生物能源的前景有沒有被高估？

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沒有被高估。若想要拿生物能源全部代替化石能源顯然是不現實的，但是生物能源可以成為能源結構的一部分。
事實上，幾千年前甚至幾萬幾十萬年前，人類就開始利用生物質能源——燃燒木材取暖、做飯等。當前生物質能源研究方向很火，主要研究方向是生物能源液體化——生產乙醇、丁醇等液體燃料。當然，也有研究利用生物質生產固體顆粒燃料——方便高效率地燃燒生物質，以及研究生物質氣化技術，以生產類似天然氣的氣體。
利用糧食等生產第1代燃料乙醇是不可持續的，這在研究界是公認的。我認為如果在糧食產量足夠多的情況下，不給予補貼也能盈利的情況下，適當、合理地建幾個糧食乙醇工廠是可以考慮的。1.5代乙醇的原料是木薯、菊芋和甜高粱等，認真探討的話其實也是不可持續的，中糧在廣西北海的年產20萬噸的木薯乙醇工廠就是因為收購木薯使得木薯價格急劇上漲，導致工廠停工。最具有前景的是木質纖維素能源，即以秸稈、林業廢棄物和能源植物等木質纖維素原料生產的生物質能源。
當前利用木質纖維素原料生產生物能源如纖維素乙醇等，在技術上是完全沒有問題的，主要是成本問題。在原料預處理、發酵等過程中會消耗大量能源，能源凈輸出量（轉化為生物能源後的熱量值減去轉化過程中投入的熱量值）不高甚至可能為負的，因此難以盈利。個人認為，如果未來生物質預處理技術和纖維素酶技術有重大突破的話，生物能源前景必定無線廣闊。預處理技術必須在預處理能耗上有重大突破，必須要降低次過程中的能耗，同時減少有毒物質的產生。纖維素酶的生產效率和酶解效率必須要提高，必須得在短時間能夠把纖維素水解為單糖或者寡聚糖，結合預處理技術，把發酵周期縮短在3天內，這樣才能降低生產周期，降低發酵過程中的能耗。當然，篩選穩定高效的葡萄糖和木糖共發酵的菌株也很重要，能提高最終乙醇的濃度，降低蒸餾成本。
發展生物能源必須跳出生物能源這個圈。可以利用纖維素生產乙醇，利用半纖維素生產木糖、寡聚木糖（保健品）和木糖醇。龍力集團就是利用玉米芯中的半纖維素生產寡聚糖和木糖醇，以此平攤纖維素乙醇的成本。如同@
亓龍所說，生物基產品的前景是無限的。生產纖維素燃料後剩下的木質素具有巨大的前景，木質素中含有很多化工生產過程中所需的中間產品，而且價值很高，若能加以提純和利用，企業必定能獲得巨大的收益。當前木質素主要用來作為鍋爐的燃料，為整個轉化過程提供能量，或者作為工廠附加發電廠的原料。整個生物能源產業集中了機械製造、生物工程、發酵工程等多個學科和行業，一旦做成了，就會產生一家或者幾家如同BAT一樣規模的工業巨頭公司，產業涉及鋼鐵、預處理設備製造、鍋爐製造、發酵罐製造、發電廠、蒸餾設備製造、化學試劑、酶製劑、微生物開發、能源、保健品、食品、物流（秸稈收集運輸）等。以轉化技術為基點，逐漸發展壯大，收購上游相關設備製造的公司，拓展下游產品的銷售渠道和業務範圍。
附幾個國內外纖維素乙醇產業化現狀的例子：
國外：
2013年，義大利建成了全球首家纖維素乙醇商業化工廠並投產，由義大利MG基團和諾維信基團合作建成，預計年產量7500萬升。（http://www.biotech.org.cn/information/112683）
2014年9月，荷蘭皇家帝斯曼集團和美國POET公司合資建成了POET-DSM先進生物燃料有限公司並投產，該公司為美國第一家商業化的纖維素乙醇公司，年產2000萬加侖乙醇。（http://www.biotech.org.cn/information/123319）
2014年10月，西班牙Abengoa公司在美國建成了美國第二家商業化纖維素乙醇公司並投產，年產量2500萬加侖。（http://www.biotech.org.cn/information/124366）
2015年1月，荷蘭殼牌旗下合資公司，巴西最大乙醇生產商Raízen周日宣布，計劃投資近10億美元擴充纖維素乙醇產能。（http://info.plas.hc360.com/2015/01/080926472963.shtml）
國內：
2014年4月，有報道說吉林松原石化園區於2014年4月完成2萬噸年纖維素乙醇生產線投產，但並沒有發現更詳細的信息和後續報道。（http://futures.hexun.com/2014-09-26/168875592.html）
2014年8月，有報道稱，中石化已經完成了年產5萬噸纖維素制乙醇工藝包開發，申請專利40件、授權28件，全套技術均具有自主知識產權。（http://www.biotech.org.cn/information/122555）

