在所需要的量一样的情况下，与化石能源相比，生物质能源为什么会更减排，

碳排放八大行业分别是：发电、石化、化工、建材、钢铁、有色金属、造纸和国内民用航空。

石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空八大重点行业被纳入到碳排放权交易的范围，全国大力推广碳交易，碳交易市场将逐步启动。

国家发改委称，未来的碳市场是一个不断完善的体系，将循序渐进式发展，从八大行业配额分配预估来看，排放量差不多将达50亿吨，是全国全口径排放的50%，这已经是全球第一市场规模。

碳排放的危害和影响

1、碳排放会导致全球气候变暖，产生温室效应。

2、还会造成极端恶劣天气，譬如台风、高温、暴雨、泥石流、干旱等自然灾害。

3、加快南、北两极冰雪融化，造成海平面逐年上升。

4、碳排放增加将会危害人们的身体健康和生活质量。

5、碳排放导致气温升高，部分地区出现虫灾，全球粮食生产可能会受到严重影响，产量逐渐下降。

2.2 Kaya公式对于碳排放推动力的揭示日本学者茅阳一的Kaya公式揭示出，碳排放的推动力主要是4个因素:碳排放量=人口×人均GDP×单位GDP的能源用量×单位能源用量的碳排放量公式右侧第1项，人口。不言而喻，人多，碳排放就多。即便中国超过美国成为全球碳排放最多的国家，这也不足为怪，因为中美人口相差4倍多。再者，自20世纪中国实行计划生育以来，少生了3亿人。如按2004年世界人均年排放CO2为4吨计，等于中国1年少排12亿吨CO2。第2项，人均GDP，这是宏观经济指标，反映生活水平，人们当然希望它能持续提高。发展中国家人均GDP起点低，近年来增长迅速，其碳排放相应也将不可避免地增长。第3项，单位GDP的能源用量，称“能源强度”（EnergyIntensity）。产业不同，如农业、工业、服务业，其能源强度不同；工业中，重化工的能源强度则远高于一般制造业；同一行业中，技术水平低则能源强度高。提高能源效率和节约能源，就是降低能源强度，这是减排的有效方向之一。第4项，单位能源用量的碳排放量，称“碳强度”（CarbonIntensity）。能源种类不同，碳强度差异很大。化石能源中，煤的碳强度最高，石油次之，天然气较低。可再生能源中，生物质能有一定的碳强度，而水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能等都是零碳能源。核电站在运行过程中也不排放碳。美国麻省理工学院（MIT）的J. W.Tester等人运用Kaya公式，对中、日、欧、美和世界1980-1999年间的碳排放同4个驱动因素的关系进行了定量分析。由表3可见，尽管20年间中国的能源强度年平均降低了5.22%，碳强度年平均降低了0.26%，但由于人口多，加上人均GDP年增长为世界的6.6倍，而碳强度年均降低不到世界的58%，使得碳排放年均增长达4%。

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低碳经济与低碳生活

摘要：本文阐述了低碳经济与低碳生活的概念和两者之间的关系。“低碳经济”是国际社会应对人类大量消耗化

石能源、大量排放二氧化碳引起全球气候灾害性变化而提出的新概念。“低碳经济”不仅意味着制造业要加快淘

汰高能耗、高污染的落后生产能力，而且意味着引导公众反思那些浪费能源、增排污染的不良嗜好，从而充分发

掘消费和生活领域节能减排的巨大潜力。指出“低碳经济”仅有先进技术的支撑是不够的，必须依托于“低碳生

活”才能实现减排的目的。而“低碳生活”是一种简单、简约、俭朴和可持续的生活方式，要实现“低碳生活”，

宣传引导和制度保障是缺一不可的。

关键词：环境科学；低碳经济；低碳生活；可持续消费

1低碳经济的概念及形成背景

今年6月5日“世界环境日”的主题定为：“转变传统观念，推行低碳经济”（“Kick the Habit!

Towards a Low Carbon Economy”）。“低碳经济”，是近年来国际社会应对人类大量消耗化石能源、大

量排放二氧化碳引起全球气候灾害性变化而提出的新概念。它的核心是在市场机制基础上，通过制度框架

和政策措施的制定和创新，形成明确、稳定和长期的引导和鼓励，推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用，并促进整个社会经济朝向高能效、低能耗和低碳排放的

