進(jìn)入新世紀(jì)，能源問題成為人類不得不面對、不得不解決的事關(guān)生存與發(fā)展的大問題。由于石油等不可再生能源的有限性，可再生能源已經(jīng)成為當(dāng)今世界研究的熱點。
2005年2月28日第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十四次會議通過了《中華人民共和國可再生能源法》，規(guī)定“將可再生能源開發(fā)利用的科學(xué)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展列為科技發(fā)展與高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，納入國家科技發(fā)展規(guī)劃和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并安排資金支持可再生能源開發(fā)利用的科學(xué)技術(shù)研究、應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，促進(jìn)可再生能源開發(fā)利用的技術(shù)進(jìn)步，降低可再生能源產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量?！瓏覈鴦?wù)院教育行政部門應(yīng)當(dāng)將可再生能源知識和技術(shù)納入普通教育、職業(yè)教育課程”。
其中，可再生能源“是指風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等非化石能源”。生物質(zhì)能源是其中重要的組成部分。在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006～2020年)》中指出[1]，今后15年，我國在生物質(zhì)能方面將重點發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發(fā)電、生物固體成型燃料技術(shù)四大領(lǐng)域，開拓農(nóng)村發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)，為農(nóng)村提供高效清潔的生活燃料，并為替代石油開辟新渠道。
國家林業(yè)“十一五”期間將重點發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源，將對小桐子、黃連木、文冠果、光皮樹、油桐等主要木本燃料油能源樹種進(jìn)行良種化，加快現(xiàn)有低產(chǎn)低效林改造和豐產(chǎn)栽培示范。同時，加快建成一定規(guī)模的生物油產(chǎn)業(yè)化基地。
1 生物質(zhì)能源概述
1.1 生物質(zhì)能源的概念
根據(jù)《中華人民共和國可再生能源法》定義：“生物質(zhì)能是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成的能源。”
1.2 生物質(zhì)能源開發(fā)利用的主要途徑
生物質(zhì)能的研究開發(fā)，主要有物理轉(zhuǎn)換、化學(xué)轉(zhuǎn)換、生物轉(zhuǎn)換3大類。涉及到氣化、液化、熱解、固化和直接燃燒等技術(shù)。
1.2.1 固化
將生物質(zhì)粉碎至一定的粒度，不添加粘接劑，在高壓條件下，擠壓成一定形狀。其粘接力主要是靠擠壓過程產(chǎn)生的熱量，使得生物質(zhì)中術(shù)質(zhì)素產(chǎn)生塑化粘接。成型物再進(jìn)一步炭化制成木炭?，F(xiàn)已開發(fā)成功的成型技術(shù)按成型物形狀劃分主要有3大類：棒狀成型、顆粒狀成型和圓柱塊狀成型技術(shù)。解決了生物質(zhì)能形狀各異、堆積密度小且較松散、運(yùn)輸和貯存使用不方便的問題，提高了生物質(zhì)的使用熱效率。
相對投入較低，簡便易行，但產(chǎn)品單一，通常只能做燃料用。
1.2.2 直接燃燒
是生物質(zhì)最早被使用的傳統(tǒng)方式。研究開發(fā)工作主要是著重于提高直接燃燒的熱效率。如研究開發(fā)直接用生物質(zhì)的鍋爐等用能設(shè)備。
已在實踐中有所應(yīng)用，實用，但對生物質(zhì)能的利用效率較低。
1.2.3 液化
液化是指通過化學(xué)方式將生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成液體產(chǎn)品的過程。液化技術(shù)主要有間接液化和直接液化2類。間接液化就是把生物質(zhì)氣化成氣體后，再進(jìn)一步合成反應(yīng)成為液體產(chǎn)品；或者采用水解法，把生物質(zhì)中的纖維素、半纖維素轉(zhuǎn)化為多糖，然后再用生物技術(shù)發(fā)酵成為酒精。直接液化是把生物質(zhì)放在高壓設(shè)備中，添加適宜的催化劑，在一定的工藝條件下反應(yīng)，制成液化油，作為汽車用燃料，或進(jìn)一步分離加工成化工產(chǎn)品。這類技術(shù)是生物質(zhì)能的研究熱點。
