生物质利用普遍存在的大气、水、土壤等通过光合作用产生各种有机体，通过光合 作用转化成的化学能贮存在生物之内产生生物质能[5]。在地球上，生物质能丰富，每年 所产生的生物质能的数量是人类每年消耗化石能源的二十倍。目前人类发现中，可以储 存太阳能的唯一物质就是生物质。其还是一种唯一的可再生的碳源。在人为干预下，生 物质各个生产阶段均可以生产出不同种类的生物质能。比如将生物质液化可降解生成酒 精；固化生成燃料。

风能、太阳能虽然也是属于可再生资源，可是这些能源存在不确定因素，无风、没 有太阳等就无法获得能源，只能靠天。而生物质能源则不需要，生物质只需要大量收集 即可。利用生物质制取工业产品可以解决工厂原料不足问题；利用生物质燃烧发电有时 可以调峰；利用生物质掺混燃料燃烧可以降低生产成本。在收购生物质时还可以为农民 带来经济效益[6]，使之变废为宝。

图 1-1 生活中常见的生物质：(a)锯木屑；(b)稻壳；(c)竹屑；(d)秸秆

生物质既具有矿物燃烧属性，有具有可以储存、运输、再生、转换的特点，生物质 能是目前人类已探知的唯一集两种特点于一身的能源。并且生物质还较少受到自然条件 限制。它具有如下四大优点：

(1)生物质具有可再生[7]，资源量大。生物质资源丰富，可以通过自身光合作用进行 再生，生物质资源占世界能源总消耗的 14%。我国自古以来就是个农业大国，国内农业 人口占全国人口的 70%，农村生活主要是用生物质能，而能耗占 60%以上的是秸秆和薪 柴。

(2)生物质种类多且分布广，便于就地利用[8]，利用难度小，生物质利用形式具有多 样性，用途广，对国内某些缺煤地区可以考虑合理利用生物质能。

(3)生物质在环保方面显示出其自身燃耗的环保优势，用其替代煤等能源可以减轻环

境污染问题，作为“绿色煤炭”[9]的生物质拥有较高的活性炭和挥发分，其中含氮量 0。5%～3%，含硫量 0。1%～1。5%，氮硫含量低，灰分含量低，只有 0。1%～3%[10]。生物 质与煤在燃烧时可以促进一氧化氮向氮气的转化，因此生物质混煤可以减少氮硫氧化 物，可以减缓燃煤产生的酸雨危害。另外，生物质在生长时是吸收二氧化碳，虽然燃烧 时灰释放二氧化碳，但是不会提供更多的温室气体，缓解温室效应。

(4)生物质的开发利用使得我国能源结构方式得到改善，现如今在我国大型发电站， 冶金企业还是以煤炭等化石燃料为主，这些大型工厂燃烧燃料时对环境带来了巨大的污 染。我国能源消耗占比例最大的是煤，也是世界上二氧化碳第二大排放国，2015 年我国 碳排放量达到 1708 亿吨（DOE/IEA 数据）[11]。中央十三五规划提出要建设资源节约型、 环境友好型社会，由于我国的生物质资源丰富，其自身也是稳定的利于应用的能源，所 以生物质在我国有很大的发展潜力。

表 1-1 生物质能源分类表

种类 归纳 代表性生物质

废弃物 工业垃圾 包装物，建筑物残料

林业废弃物 砍伐废料，林木废弃枝条

农业废弃物 麦秆、稻杆、稻壳等

养殖业废弃物 家禽粪便

生物质 海洋生物 海藻、巨藻

微生物