模式转变

进入21世纪，全球油气资源不断趋紧，保障能源安全压力逐渐增大，全球环境容量瓶颈凸现，同时

气候变化问题也成为有史以来人类面临的最大的“市场失灵”问题。在此背景下，英国率先提出“低碳经

济”的概念，并于2003年颁布了《能源白皮书》(英国能源的未来——创建低碳经济)。现在，欧美发达

国家大力推进以高能效、低排放为核心的“低碳革命”，着力发展“低碳技术”，并对产业、能源、技术、

贸易等政策进行重大调整，以抢占先机和产业制高点。日本作为推动“低碳经济”的急先锋，投入巨资致

力于发展“低碳技术”；美国参议院2007年提出了《低碳经济法案》，美国政府制定了低碳技术开发计

划。这一切对我国而言，已形成压力和挑战。

我国现在正处于工业化、城市化、现代化加快推进的阶段，基础设施建设规模庞大，能源需求快速

增长。“高碳经济”特征突出的现实，成为我国可持续发展的一大制约。怎样走出一条既确保经济社会快

速发展，又不重复西方发达国家以牺牲环境为代价谋求发展的老路，同时又不盲目让西方国家牵着鼻子走，

是我们必须面对的课题。

2从技术角度看低碳经济

保障能源安全和应对气候变化无疑是“低碳经济”要实现的最重要的两个目标。英国所倡导的“低碳

经济”，是通过制定和实施工业生产、建筑和交通等领域的产品和服务的能效标准和相关政策措施，通过

一系列制度框架和激励机制促进能源形式、能源来源、运输渠道的多元化，尤其是对替代能源和可再生能

源等清洁能源的开发利用，实现低能源消耗和低碳排放的目标。最终实现以更少的能源消耗和温室气体排

放支持经济社会可持续发展的目的。

2.1新能源二氧化碳排放量的不确定性

从技术创新的角度看，“低碳经济”的理想形态是充分发展太阳能光伏发电、风力发电、氢能以及生

物质能技术。一般把太阳能光伏发电、风力发电、氢能等称为新能源或替代能源，生物质能认为是替代能

源中的可再生能源。

风力发电虽然近年来发展很快，技术有一定程度的突破，但目前它的成本也还是高于煤电、水电。此

外，人们认为风力发电在发电过程中不排放二氧化碳，而火力发电过程要排出大量二氧化碳，因此说风电

不排放二氧化碳，这实际上是一种误解。与火力发电相比，风力发电在发电过程中是不排放或很少排放二

氧化碳，但在制造风力发电设备及其维修、维护过程中是一定要排放二氧化碳的，我们不能光比较发电过

程的二氧化碳排放量，而应当比较火力发电和风力发电发出单位电量的全程二氧化碳排放量。所以说，认

为风力发电、电动汽车不污染环境，不排放二氧化碳的观念首先是不科学的。再比如现阶段太阳能发电的

成本是煤电、水电的5-10倍，[1]作为二次能源的氢能，目前离商业化目标还很远，技术还很不成熟。目

前新能源开发的高成本一方面说明技术不过关，另一方面也意味着所谓新能源并不是无污染，也不见得二

氧化碳排放量就低，在没有进行全程二氧化碳排放量的比较之前，不能轻言新能源是低二氧化碳排放的能

源。

2.2生物质能技术的实施结果

生物能源是可再生能源，发展生物质能技术，看似“一石两鸟”，既解决化石能源紧张的替代和缓解

问题又改善环境。但从目前实施的结果看，它带来的问题似乎比解决的问题还要多。美国发展生物质能的

新政策出台后，美国的粮农们纷纷扩大玉米的种植面积，或将种植其他作物的土地也改种为玉米。据统计，

2007年美国玉米种植面积和产量均创下1944年来最高纪录，产出的玉米中多达五分之一被用来生产乙醇汽

油。如此旺盛的需求当然也带来了价格的上扬，仅2007年一年，美国国内的玉米价格就上涨了50％。[2]此

外，由于被玉米挤占了种植空间，大豆的供应量减少，价格也开始上涨。因此布什的新能源政策招致了不

少人的批评。联合国粮农组织专家琼·齐格勒警告说，一些国家将粮食转化为燃油的做法是一种“反人类罪”，这种做法将加剧全球范围内的粮食短缺，抬高粮食价格，让更多贫困人口难以承受。利用粮食作物

