能源是人类赖以生存的物质基础，是国民经济的基本支撑。我国是能源消费大国，目前能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源，而化石能源资源的有限性及其开发利用过程对生态环境造成的巨大壓力，严重制约着经济社会的可持续发展。开发清洁的可再生能源已成为我国能源领域的一个紧迫课题。在太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能和生物质能等可再生能源中，生物质能具有可再生和环境友好等双重属性，是唯一可存储和运输的可再生能源，是国家重点鼓励发展领域之一。农作物秸秆作为生物质能资源的主要来源之一，是目前世界上仅次于煤炭、石油以及天然气的第四大能源之一，在世界能源总消费量中占14%，预计到本世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能源的40%以上。大力开发利用秸秆等生物质能，既是我国开拓新的能源途径，缓解能源供需矛盾的战略措施，也是解决“三农”问题，保证社会经济持续发展的重要任务。
　　一、高平市秸秆产量及秸秆利用传统技术现状
　　据测算，我国现有的各类农作物秸秆每年约产生7亿多吨，但是被弃置和焚烧的就有一半还多。高平市作为全国商品粮基地县，全市耕地58万亩，年产秸秆约20万吨，其中饲料用去约6.2万吨（主要用于饲喂牛、羊、兔），秸秆粉碎直接还田约6万吨，整秆覆盖2.4万吨，我市每年尚有5.4万吨的农作物秸秆被废弃或焚烧，可资利用开发清洁能源，缓解居民生活用能，实现综合利用。我市的秸秆利用率达到了73%，远高于全国平均水平的33%，但其中大部分未经技术处理，综合利用的潜力巨大。
　　我市自古以来就盛产煤炭，相比较煤炭匮乏地方的人们利用秸秆直接燃烧炊事取暖来说，当地人从来就没有燃用秸秆的习惯。但改革开放以前，常常使用麦秸作为建筑材料的添加物的习惯，曾经家家户户寻常见的草编产品，都已随着生活水平的提高而荡然无存。曾经辉煌的造纸厂，名噪一时的糠醛厂也都因为环境污染的问题或关门大吉，或迁移他乡。遍数秸秆利用的传统产业，唯余农业。整秆覆盖3万亩，免耕保墒，培肥地力，改良土壤；秸秆粉碎还田17万亩，机械操作，简单易行；过腹还田，既作了饲料，又提供了有机肥。
　　秸秆能源化利用拉开序幕。从2007年起，户用沼气受原料制约，便首次引进试验户用秸秆沼气，终因费时误工，没能推广开来。受此启发，有农民沼气工自创割青草加蚕沙生产沼气效果良好的例子发生。同年引进试验户用高效低排秸秆气化炉，可惜习惯了使用燃煤的农民不能适应需要烧火的炉子，项目搁浅。秸秆气化集中供气技术的应用，我市共建设该类工程23处，却多因玉米芯价格上涨，达到了1000元/吨，运行成本太高，被迫停用。纯秸秆连续发酵技术的试验示范，则为我市秸秆能源化利用涂上了一抹亮色。历经5年的时间，现在共建成已运行的该类工程7处，在建的2处，使我市成为全国秸秆沼气工程规模最大，数量最多，效果最好的典范（农业部专家语）。
　　二、我市秸秆能源化利用技术类型及特点
　　1、户用秸秆沼气
　　技术比较成熟，成本相对较低，日常管护方便易行，不受有无养殖产业限制，但因采用“大进大出”方式，一年需2次大换料，原料预处理时间较长，误工较多，按区域建设规模配套户用秸秆沼气专用机械和成立相应的服务组织方可大面积推广。
　　2、户用高效低排生物质气化炉
　　技术较成熟，成本低，安装简易，操作简便，但无法解决使用中产生的焦油问题，对环境有二次污染，需要配套秸秆粉碎成型专用设备，可在经济欠发达、无养殖习惯的无煤地区适当发展。每户约需投资1000～1300元（不包括成型料厂建设投资），可以有效解决秸秆焚烧问题，减少环境污染。
　　3、秸秆气化集中供气工程
　　技术成熟，原料充足，建设条件宽，便于建后管理，可以实现“两人烧火，全村炊事”。但存在焦油处理和废水的二次污染问题，运行经济性差，目前其原料多是玉米芯，成本较高，如能配套秸秆粉碎成型料厂则可按区域规划限制性发展。每户每天约需2.5～3kg玉米芯，每户每年约需2.5～3亩玉米秸秆。
