1.2 国内木质颗粒制粒能耗 目前国内在这方面还处在起步阶段，有部分研究机构在做这方面的探索，基本上还在制粒工艺的试验阶段，与工业化生产还有一定距离。由于这种工艺是沿用牧草饲料加工的方法，所以很难突破高能耗的瓶颈，即使制出颗粒，成本也相当高。 1.2.1 自主研发的制粒工艺能耗 中国林科院林产化学工业研究所1998年已经做过这方面的研究[7,8]，该工艺试验制粒机装置主电机为37kW、进料和调质电机分别为0.55kW和2.2kW, 试验原料含水率为11～12%的木屑，当木质颗粒产量为200kg/h时，主电机运行功率为26.3kW[7]，加上进料和调质电机(负载率按85%计)功率合计约为28.6kW，则制粒单位产量能耗约为143kWh/t(未计入其它工序的能耗)；另外，还有一部分能量消耗在制粒的蒸汽调质上：当产量为200kg/h时，通入18～22kg/h的蒸汽进行调质，该试验装置采用电蒸汽发生器[7]，那么在此消耗的电能(设电热转换效率为95%)约合166～203kWh/t(单位产量能耗)，两项单位产量能耗值相加即为309～346kWh/t(未计入其它工序的能耗)。即使在实际生产中用锅炉产生蒸汽，假如用燃煤锅炉(锅炉热效率55%,标煤热值5000kCal/kg)，则生产1吨木质颗粒需消耗49.5～60.5kg标煤。虽然用燃煤锅炉产生蒸汽调质，制粒成本有所降低，但是消耗的能量并没有减少，不小于309～346kWh/t。可见，仅仅制粒工序的单位产量能耗，就大大超过国外规模生产的所有主要消耗电能工序(切片、粉碎、制粒、冷却、筛分、传送等)的单位产量能耗(参见表1，“总电能消耗”为：113～202 kWh/t)指标，加上其它工序的单位产量能耗，估计整个工艺生产过程的单位产量能耗更大(具体数据未见公布)。
1.2.2 引进技术改进的制粒工艺
3工艺设备1切片5粉碎6制粒7冷却8其它9总计10平均电流2(A)16.5017.3043.174.358.7590.07开机率3(%)3050100100100能耗4(kWh/t)13.122.8113.911.523.1184.4表2 木质颗粒成型试验机组能耗Table 2 The energy expend of set of wood pelletization experiment 注：试验数据源于我们实验室产量为0.2～0.5t/h木质制粒试验机系统，系统总装机功率为71kW，其中制粒机组功率为33kW，粉碎机功率为15Kw，切片机为15kW，冷却系统功率为3kW，其它设备5kW，电源为三相380V，功率因数为0.85。 试验原料为杂树枝，自然干燥原料含水率为11～12%；开机率为设备运行与暂停的比率，切片机和粉碎机运行时开机率降低，即满足系统供料时可以间断停机，其它设备在系统运行时不能停机；制粒时主电机电流平均为39A，进料和搅龙电流4.17A，平均产量为212kg/h，制粒后颗粒温度为95～110℃。 (1)Technics’ equipment (2)Average current (3)Percentage of running (4)Energy expend (5)Chopping (6)Fine grinding (7)Pelletizing (8)Cooling (9)Other’s (10)Total 2000年起，我们承担了国家林业局“948”项目(引进国际先进林业科学技术项目)“环保型生物能源配套技术引进”(项目编号:2000-4-40)，从瑞典引进了先进的木质颗粒成型技术，消化吸收后，结合我国国情，在原制粒工艺的基础上对工艺和设备做了改进，制粒过程中不需要蒸汽调质工序，这样节省了该工序的能耗和设备投入，并且制粒机组的单位产量能耗较1.2.1所述大大降低。