转换成生物燃料的政策对于日益严峻的全球粮食短缺问题无疑雪上加霜，必将给世界造成更大规模饥荒。

在中国，2007年猪肉和食用油价格的一路飙升，一个非常重要的原因就是饲料价格的上涨，而且粮食

价格飞涨波及的不仅仅是中国。美国的一项能源政策对世界范围内的食品价格产生这么大的影响，可谓美

国的生物燃料政策的实施客观上已经形成了全球8亿有车一族与20亿最贫困人口之间针对粮食展开的较

量。而具有讽刺意味的是，开发生物质能的计划并未带来化石能源紧张问题丝毫的缓解，倒是使新旧问题

相互交织，给人类带来了更多的困扰。

但这并不意味着技术创新和新能源的发展对于“低碳经济”不重要，而是我们在推行“低碳经济”的

同时要倡导“低碳生活”，或者说，“低碳生活”应当是“低碳经济”的重要组成部分。

3.低碳经济应与低碳生活相依托

“低碳经济”的重要含义之一，不仅意味着制造业要加快淘汰高能耗、高污染的落后生产能力，而且

意味着引导公众反思那些浪费能源、增排污染的不良嗜好，从而充分发掘消费和生活领域节能减排的巨大

潜力。

在市场经济体制和观念下，“低碳经济”高能效、低能耗技术状态下的生产仍然是追逐最大利润，因

此大量生产就是不可避免的，所生产的产品最终一定要想办法卖出去的，而且是卖的越多越好。大量生产

必然会产生大量污染、大量排碳。单位能耗降低了，但总量大大增加，二氧化碳的排放量是不会减少多少

的。举例来说，通过几十年的努力小汽车行驶一百千米的耗油量下降了约50%，但小汽车的总量却增加了

几十倍，显而易见的是污染和二氧化碳排放量也增加了许多倍。因此说，“低碳经济”仅有先进技术的支

撑是不够的，必须依托于“低碳生活”才能实现减排的目的。

3.1“低碳生活”是可持续的生活方式

“低碳生活”是一种简单、简约和俭朴的生活方式。我们的衣食住行都与二氧化碳排放量乃至于气候

变化有关，比如一张A4纸的能源含量接近0.1度电，[3]由此也可算出它的二氧化碳排放量。如果绝大多

数人的生活能够采取低排碳的适度消费的方式，那么“低碳经济”的实现是有可能的，有怎样的生活方式

就有怎样的经济。

“低碳生活”不只是制造业、建筑业中许多节能技术改进的细节，它包括日常生活习惯中许多节能细

节。对于世界第一人口大国来说，每个人生活习惯中浪费能源和二氧化碳排放量的数量看似微小，一旦以

众多人口乘数计算，就是巨大的数量。

如今在发达国家，很多人已经接受了由低碳经济带来的低碳生活方式，为了过上低碳生活，他们愿意

做出自我牺牲，从关掉暖气到放弃驾车去上班。今天欧洲人越来越喜欢乘坐火车出行，一个主要原因是乘

高速列车带来的人均碳排放只有飞机的1/10。

简约生活，也正成为更多中国人家奉行的生活准则。一些收入早已进人中产阶级的市民，也会穿着旧

衣服去早市买便宜青菜，骑自行车出行，使用最老款的手机。煮鸡蛋早关一分钟煤气、用洗衣服的水冲厕

所、随手关灯，打印用双面纸等习惯早已深入到那些最有教养的阶层中去，带来心灵的宁静。

然而，能够自觉地在可持续消费价值观指导下做到适度消费的人是不多的，大量消费依然是社会生活

的主旋律。低碳经济绝大部分时刻还只是一个概念，低碳生活也只是处在令人尴尬的纸上谈兵阶段。

在实际生活中，以大量消耗能源、大量排放温室气体为代价的“面子消费”、“奢侈消费”的比例太

高。一方面在努力实现“低碳经济”，一方面又不停地挥霍。这些都是消费主义文化使然。

消费主义文化总是不断刺激你去换最新款的手机、电视、衣服、鞋子；轰炸般的商业广告煽动着公众

一浪高过一浪的消费欲望，把人变成商业利润的工具。不少刚参加工作不久的年轻人，用一个月的收入买

一款新式手机或一个名牌皮包眼睛都不眨。中国现在每年平均淘汰近7000多万部手机，产生着大量的电

子垃圾。[4]不少年轻女性家里堆满了各种款式的鞋子和皮包，但还是要去买更新的款式。在提倡“低

碳生活”的今天，“能挣会花”的口号不再象征着现代化理念，而象征着一种浪费资源的野蛮消费方式。大量生产、大量消费、大量废弃的生活方式，正走向人类文明的反面，严重制约了可持续发展战略的

