1、引言
    目前，生物能源技術的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一，受到世界各國政府與科學家的關注。許多國家都制定了相應開發(fā)研究計劃，如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場等，其中生物能源的開發(fā)利用占有相當大的份額。國外很多生物能源技術和裝置已經(jīng)達到商業(yè)化應用程度，同其他生物質能源技術相比較，生物質顆粒燃料技術更容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和使用。使用生物能源顆粒的方便程度可與燃氣、燃油等能源媲美。以美國、瑞典和奧地利等國為例，生物能源的應用規(guī)模，分別占該國一次性能源消耗量的4%、16%和10%;在美國，生物能源發(fā)電的總裝機容量已超過1萬MW，單機容量達10～25MW;在歐美，針對一般居民家用的生物質顆粒燃料及配套的高效清潔燃燒取暖爐灶己非常普及。
    我國也十分重視生物能源的開發(fā)和利用。20世紀80年代以來，我國一直將政府將生物質能源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新技術的研究和開發(fā)，使生物質能技術有了進一步提高。但我國生物質能的利用研究主要集中在大中型畜禽場沼氣工程技術、秸稈氣化集中供氣技術和垃圾填埋發(fā)電技術等項目，對于生物質能顆粒燃料產(chǎn)品的生產(chǎn)加工與直接燃燒利用的研究還剛剛起步。
    國內(nèi)部分高校和科研機構開展了生物質顆粒成型技術的研究，取得了一定成績。但是，生物質能源顆粒產(chǎn)品在我國推廣應用還很少，為了使我國生物質能源顆粒盡快產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化，我們對其推廣應用中存在的問題進行了分析，并探討了解決的對策與方法，富通新能源生產(chǎn)銷售的木屑顆粒機、秸稈顆粒機專業(yè)壓制木屑生物質顆粒燃料。
2、推廣應用中存在的問題與分析
    2.1傳統(tǒng)制粒技術，制粒成本高
    目前，我國采用的制粒方法均為傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，木質顆粒的制粒原理見圖1，它與現(xiàn)有的飼料制粒方式相同，即原料從環(huán)模內(nèi)部加入，經(jīng)由壓輥碾壓擠出環(huán)模而成粒狀。其工藝流程見圖2，包括原料烘干、壓制、冷卻、包裝等。
    該工藝流程需要消耗大量能量，首先在顆粒壓制成型過程中，壓強達到50～100MPa，原料在高壓下發(fā)生變形、升溫，溫度可達100℃—120℃，電動機的驅動需要消耗大量的電能;第二，原料的濕度要求在12%左右，濕度太高和太低都不能很好成粒，為了達到這個濕度，很多原料要烘干以后才能用于制粒；第三，壓制出來的熱顆粒(顆粒溫度可達95℃～110℃)要冷卻才能進行包裝。后2項工藝消耗的能量在制粒全過程中占25%～35%，加之成型過程中對機器的磨損比較大，所以傳統(tǒng)顆粒成型機的產(chǎn)品制造成本較高。
    2.2對生物質能顆粒認識不夠深
    大多數(shù)人對生物質能顆粒具有高能、環(huán)保、使用方便的特性認識不夠，甚至許多用能單位根本就不知道有生物質能顆粒產(chǎn)品，更談不上認識和應用。
    2.3服務配套措施跟不上
    生物質能顆粒產(chǎn)品生產(chǎn)出來后，運輸、貯藏、供應等服務措施跟不上，用戶使用不方便。
3、解決的對策與方法
    3.1引進ETS制粒新技術、降低制粒成本
