经常能看到生物自身发光发电的现象，有些人就会联想到生物能，这种发光发电就是常说的生物能吗？其实不然，生物能是近阶段关注度较高的清洁型新能源，那么什么是生物能呢？下面通过生物能概论对什么是生物能做下详细阐述。

　　生物能即生物质能，是指生物的生长和代谢所产生的物质(如动物、植物、微生物及其排泄代谢物)中所蕴含的能量，是太阳能以化学能形式储存在生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是世界第四大能源，是最为广泛的可再生能源，在人类历史上曾起过巨大作用，在现实生产生活中，特别是在发展中国家农村地区，仍然占有重要地位。生物能分布广泛、储量巨大，据估计，地球上每年植物光合作用固定的碳达2×10¹¹吨，含能量达3×10²¹焦，相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质能形式繁多，通常包括以下几个方面：木材及森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物及动物粪便等。

生物质能是清洁新能源，图为利用油菜籽生产油菜生物柴油

　　生物能是唯一一种可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。生物质能的硫含量、氮含量低，燃烧过程中生成的SO_x、N0_x较少，生物质生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，不会增加温室效应。

　　了解了什么是生物能，下面就介绍下生物能源的应用情况。生物质能可以分为传统和现代两类。传统生物质能利用方式即直接燃烧以做饭或取暖，这是在发展中国家占主导地位的生物质能利用方式，这种利用方式效率低，并产生空气污染，这种对生物质能的利用方式占世界生物质能利用的绝大部分。现代生物质能是指那些可以大规模用于代替常规能源亦即矿物类固体、液体和气体燃料的各种生物质能。现代生物质能主要来源于木质废弃物(工业性的)、甘蔗渣(工业性的)、城市废物、生物燃料(包括沼气和能源型作物)等生物质。现代生物质能的利用包括以下几个方面：

　　1．生产沼气。主要为厌氧法处理禽畜粪便和高浓度有机废水，是发展较早的生物质能利用技术。沼气是一种以甲烷、二氧化碳为主，并含有少量氮、氢、氧及硫化氢等多种物质成分的可燃气体。沼气除作为燃料外，沼气池内流出的料浆也是一种良好的有机肥料。20世纪80年代以前，发展中国家主要发展沼气池技术，以农作物秸秆和禽畜粪便为原料生产沼气作为生活炊事燃料，如印度和中国的家用沼气池。而发达国家则主要发展厌氧技术，以处理禽畜粪便和高浓度有机废水。目前，日本、丹麦、荷兰、德国、法国、美国等发达国家均普遍采取厌氧法处理禽畜粪便，而像印度、菲律宾、泰国等发展中国家也建设了处理禽畜粪便的大中型沼气应用示范工程。

　　2．生物质热裂解气化。高温裂解就是在空气不足或缺乏空气的状态下加热有机废弃物以制造可燃气体的技术。早在20世纪70年代，一些发达国家，如美国、日本、加拿大、欧共体诸国等，就开始了对生物质热裂解气化技术的研究与开发，到80年代，美国就有19家公司和研究机构从事生物质热裂解气化技术的研究与开发；加拿大12个大学的实验室在开展生物质热裂解气化技术的研究；此外，菲律宾、马来西亚、印度、印度尼西亚等发展中国家也先后开展了这方面的研究。生物质气化不仅可以用于发电，经过净化及组分调整后的合成气经催化合成还可转化为甲醇、二甲醚和汽油等液体燃料。

　　3．生产生物质液体燃料。菜籽油、葵花籽油等植物油脂通过酯化反应降低黏度后可以生产生物柴油，淀粉、纤维素等多糖类物质经发酵可以制备燃料酒精，这些都是重要的替代燃料。纤维素类水解发酵生产生物燃料的技术尚未完全解决，这一技术的突破将使生物质的生化转换效率大幅度提高。生物质是唯一能够生产液体燃料因而能够直接代替汽油等石油产品的可再生能源。目前，这种利用能源作物生产液体燃料的技术已相当成熟，并得到了较好的应用，如巴西利用甘蔗生产的乙醇代替燃油的比例已达到25％。生物质液体燃料是一种优质的工业燃料，不含硫及灰粉，既可以直接代替汽油、柴油等石油燃料，也可作为民用燃烧或内燃机燃料，展现了极好的发展前途。

　　4．生物质发电。生物质直接燃烧发电是生物质利用的主要方式，该技术已基本成熟。这种技术单位投资较高，大规模使用时效率也较高，但它要求生物质集中，达到一定的资源供给量。生物质气化发电是更洁净的利用方式，其过程是利用气化技术，把生物质废物转换为可燃气体，经除焦油等净化处理后，送至气体内燃发电机发电。生物质气化的主要设备有固定床气化炉和流化床气化炉，固定床气化技术用于小规模气化发电系统，流化床气化发电系统适用于大、中规模气化发电系统，可并人电网。目前小规模生物质气化发电已进入商业示范阶段。它比较适合于生物质的分散利用，投资较少，发电成本也低。大规模生物质气化发电类似于煤气化燃气一蒸汽联合循环发电(IGCC)技术，发电效率和综合热效率高，是今后生物质工业化应用的主要方式。

　　生物质能源的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注，有许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。其他诸如丹麦、荷兰、德国、法国、加拿大、芬兰等国，多年来也一直在进行各自的研究与开发，并形成了各具特色的生物质能源研究与开发体系，拥有各自的技术优势。

　　生物能概论主要对什么是生物能做了阐述和分析，篇中简单叙述了生物能的开发利用过程，对于目前生物能的利用现状和生物能发展前景，请看后面的文章分析。

 文章部分内容摘自《世界能源形势分析》，作者张永胜。