实施，不但污染了生态环境，而且污染了人们的心灵。正是这种无限膨胀的消费欲望造成了世界能源、资

源的紧张。

3.2“低碳生活”要有制度保障

今年6月13日，湖北省首次公示部分省直机关办公建筑能源审计结果，包括省建设厅、交通厅、发

改委在内的20个省直机关办公楼，每年每平方米的平均耗电量为80度，是普通民宅的3～4倍。[5]而

在这之前，国务院办公厅以及湖北省政府都发布了节能降耗建设加以型机关的通知，并且也有一些具体的

要求。不能取得明显成效的根本原因在于，公务人员的节能纯粹是个人道德、认识的体现，即使有一些具

体的要求，也只是柔性的，没有一种刚性的制度约束，来催逼他节能。如果政府节能有制度保证，那么公

务人员一旦不节能，就会受到组织、经济等方面的惩戒，将会极大地推进节能在政府层面的落实。

6月16日《解放日报》报道，上海市将办公节能措施具体化，如制定了“夏季着清凉装上班，除外事

礼仪需要外不穿西装不系领带”、“办公楼四楼以下不乘用电梯”、“公务出行拼车、乘用公交车”等规

定，正在将办公节能措施具体化，并率先在公务人员中推行，这在大方向上应该看作是走向了制度化。如

果这些制度再辅之以惩戒措施，将会更现实化，也便于操作。

全民的环境与可持续发展宣传教育开展以多年，公众的环保意识有了一定程度的提高，除了道德层面

的教育引导外，还必须有制度的约束。6月1日之前，许多人怀疑“限塑令”的可操作性，但颁布后，还

是得到了广大市民的理解，并且取得了实效。

总之，“低碳生活”的广泛实施，，将扼制“高碳经济”的蔓延，促进“低碳经济”发展。而实现这

一目标，“低碳生活”的宣传引导和制度保障是缺一不可的。

参考文献

[1]吴晓江.戒除嗜好！面向低碳经济[N].文汇报：2008年6月5日

[2]赖华夏.石油涨价的蝴蝶效应[J].世界环境，2008(2):10

[3]田晨.低碳生活是一种更好的生活方式[J].世界环境，2008(2):31

[4]陈晓凤.简约生活[J].自然之友通讯,2008(3):48

[5]毛建国.惟有通过法制催逼政府节能[N].中国青年报,2008年6月17日

清洁能源的前景非常光明，原因就在于全球碳排放问题越来越严重。不过，清洁能源的种类很多，根据其成熟度和技术条件的不同，在短期内的发展前景不尽相同。

清洁能源可以分为3类（不是绝对分类）：以煤洁净技术为代表的传统一次能源的清洁化利用；水电等可再生能源；生物质能、太阳能等新能源。对于中国来说，想解决碳排放问题，最重要的是第一方面，即煤的清洁化利用。在这方面我国现有技术正在不断成熟，已经有相关样品和成果出炉，但提高其效率和批量化应用仍需要进一步研究。

水电、核电利用方面，水电最清洁，但社会目前关于水电对环境影响的争论较大，使其开发遇挫，但长期看，开发趋势不会变；核电当前正是大发展时期，山东、浙江、福建、广东甚至海南都有项目，内陆核电站也在规划，这在未来10年内将风光无限。

风能、太阳能、生物质能等能源发面，风能现在在大发展，但并网仍是问题；太阳能也被鼓励，但光电转化效率太低，近期难成气候；生物质能本身也有污染，且技术不够成熟，估计短期也不会太大规模。

总之，清洁能源前景光明，但技术上仍要进一步发展。除煤的清洁利用外，其他清洁能源在短期内不会成为中国的主流能源。我国的目标是到2020年占15%，实现起来依旧相当困难。

至于资料，这些都是我从事的时候了解的，上网应该能搜一大堆。

低碳生活的好处：

低碳经济，是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。“低碳经济”的理想形态是充分发展“阳光经济”、“风能经济”、“氢能经济”、“生物质能经济”。它的实质是高能源利用效率和清洁能源结构、追求绿色gdp的问题，核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济的发展模式，为节能减排、发展循环经济、构建和谐社会提供了操作性诠释，是落实科学发展观、建设节约型社会的综合创新与实践，完全符合党的十七大报告提出的发展思路，是实现中国经济可持续发展的必由之路，是不可逆转的划时代潮流，是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命。

著名低碳经济学家、原国家环保局副局长张坤民教授认为低碳经济是目前最可行的可量化的可持续发展模式。从世界范围看，预计到2030年太阳能发电也只达到世界电力供应的10%，而全球已探明的石油、天然气和煤炭储量将分别在今后40、60和100年左右耗尽。因此，在“碳素燃料文明时代”向“太阳能文明时代”（风能、生物质能都是太阳能的转换形态）过渡的未来几十年里，“低碳经济”、“低碳生活”的重要含义之一，就是节约化石能源的消耗，为新能源的普及利用提供时间保障。特别从中国能源结构看，低碳意味节能，低碳经济就是以低能耗低污染为基础的经济。