　　4、大中型秸秆沼气工程
　　技术日渐成熟，工艺日臻完善，运行较稳定，运行成本低，原料来源充足，建设条件宽，施工周期短，便于建后管理，可以实现禁止焚烧秸秆和使用清洁能源的完美统一。不过存在原料储备占地面积大，储备周期长，施工工队少，不能满足大范围建设的需要等问题。这项技术如能解决秸秆与畜禽粪便原料的兼容问题，则其适应性更广，更具发展潜力。每户每天仅需2kg秸秆，摊入电费和人工费，1.2～1.5元/户*天，每户年可节省燃煤费400～450元，另外，还可为农业生产提供大量的沼渣优质有机肥，社会、经济、生态效益显著。
　　三、秸秆能源化利用技术前景展望
　　1、秸秆直燃发电，技术成熟，优势诸多
　　秸秆是一种很好的清洁能源（每两吨秸秆的热值就相当于近1吨标准煤，而其含硫量远低于煤），适用于村镇范围内的分布式发电。再者，其输出稳定，不会像风电、光伏等新能源发电对电网造成冲击，也不需要为此配置大容量的储能电池。但近年来，生物质发电也面临着诸多长期未彻底解决的问题。比如，秸秆大规模收集、运输和跨季节储存非常困难；如何保证秸秆的质量又是一大难题。国家最早建设的山东单县的秸秆发电厂还要到邻近的河南、安徽去收集秸秆；江苏的秸秆发电厂之间也早已爆发了秸秆争夺战。一台可以满足人口在15到25万城镇的居民日常用电的25MW的机组，一年就需要秸秆15～20万吨，等于我市年产秸秆的总和。因此，该技术适合在秸秆资源丰富且利用率低的地区适度推广。不适合在我市落户。
　　2、秸秆液化-生产纤维素乙醇前景广阔
　　以农作物秸秆为原料商业化生产纤维素乙醇，一直是没有得到解决的难题。该难题有望被中国生物质行业代表企业圣泉集团借助丹麦诺维信公司提供的酶制剂并采用全球独有的同步发酵工艺攻克，从而创造出一个推进产业升级、加快民生改善、深化绿色发展的循环经济产业链。在不生产纤维素乙醇的情况下，还可以根据原料不同和市场需要，通过技术性调节生产纸浆、木糖或糠醛，深加工后可替代石油类高分子化合物高活性木质素等。生产过程中产生的大量生物碳，可用于生产增碳剂、活性炭、炭黑、炭纤维等产品，产生的沼气可直接用于生产生活，剩余的成分还可以做有机肥。综合测算，1吨秸秆可以有效转化成0.9吨左右高价值的产品。技术起点高，需要政府筑巢引凤。
　　3、秸秆固化成型技术，技术成熟，适用面广
　　在一定温度和壓力作用下，将农作物秸秆壓缩为棒状、块状或颗粒状等成型燃料的技术。秸秆成型后，体积缩小6～8倍，密度为1.1～1.4吨/m³，能源密度相当于中质烟煤，燃烧特性明显得到改善，使用时火力持久，炉膛温度高。秸秆固化后，可以有效地提高运输和储存能力，扩大应用范围。秸秆成型燃料既可代替木材、煤碳为农村居民提供炊事或取暖用能，也可以用在城市中，作为锅炉燃料，替代天然气、燃油。机械分散作业，能够有效解决秸秆收获集中、收集储运困难进而影响秸秆利用率的难题，适于优先发展。缺点是固化成型机械投资大，使用时间短，闲置期长，如能开发与农村普遍使用的三轮车和拖拉机动力配套的被动式固化成型机械，则可以大幅提高秸秆收集利用率。
　　4、秸秆生物气化-秸秆沼气，技术成熟，经济性好，市场潜力大，可以重点发展
　　该技术以秸秆为原料，通过生物发酵，生产沼气和优质有机肥。有效地解决了沼气推广过程中人畜粪便原料不足的问题，并能使不养猪的农户也能用上沼气这种清洁能源。秸秆产气后剩余的沼渣是很好的肥料，可作为有机肥料还田，进一步提高了秸秆资源的利用效率，实现了秸秆的二次利用。对环境友好，无污染。
　　5、秸秆干馏，技术成熟，原料兼容性好
　　利用限氧自热式热解工艺和热解气体回收工艺，将秸秆在一个系统上转化为生物质炭、燃气、焦油和木醋酸等多种产品。生物质炭和燃气可作为农户或工业用户的生产生活燃料，焦油和木醋酸可深加工为化工产品。该项技术实现了秸秆资源的高效利用，适用于小规模、多网点建设，集中深加工的方式发展。缺点是日处理原料多，规模不能过大，原料收集半径大，收集成本高，须与秸秆打捆收集设备配套使用。适于在秸秆资源丰富的地区发展。