    ETS (EcoTre System)是意大利研制開發(fā)的新型木質顆粒制粒生產(chǎn)系統(tǒng)，原理見圖3。它對原料的濕度適應性強，濕度為10%～35%時就可以成粒，所以大部分原料不需要干燥即可直接用于制粒；成粒以后的升溫只有10℃～15℃，壓制出來的顆粒溫度一般只有55℃～60℃，無須冷卻即可直接進行包裝，通常可以去掉干燥和冷卻2道工序，如圖4所示。這種制粒方法能耗很低（比傳統(tǒng)的工藝方法減少60%～70%的能量消耗），而且機器磨損也大大減小，總成本降低很多。對于不同的原料，ETS系統(tǒng)在整個生產(chǎn)制粒過程的單位能量消耗為25～60kWh/t、生產(chǎn)成本為68—128美元／t，而傳統(tǒng)工藝的單位能耗為80～180kWh/t，可見，ETS生產(chǎn)效率顯著提高。圖2傳統(tǒng)制粒工藝流程
    據(jù)調查，我國農(nóng)村自制土灶的熱效率最高為20%—25%，即使經(jīng)過改造，節(jié)柴灶的熱效率也僅為38%～40%[4]。經(jīng)測算，ETS制粒過程僅消耗其本身所含能量的1%左右，生物質能顆粒燃燒器（包括爐、灶等）的熱效率為87%～89%，因此按保守的估計，使用專用燃燒器燃用生物質顆粒產(chǎn)品可提高熱效率47%左右。
    木質顆粒在美國市場的小包裝零售價格為170美元／t，大包裝價格約為135美元／t[2]；在瑞典的交貨價格為150美元／t；散裝的木質顆粒在阿姆斯特丹的離岸價為80美元／t。如果我國引進ETS技術生產(chǎn)木質顆粒，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本比國外要低很多。經(jīng)測算，批量生產(chǎn)成本為240元／t左右，零售價格為320元人民幣／t(39美元／t)，這樣的價格在國際市場上的競爭力是毋庸置疑的，在國內(nèi)可與煤炭價格相抗衡。因此，在我國引進EST制粒技術是經(jīng)濟的、可行的。
    3.2加強生物質能源利用的宣傳力度
    發(fā)展生物質能源具有良好的生態(tài)效益和社會效益。法國政府認為，發(fā)展生物質能源，不僅可以保護環(huán)境，緩和氣候變化，還能促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；使用生物質能源替代石油、煤炭等傳統(tǒng)能源，每年可減少原油進口量1，100萬t，相當于省下丁25億到30億歐元，減排C02，600萬t。
    美國的實踐表明，生物質能源發(fā)電的勞動密集程度比傳統(tǒng)發(fā)電方式高。將于2005年實施的法國生物質能源發(fā)展規(guī)劃，可為法國全境創(chuàng)造和提供3萬個就業(yè)崗位。我國勞動力成本低，發(fā)展生物質能源比發(fā)達國家更具競爭力，將為成千上萬的人創(chuàng)造就業(yè)機會。有數(shù)據(jù)表明，我國每100億元人民幣產(chǎn)值的生物質能源工業(yè)可提供100多萬個就業(yè)崗位。我國現(xiàn)有森林年均凈耗量34，395萬m3，其中薪材占29. 8%，為10250萬m3，如果將這些薪材制成木質顆粒用來發(fā)電（發(fā)電效率按30%計），每年可發(fā)電1，230億kWh，每年可創(chuàng)產(chǎn)值369億元，增加369萬個工作崗位。
    3.3國家制定相應的配套政策
國家應通過制定能源稅、環(huán)境保護稅等政策來促進生物質能源的發(fā)展，使環(huán)保意識及可持續(xù)發(fā)展意識深入人心。
4、結論
    綜上所述，降低整個制粒生產(chǎn)過程的成本，是生物質顆粒燃料推廣應用的關鍵，而引進ETS制粒生產(chǎn)技術可以有效解決這一關鍵問題。木質顆粒生產(chǎn)成本降低以后，顆粒成品的當量價格與煤相當，可望從根本上取代燃煤。這樣，在不久的將來，國產(chǎn)的生物質能源顆粒產(chǎn)品就有望進入我們的日常生活了。