0、引言
隨著中國經濟與社會發展的持續加速，能源資源短缺和環境污染問題日益突出。加快生物質能開發利用，開辟新型能源供應，對于緩解國家能源供需矛盾，減少化石能源消耗，有效保護生態環境，促進農村經濟和社會可持續發展具有積極的推動作用。提高資源利用效率，發展可再生能源資源，加快發展循環經濟，保障國家能源安全，將成為我國經濟發展的一項重要戰略任務。
1、生物質能利用現狀及發展目標
1.1生物質能利用現狀
截至2006年10月，黑龍江墾區應用新型專利技術，建設了7處秸稈氣化集中供氣工程、3處大中型沼氣工程、3700戶戶用沼氣池、6套秸稈固化成型燃料機組、15套稻殼發電機組，建設總投資28400萬元。秸稈氣化工程年利用作物秸稈5800t，可節約常規能源折合標準煤900t，直接受益農戶2196戶。大中型及戶用沼氣工程年可處理畜禽糞便6萬t，節約常規能源折合標準煤2200t，直接受益農戶5100戶。利用秸稈固化成型技術生產秸稈固化燃料年可替代原煤4200t。稻殼發電機組總裝機容量達24800kW，年可利用稻殼21萬t，年發電量4590萬kW。應用生物質氣化、固化及稻殼發電技術，提供新型清潔能源，改善了傳統用能方式，提高了生活質量和用能品位，降低了生產和生活成本，防止了畜禽糞便污染，既取得了較好的經濟效益，也帶來了減少二氧化碳、二氧化硫、廢棄物等污染物排放的環境效益，為墾區節約能源、保護生態環境走出了一條新路。
目前存在的主要問題，一是受傳統觀念影響，農村能源開發利用與墾區經濟社會總體發展水平差距較大，資源潛力沒有得到有效開發，現代農業循環經濟產業鏈還沒有形成。二是生物質能源技術及裝備處于較低水平，其可靠性和穩定性有待進一步提高。三是生物質能源項目初始投資較大，比較效益低下，難以實現市場化、商業化運作。
1.2發展目標
“十一五”期間，黑龍江墾區大力推進以生物質為原料的氣化、固化、液化及發電工程建設，計劃建設40個生物質氣化站，生物質固化燃料年生產能力達到20萬t、液化燃料5萬t，裝備20臺套稻殼發電機組，裝機容量4萬kWh，建設2座生物質直燃發電、熱電聯產裝置，裝機容量5萬kWh。生物質年利用量占一次能源消費總量的8%，發電裝機容量占全國的2%。
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2、開發利用生物質能的優勢與潛力
黑龍江墾區地處東北三江平原，總面積5.62萬km2。其中，耕地面積220萬km2，農業機械總動力433.6萬kW，總人口158.6萬人，年糧食生產能力達1000萬t，已成為國家重點商品糧基地和現代農業示范基地，因此，發展生物質能源具有獨特優勢與潛力。
一是資源優勢。黑龍江墾區年可利用作物秸稈量達800多萬t。2005年末，大牲畜存欄80.5萬頭，生豬存欄174萬頭，年畜禽糞便量達622萬t。集約化、規模化生產為生物質能利用提供了基礎保證。有效利用作物秸稈及畜禽糞便等生物質能，可進一步調整生產用能結構、提高生活用能質量、改善當地生態環境、促進農民增收、實現農業和畜牧業可持續發展。
二是機械化優勢。現代農機裝備作業區已達到160個，大馬力作業覆蓋面積約900萬畝，農業綜合機械化率達到93%，農機化總水平居國內領先，機械化作業為生物質收集利用提供了先決條件。
三是農墾小城鎮建設優勢。按照墾區“十一五”規劃，計劃將原有2000多個生產隊合并建成660個管理區，農業職工全部集中居住，住宅全部實現磚瓦化。利用小城鎮基礎設施完善、服務功能齊全、信息便捷的優勢，使更多的農業富余勞動力向小城鎮轉移，壯大城鎮經濟規模和人口規模，為生物質利用提供了發展空間。
四是典型示范優勢。在國家和省有關部門積極支持下，已建成多處大中型沼氣、秸稈氣化、秸稈固化、稻殼發電等生物質能源示范工程項目，積累了豐富的建設經驗，為生物質利用提供了技術支撐。
3.1.2可行性