低碳经济几乎涵盖了所有的产业的领域。著名学者林辉称之为“第五次全球产业浪潮”，并首次把低碳内涵延展为：低碳社会、低碳经济、低碳生产、低碳消费、低碳生活、低碳城市、低碳社区、低碳家庭、低碳旅游、低碳文化、低碳哲学、低碳艺术、低碳音乐、低碳人生、低碳生存主义、低碳生活方式。

国际上用一个国家的碳排放量来衡量这个国家的能源消耗量。目前，我国的碳排放量是世界第一。联合国正在推动减少碳排放的国际合作，并规定每个国家允许的碳（二氧化碳）排放量。有迹象表明碳排放量将来可能替代纸币成为未来的货币，发达国家争着在中国建风能、太阳能发电厂就是在用这样产生的电能换中国大量的碳排放量以便将来买个高价。这些都是发达国家给我们弄的套套。人家的绿色能源技术已经非常成熟了，就是不给咱们也不卖。反而是利用这个建立起来的新规则继续奴役咱们。

希望对楼主有所帮助。

不管是太阳能发电还是水力、风力发电，都需要专门的地理条件，无法大面积使用。同时，就算是找到了适应的地区，这些发电方式也要受限于当日的环境状况，比如太阳能发电处的天气晴朗与否，风力发电处的风力大小。对于一个人们生活中不可缺少的行业来说，大部分的可再生资源发电都属于不可控状态。总的来说，地理以及环境的限制是大部分可再生资源的短板。我国最初的发电行业，火电就是说一不二的霸主似人物。稳定一直都是火力发电身上的标签，不仅是发电稳定，火力发电对于环境的要求也不高，只要技术到位，可以迅速在全国铺开，作为火电行业的扛鼎者，燃煤发电完美继承了这一优点。同时，燃煤发电的成本相对来说较为低廉，这也是许多发电行业选择燃煤发电的一个重要原因。但是，燃煤发电也并非毫无缺点，其最受诟病的缺点就是污染问题，在环境问题越来越受重视的前提之下，陷入尴尬燃煤发电也不得不寻求突破。

本来是发电行业龙头的燃煤发电，因为生产过程中的污染问题而地位大跌，部分燃煤发电厂甚至处于被抛弃的边缘。

梳理完燃煤发电和以太阳能发电为首的可再生资源发电，大家可能会发现，不管是火力发电还是可再生资源发电，都存在这一种发电方式的身影，这种方式就是——生物质发电。

我国是农林大国，这在某种程度上保证了我国生物质发电的燃料来源。在资源的划分上来看，生物质属于可再生能源，生物质发电自然也是可再生能源发电中的一员；而熊发电方式上来看，通过燃烧将生物质能转化为电能的生物质发电，则是妥妥的火力发电。对于生物质发电来说，其糅杂了可再生能源发发电与火力发电的优势。

其一，生物质发电主要包括农林生物质发电、垃圾发电、沼气发电等等，这些燃料来源广泛，由于生物质发电所需的能量是燃料燃烧所散发的能量，对于燃料的质量要求不高，许多被其他行业淘汰下来的劣质燃料也可以投入使用，因此，生物质发电历来就有变废为宝的说法。

其二，生物质发电足够稳定，不需要地区与环境的限制，只要能够保证燃料的充足，生物质发电厂就能够按时按量发电。

但是，生物质发电的处境却也不容乐观。作为一个刚刚起步的行业，生物质发电并没有能力完成自负盈亏。不仅如此，生物质发电在更多意义上属于福利发电，这一属性决定了它很难独自完成资金的回笼，更多时候，生物质发电的资金回流靠的是政府的资金补贴。但是，由于整改原因，政府的补贴迟迟不能到位，巨大的资金缺口使得诸多电厂纷纷倒闭。

一、对农林生物质发电项目实行标杆上网电价政策。未采用招标确定投资人的新建农林生物质发电项目，统一执行标杆上网电价每千瓦时0.75元(含税，下同)。通过招标确定投资人的，上网电价按中标确定的价格执行，但不得高于全国农林生物质发电标杆上网电价。

二、已核准的农林生物质发电项目(招标项目除外)，上网电价低于上述标准的，上调至每千瓦时0.75元；高于上述标准的国家核准的生物质发电项目仍执行原电价标准。

三、农林生物质发电上网电价在当地脱硫燃煤机组标杆上网电价以内的部分，由当地省级电网企业负担；高出部分，通过全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。脱硫燃煤机组标杆上网电价调整后，农林生物质发电价格中由当地电网企业负担的部分要相应调整。

四、农林生物质发电企业和电网企业要真实、完整地记载和保存项目上网交易电量、价格和补贴金额等资料，接受有关部门监督检查。各级价格主管部门要加强对农林生物质上网电价执行情况和电价附加补贴结算情况的监管，确保电价政策执行到位。