相對投入較高，技術(shù)要求也較高，但產(chǎn)品可貯存、運(yùn)輸，應(yīng)用面相對較寬。
1.2.4 氣化
生物質(zhì)能氣化是指固體物質(zhì)在高溫條件下，與氣化劑(空氣、氧氣和水蒸氣)反應(yīng)得到小分子可燃?xì)怏w的過程。所用氣化劑不同，得到的氣體燃料種類也不同，如空氣煤氣、小煤氣、混合煤氣以及蒸汽—— 氧氣煤氣等。目前使用最廣泛的是空氣作為氣化劑。產(chǎn)生的氣體主要作為燃料，用于鍋爐、民用爐灶、發(fā)電等場合，也可作為合成甲醇的化工原料。
投入相對較低，技術(shù)要求不高，應(yīng)用面相對較窄，產(chǎn)品難以貯藏、運(yùn)輸。
1.2.5 熱解
生物質(zhì)在隔絕或少量供給氧氣的條件下，加熱分解的過程通常稱之熱解，這種熱解過程所得產(chǎn)品主要有氣體、液體、固體3類產(chǎn)品。其比例根據(jù)不同的工藝條件而發(fā)生變化。最近國外研究開發(fā)了快速熱解技術(shù)，即瞬時裂解，制取液體燃料油 。液化油得率以干物質(zhì)計，可達(dá)70％ 以上。是一種很有開發(fā)前景的生物質(zhì)應(yīng)用技術(shù)。
其優(yōu)缺點同液化。
1.2.6 發(fā)酵與水解發(fā)酵
即通過微生物在缺氧條件下，將有機(jī)物大分子分解成可溶性的小分子的過程。其產(chǎn)物，因所用微生物種類和控制條件不同而不同，主要有醇類、烷類、脂肪酸類產(chǎn)物等。利用生物廢棄物生產(chǎn)沼氣、利用纖維素水解生長燃料乙醇等即是基于這一原理。這方面最成熟的技術(shù)即：生產(chǎn)沼氣技術(shù)和利用淀粉生產(chǎn)乙醇技術(shù)。前者應(yīng)用很廣，并成為新農(nóng)村建設(shè)一重要工程項目；后者國內(nèi)外均有大量應(yīng)用，但已明顯不是方向，但若纖維素水解技術(shù)得到攻克投入生產(chǎn)，將前景十分廣闊。
1.3 國內(nèi)外生物質(zhì)能源的開發(fā)利用現(xiàn)狀
1.3.1 國外情況
20世紀(jì)70年代開始，生物質(zhì)能的開發(fā)利用研究已成為世界性的熱門研究課題。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計劃。美國在生物質(zhì)利用方面處于世界領(lǐng)先地位。據(jù)報道，美國有350多座生物質(zhì)發(fā)電站，主要分布在紙漿、紙產(chǎn)品加工廠和其它林產(chǎn)品加工廠，這些工廠大都位于郊區(qū)。2O世紀(jì)7O年代研究開發(fā)了顆粒成型燃料，該技術(shù)在美國、加拿大、日本等國得到推廣應(yīng)用。并研究開發(fā)了專門使用顆粒成型燃料的爐灶，用于家庭或暖房取暖。美國的顆粒成型燃料，年產(chǎn)量達(dá)80余萬t，日本年生產(chǎn)量達(dá)25萬t左右。
奧地利成功地推行建立燃燒木質(zhì)能源的區(qū)域供電計劃。加拿大有多個實驗室和大學(xué)開展了生物質(zhì)的氣化技術(shù)研究，并于1998年發(fā)布了生物質(zhì)循環(huán)流化床快速熱解技術(shù)和設(shè)備。瑞典和丹麥正在實行利用生物質(zhì)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)的計劃。印度Anna大學(xué)新能源和可再生能源中心開發(fā)了用流化床氣化農(nóng)林剩余物和稻殼、木屑、甘蔗渣等技術(shù)，建立了一個中試規(guī)模的流化床系統(tǒng)，氣體用于柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電。美國Hawaii大學(xué)建立了日處理生物質(zhì)量為100 t的工業(yè)化壓力氣化系統(tǒng)，Vermont大學(xué)建立了氣化工業(yè)裝置，其生產(chǎn)能力達(dá)到200 t／d，發(fā)電能力為50 HW。
美國、新西蘭、日本、德國、加拿大等國先后開展了從生物質(zhì)制取液化油的研究工作。將生物質(zhì)粉碎處理后，置于反應(yīng)器內(nèi)，添加催化劑或無催化劑，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為液化油，用木質(zhì)原料液化的得率為絕干原料的50％ 以上。歐美等發(fā)達(dá)國家的科研人員在催化氣化方面也作出了大量的研究開發(fā)工作，分解氣化副產(chǎn)物焦油成為小分子的可燃?xì)怏w，增加煤氣產(chǎn)量，提高氣體熱值，降低氣化反應(yīng)溫度，提高反應(yīng)速率和調(diào)整氣體組成，以便進(jìn)一步加工制取甲醇和合成氨；研究范圍涉及到催化劑的選擇，氣化條件的優(yōu)化和氣化反應(yīng)裝置的適應(yīng)性等方面，并已在工業(yè)生產(chǎn)裝置中得到應(yīng)用。
