自2006年以来，“亮起来、暖起来、循环起来”工程的建设成为了京郊新农村建设的一道亮丽的风景线。由于以前农村居民生活用能结构不合理，大量煤炭、秸秆的直接燃烧严重污染了室内外空气质量，危害人们的身心健康，影响生活质量的提高，同时养殖场或养殖小区的畜禽粪便的不合理利用、秸秆的随意丢弃也造成了严重的环境污染。针对这些问题，京郊农村在新农村建设的同时，开发生物质能源的利用，为调整目前农村生活用能结构，改善农村生活环境等起到了积极的推动作用。生物质开发利用的方式包括生物质成型燃料的商品化生产、生物质炉具的推广使用、生物质气化集中供气工程、大型沼气集中供气工程和户用沼气池的推广等。
1．京郊农村生物质能源的利用现状
(1)生物质成型燃料的商品化生产
生物质成型燃料是将各种分散的、没有一定形状的生物质经干燥、粉碎到一定粒度后，在一定的温度、湿度和压力条件下，挤压成规则的、较大密度的棒状、块状、球状或颗粒状的固体燃料。成型后的燃料燃烧性能得到极大改善，燃烧效率由秸秆直接燃烧的10%～15%提高到30%～40%。成型燃料的热值为14.6兆焦／千克，相当于普通煤热值的67%。理论上讲，1.5吨的该燃料相当于1吨煤。
目前京郊农村生物制成型燃料生产还处于起步阶段，如通州区的北京菲美得机械有限公司，该公司从2007年9月至2008年4月共生产了约600吨生物质成型燃料。生产的原料中玉米秸秆占60%，其他的如杨树叶、西瓜秧占40%。生产的产品主要有块状和颗粒状，且生产块状的总成本为250元／吨，生产颗粒状的总成本为450元／吨。也有以乡镇或村为单位建立生物质压缩成型工厂的，它以其周围的生物质（稻秆、麦秆和玉米秆等）为原料进行生物制成型燃料的生产。以房山区河北镇生物质燃料加工厂为例，它主要以周边农田秸秆和木材加工厂的边角料为原料，自2007年10月投产以来，每天可生产生物制成型燃料6吨左右，主要供给周围村庄使用，从而减少了运输成本。但是目前京郊的生物质成型燃料生产商品化程度不高，且市场开发难度较大。
生物质成型燃料的生产，在克服了生物质体积大、不易运输的缺点的同时，保持了生物质挥发性高、易燃烧、灰分少、燃烧时几乎不产生二氧化硫等优点；而且成型燃料的使用与农民长期以来燃用固体燃料的习惯一致，可成为煤的良好替代品。
(2)生物质炉具的推广使用
生物质炉具的燃烧原料为生物质成型燃料及薪柴等，炉具种类包括炊事炉、采暖炉和炊事采暖一体炉。在2006 2007年通州区推广了炊事炉1 800台，采暖炉770台；顺义区在6个乡镇推广了2 000台炊事炉。延庆县至2006年10月年已推广生物质炉具3 965台。目前，房山区也示范推广3 000台生物质炉具，同时引进了5种不同类型的户用生物质炉具；门头沟区推广了炊事炉5 600台，采暖炉180台。且这些炉具的推广区域主要分布在林木、秸秆资源丰富的地方。政府对生物质炉具的推广有一定的补贴，如房山区河北镇东港村的农民每户只需花200元就可买到价值1 000多元的炊事采暖一体炉。
据测定，使用颗粒燃料的炊事采暖一体炉，在冬季120天供暖期内，建筑面积100～120米2的农户，使用6吨颗粒燃料，在最寒冷天气里，室内平均温度在15℃以上。
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(3)生物质气化集中供气工程
京郊地区生物质气化集中供气工程主要分布在粮食生产区、林木生产区等生物质原料来源丰富的地区，分别采用下吸式和上吸式气固定床，采用湿式除尘，普通水洗法去除焦油；近两年干馏法气化炉建设已呈上升趋势。目前，生物质气化的原料主要是玉米芯、作物秸秆、木材加工厂的边角料、果木树枝等。其中，顺义区有生物质气化集中供气工程7处；门头沟区有1处；通州区有5处，其中2006年建了4处，2007年建了1处，供气户数达到1 430户，延庆县截至2007年已建成大型生物质气化站12处，供气户数为2 550户。房山区到2007年6月已建成19个示范工程，使6 000多户农民用上了生物质燃气。