具体价格看各地的政府支持以及扶持力度了。

生物质的应用包括大量至关重要的而且常常可以反映政策的内容，包括能源、环境、农业、全球贸易、交通运输和土地使用规划等，这些内容极为复杂。生物质是极为丰富且有多种用途的可再生资源，目前占全球初级能源供应12%的份额，也占到了欧洲共同体初级能源供应的4%。各种假设与预测表明，2030—2050年，生物质在全球能源需求中将会达到15%～35%的比重。到2030年，欧洲共同体的初级生物能源潜力总量将达2.5亿～2.9亿吨石油当量，而在2003年，仅为0.69亿吨石油当量。

生物质燃料生产可能的途径

然而，如果没有任何补贴，生物质往往会无法与今天广泛使用的用于发电或汽车燃料的化石燃料竞争。但是，这种缺憾可能会变得并不重要，在能源供给中，生物质将会具有更大的潜能。

用生物质作为一种能量资源是自然碳循环的一部分，因为燃烧时释放到大气层中的二氧化碳量基本上等于在光合作用光合作用是指在生物体内从光能转化为化学能的一系列酶—催化剂过程。它的初始物质是二氧化碳和水，能量来源是光（电磁、辐射）；而终端产物是氧（含有能量的）和碳水化合物，如蔗糖、葡萄糖、淀粉。这一过程是可以论证的最重要的生物化学途径，因为地球上所有的生物都直接或间接地依靠这种作用。这是一种发生在较高等植物、藻类以及细菌（如蓝藻）体内的一种复杂的过程。中被生物质所吸收的量。培育和转化生物质给料（指供送入机器或加工厂的原料）的非能源密集型加工技术具有一种二氧化碳平衡功能。生物质可以提供的能源形式包括热量、电力、气体的，液体的或固体的加热燃料和汽车燃料。三种主要的生物质能转化加工技术为：（1）热化学技术，如燃烧、热解和汽化；（2）生物技术，如发酵和酶的水解；（3）油脂化学技术，如植物油和动物脂肪的炼制。

从广义上讲，生物燃料（可以培育或栽培的称为“农业燃料”）定义为由源自死亡不久的生物体（绝大部分为植物）构成的固体、液体或气体燃料。据此，可以与化石燃料区别开来，后者源自死亡已久的生物质。从理论上讲，生物燃料可以产自任何（生物学的）碳源。最常见的植物都是具有能够俘获太阳能的光合作用的植物。许多不同的植物和源自植物的物质都可被用于生物燃料的制造。生物燃料的应用已经遍布全球，在欧洲、亚洲和美洲的生物燃料工业正在蓬勃发展，最常见的用途是车用液体燃料。所以，可再生的生物燃料的使用可以减少人们对石油的依赖性并提高能源的安全性。生物燃料的生产与使用的各种当代的要素有缓解石油价格的压力、食品与燃料之争、碳排放的水平、可持续性生物燃料生产、森林的滥伐与土壤流失的影响、人权方面的内容、减少贫困的潜力、生物燃料价格、能源的平衡与效率以及集中于分散生产的模式等。

最大的技术挑战之一，就是研发一些用特殊手段将生物质能转化为可供车用的液态燃料的方式。为达此目的，有两种最常用的战略：（1）增加糖类作物（甘蔗、甜菜、甜高粱等）或淀粉（玉米、谷物等）的产量，然后将其做发酵处理，生成乙醇（酒精）；（2）增加那些能够（自然地）生产油脂的植物，如油棕榈树、大豆或藻类的产量。当这些油料被加热时，它们的黏度就会下降，这样就可以在柴油发动机内进行直接燃烧，也可以将这些油经过化学处理后产生燃料（如生物柴油）；木材和木材的副产品可以被转化为生物燃料，如木（煤）气、甲醇或乙醇燃料。

从2006年的石油价格来看，一些生物燃料已经具备了竞争力（参见下表），如果石油价格长期保持高位的话，研究与开发工作将会使更多的生物燃料投入使用。随着人们对农作物关注的增加，有三种植物都可供利用：草、树木和藻类。草和树生长在干燥的土地上，但加工处理工艺比较复杂。目前的观点是将树的所有生物质（特别是由树的细胞壁构成的纤维素）转化为燃料。