1.3.2 國內(nèi)情況
我國生物質(zhì)能的應(yīng)用技術(shù)研究，從2O世紀(jì)8O年代以來一直受到政府和科技人員的重視，主要在氣化、固化、熱解和液化等方面開展研究開發(fā)工作。生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究在我國發(fā)展較快。利用農(nóng)林生物質(zhì)原料進(jìn)行熱解氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的木煤氣供居民生活用氣、供熱和發(fā)電方面。中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所從2O世紀(jì)8O年代初期開始研究開發(fā)木質(zhì)原料和農(nóng)業(yè)剩余物的氣化和成型技術(shù)，開發(fā)的以林業(yè)剩余物為原料的上吸式氣化爐，已先后在黑龍江、福建等建成工業(yè)化裝置；山東省能源研究所研究開發(fā)了下吸式氣化爐，主要適用硬秸桿類農(nóng)業(yè)剩余物的氣化。
廣州能源研究所開發(fā)了外循環(huán)流化床生物質(zhì)氣化技術(shù)，制取的木煤氣作為干燥熱源和發(fā)電。已完成了目前國內(nèi)最大發(fā)電能力為1 MW的氣化發(fā)電系統(tǒng)，為木材加工廠提供附加電源。遼寧能源所與意大利合作引進(jìn)了一套下吸式氣化爐發(fā)電裝置，發(fā)電能力30 kW。北京農(nóng)機(jī)院、浙江大學(xué)熱工所和大連環(huán)科所等單位先后開展了生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究工作。
我國的生物質(zhì)固化技術(shù)開始于“七五”期間，現(xiàn)已達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。目前國內(nèi)由中國林科院林化所開發(fā)完成的固化成型設(shè)備有2大類：棒狀成型機(jī)和顆粒狀成型機(jī)。生產(chǎn)的顆粒成型燃料尤其適用于家庭或暖房取暖使用。
從20世紀(jì)50年代開始了稀酸常壓、稀酸加壓的濃酸大液比的水解、纖維素酶水解法研究，并在南岔水解廠建立示范工程，主要利用木材加工剩余物制取乙醇和飼料酵母，設(shè)計生產(chǎn)能力為年產(chǎn)4000t 乙醇，產(chǎn)生的木質(zhì)素作為生產(chǎn)活性炭的原料。但由于工藝設(shè)備較之用糧食淀粉水解制乙醇復(fù)雜得多，在糧食供應(yīng)充足、糧價較低情況下．難以和糧食酒精匹敵，更難和石油化工的臺成酒精競爭。20世紀(jì)80年代．人們再度開始術(shù)質(zhì)纖維素的水解新技術(shù)的研究，中國林科院林化所、山東大學(xué)、華東理工大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)等先后開展了生物質(zhì)水解制取乙醇工藝和設(shè)備的研究開發(fā)，重點對前處理工藝進(jìn)行了研究，目前尚處于研發(fā)階段。
木材熱解技術(shù)的研究，國內(nèi)從20世紀(jì)50年代至60年代進(jìn)行大量的研究工作。中國林科院林化所在北京、安徽蕪湖等地建立了處理能力達(dá)萬噸以上的木材固定床熱解系統(tǒng)，其目標(biāo)均是為了解決當(dāng)時我國石油資源緊缺問題。隨著石油化工的迅速堀起，以木材為原料制取化工產(chǎn)品的生產(chǎn)成本高，難以與石化產(chǎn)品競爭，這些裝置紛紛下馬和轉(zhuǎn)產(chǎn)。研究工作也轉(zhuǎn)向以熱解產(chǎn)品的深加工開發(fā)，如活性炭、木醋液等應(yīng)用研究頓域。國內(nèi)在快速熱解制取液化油的研究開發(fā)方面，尚未見有報道。
截至目前，我國在生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究開發(fā)方面做了大量工作，取得了明顯的進(jìn)步，但技術(shù)上尚較落后。
2 吉林省生物質(zhì)能源開發(fā)利用現(xiàn)狀與潛在優(yōu)勢
2.1 吉林省生物質(zhì)能開發(fā)利用現(xiàn)狀
我省目前已開發(fā)的項目主要以森林生物質(zhì)材料的直接燃燒居多，效率極低。部分企業(yè)通過改進(jìn)鍋爐結(jié)構(gòu)將“三剩物”用于生產(chǎn)供熱、冬季供暖等已收到良好效果，但仍未能將這些材料的效能發(fā)揮到極至。