以通州区于家务镇富各庄村秸秆气化集中供气工程为例，该工程目前的气化的原料80%为木材加工厂的边角料，20%为玉米秸秆及玉米芯。秸秆气化炉每小时燃烧原料300～350千克，燃烧温度为400～500℃，每天工作1.5小时，可产气约1 000米3。采用湿式方式储气，储气柜容积为400米3，供气户数为200户。
(4)大型沼气集中供气工程
京郊农村大型沼气集中供气工程主要分布在靠近养殖场或养殖小区的村庄，原料主要为畜禽粪便。厌氧消化器大都采用USR形式，中温(35℃)发酵，储气方式有干式储气和湿式储气两类。目前通州区已建大中型沼气集中供气工程14处，沼气池总的发酵容积为8 000米3，供气户数达4 500户；房山区有20处，供气户数达4 000多户；顺义区有10处，供气户数达3 000多户；门头沟已建成1处，拟供气户数200多户。
以通州区永乐店镇半截河村奶牛场粪污处理沼气集中供气工程为例，该工程自2007年10月开始运行，厌氧消化器的材料为搪瓷钢板，其容积为950米3，发酵原料购自周边的奶牛场，每天进料10～20米3，其TS约为8%，采用中温(35℃)发酵，每天产气400米3左右，，采用干式储气，压力储气罐两个，每个容积为30米3，供气户数为865户。
但沼气工程的消化原料有一部分是养殖场无偿提供，有一部分是从养殖场或其他养殖小区购买的。
(5)其他可再生能源的开发利用
目前京郊农村还在通过地热综合利用、风力发电、太阳能综合利用、清洁炊事、多元供暖、水力发电等6项工程，把生物质能源利用与其他可再生能源紧密结合起来，全面推进可再生能源利用工程的建设。通州区2006-2007年，在78个村庄安装了太阳灯路灯9 500盏，建村级太阳能公共浴室试点示范工程30处，完成节能吊炕工程项目建设25 553铺。这些工程的建设，大大减少了农村不可再生能源的使用量，且对生物质能源的使用有很大的促进作用，有些项目已经将太阳能与生物质能利用结合起来，如给村街安装太阳能路灯，利用太阳能对沼气池发酵罐体进行加温，替代部分加热燃煤的使用，从而减少工程运行成本，以实现清洁生产。
2．生物质能源利用的效益分析
(1)经济效益分析
生物质炉具，由于炉体采用了节能设计，能源利用率得到提高，从而减少燃料的投入，农民可节省炊事和冬季采暖的支出。
在大型沼气集中供气和生物质气化集中供气工程的村庄，村民的炊事用能由以前的使用的液化气转变为集中供气的燃气，目前京郊地区大型沼气集中供气工程的沼气平均价格为1.5元／米s，农户每天平均用1术3，月均费用45元。若是秸秆气化集中供气工程，其燃气的平均价格为0.3元／米s，农户每天平均用4米3，月均费用为36元。较之以前使用液化气每月70～90元相比，村民在炊事用能的支出每年可减少400元左右。
同时，沼气建设能有效地促进当地养殖业的健康发展和种植业结构调整，沼渣沼液作为优良的有机肥，利用其进行无公害农产品的生产，可形成以沼气为纽带的生态农业，发展生态循环经济。还可利用沼渣沼液生产商品有机肥进行销售，为沼气工程运行增加经济收入。
以北京顺义区北郎中为例，它以沼气工程为纽带进行生态村建设，该村大型沼气工程的发酵原料为养殖园区的猪粪，得到的厌氧残留物用于该村的花卉、苗木、果蔬、粮食等生产。按厌氧残留物中养分物质最低含量计算，该工程每年排放大约5.1万米3厌氧残留物，其肥效等于90. 60吨碳酸氢铵、73. 95吨磷酸二铵和96. 05吨氯化钾中的氮、磷、钾含量，按目前的化肥价格计算，厌氧残留物使用过程中每年可节省42. 58万元化肥投入。
