中国生物质成型设备的研究与生产已走过了20多年的历史，其研究目标一直是以解决农业生物质资源的能源利用问题为主线。20世纪70年代引进了螺杆挤压机型，80年代开展了棒状液压活塞冲压成型机研制，21 世纪初多家企业开展了环模、平模成型机研制，2005年以后各类成型机并出，2008年组合式块状成型机在市场上占了上风，在漫长发展过程中，不少研究单位及企业停止了工作，极少数坚持了下来，总结过去经验和教训，我们摸索出了中国规模化发展成型燃料的技术路线及应坚持的几条基本原则。
1、资源许可原则
中国生物质中主要是农林生物质资源，每年农业生物质产生约7亿t，其中允许作能源资源利用的资源，在目前经济和技术条件卜-有2亿～3亿t，林木采集、加工副产品是个变数，每年产生的资源量也是3亿t左右，可用来作能源资源使用的不到1亿t。这是同家在2020年以前的大盘子，而且，这些资源也不可能全部供某一种生物质转化技术使用。因此具体剑某个企业组建生物质成型燃料加丁厂时，就必须首先考虑资源的供给数量和种类，数鼙是基础，种类是技术选择的重要依据。
我国地域辽阔，农业怍物种类人不相同。东北玉米生长期较长，表层含木质素较高，矿物质也比较多，因此外先硬度大，内芯水分多，玉米棒外苞纤维长而厚。这些特点都使它不易脱水，粉碎难度增大，粉碎耗能很高，有的甚至与成型耗能差不多。西部地区，如甘肃、山西、河北西部、内蒙古等地作物收获后秸秆水分很低，白然干燥几天就可以直接成型加工。南方作物资源进行成型加工遇到的首要问题是水分高、空气湿度大、脱水难，其次是稻谷秸秆纤维多。棉花秆也是如此，外皮纤维长，不能揉搓，内部木质素高。这些特点提示我们两点：一是任何生物质燃料成型机都不能包打中国“天下”，中国的生物质成型机必须在结构上有地域适应性；二是成型机的设计必须与粉碎机匹配，除了木质颗粒外，原料一般要采取切断法预处理，切段长度要由试验得出。压块状成型机原料长度
一般为1～3 cm，颗粒状成型机原料要经切断和揉搓两道工序，长度1cm以下。
中国的农作物秸秆产量是按粮食产量计算出来的，预计中国2020年、2030年粮食总产量可能达到5.8亿t和5.9亿t，秸秆产量会达到8.24亿t和8.38亿t。2030年前秸秆产量每年会有所增加，但不会永远递增；而林木采伐和加上剩余物潜力很大，会随着森林覆盖率的提高相应增加。
另外农产品加工副物和部分牲畜粪便也是成型燃料的原料，中国2008年农产品的加工的副产物总量为1.17亿t，相当于0.68亿t标准煤；按告禽头数计算生物质排泄量是8. 75亿t，含能量折合4. 52亿t标准煤。但从实际出发决定我国畜禽粪便可利用量的足猪、牛、鸡的排泄物，可能源化利用废弃物干物质达4. 68亿t，含能量折合2. 82亿t标淮煤；中国每年还有近千万吨的生物质“熟料”（如酒糟、糠醛、醋糟等），也是良好的成型燃料原料。总体看来中国的生物质资源是丰富的，更主要的是它可以再生。
生物质资源的能源化的程度，取决于多种因素。目前中国农业生物质资源中21%用于农村生活用能，36%用于还田，20%用于饲料，约3%用作工业原料，约20%被抛弃和焚烧。当前成型燃料利用的最大量就是焚烧和生活用燃料的一部分，大约2亿t。
2、生物质技术发展程度原则
技术发展程度原则是规模化发展程度的基本依据。长期实践告诉我们，中国的农业工程类产业，应特别重视高层突破，不能搞低水平扩张，更不能一哄而起。也就是在技术处于工程化试验之前，不能一哄而起，大起必然大落，这是过去多年米我们没有逾越的障碍，这既是管理问题，也是理念问题。目前我国的成型燃料生产已进入推广阶段，但我们的工程化技术试验做得并不扎实。2008年前后一哄而起的问题依然发生，数百家企业同时兴起，2010年后又有不少企业停产。主要问题表现为成型机快速磨损，生物质燃烧锅炉结渣和沉积腐蚀，规模化生产企业的原料供给不足，储存技术没有解决。
3．能量投入产出比原则
能量投入产出比（简称能投比）是研究、生产各种能源第一位的评价指标。它是能源中含有的能量与能源生产过程中所投入的化石能源所含能量的比值，它与能源产品的工艺和技术水平有直接关系，因此不同国家、不同时期的能量投入与产出比是不相同的，目前还没有统一的标准，也没有统·的计算方法，但大都采用拿周期能牦计算方法。在目前的技术水平条件下中国几种生物质能源的能量投入与产出比见下表：
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能源种类 |
能投比 |
说明 |
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煤 |
80.25 |
中质煤，平均热值16KJ/KG |
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生物质成型燃料 |
53.67 |
原料设计做投入量，但加工成成型燃料后，因它是最终产品，所以按产品数量数量计算能量。 |
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纤维乙醇 |
0.8～1.4 |
中国实验条件下 |
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玉米乙醇 |
1.2～5.8 |
资料来源：2006年8月，美国能源部能源效率与可再生能源以及与美国阿尔贡国家能源实验室，含农业生产过程投入 |
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大豆乙醇 |
1.93 |
项目同上 |
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甜高粱 |
3～4 |
中国实验条件下 |
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秸秆气化发电 |
8.25 |
秸秆能源和收集用能不能作为能量投入，如计入则为0.24 |
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生物质甲烷气 |
4.4～6.5 |
中国实验条件下 |
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煤甲醇 |
1.9 |
中国实验条件下 |
注：①中国各类原料及收集用能都没有计入能量投入中去，仅计入化石能源，这是为了与煤比较。因为煤的生成耗能无法计算，只能从开采用能计算起。
②中国农作物秸秆的田间生成耗能没有计入，因为中国农事能量投入应计算的主要因素是机械犁、耕、耙、播、收，施肥、灌溉、除草，运输耗油，计人的能量应是化石能源，中国除小麦外机耕水平还很低，差别也较大，秸秆资源能源化利用水平很低，小于原来计作荒烧、废弃的资源数量。因此把田间能量投入计进去，目前企业不易接收，也不准确。
4、经济合算、投入许可原则
在市场经济条件下，企业是生物能源产业的主体，企业的投入是有条件的，就是经济上要合算；国家有公益投入的责任，有为国家、民族长远利益考虑的功能，因此只要符合国家长远利益就应投入，但投资的数量、方式、时机等同样要考虑当前的经济是否有承受能力。在目前对生物质能的投入应是战略性的、基础件的，以突破技术瓶颈的科学研究为主。因此经济条件是生物能源利用的决定性因素。
5、环境许可原则
这里所指环境主要是生态环境。如前述我国每年允许秸秆能源化利用的数量约2亿t，如果过量消费能源必然带来还田、饲料等消费的减少，这样就要影响当地的生态平衡，带来严重的后果；另外，生物能源工业化生产系统中规模化储存技术是等待解决的瓶颈，在储存工程化技术不突破的情况下进行规模化成型燃料生产，就会出现三个问题。一是大面积占地；二是严重的安全问题；三是面源污染，风吹雨淋使秸秆热值降低，腐烂释放出大量甲烷气体，污染环境。如果生产环境条件不具备而简单上马，带来的效益就可能是负值，是不可持续的。
三门峡富通新能源科技有限公司生产
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