生物質(zhì)能源技術(shù)就是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源并加以利用的技術(shù),，按照生物質(zhì)的特點及轉(zhuǎn)化方式可分為固體燃料生產(chǎn)技術(shù)、液體燃料生產(chǎn)技術(shù),、氣體燃料生產(chǎn)技術(shù),。固體生物燃料技術(shù)包括生物質(zhì)成型技術(shù)、生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)和生物質(zhì)與煤混燒技術(shù),，是廣泛應(yīng)用且非常成熟的技術(shù),，生物質(zhì)常溫成型技術(shù)代表著固體生物質(zhì)燃料的發(fā)展趨勢；生物液體燃料可以替代石油作為運輸燃料,，不僅能解決能源安全問題,，還有利于減少溫室氣體排放,，還可以作為基本有機化工原料，代表著生物能源的發(fā)展方向,，液體生物燃料包括燃料乙醇,、生物柴油、生物質(zhì)經(jīng)氣化或液化過程再竟化學(xué)合成得到的生物燃油BtL（Biomass to Liquid Fuel）,；氣體生物燃料包括沼氣,、生物質(zhì)氣化、生物質(zhì)制氫等技術(shù),，工業(yè)化生產(chǎn)沼氣以及沼氣凈化后作為運輸燃料GtL（Gas to Liquid Fuel）是近期內(nèi)發(fā)展氣體生物燃料的現(xiàn)實可行技術(shù),。

1、固體生物質(zhì)燃料

生物質(zhì)成型燃料燃燒是把生物質(zhì)固化成型后采用略加改進(jìn)后的傳統(tǒng)燃煤設(shè)備燃用,，該技術(shù)將低品味的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品味的易儲存,、易運輸、能量密度高的生物質(zhì)顆粒（pellets）狀或狀（briquettes）燃料,，熱利用效率顯著提高,，能效可達(dá)45%（如瑞典的Kcraft熱電工廠），超過一般煤的能效,。歐洲在生物質(zhì)成型燃料方面起步較早,，900萬人口的瑞典年顆粒燃料使用量為120萬噸，瑞典20%集中供熱是生物質(zhì)顆粒燃料完成的,；600萬人口的丹麥年消費成型燃料70萬噸,。瑞典還開發(fā)了生物質(zhì)與固體垃圾共成型燃燒技術(shù)，解決了垃圾燃燒有害氣體二惡英（dioxin）超標(biāo)問題,。

直接燃燒作為能源轉(zhuǎn)化形式是一項傳統(tǒng)的技術(shù),，具有低成本、低風(fēng)險等優(yōu)越性,，但效率相對較低,，還會因燃燒不充分而污染環(huán)境。鍋爐燃燒采用現(xiàn)代化的鍋爐技術(shù),，適用于大規(guī)模利用生物質(zhì),；垃圾焚燒也采用鍋爐燃燒技術(shù)，但由于垃圾的品味低及腐蝕性強等原因,，對技術(shù)水平和投資的要求高于鍋爐燃燒,。通過技術(shù)改進(jìn)，生物質(zhì)直接燃燒的能效已顯著提高,，直接燃燒的能效已達(dá)30%（如丹麥的Energy 2秸桿發(fā)電廠,，瑞典的Umea Energy垃圾熱電廠）。美國生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電約占可再生能源發(fā)電量的70％,，2004年美國生物質(zhì)發(fā)電裝機容量為9799MW,，發(fā)電370億Kwh,。

1)生物質(zhì)固體燃料生產(chǎn)技術(shù)

目前國內(nèi)外普遍使用的生物質(zhì)成型工藝流程如圖1-1所示。壓縮技術(shù)主要包括螺旋擠壓式成型技術(shù),、活塞沖壓成型技術(shù)和壓輥式成型技術(shù),，其中前兩種技術(shù)發(fā)展較快，技術(shù)比較成熟,，應(yīng)用較廣,。但一般的成型技術(shù)需要將生物質(zhì)加熱到80°C以上才能使其成型，所以能耗較高,，增加了生物制成型燃料的成本,。

