生物质能是目前应用最为广泛的可再生能源，其消费总量仅次于煤炭、石油和天然气，在未来可持续能源系统中占有重要地位。生物质能是指蕴藏在生物质中的能量，它是直接或间接地通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能后固定和储藏在生物体内的能量。它除了直接燃烧释放能源为人类利用外，在一定技术条件下也可以转化成常规的固态、液态和气态燃料‘21。目前，生物质能开发利用主要有生物质能发电、生物质固化成型燃料、生物质招气、生物质气化和生物液体燃料等五种方案。
层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。它是将与决策问题有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，然后对同层因素之间对上层某因素重要性进行评价，根据评价目标的关系，计算各影响因素的权重，为定量分析提供科学有效的数据支持。生物质能开发方案涉及技术、社会、能源供应和消费、经济和环境等诸多因素，本研究主要结合专家打分法和层次分析法，将人为的主观性依据用数量形式表达，对生物质能开发方案进行综合评价。
1、生物质能开发方案概述
(1)生物质发电
生物质发电是将生物质替代化石燃料在锅炉中燃烧，产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热，生成的高温高压蒸汽在燃气轮机中膨胀做功产生电能。目前主要有混燃、直燃、气化和沼气四类发电模式。
混燃发电模式在技术上是可行的，能够利用现有燃煤小电厂的基础设施，增加生物质燃料预处理，并在进料环节锅炉燃烧室方面作相应的改造，该类电厂运行平稳，生物质燃料供应不连续的风险小。同时，改造投资不大、建设周期短、对原料适应能力强、操作简单，属于较先进的能源利用方式。
直燃发电燃料主要为农作物秸秆、农林废弃物和其他生物质燃料。该模式可较大量地利用农作物秸秆，减少废弃焚烧对大气环境的直接污染，环境效益较为明显。其中每2t农作物秸秆可替代1t标煤。
气化发电的原料主要是麦秆、稻草、稻壳、锯末等农林废弃物。该模式的特点是可以充分发挥燃气发电技术、设备紧凑和污染较少的优点。该发电方式一般装机容量不大，农作物秸秆收集半径小，便于复制和推广应用。
沼气发电模式存在基础研究相对滞后、燃烧过程沼气消耗率普遍偏高，热能转化效率低，大部分热量随废气排出。国内主流的沼气发电机组容量普遍小于1000 kW，较成熟的发电机组容量为500 kW。我国沼气发电装机容量只有德国的1%，沼气发电量只有德国的0.16%。
(2)生物质固化成型燃料
生物质固化成型技术是在一定温度和压力作用下，将各类分散的、不定形的生物质原料经粉碎、干燥、高压成型等环节压缩成具有一定几何形状、密度较大(1.1～1.3 t．m-3)，高热值（3700～5000kcal·-1的成型燃料，该模式具有工艺简单、投资少等优点，可以提高生物质资源的运输和贮存能力，改善生物质燃烧性能，提高利用热利用效率，扩大应用范围，可取代煤、燃气应用于民用和工业用。它是目前国内外利用生物质能比较普遍且效果显著的技术之。但受原料收集、能耗高、磨具寿命短等因素，其成本较高，建议对成型机械关键部件的改进，降低能耗，降低成本，以达到较高的技术推广价值。
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秸秆压块机专业压制生物质颗粒燃料。
(3)生物质沼气
生物质沼气是在厌氧环境下微生物将畜禽粪便或农作物秸秆等可降解的生物质经过厌氧消化生成的可燃气体。目前在我国应用较广的利用模式主要有户用沼气池和大中型沼气工程两种。