省內(nèi)開展固體成型加工的企業(yè)只是近幾年有所涉及，是否已有一定量，尚未見有報道。
目前，我省森林生物質(zhì)能源開發(fā)的主要問題有：
（1）生物質(zhì)能源開發(fā)力度不足
可開發(fā)的資源開發(fā)程度低。
僅以森林生物質(zhì)能源資源來看，木材利用率至多達(dá)到現(xiàn)有量的60%，尚有很大空間。尚未計清林的枝丫材等。
產(chǎn)品單一。
就森林生物質(zhì)能源來看，目前有產(chǎn)品的僅限于兩類，一是原材料直接應(yīng)用，一是加工成質(zhì)量不等的木炭、燃料塊或顆粒燃料等。
（2）已開發(fā)的產(chǎn)品科技含量低。
已產(chǎn)品開發(fā)處于低水平、簡單加工或未加工的直接利用。
產(chǎn)品成本居高不下，還難以與市場上相近的木炭、煤、柴油、汽油等競爭。
究其原因，主要有：
（1）政府重視程度不夠
意識淡漠、無專門組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行組織與推動、缺乏相關(guān)的扶持政策、投入少、無任何正式的官方研發(fā)規(guī)劃等。
（2）產(chǎn)品開發(fā)不系統(tǒng)，相應(yīng)配套的技術(shù)與設(shè)備缺乏，無官方統(tǒng)籌推動研發(fā)的源動力。
技術(shù)問題是制約林木質(zhì)能源利用的主要因素。多數(shù)高科技含量的技術(shù)尚不完全過關(guān)，有些技術(shù)雖然過關(guān)或能夠過關(guān)，但缺乏市場競爭力，主要原因是生產(chǎn)成本過高或不是發(fā)展方向。如用秸稈、枝葉、富含淀粉的種子等生產(chǎn)燃料酒精等。燃料酒精項目看上去很好，實則不然（原料無保障、利潤靠優(yōu)惠政策）。
（3）產(chǎn)品的應(yīng)用市場尚處于萌芽狀態(tài)。生產(chǎn)的最終產(chǎn)品要得到市場認(rèn)可也還需要一個過程，有的還需要國家政策的推動和相關(guān)知識的宣傳、教育等。
2.2 吉林省生物質(zhì)能源開發(fā)利用的潛在優(yōu)勢
吉林省可利用的森林生物質(zhì)能源資源可從種類資源、木材資源和油料與淀粉資源三方面評價。種類資源指不具傳統(tǒng)用材作用及其他重要經(jīng)濟(jì)或生態(tài)價值的灌木種類資源。木材資源主要指用材林清林產(chǎn)物、“三剩物”（采伐剩余物 — 枝丫、樹梢、樹皮、樹葉、樹根及藤條、灌木等；造材剩余物 — 造材截頭；加工剩余物 — 板皮、板條、木截頭、鋸沫、碎單板、木芯、刨花、木塊、邊角余料等）和部分薪炭林采伐物。油料與淀粉資源是指野生或種植的油料與淀粉植物所產(chǎn)生的木本油脂與淀粉。
2.3.1 資源優(yōu)勢明顯
2.3.1.1 木材資源
吉林省共有木本植物即樹種約430種，除主要用材樹種、綠化用樹種、珍貴藥用樹種、其他重要經(jīng)濟(jì)樹種和生境具有特殊生態(tài)價值樹種外，保守估計尚有200余種其野生資源或人工培植資源適于作生物質(zhì)能源，占吉林省總樹種擁有量的46.5%，尤其其中柳樹類、紫穗槐、胡枝子、榛子、葉底珠等適應(yīng)能力、萌發(fā)能力極強(qiáng)、可每年或隔年收獲的灌木類樹種占有相當(dāng)?shù)谋壤?/P>
主要用材林在我省過去一直應(yīng)用清林撫育經(jīng)營措施，其產(chǎn)物一般在林地自然堆放做還林處理，若能部分利用其數(shù)量也是相當(dāng)可觀的。按保守估計清林一次，每公頃清林產(chǎn)物干重也在10噸以上。我省共有主要用材林641萬公頃，5年清林一次，相當(dāng)于每年有1282萬噸的清林產(chǎn)物，若其中一半可用于可再生能源生產(chǎn)，則每年全省有641萬 噸可再生資源。
“三剩物”是木材生產(chǎn)過程中必然產(chǎn)生的木材剩余物，按有關(guān)部門測算，我國目前的木材綜合利用率已達(dá)60%，按《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委等部門關(guān)于加快推進(jìn)木材節(jié)約和代用工作意見的通知》要求至2010年木材綜合利用率力爭達(dá)到65%，即使如此，還有35%的“三剩物”處于被浪費(fèi)的狀態(tài)，這些“三剩物”當(dāng)是優(yōu)良的可再生能源資源。按此估計，我省目前年采伐木材 700萬m3，將產(chǎn)生 245萬m3的“三剩物”。
截至2006年底，我省現(xiàn)有薪炭林1.6 萬公頃，年產(chǎn)薪炭材約 1.3萬噸。這些資源過去一直被低效率的消耗，若能利用高新技術(shù)對之進(jìn)行加工，不僅可滿足現(xiàn)有依賴這些薪炭林生活的居民或企業(yè)需求，同時，可有相當(dāng)量的節(jié)余，支持地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。
