当今人们正在努力提高非再生能源利用率的同时，还在大力开发太阳能、水能、风能、 生物能等再生能源，其中生物能源以既能再生开发，又经济、无公害等优点被普遍认为是未 来能源开发的重要领域，生物能源的开发和技术发展必将成为解决能源危机必将成热门课题。 1生物能源的基本概况 1.1生物能源的基本概念 生物能源是蕴藏在生物质中的能量，是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用能转化 为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量，包括生物质能、液体燃料及利用生物质生产的能 源，如燃料乙醇、生物柴油、生物质汽化及液体燃料、生物制氢等。生物能源之所以被认为 是21世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源，是因为生物能源具有能源性和生物 性的二重性特点，它既可以转化为人们所常用的能源，同时又可以持续不断地供应，能够满 足动态能量循环守恒定律，保持能量守恒，化解能源危机。 1.2生物能源的能源性特点 1.2.1可再生(renewable) 生物能源由于通过植物的光合作用可以再生，和太阳能等同属可再生能源，资源丰富， 可保证能源的永续利用。只要有太阳，绿色植物的光合作用就不会停止，生物质能就不会枯 竭。生物能源可再生特点，使得熵减过程得以实现，能够保持能量守恒，化解能源危机。 1.2.2巨大的储存量(abundant) 生物能源的巨大的储存量表现在由于地球上生物数量巨大，这些物质所蕴藏的能量相当 惊人。据专家估计，全球每年产生的生物质能的储量为1800亿吨，其总量换算成能量接近世 界能源年消耗量的10倍。生物能源还存在于世界上所有国家和地区，而且廉价、易取，其生 产简单，可以被充分利用。生物能源的巨大的储存量，使得熵减过程能够以产业化形式得以 大规模实现，从而化解能源危机。 l.2.3可储存性与替代性(storable and substitutive) 生物能源的可储存性是指由于生物能源是有机资源，所以对于原料本身或其液体或气体 燃料产品可以进行储存。生物能源的可替代性是指生物质能的载体是以实物的形式存在的， 是一种可储存和可运输且不受天气和自然条件的限制的能源。生物能源的可储存性与替代性 的特点，使得熵减过程能够以产业群和产业链的形式得以大规模实现，化解能源危机。 2当前生物能源转化技术 目前人类使用的能源绝大部分来自含碳能源，包括煤炭、石油、天然气。其他可再生的 一次性能源，包括水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能都不含碳。生物能源是唯一的一种 含碳可再生能源。生物能源的这种特点称之为能源性特点，这种特点使它可以像其他能源一 样可以消耗和转化，除了转化为电力外，还可生成油料、醇类、燃气或固体燃料，特别是它 可以在不必对已有的工业技术作任何改进的前提下即可以替代常规能源，因而能够满足动态 1孙毅.生物技术与能源开发U]科技情报开发与经济：2013,2315)：1005一60332013)15一0150一03 2生物越进化，组织化程度越高，功能越复杂、越精巧（即有序化程度越高），所以熵越减小。当今人们正在努力提高非再生能源利用率的同时，还在大力开发太阳能、水能、风能、 生物能等再生能源，其中生物能源以既能再生开发，又经济、无公害等优点被普遍认为是未 来能源开发的重要领域，生物能源的开发和技术发展必将成为解决能源危机必将成热门课题。 1 生物能源的基本概况 1.1 生物能源的基本概念 生物能源是蕴藏在生物质中的能量，是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用能转化 为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量，包括生物质能、液体燃料及利用生物质生产的能 源，如燃料乙醇、生物柴油、生物质汽化及液体燃料、生物制氢等1。生物能源之所以被认为 是 21 世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源，是因为生物能源具有能源性和生物 性的二重性特点，它既可以转化为人们所常用的能源，同时又可以持续不断地供应，能够满 足动态能量循环守恒定律，保持能量守恒，化解能源危机。 1.2 生物能源的能源性特点 1.2.1 可再生(renewable) 生物能源由于通过植物的光合作用可以再生，和太阳能等同属可再生能源，资源丰富， 可保证能源的永续利用。只要有太阳，绿色植物的光合作用就不会停止，生物质能就不会枯 竭。生物能源可再生特点，使得熵减过程2得以实现，能够保持能量守恒，化解能源危机。 1.2.2 巨大的储存量(abundant) 生物能源的巨大的储存量表现在由于地球上生物数量巨大，这些物质所蕴藏的能量相当 惊人。据专家估计，全球每年产生的生物质能的储量为 1 800 亿吨，其总量换算成能量接近世 界能源年消耗量的 10 倍。生物能源还存在于世界上所有国家和地区，而且廉价、易取，其生 产简单，可以被充分利用。生物能源的巨大的储存量，使得熵减过程能够以产业化形式得以 大规模实现，从而化解能源危机。 1.2.3 可储存性与替代性(storable and substitutive) 生物能源的可储存性是指由于生物能源是有机资源，所以对于原料本身或其液体或气体 燃料产品可以进行储存。生物能源的可替代性是指生物质能的载体是以实物的形式存在的， 是一种可储存和可运输且不受天气和自然条件的限制的能源。生物能源的可储存性与替代性 的特点，使得熵减过程能够以产业群和产业链的形式得以大规模实现，化解能源危机。 2 当前生物能源转化技术 目前人类使用的能源绝大部分来自含碳能源，包括煤炭、石油、天然气。其他可再生的 一次性能源，包括水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能都不含碳。生物能源是唯一的一种 含碳可再生能源。生物能源的这种特点称之为能源性特点，这种特点使它可以像其他能源一 样可以消耗和转化，除了转化为电力外，还可生成油料、醇类、燃气或固体燃料，特别是它 可以在不必对已有的工业技术作任何改进的前提下即可以替代常规能源，因而能够满足动态 1 孙毅.生物技术与能源开发 [J ]科技情报开发与经济; 2013,23(15) ;1005—6033(2013)15—0150—03 2 生物越进化，组织化程度越高，功能越复杂、越精巧(即有序化程度越高)，所以熵越减小