与油类和油类产品价格相比的生物燃料价格

发展中国家的生物燃料

许多发展中国家都在建立自己的生物燃料工业。这些国家拥有极为丰富的生物质资源，而随着人们对生物质和生物燃料需求量的增加，生物质正在变得更有价值。世界各地的生物燃料开发的进度不尽相同，印度和中国等国正在大力发展生物乙醇和生物柴油技术。印度正在扩大麻风树属的种植，这是一种可用于生产生物柴油的产油作物。印度的糖酒精研究的目标是在车用燃料中达到5%的份额。中国是一个重要的生物乙醇生产国。开发生物燃料的成本也是非常高昂的。在发展中国家，生物质能可以为生活在农村的人们提供加热和做饭的燃料。牲畜的粪便和农作物的残余物常常被用作燃料。国际能源署的数据表明，在发展中国家初始能源中约30%是由生物质提供的。全球20多亿人用生物燃料作为他们的初始能源来源，用于户内做饭的生物燃料的使用往往会产生健康问题和污染。据国际能源署2006年的《世界能源展望》，生物质燃料使用时不通风现象已经造成了全球130万人的死亡。解决这一问题的方法是改进炉灶和使用替代燃料。然而，燃料具有对生物（尤其是人）的伤害性，而可替代燃料则又过于昂贵。从1980年或更早以来，人们就开始设计生产出极低成本、较高燃烧效率且低污染的生物质能灶具。

“生物燃料的生产一直颇受质疑，因为生物燃料的生产肯定会提高农作物的价格，进而从整体上影响食品安全！”

问题在于教育与分配的缺乏、腐败横生以及外国的投资过少等。在没有帮助或资助（如小额信贷）的情况下，发展中国家的人们往往不能解决这些问题。一些组织，如中间技术开发集团（Intermediate Technology Development Group）的工作就是为那些无法得到生物燃料的人们建立使用这种燃料和替代燃料的设施。

目前生物燃料生产与使用的问题。人们认为生物燃料的优点在于：减少温室气体的排放，减少化石燃料的使用，增加国家能源的安全性，加快了农村的发展并为未来提供可持续性能源。生物燃料的局限性在于：生物燃料生产的原材料必须迅速得到补充，而且必须对生物燃料的生产过程进行创新性设计和不断补充，这样方能以最低的价格获得最多的燃料，而且能够获得最大的环境效益。广义而言，第一代生物燃料的生产加工仅能为我们提供极少的份额，造成这种现象的原因如下所述。第二代加工技术能够为我们提供更多的生物燃料和更好的环境效益，但其加工技术的主要障碍是投资成本：预计建立第二代生物燃料生产加工的成本高达5亿欧元。目前，关于生物燃料的有利与不利之间的争议时常出现。政治学家和大型企业正在推动以农作物为原料的乙醇生物燃料的进程，并以此为石油的替代品。实际上，这一措施正在加速全球粮食价格的飞速上涨，使得亚马孙河流域的丛林被毁灭，并使全球变暖加剧。

石油价格的调节

生物燃料使用的全球安全意义。如果石油需求量的增加未被抑制，则会使石油消费国更易受到伤害，严重时会使石油供给中断并会导致油价剧烈波动。有报道表明，生物燃料可能终有一天会成为一种可替代能源，但是，生物燃料的使用对全球能源安全的意义，经济的、环境的和公共健康的意义还有待于进一步评估。经济学家不同意生物燃料生产规模的扩大会影响石油价格的说法。在交易市场上，如果不使用生物燃料的话，石油价格将会比目前的还要高15%，汽油价格也会高出25%。可替代能源的有序供给将有助于平抑汽油价格。生物燃料的使用规模受到了极大的限制，而且成本昂贵，这使得它的价格与石油价格之间存在着极大的差异，由于这种能源成本的基本要素之一就是食品的价格，所以生物燃料的生产也代表着对食品价格的调节作用。

“来源于植物的生物燃料转化为能量，从本质上讲是植物通过光合作用获得的太阳能的再利用。太阳与可用能（与总量的换算）转化效率比较表明，太阳能发电板的能量效率是谷物乙醇的100倍，是最好的生物燃料的10倍之多。”

上涨的食品价格——“食品与燃料”之争。这是一个引起全球争论的话题。对此，美国国家谷物生产者联合会（National Corn Growers Association）就认为生物燃料并不是主要原因。一些人认为，问题在于政府对生物燃料支持的结果。另一些人则认为，原因在于石油价格的上涨。食品价格上涨的影响对于较贫穷的国家尤甚。在一些国家中，冻结生物燃料生产的呼声高涨，那里的人们认为生物燃料不应与食品生产展开竞争，更不能“人口夺食”！生物燃料生产所追求的目的应该在于不会影响到1亿多目前因食品价格上涨而处于危险边缘的人们的生活。