2.3.1.2 草本資源
除農(nóng)作物秸稈外，我省西部鹽堿沙荒地上生長了大量的草本植物，規(guī)模和產(chǎn)量上有一定開發(fā)價值的也有近百種，其中有油料植物、淀粉植物、纖維植物等，尤其在生態(tài)草建設(shè)取得初步成果的今天，這些資源（如近米高的堿蓬）年復(fù)一年的浪費(fèi)在土地上，尚需要有效地開發(fā)利用。
2.3.1.3 油料與淀粉資源
我省上世紀(jì)50年代曾引種有大量的文冠果，目前尚有少量現(xiàn)存資源，技術(shù)成熟。文冠果已列入國家林業(yè)局“十一五”發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中，主要利用文冠果油轉(zhuǎn)化成生物柴油。我省是文冠果適宜產(chǎn)區(qū)。若從良種選育和速生豐產(chǎn)技術(shù)入手加快建設(shè)將大有可為。蒙古櫟等資源豐富，其果實淀粉含達(dá)量相當(dāng)于同量玉米的85%，加工成燃料乙醇工藝同玉米類似，將是玉米良好的代用品，在玉米受到國家政策的限制后，其資源的豐富和成本的低廉將大有可為。
2.3.1.4 土地資源
此外，我省西部尚有鹽堿化土地 153.27 萬公頃、沙荒化土地49.14萬公頃。目前，西部生態(tài)草工程一期工程已基本結(jié)束，惡劣的生態(tài)環(huán)境得到初步改善，部分鹽堿地營造檉柳林已獲成功，部分沙荒地已被耐干旱的楊、柳、榆樹覆蓋。在對成功的技術(shù)進(jìn)行總結(jié)推廣后，將可利用西部廣闊的鹽堿沙荒地域培植能源林。同時，與文冠果類似的許多草本植物其種子尚有較高的含油率，曾有學(xué)者建議在我省西部進(jìn)行石油種植業(yè)開發(fā)。如沙芥、野亞麻等種子含油率均在35%以上，一旦成功將成為提供生物質(zhì)能源資源的穩(wěn)定基地。
2.3.2 國家政策支持
由于化石燃料的有限性，可再生能源的開發(fā)已得到廣泛的重視，從全國人大、國務(wù)院到相關(guān)部局。
2005年2月28日，第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十四次會議通過了《中華人民共和國可再生能源法》，使可再生的生物質(zhì)能源的開發(fā)有法可依。
2005年2月，國家林業(yè)局成立了林木生物質(zhì)能源領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，說明國家今后針對這個領(lǐng)域?qū)雠_一些相應(yīng)的推動政策并加大對其的資金投入和扶持。
國務(wù)院辦公廳 2005年11月29日轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委等部門《關(guān)于加快推進(jìn)木材節(jié)約和代用工作意見的通知》，鼓勵充分利用枝椏材，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)的浪費(fèi)。擴(kuò)大利用人工林、速生林，充分利用木材生產(chǎn)加工的剩余物、次小薪材等資源。
財政部、國家稅務(wù)總局下發(fā)通知規(guī)定，自2006年1月1日起至2008年12月31日止，對納稅人以三剩物和次小薪材為原料生產(chǎn)加工的綜合利用產(chǎn)品，包括木（竹）纖維板、木（竹）刨花板、細(xì)木工板、活性炭、栲膠和水解酒精、炭棒，由稅務(wù)部門實行增值稅即征即退辦法。
2.3.3 林業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型、東北老工業(yè)基地改造等急需新項目
林業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型、東北老工業(yè)基地改造項目，國家投入了巨資。這些資金的投入多以立項形式進(jìn)行。生物質(zhì)能源項目是目前極具潛勢的、多具有較高科技含量的環(huán)境友好型項目，國家政策支持，在選址合適、技術(shù)成熟的前提下，容易獲得資助，尤其近五年。將成為林業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型和東北老工業(yè)基地改造的首選項目。
2.3.4 技術(shù)不斷成熟
固體燃料加工技術(shù)已基本成熟，簡便易行，投資少、見效快。需要進(jìn)行改進(jìn)的是固體燃料的品質(zhì)、生產(chǎn)成本的降低和產(chǎn)品更高的科技附加值，通過加工設(shè)備、加工工藝、燃燒設(shè)備、成型技術(shù)的改進(jìn)完全可使這三個問題得到解決，從而使產(chǎn)品得到更廣大用戶的接受，獲得更廣泛的市場。目前，已有眾多研究部門在開展研究，并已得到部分解決和推廣應(yīng)用。
