yè)的發(fā)展，總而言之農(nóng)牧民將從生物質(zhì)能源這一新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中獲益。
5、灌木生物質(zhì)能源開發(fā)市場分析
    我國地大物博，生物質(zhì)資源的年生長量十分豐富，每年可開發(fā)利用的生物質(zhì)資源有7億t左右，折合成煤當量相當予我國2003年煤需求量的1/3，達到3.75億t，加上雜草、灌、喬木等生物質(zhì)資源，年生長量更大。未來將成為我國綠色新能源研發(fā)的主流和世界各國關注的技術(shù)熱點。
    從生物質(zhì)能源最終消費者的角度來看，以居民冬季取暖為例，假設取暖面積為70 m2，室溫達到18℃，將使用生物質(zhì)顆粒燃料與煤、氣、水暖等進行費用對比，可以清楚的發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)燃料能夠大幅度節(jié)約生活開支，只是第二低燃煤費用的一半左右，這主要是由于生物質(zhì)成型及最終產(chǎn)品灌木扶育更新壓縮成型加工工藝流程的成本能夠控制在較低限度。
    我國有13億人口，80%在農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)，即有10.4億。如果平均以四口之家計算，則有2.6億個家庭。以每個家庭每日生活用消耗3 kg生物燃料計算，則每天要消耗7.8億kg，一年消耗量達2. 847億t，每噸僅以385元計（低于中質(zhì)煤價格），則產(chǎn)值為925. 275億元。再加上產(chǎn)業(yè)鏈上的生活用爐（灶）和大量的工業(yè)用鍋爐、粉碎機、成型機、營銷網(wǎng)絡設備、技術(shù)服務體系的增值就更為可觀。
    據(jù)2003年資料，國內(nèi)煤的計劃消費量為12.8億t左右，僅火力發(fā)電用煤就計劃需要6.9億t，約占全國煤消耗量的61%。如果我們把每年可持續(xù)再生的7億噸生物質(zhì)資源加以開發(fā)利用，固化成型為高品位燃料棒（粒），替代煤用以發(fā)電，僅替代10%的市場，就可節(jié)省0.69億t原煤，生物質(zhì)燃料的產(chǎn)值也將有224. 25億人民幣。
6、生物質(zhì)能源加工與轉(zhuǎn)化技術(shù)的發(fā)展趨勢
6.1國外現(xiàn)狀分析
    發(fā)達國家對生物質(zhì)綠色新能源的開發(fā)，投入了大量的人力、物力、財力，成為互相競爭的一個熱點。目前國際上生物質(zhì)能源的應用主要在：直接燃燒，硫化、氣化，固化成型，液化燃燒等領域。
    生物質(zhì)能源直接燃燒方面的研究，美國處于世界領先地位，已有350多座生物質(zhì)能源發(fā)電廠，以加壓、打包的成捆秸桿為原料直接燃燒，裝機容量達到7 000MW，提供了大約6.6萬個工作崗位。這對繁榮美國鄉(xiāng)村經(jīng)濟起到了積極推動作用。
    生物質(zhì)能源固化成型技術(shù)及設備的研發(fā)，主要有三類：一是以日本為代表開發(fā)的螺旋擠壓方式生產(chǎn)的棒狀成型技術(shù)；二是歐洲各國開發(fā)的活塞式擠壓條狀成形技術(shù)；三是以美國研發(fā)的內(nèi)壓滾筒顆粒狀成型技術(shù)。
    由此可見，生物質(zhì)固化成型技術(shù)只是眾多生物質(zhì)能源應用技術(shù)中的一種，而且處于分化發(fā)展階段，尚未完全成熟。
6.2國內(nèi)現(xiàn)狀分析
    目前，國內(nèi)生物質(zhì)能源的研究在轉(zhuǎn)氣技術(shù)領域進展較快，技術(shù)也較成熟。利用林材生產(chǎn)中的下腳料和稻草、麥秸等生物質(zhì)轉(zhuǎn)氣，在一部分農(nóng)村示范應用。我國生物質(zhì)固化成型和燃燒技術(shù)及設備的研發(fā)，尚處于初級階段，沒有完成深入系統(tǒng)的成套設備配置的開發(fā)工作，這也限制了它的進一步開發(fā)和推廣應用。
7、生態(tài)環(huán)境及社會效益
    隨著社會主義新農(nóng)村（牧區(qū)）建設，對環(huán)境、能源、生活質(zhì)量提高的需求，促使科技不斷進步以實現(xiàn)農(nóng)林生物質(zhì)資源進入利用、再利用的良性循環(huán)發(fā)展階段。將灌木、農(nóng)作物廢棄物及雜草、林產(chǎn)品加工廢棄物等，通過就地就近、低成本的壓縮成型，制成高品位的生物質(zhì)顆粒燃料。可以使灌木地上部分的生物質(zhì)資源變戍了上規(guī)模、高盈利的高品位生態(tài)能源。灌木生物質(zhì)資源開發(fā)利用對于生態(tài)環(huán)境的改善主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，解決農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中廢棄物和過熟的灌木資源問題，減少了亂堆亂放和亂燒現(xiàn)象，使農(nóng)村牧區(qū)及城市周邊更加清潔；其次，生產(chǎn)成型生物質(zhì)燃料，替代標煤，減少了由于燃煤對大氣的污染；再次，增強了農(nóng)民種植林木、農(nóng)作物和參與生態(tài)建設的積極性，為京津地區(qū)防風固沙做貢獻。
    通過灌木生物質(zhì)固化成型能源的開發(fā)利用，可以在一定程度上降低煤等化石能源的使用量，減少環(huán)境危害。更重要的是，生物質(zhì)固化成型技術(shù)的示范推廣既可以提高當?shù)丶爸苓吘用窦皬V大農(nóng)民用能質(zhì)量、減少用能支出，又可推動農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，具有良好的社會效益。
8  結(jié)  語
    綜上所述，灌木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化建設面向能源和環(huán)保等領域的重大需求，以優(yōu)勢技術(shù)和豐富的灌木資源利用而開展產(chǎn)業(yè)化建設，促進生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，以提高灌木生物質(zhì)產(chǎn)品的經(jīng)濟性和以利用促灌木生態(tài)林的穩(wěn)定性。可以充分體現(xiàn)了生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。同時將拉動廣大農(nóng)村牧區(qū)的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟的健康發(fā)展，是邁出落實《中共中央國務院關于推進社會主義新農(nóng)村建設的若干意見》有力的一步，富通新能源不但生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機、秸稈壓塊機等機械設備，同時我們還銷售玉米秸稈和木屑生物質(zhì)顆粒燃料。