(2)生态环境效益分析
沼气工程解决了规模化养殖场、养殖小区等畜禽粪便造成的环境污染问题，生物质气化工程在很大程度上缓解了农田秸秆随意丢弃或焚烧带来的土壤、水体、大气等污染问题。沼渣沼液的综合利用还能减少化肥的使用，提高土壤的肥力。而生物质汽化后的灰渣富含磷钾钙镁等营养成分，也可全部作为肥料还田。同时，农民用上了生物质燃气，减少了煤炭等化石能源的使用，保护了林草植被，有利于乍态环境的改善和节能减排。
沼气集中供气和生物质气化集中供气使农民摆脱了以往烟熏火燎的炊事活动，沼气或生物质燃气替代了原来炊事用的煤，消除了二氧化硫的主要来源，使厨房的炊事环境明显好转，极大地改善了室内的空气质量。
(3)社会效益分析
生物质能利用工程的正常运行，需一定的劳动力输入，从而可解决当地部分剩余劳动力就业问题。积极发展生物质能利用，可以逐步改变农村的用能方式，提高农村能源利用效率，缓解农村能源供应紧张的局面，同时能够推动农村基础设施建设，改善农村生产和生活条件，提高农民生活质量，有利于允分利用农村资源，优化农村产业结构，促进农村经济发展。
3．存在的问题及发展对策
(1)生物质能源利用过程中存在的问题
①一些农民对生物质能利用的技术掌握少。目前，在京郊农村，一些农民对生物质能利用的技术了解不多，如对生物质炉具的结构和使用方法不了解，导致使用过程出现生物质炉具排烟、排灰困难等。
②生物质能利用工程技术不完善。目前，京郊农村大部分生物质气化集中供气工程都面临除焦的难题，如除焦不合理会容易造成供气管道堵塞等，同时除焦得到的焦油缺乏合理的后处理技术，目前大部分只是储藏在一起。同时，对于集中供气工程，冬季供气管网维护也面临低温的考验。
③生物质能利用工程运行成本高。生物质能利用工程运行需人力和物力的投入，且一些工程的原料基本是购入，如购买秸秆、畜禽粪便等，造成运行成本较高。由于生物质成型燃料的生产成本较高，如需盈利，售价将与市场上商品煤的价格相当，而生物质成型燃料的热值低于煤，故在市场上竞争优势不明显，市场开发难度大。
④一些设备使用效果不理想。一些生物质取暖炉保温能力较差，导致需要燃烧的燃料增多；一些沼气工程的脱硫效果不好，导致农户使用时气味较大，影响室内环境；一些生物质燃气炉灶使用时存在噪音大、易堵塞等问题。
(2)发展对策
①完善技术服务。可通过加强宣传、培训的方式让农民掌握更多的生物质能利用技术，同时建立健全生物质能技术服务网络，保证用户的正常和安全使用，解除用户的后顾之忧。
②坚持因地制宜。生物质能利用工程的建设应因地制宜，根据原料的可获得性出发，合理规划和设计生物质能利用工程的区域分布及其规模，促进农业生物质能产业和相关产业协调发展。
③支持和鼓励技术创新。通过技术创新，把新技术、新设备、新理念用到生物质能利用工程中，如改善生物质炉具的产品的结构，使其更合理，达到节能、高效的使用要求；通过技术创新，探寻合理处理焦油的技术。
④加强工程管理。在工程建成后，制定合理的管理规章制度，注重管理人员的技术培训，使工程运行效率提高，达到降低生产成本、提高经济效益的目的。
4．结语
上述生物质能利用技术的应用，受到了京郊农民的肯定，特别是生物质气化集中供气工程和大型沼气集中供气工程，让农民用上了管道燃气，方便了农民的生活。尽管一些技术还存在不足，但随着科研和技术的发展，生物质能利用技术将会逐步完善。它增加了京郊农村能源供应，改变了农村的用能结构，改善了农村的环境，为生态农业的发展、社会主义新农村的建设起到了积极的推动作用。
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