木質(zhì)材料的液化技術(shù)、熱解技術(shù)國內(nèi)也已有大量研究，如上述，部分技術(shù)已投入中試或試生產(chǎn)，隨著我國科研工作者的不懈努力，定會盡快得到解決，并面市。
由植物果實或種子生產(chǎn)生物柴油技術(shù)已基本成型。所需要做的即是針對具體的植物種子油研制與之相配套的加工工藝。
3．吉林省生物質(zhì)能源開發(fā)利用戰(zhàn)略(對策及建議)
3.1 指導(dǎo)思想
以鄧小平理論、“三個代表”重要思想為指導(dǎo)，全面落實科學(xué)發(fā)展觀，促進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會和社會主義新農(nóng)村建設(shè)，認(rèn)真貫徹《可再生能源法》，把發(fā)展可再生能源作為全面建設(shè)小康社會和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措；根據(jù)林業(yè)生產(chǎn)實際，把加快森林生物質(zhì)能的開發(fā)利用作為發(fā)展可再生能源的主要途徑，促進(jìn)林業(yè)技術(shù)進(jìn)步，增強(qiáng)林產(chǎn)品市場競爭力，不斷提高森林生物質(zhì)能在能源消費(fèi)中的比重。
3.2 吉林省生物質(zhì)能源開發(fā)利用的主要方向
森林資源不同于其他以種子為主要產(chǎn)品的農(nóng)作物，其植物體中含有大量的纖維。因此，其可利用的途徑也略有不同。
據(jù)在安徽黃山召開的第二屆生物質(zhì)能利用技術(shù)研討會報道，到 2010 年，中國生物質(zhì)能發(fā)展的主要目標(biāo)是：生物質(zhì)發(fā)電達(dá)到550 萬千瓦，生物液體燃料達(dá)到200 萬噸，沼氣年利用量達(dá)到 190億立方米，生物固體成型燃料達(dá)到100萬噸，生物質(zhì)能年利用量占到一次能源消費(fèi)量的1％。
根據(jù)這一目標(biāo)及我省目前森林生物質(zhì)能源資源情況，可供開發(fā)的途徑主要有：
（1）生物質(zhì)固體燃料加工
木材是傳統(tǒng)燃料，在我國歷史悠久，即使現(xiàn)在，很多地區(qū)仍是以木材作最主要燃料。據(jù)統(tǒng)計世界木材一半的產(chǎn)量被用作燃料。傳統(tǒng)的燃料是直接燃燒，對木材的利用效率極低；因此，開發(fā)木材燃料就是要充分挖掘木質(zhì)燃料的燃燒潛力，通過改變木材質(zhì)的燃燒效能或改造燃料裝置來達(dá)到目的，使薪炭發(fā)揮最大效用。林木質(zhì)固體燃料的生產(chǎn)，即包括這兩個方面。
一些發(fā)達(dá)國家的木材直接燃燒設(shè)備裝置趨于成熟。木柴爐、燃木鍋爐、熱風(fēng)爐等燃燒裝置已開始被人們廣泛使用，大型鍋爐的燃燒效率可達(dá)80％-90％，接近燃油水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通燃柴裝置5％—l0％的熱效率。
我國目前在成型機(jī)生產(chǎn)方面可謂“遍地開花”，各地、各類型號的顆粒機(jī)、條棒機(jī)紛紛問世，其主要指標(biāo)多是圍繞固化物的質(zhì)地、燃燒值等，主要參考指標(biāo)是煤。許多機(jī)器已能夠生產(chǎn)出接近煤的產(chǎn)品。清華大學(xué)清潔能源研究教育中心和北京惠眾科技公司合作，簡化和改進(jìn)了原有的熱壓縮顆粒成型系統(tǒng)，發(fā)明了”冷壓縮成型技術(shù)”，從根本上解決了生物質(zhì)收集運(yùn)輸難、消耗高的技術(shù)難題，為林木質(zhì)固體燃料在工業(yè)鍋爐中最終替代煤炭描繪了美好前景。
（2）林木質(zhì)燃料發(fā)電
實際上是利用生物質(zhì)燃料產(chǎn)生的熱能的一種形式，只是再進(jìn)一步將其轉(zhuǎn)化為電能。是我國“十一五”期間擬重點發(fā)展領(lǐng)域。
這些用于發(fā)電的生物質(zhì)包括任何能想到的木質(zhì)材料，如廢木、木屑、林木采伐剩余物、堅果殼、果核等。關(guān)鍵技術(shù)是裝置與流程的設(shè)計，關(guān)鍵指標(biāo)是熱效率和熱能轉(zhuǎn)化為電能的效率。如何改進(jìn)燃燒發(fā)電系統(tǒng)燃燒和發(fā)電轉(zhuǎn)化裝置以最大限度發(fā)揮燃燒和轉(zhuǎn)化效率，是制約林木發(fā)電的重要技術(shù)，是影響林木發(fā)電大規(guī)模推廣的重要因素。