發展大型沼氣工程及沼氣綜合利用，是解決墾區規模化養殖糞便處理、發展生態有機農業的最有效途徑。充分利用畜牧業廢棄物生產清潔能源，可進一步改善農場職工生活條件，減少環境污染，探索和形成墾區“糧一畜一沼一肥一糧”的資源良性循環生態農業新模式。
實踐證明該工藝在北方地區運行穩定，產氣效率平均高達0.6m3/( m3．d)，沼氣、沼渣、沼液應用前景廣闊，具有較好的經濟和社會效益，適宜在6000頭豬以上的規模化養殖場及集中居民區附近建設。
3.2秸稈氣化集中供氣工程
3.2.1工藝方案
推廣使用下吸式固定床氣化爐技術。下吸式固定床氣化爐具有以下優點：(1)操作簡便，運行可靠；(2)原料適應性強；(3)氣化效率高；(4)熱裂解充分，焦油含量低。工藝流程示意圖如下。
3.2.2可行性
以往農作物收獲以后，除少量的秸稈粉碎后還田用于飼料及燒柴外，其余全部在田間燒掉，造成資源極大浪費，也給環境帶來了污染。同時，隨著煤炭、液化石油燃氣價格不斷上漲，居民生活用能成本不斷增加。充分利用秸稈燃氣，則可以更好地滿
3、生物質能工程技術方案及可行性
3.1大中型沼氣工程
3.1.1工藝方案
綜合考慮大中型養殖場物料特點及北方地區氣候寒冷等因素，適宜采用底物濃度高、加熱量小、運行費用低和沼液量少的“能源生態型”臥式池中溫發酵工藝。工藝流程示意圖如下。是人們的生活需要，提高生活用能品位，帶來良好的經濟效益和社會效益。
3.3生物質液化燃料工程
3.3.1工藝方案
根據黑龍江墾區地域及氣候特點，重點發展甜高梁秸稈制取燃料乙醇。工藝流程示意圖如下。
發展燃料乙醇有利于中國能源多元化、減少環境污染、發展畜牧養殖、增加農民收入。黑龍江墾區土地資源豐富，種植甜高梁產量高，成本低。生產甜高梁乙醇，可替代石油資源，減少車輛尾氣污染，廢渣廢液可作優質飼料和液體肥料綜合利用，是一項從種植到加工、從農業到能源的新型能源農業工程。
目前，黑龍江墾區在已建成甜高梁良種繁育基地的基礎上，又擴大試種面積3000km2，為生產燃料乙醇提供了原料保證。
3.4生物質發電工程
秸稈發電是一項新興能源產業。據調查，黑龍江墾區糧食作物區25km半徑內，大豆、玉米、水稻等秸稈剩余量達5 8萬t。隨著農業生產科學技術不斷發展，糧食單產進一步提高，秸稈剩余量將進一步增加。發展秸稈發電，一是可以加快秸稈轉化步伐，增加農民收入，實現經濟協調發展；二是可以增加電力供應，拉動工業經濟增長；三是可以提高資源利用效率，改善生態環境；四是可以拉動農區運輸服務等相關產業發展。
項目采用具有國際先進水平的生物質直燃發電技術，工藝系統主要包括機組、電氣、熱力、燃燒、燃料輸送、水處理、除灰、采暖、通風、除塵、消防等裝置。黑龍江農墾所屬寶泉嶺、紅興隆、建三江、牡丹江、九三等地區地質條件良好，水源充足，交通方便，電力接口便捷，可充分利用發電余熱等優勢，適宜建設25。50MW秸稈熱電聯產發電項目。
4、發展生物質能源的對策措施
(1)進一步加大《可再生能源法》的宣傳力度。通過典型示范，提高開發生物質能源的認識，加快農村能源項目的推進和落實，形成全社會支持生物質能發展的良好氛圍。
(2)全面開展生物質能資源評價。制定農業生物質資源評價技術規范，調查生物質資源量、能源作物適宜土地資源量，選育能源作物優良品種。
(3)推動生物質能技術進步。鼓勵科研和教學單位加強生物質能工程技術研發能力建設，對生物質能關鍵和共性技術進行自主研發和引進吸收，優先支持采用自主知識產權的生物質能技術示范和轉化項目。
(4)培育完善生物質能技術服務體系。整合市場資源，拓寬服務范圍，加強生物質能技術服務隊伍建設，提高技術服務能力，積極推廣應用生物質能新技術和新產品，實現生物質能由公益性建設逐步向市場化運作、物業化管理方向發展。
(5)建立多渠道融資機制。通過項目示范，引導和推動社會各方面加強對生物質能開發的資金投入。采取市場直接融資、爭取國際金融組織及外國政府貸款、合同能源管理等形式，開發生物質能發展潛力，促進生物質能產業化發展。