現(xiàn)有的生物質(zhì)成型技術(shù)必須在加熱條件下進(jìn)行，常溫成型技術(shù)則打破了這一傳統(tǒng)概念,。目前,，中國（清華大學(xué)）和意大利（比薩大學(xué)）兩國分別開發(fā)出生物質(zhì)常溫（<40°C）成型技術(shù)，使生物質(zhì)成型燃料的成本顯著降低,，為生物質(zhì)成型燃料的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),。生物質(zhì)材料的力傳導(dǎo)性極差，但通過縮短力傳導(dǎo)距離,，給其一個剪切力,，可使被木質(zhì)素包裹的纖維素分子團錯位、變形,、延展,，在較小的壓力下，可使其相鄰相嵌,、重新組合而成型。利用這一理論制造的機械設(shè)備,，可以實現(xiàn)自然含水率生物質(zhì)不用任何添加劑,、粘結(jié)劑的常溫壓縮成型。常溫成型技術(shù)為生物質(zhì)低成本地高效利用打開了方便之門,，不僅可以生產(chǎn)高效固體清潔燃料,，而且提高了生物質(zhì)的能量密度，方便運輸,，可以作為液體燃料和生物化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原料,。成型燃料還解決了直接燃燒能效低的問題，使顆粒燃料可以在千家萬戶作為炊事,、取暖燃料,，而以往的生物質(zhì)直燃技術(shù)只適用于大型鍋爐系統(tǒng)，小型直燃系統(tǒng)能效僅為10-15%,，且因燃燒不完全造成環(huán)境污染,。但是,，在原料脫水預(yù)處理、提高單機生產(chǎn)能力方面尚需做大量的工作,。

瑞典的Stockholm Energy公司1970年代末首先將3座100MW燃油鍋爐改為使用生物質(zhì)顆粒燃料,；Kraft熱電工廠在世界上首先開發(fā)熱、電,、顆粒燃料聯(lián)產(chǎn)技術(shù)并投入商業(yè)化生產(chǎn),，能效高達(dá)86%。瑞典的生物質(zhì)成型燃料已廣泛應(yīng)用于供熱和工業(yè)鍋爐,，其中集中供熱的20%是由顆粒燃料提供,。瑞典的人均燃料占有量為130kg，居世界第一位,。

2)生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)

生物質(zhì)水分較高(有的高達(dá)60％左右),，熱值較低，燃燒過程還要考慮結(jié)渣和腐蝕問題,。芬蘭從1970年就開始開發(fā)流化床鍋爐技術(shù),，現(xiàn)在這項技術(shù)已經(jīng)成熟，并成為生物質(zhì)燃燒供熱發(fā)電工藝的基本技術(shù),。這種技術(shù)大規(guī)模條件下效率較高,，單位投資也較合理。但它要求生物質(zhì)集中,，數(shù)量巨大,。如果考慮生物質(zhì)大規(guī)模收集或運輸，成本也較高,，適于現(xiàn)代化大農(nóng)場或大型加工廠的廢物處理,，對生物質(zhì)較分散的發(fā)展中國家可能不適合。

一般生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的過程包括：生物質(zhì)與過量空氣在鍋爐中燃燒,，產(chǎn)生的熱煙氣和鍋爐的熱交換部件換熱,，產(chǎn)生出的高溫高壓蒸汽在蒸汽輪機中膨脹做功發(fā)出電能根據(jù)不同的技術(shù)路線，分為氣輪機,、蒸氣機和斯特林發(fā)動機等,。意大利開發(fā)了適合村鎮(zhèn)使用的小型生物質(zhì)發(fā)電（Village power plant）技術(shù)，燃燒秸桿或木屑生熱,，鍋爐中的介質(zhì)是油而不是通常的水,，再通過油加熱有機硅油產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動透平機發(fā)電，該系統(tǒng)熱能利用率比普通系統(tǒng)高5%以上,，已在德國使用,。

3)生物質(zhì)與煤混燒技術(shù)

現(xiàn)有電廠利用木材或農(nóng)作物的殘余物與煤的混合燃燒是比較現(xiàn)實的技術(shù)，除了能夠提高農(nóng)林廢物利用率外，還可以降低燃煤電廠NOx的排放,。從20世紀(jì)90年代起,，丹麥、奧地利等歐洲國家開始對生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和研究,。經(jīng)過多年的努力,，已研制出用于木屑、秸稈,、谷殼等發(fā)電的鍋爐,。在美國，有300多家發(fā)電廠采用生物質(zhì)能與煤炭混合燃燒技術(shù),，裝機容量達(dá)6000ＭＷ,。國內(nèi)已有多家鍋爐廠家生產(chǎn)生物質(zhì)和煤混燒的鏈條爐和流化床爐，分別在東南亞國家和我國廣東等省運行,。