美國1986年在加州修建了25 MW林木質(zhì)發(fā)電廠，以樹木采伐、加工和使用的廢料等作為燃料，此后又不斷有此類電站相繼建成，僅加利福尼亞州一家公司就利用核桃殼、樹枝等木質(zhì)原料生產(chǎn)電力4.5兆瓦，每年節(jié)約石油ll000 t。中國國能生物發(fā)電有限公司擬在黑龍江省慶安縣建設(shè)一座裝機(jī)容量2．5萬kw的林木質(zhì)能生物發(fā)電廠，這意味著我國林木發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，可以小規(guī)模地示范建設(shè)，有針對性地推廣。
（3）生物柴油
生物柴油即脂肪酸甲酯，是以大豆、油菜籽等油料作物，油棕、黃連木等木本油料樹種的果實等為原料與甲醇(或乙醇)經(jīng)過酯化反應(yīng)制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)石油柴油的替代品。其燃燒產(chǎn)物中有毒有機(jī)物、顆粒物和CO含量分別為普通柴油的10％、20％和10％ ，也不含SO2和鉛等有毒物，而且其它有害氣體排放也比化石能源更少。
加工生物柴油的一些關(guān)鍵技術(shù)在我國的自主研發(fā)已趨于成熟，部分技術(shù)已開始在實際中應(yīng)用。四川省長江造林局與四川大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了麻瘋樹轉(zhuǎn)化生物柴油及其綜合利用技術(shù)和設(shè)備，并有一些成果申報了國家專利。湖南林科院研制完成了將光皮樹果實和綠玉樹汁轉(zhuǎn)化生物燃油設(shè)備。中國林科院建立了年產(chǎn)500噸生物柴油與化工產(chǎn)品綜合生產(chǎn)線。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發(fā)展公司等，都已開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，并相繼建成了規(guī)模超萬噸的生產(chǎn)廠。林木生物燃油產(chǎn)業(yè)作為一個新興產(chǎn)業(yè)正在展示出其巨大魅力。
隨著木材液化、熱解技術(shù)的不斷成熟，森林生物質(zhì)能源的開發(fā)將會有更多的途徑可供應(yīng)用，并將帶來更大的經(jīng)濟(jì)與社會效益。
3.3 基本規(guī)劃與目標(biāo)
根據(jù)吉林省生物質(zhì)能源資源分布特點，實施分區(qū)、分步（兩區(qū)三步）發(fā)展戰(zhàn)略。
中、東部為森林生物質(zhì)資源分布集中區(qū)，因此：第一步，發(fā)展固體成型燃料，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，根據(jù)原料來源數(shù)量與分布，實現(xiàn)一局一廠或幾局一廠，生產(chǎn)固體成型燃料，由林業(yè)廳或森工集團(tuán)集中組織技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品換代與市場運(yùn)作。同時，探討利用固體成型燃料產(chǎn)品生產(chǎn)燃?xì)饧夹g(shù)、發(fā)電技術(shù)。第二步，建立高技術(shù)含量和適用型的燃?xì)饣驓饣癄t生產(chǎn)企業(yè)和一定規(guī)模的發(fā)電廠，以消化固體成型燃料產(chǎn)品。第三步，探討森林生物質(zhì)液化技術(shù)，以燃料乙醇為終端產(chǎn)品，建立相當(dāng)規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)。
西部為草質(zhì)生物質(zhì)資源集中分布區(qū)，同時又有大量鹽堿沙荒地資源，因此：第一步，在充分篩選草木油料品種的基礎(chǔ)上，利用土地資源，培育能源植物資源，實現(xiàn)一局一場（能源林場、能源草場）。第二步，根據(jù)資源數(shù)量與分布情況，建立生物柴油加工中心2-3個，生產(chǎn)生物柴油。第三步，結(jié)合中東部森林生物質(zhì)液化技術(shù)的研究，探討草質(zhì)生物質(zhì)液化技術(shù)，建立相當(dāng)規(guī)模的、以草質(zhì)為主的生物質(zhì)液化加工企業(yè)。
兩區(qū)三步的生物質(zhì)能源規(guī)劃的實現(xiàn)，將使我省生物質(zhì)能源利用全面展開，可望森林資源得到進(jìn)一步的保護(hù)，環(huán)境得到進(jìn)一步的改善，能源結(jié)合得到合理的調(diào)整，能源危機(jī)得到有效緩解，人民生活得到進(jìn)一步提高。
3.4 主要推進(jìn)措施
3.4.1 制訂發(fā)展規(guī)劃
制定生物質(zhì)能源研發(fā)規(guī)劃，確定研發(fā)的目標(biāo)、主要研發(fā)領(lǐng)域、資源培育計劃、產(chǎn)品研發(fā)計劃、配套產(chǎn)品研發(fā)計劃、市場開發(fā)計劃、具體工作步驟等。