户用沼气主要集中在中国等亚洲国家，发酵原料主要为人畜粪便、污水等。我国户用沼气工程技术从20世纪90年代以来，在农业生产方面的应用呈现快速发展的局面。结合各地具体条件，建立“四位一体”等以沼气技术为纽带的生态农业应用模式。它具有配套设施简单，建设和运行成本低，无需运行动力，地理环境适应能力强等优点，但也存在进出料困难，后期维护体系不完善等缺点�；в谜悠厝萘恳话惴治�6，8，10m3，大多为8m3。构造材料为钢筋混凝土结构或者可移动的玻璃钢材料的发酵池。该模式在江苏省苏北和苏中地区应用较为广泛。
在大中型沼气工程方面，与发达国家主要是欧盟国家已经历过的发展阶段相比，我国现正处于他们发展现代沼气的第一和第二阶段。沼气工程的平均池容基本上属于中小型沼气工程，规模较小，发酵原料以畜禽粪便单一原料为主，还没有能源植物与其他有机物混合发酵的沼气工程，浓度多在6%以下（欧洲农场沼气工程以混合原料为主，原料多在10%左右）。我国沼气工程产气率仅为发达国家的1/3~1/2，产生的沼气仅有少量（约占总产气量的2.53%）用于发电，集中供气大约占总产气量的1%，其余基本用作养殖场食堂炊事燃料，大约有90%的沼气没有被有效利用。且沼渣沼液浓度低，养分含量少，作为肥料还田利用比较难，大部分经处理后达标排放，综合效益不佳。目前，我国还未开始进行沼气用作汽车燃料以及沼气燃料电池的研究。
(4)生物质气化
生物质气化是利用空气中的02或含氧物作气化剂，在高温条件下将生物质燃料中的可燃部分转化为可燃气（主要是H2，CO和CH．）的热化学反应，其中较大规模应用的是生物质热解气化技术。由于该技术存在焦油净化二次污染，燃气热值低，供气范围要求相对集中，投资大多需要财政补贴等问题，尚未被广泛应用，经济效益有待提高。
(5)生物液体燃料
生物乙醇是指利用农作物秸秆、农林废弃物等纤维素、半纤维素、木素及其它可用生物有机质资源生产乙醇的技术。该项技术自20世纪50年代起展开相关研究，目前以粮食为原料的燃料乙醇技术比较成熟，但是以非粮食（秸秆、能源植物等）为原料的燃料乙醇技术尚未产业化，相关技术攻关研究工作正在积极开展。
生物柴油是通过可再生的天然油脂资源（生物资源）生产的一种液体燃料。该项技术的开发始于20世纪90年代末，越来越得到人们和政府的重视，目前研究大多集中于以城市垃圾油和废弃油脂为原料生产生物柴油技术，且已开始实现产业化。而以秸秆等生物质为原料的生物柴油技术成熟度相对薄弱。
2、生物质能开发方案综合评价指标体系
结合江苏省实际发展情况，从技术成熟度、社会接受程度、能源需求、供应稳定性、经济可行性和环境等方面提出综合评价指标体系。表l为江苏省生物质能开发方案综合评价指标体系。该体系主要分为技术、能源供需、社会经济和环境四个方面。
3、基于层次分析法的方案综合评价
(1)构建两两比较判断矩阵。
各元素针对上一层次某个元素建立同一层任意两个元素之间，在所有因素中任取两个因素进行比较，根据因素的重要程度，采用专家咨询法，本研究邀请生物质能开发领域专家依照表2中标度含义赋值，构造判断矩阵。各生物质能开发方案判断矩阵判断值见表3—表7。
4、江苏省生物质能开发建议
(1)大力普及农村沼气。2009年底，江苏省累计已建户用沼气池58万个，大中型沼气工程1300处，农村沼气服务网点699处，建设基础好，技术成熟度高，今后要优先发展生物质沼气工程，大力建设农村沼气工程服务网络体系，形成“产前一产中一产后”一体化服务链。
(2)稳步推进生物质发电。今后以江苏省已核准在建的生物质发电项目为发展重点，在生物质资源量较丰富且无较大规模利用项目的地区选择适宜地点科学规划新建生物质发电项目，稳步推进生物质发电产业发展。
(3)积极推广固体成型燃料和生物质气化。根据生物质发电和气化等产业的发展需求角度，建议积极推广生物质固化成型燃料产业。由于生物质气化存在技术瓶颈和环境二次污染等问题，建议适度发展生物质气化。
(4)试点发展生物液体燃料，主要是通过利用生物质或种植非粮食能源作物，从中开发生物柴油、燃料乙醇。江苏省生物柴油的生产能力和技术研发水平居国内领先水平，争取早日建成生物柴油生产基地。