能源效率在物理学与工程学，包括机械与电子工程学中，能量效率是一个量纲一级量，其值介于0到1之间，当用100相乘时，以百分比表示。在一个处理过程中的能量效率以eta表示，其定义为：效率η=输出／输入，式中输出为机械工作的量（以瓦计），或是处理工程中释放出来的能量（以焦耳计），而输入则指输入供加工处理所使用的能量或工作量。根据能量转换原理，在一个密闭体系内的能量效率永远不会超过100%。与生物燃料的能源平衡。用原材料进行生物燃料的生产需要能量（如农作物的种植、最终产品的转化与运输以及化肥、灭草剂和杀真菌剂的生产与使用），而且也会对环境产生影响。生物燃料的能量平衡是由燃料生产过程中所输入的能量与它在汽车发电机内燃烧时所释放出能量的比较，这会因辅料和预计的使用方式而变化。从向日葵籽生产出来的生物柴油可以产生0.46倍于化石燃料的输出效率；从大豆产生的生物柴油所产生的输出效率则可达化石燃料的3.2倍。与从石油炼制的汽油和柴油的输出效率相比，生物柴油分别是前者的0.805倍，后者的0.84倍。

对于生物燃料来说，生产每英热单位的能量所需输入的能量要大于化石燃料：石油可以用泵从地下抽到地面，而且其能量效率要高于生物燃料。然而，这并不是一个用石油取代生物燃料的必需条件，而使用生物燃料也并不会对环境产生影响。人们已经进行了关于生物燃料生产能源平衡计算方面的研究，结果显示，因所采用的生物质和生产地点不同将会导致能源平衡的极大差异。生物燃料生产的生命周期评估表明，在某些条件下，生物燃料的生产仅仅限制了能量的储存和温室气体的排放。化肥输入和远距离的生物质运输能够减少温室效应气体（GHG）的储存。

人们可以设计生物燃料生产工厂的位置，以便尽量减少所需运输的距离，建立农业管理制度，以限制用于生物生产所使用的化肥量。一项关于欧洲温室气体排放的研究发现，用农作物种子（如欧洲油菜籽）所制成的生物柴油的“油井—车轮”（WTW）CO2排放量可能几乎与从化石燃料制取的柴油的CO2排放量相当。这表明一个简单的结果：产自淀粉类农作物的生物乙醇所产生的CO2排放量几乎与产自化石燃料的汽油的一样多。这项研究表明，第二代生物燃料具有低CO2排放量的特点。其他独立的LCA研究表明，同等当量的生物燃料与化石燃料相比，前者的CO2排放量是后者的50%左右。如果使用了第二代生物燃料生产技术或者减少化肥的生产，则可以减少80%～90%的CO2排放量。通过使用副产品提供热量（如用甘蔗渣生产乙醇），温室效应气体的排放量还将下降。

具有相互依存作用的植物的搭配能够提高效率。一个实例就是利用来自工业产生的废热进行乙醇的生产，然后进行冷却和循环，用于替代能够使大气升温的水热蒸发。

水力能由流动的水体产生的能量。

水力能或水动力能是活动着的水产生的力或能量。它可以被聚集起来供人类使用。在进行大规模的商业用电之前，水力能被用于灌溉和多种机械，如水磨坊、纺织机械的运转、锯木厂等。在一个工厂（作坊）里，可以通过下落的水产生压缩空气，然后利用这种压缩空气去推动远离水源的机械运行。

水力能的利用已有数百年的历史。在印度，建起了水轮机和水磨坊；在罗马帝国，人们用水力机械磨面粉，还用于锯开木材和石料。从蓄水池内释放出的水波浪能被用于提取金属矿——这就是所谓的“水清洗（矿石）法”。水清洗法在中世纪的英国得到了广泛的应用，后来的人们用此法萃取铅和锌。再后来，该法演化为水力选矿法，广泛应用于美国加利福尼亚州的黄金矿的淘选工艺中。在中国和其他远东地区，人们用水力作为“水轮机”，将水从地下抽到地表，引入灌溉的水渠中去。19世纪30年代是世界上运河的修筑高峰期，人们利用一种倾斜面的铁路借助水的能量在陡峭的上坡、下坡上拉动河里的驳船行驶。直接的机械能传递需要利用当地的瀑布，如19世纪后半叶，在美国密西西比河的圣安东尼（Saint Anthony）瀑布，水的落差可达50英尺，人们在那里建起了许多代客加工的磨坊，这些磨坊的建立促进了明尼阿波利斯（美国明尼苏达州东南部城市）的发展。水力能的利用也呈现网状发展，利用多条管线从源头将具有压力的液体（如泵）输往终端用户，以供机械的运行。如今，水力能的最大用途就是发电，它可以使人们用上来自水力的廉价能量。