3.4.2 制訂鼓勵政策
從政策導(dǎo)向上促進(jìn)產(chǎn)品應(yīng)用市場的良性發(fā)展。
建議出臺國家或地方政策，強(qiáng)制性將石油、煤炭等資源作為戰(zhàn)略物資儲備保存或限量開發(fā)
類似像推動燃料酒精項目那樣，予以適當(dāng)補(bǔ)貼政策，推動生物質(zhì)能源產(chǎn)品的應(yīng)用。
3.4.3 建立原材料基地
盡管目前原料比較豐富，但尚無統(tǒng)一規(guī)劃。需要從兩個層面上建立原材料基地：一是規(guī)劃現(xiàn)有資源成為某一區(qū)域或某一加工廠家的原材料基地；二是營建新的原材料基地，如種植部分固體顆粒燃料原料林、生物柴油原料林等。
3.4.4 實施技術(shù)引進(jìn)與科技攻關(guān)
（1）由政府或?qū)W會、協(xié)會出面，成立專門或掛靠機(jī)構(gòu)，出臺相關(guān)支持政策，核拔一定的啟動資金，促進(jìn)研發(fā)工作進(jìn)行和企業(yè)化運(yùn)作。
（2）開展生物質(zhì)能源資源研究
①資源現(xiàn)狀的詳細(xì)調(diào)查，摸清底數(shù)
爭取國家或省內(nèi)平臺或科技支撐計劃支持，全面調(diào)查全省生物質(zhì)能源資源現(xiàn)狀，尤其注重利用程度、現(xiàn)有儲量、可能的年產(chǎn)量等詳細(xì)數(shù)據(jù)，為制訂生物質(zhì)能源開發(fā)規(guī)劃提供依據(jù)。目前，這方面資料極為匱乏。
②資源分類、分區(qū)研究
對現(xiàn)有資源按可利用途徑分門別類，進(jìn)行種類資源、儲量、年產(chǎn)量以及地區(qū)分布的統(tǒng)計，為建廠開發(fā)、技術(shù)研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
③組織研發(fā)、創(chuàng)新團(tuán)隊
組織行政管理部門、高等院校、科研院所、生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合的研發(fā)與創(chuàng)新團(tuán)隊，理論與實踐相結(jié)合，科研、生產(chǎn)與人才培養(yǎng)并進(jìn)，邊研究、邊實踐、邊推廣應(yīng)用。自主研發(fā)或引進(jìn)適合我省資源實際的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)?？晒┭邪l(fā)的主要題目如：固體成型燃料生產(chǎn)技術(shù)、能源植物資源培育技術(shù)、纖維質(zhì)生物質(zhì)液化技術(shù)、生物質(zhì)氣化技術(shù)與氣化爐產(chǎn)品研發(fā)等。
3.4.5 開展生產(chǎn)示范
以利組織觀摩、召開現(xiàn)場會、推廣先進(jìn)技術(shù)為目的，以擇科技含量高、開發(fā)效果好、市場運(yùn)作成型的項目建立生產(chǎn)示范基地，編寫相應(yīng)的技術(shù)推廣資料與教材，在電視臺、廣播電臺常年開辦技術(shù)講座課程，在相應(yīng)高校開辦定期培訓(xùn)班，結(jié)合示范基地進(jìn)行技術(shù)人才培養(yǎng)與培訓(xùn)等。
北京林業(yè)大學(xué)校長尹偉侖院士指出，由于糧食安全的壓力，農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的空間有限，因此，大力發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，是人類探索可再生能源的必由之路。應(yīng)大力發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，不與人爭糧，不與糧爭地。資源優(yōu)勢和潛力明顯。
通過工業(yè)化利用途徑，將富含油脂、木質(zhì)纖維及非食物類果實淀粉的林木生物質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為多種形式的能源產(chǎn)品和生物基產(chǎn)品，包括液體生物柴油和燃料乙醇、固體成型燃料、氣體燃料、直燃發(fā)電以及生物塑料等，前景廣闊、大有可為。
與國內(nèi)其他省份相比，吉林省尤其吉林省林業(yè)企業(yè)發(fā)展森林生物質(zhì)能源事業(yè)具有得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢，潛力巨大。但如何將這種優(yōu)勢盡快轉(zhuǎn)換技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)品優(yōu)勢，并最終占領(lǐng)市場優(yōu)勢，則需要抓住機(jī)遇，積極行動起來，認(rèn)真開展工作。