表2是我们所做的“木质颗粒成型试验机组能耗”试验数据，由表中数据可见，制粒机组单位产量能耗为113.9kWh/t，与国外规模化生产的水平表1为:63.6～119.3 kWh/t)相当。该制粒系统除制粒机组外，设计产量为1000kg/h，当制粒产量为212kg/h时，其它设备运行欠负荷，切片机和粉碎机可以间断运行、储料斗缓冲调节出料，以匹配系统产量，但是剩下的冷却、筛分、传送、除尘等设备不能间断运行，这些设备轻载和满载的能耗相差很小，因此，切片机和粉碎机可以保持比较低的单位产量能耗：13.1 kWh/t和22.8kWh/t(略优于表1中“切片能耗”和“粉碎能耗”:14.9 kWh/t和26.4～55.9kWh/t)，而冷却和其它设备表现为较高的单位产量能耗(分别为11.5kWh/t和23.1kWh/t)就不奇怪了，如果整个系统产量达到设计值，这两道工序设备的单位产量能耗值将降低3～4倍(分别为2.9～3.8kWh/t和5.8～7.7kWh/t)，则与表1中的相关数据(两个值均为4～6kWh/t)比较接近。既使如此，本试验总的单位产量能耗为184.4 kWh/t，也在表1“总电能消耗” 的113～202kWh/t范围内。按工业电价0.6元/kWh计算，能耗成本为110.64元/t。如果规模化生产，单位产量能耗还会降低。在规模化生产中，原料采用自然干燥显然是不现实的，一般采用天然气或者直接用生产的颗粒成品作为燃料来加热气流干燥；原料含水率为18%时，干燥能耗为1.25GJ/t(折合0.347MWh/t)，用天然气燃料的成本高于用颗粒燃料，若用颗粒燃料来干燥，燃烧效率按80%计算(颗粒燃烧器的热效率不低于87%)，则干燥能耗为0.434 MWh/t，颗粒燃料本身所含能量为5MWh/t，则消耗8.68%(0.434/5×100%)的成品颗粒用于干燥，那么，干燥成本约为27.78元/t(8.68×1000/320)。如果用天然气作为燃料，天然气价格按2.5元/m3计算(热值8500kcal/m3=35587.8KJ/m3=0.0355878GJ/m3,折合热值价格为70.25元/GJ)，天然气燃烧热效率按98%计算，则干燥成本为89.6元/t(1.25×70.25/98%)。因此，实际生产中用颗粒燃烧炉产生热气流来干燥原料是比较经济的办法。
由前面的分析可知，引进新技术、开发适合国情的木质颗粒生产技术，是周期短、见效快、成本低的实用方法。 2 推广应用前景 2.1 引进制粒新技术、降低制粒成本 由上述分析可知：在国外，规模化生产已经达到工业化实用生产阶段，同时辅以环保和能源政策调节，使得生物能源产品的使用代价优于常规能源，因此，应用范围越来越大；而在国内，对于自主开发和引进技术，两者的能耗结果相差很大，两者只有制粒工序有可比性(前者其它工序未取得数据)，分别为309～346kWh/t和113.9kWh/t，后者降低63～67%，其它工序降低能耗的潜力不大，虽然会整体削弱这个比例，但还是有明显的优势，可见引进技术比自主开发还是有明显的优越性。根据我国“十五”可再生能源技术发展战略和政策措施，提高可再生能源在能源工业中的比重，在技术上采用积极可行的方案引进和学习新技术、新工艺，站在巨人的肩膀上，比埋头闭门研究来得快、效果好。所以，引进新技术是适合国情的周期短见效快的最佳方法，是普及生物能源颗粒产品的最好途径。 木质颗粒在美国市场的小包装零售价格为$170/t，大包装价格约为$135/t[5]；在瑞典的交货价格为$150/t；散装的木质颗粒，在阿姆斯特丹的离岸价(FOB)为$80/t[5]。我国用引进技术国产化设备来生产木质颗粒，产品的生产成本比国外要低很多，经测算，批量生产成本为￥320/t左右，假如零售价格为￥420/t，折合成美元单价为$51.22/t(按美元兑换人民币汇率1:8.2折算)。