2014年9月，報道稱，龍力生物擁有6萬噸二代纖維燃料乙醇生產線。此外，在禹城本部建設20噸玉米秸稈綜合利用項目，以玉米秸稈為原料，年產無水乙醇3萬噸，在黑龍江龍江縣建設40萬噸秸稈綜合利用項目，以玉米秸稈為原料，年產無水乙醇6萬噸。（http://money.163.com/14/0918/11/A6E0QM8500253B0H.html）
2014年9月，由中國科學院過程工程研究所與吉林省松原市石化園區的公司合作完成的「萬噸級秸稈酶解發酵丁醇產業化技術」和「萬噸級秸稈酶解發酵乙醇產業化技術」項目，分別於2014年5月和8月通過了中國科學院長春分院組織的技術成果鑒定。（http://www.biotech.org.cn/information/123504）
2014年10月，有報道稱，中糧集團等已聯手開發出適用於玉米秸稈等多種生物質原料的全套纖維素制乙醇5萬噸級工藝包，中糧生化能源（肇東）有限公司採用該工藝包建設的5萬噸/年纖維素乙醇示範生產線將於年底開工啟建，該裝置將是國內第一套5萬噸級纖維素乙醇工業規模裝置。（http://info.pcrm.hc360.com/2014/10/141031377005.shtml）

註：轉載本文必須經過本人的同意。

謝 @袁霖邀；
這幾天專門找跟老師和朋友們又討論了一下，基本的結論是這樣的：
這事不能一概而論
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先來看一張圖

這位技藝嫻熟的挖掘機君在擼什麼呢？

這位技藝嫻熟的挖掘機君在擼什麼呢？
如果參觀馬來西亞的棕油巴，圖片中的這種事情是非常常見的，冒著青煙的挖掘機正在孜孜不倦地清理著棕櫚空果串——什麼叫空果串（EFB，empty fruit butches）呢，其實就類似與我們吃完一串葡萄剩下來的一堆梗，棕櫚果脫落後就是空果串。
空果串的產量非常龐大，其乾重大約與果重相當，由於棕櫚油第一步打果工藝是要先泡煮的，所以新出鍋的空果串都是濕漉漉的，重量就比乾重大多了。這種副產品在棕油的生產地來說，已經讓棕油巴的園主們頭疼不已。。。怎麼的呢？一是這東西濕乎乎地沒法當柴燒，馬來西亞和印尼這些產油大國空氣潮濕的日子多，這東西根本幹不了，只能堆著；二是一旦下雨，雨水就跟過了一遍EFB的色譜柱一樣，萃取出來各種含氮硫磷的水溶物，流的滿地都是，然後散發出來一陣濃郁的氣味，周圍的居民就開始向環保部門舉報了。
不少當地的應用研究機構都在設計綜合處理EFB的方案，比如MPOB，馬來西亞棕油總署就有一些EFB還田施肥的技術。到目前為止，如果去馬來西亞參觀那些樣板廠，專家們一定會給遊客們描述一個非常光明的前景，但如果真的實際去棕櫚園，就可以發現這根本不實際。棕櫚種植園的面積覆蓋範圍極廣，個人見過最大的連片棕櫚園有三萬公頃（300平方公里），所以棕櫚園裡那些菲律賓尼泊爾柬埔寨等地的工人們都是開著車去摘果子的，EFB是粗纖維，肥力又不高，堆得哪兒哪兒都是，最後工人們別說摘果子了，開車都費勁，而且施肥工人通常是女工，使用EFB有機肥意味著更大的施肥量，對體力也是很大的挑戰。
所以，沒辦法了，很多棕油巴就是這麼看著EFB慢慢地長了起來，開始跟墳頭一樣，後來就跟秦始皇陵似的了；還有的棕油巴貼錢給送原料的司機，卸完一車果子拉走一車EFB，找個沒人的地方一倒，環保部門也抓不到。
要是現在弄個成熟的技術跟這些棕油大亨們吹個牛，把他們的EFB全部轉化成生物質能源，您猜他們會怎麼想？反正我是覺得，把我們手上的技術搞好，我可以不靠身體就能找到乾爹。
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那麼生物質新能源有沒有被高估呢？
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首先取決於觀察者的角度。
正如 @龍文章所說的，化石能源其實還有很多，自打我記事的時候就聽說因為石油快用完了，伊拉克去打科威特了，但是這一晃又是二十多年了，石油非但沒用完，探明量增加沒增加先不糾結，老美的頁岩油技術又把整個能源局面徹底攪亂了。只是在地球最表面一層幾千米鑽孔的人類到目前為止根本弄不清楚地底下到底還埋了多少化石能源，也弄不清楚將來還會有什麼技術出現，所以如果說，因為化石能源面臨枯竭，生物質能源可以接力，這樣的說法顯然是高估了。
但是，如果從廢物利用的角度來說，生物質新能源的前景還遠沒有被發掘。就說EFB的問題吧，相關的轉化技術層出不窮，比如最簡單的技術方案是針對其含水量高的問題，採用高壓壓制的方式脫水成型，壓制好的EFB餅就可以用來燃燒了。但這一產品不像棕油渣（將棕油果榨完油之後得到的副產品，其中還有殘餘的油脂）熱值那麼高，工業用途很有限。採用傳統方法制沼氣的方法也有被嘗試，不過效果也不理想。所以直到現在，大多數棕油巴仍然只能用傳送帶把EFB一個個地送到廢物山上，還得雇個某翔的畢業生把挖掘機開上去，像上面圖上那樣去平整。那麼，從這個角度來說，生物質新能源技術的潛力實在還大得很。
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其次取決於不同的技術。
看到@王小衛的答案中很詳細地描述了生物質乙醇的產業實況，也表達了對這一技術的擔憂。實際上這也是大多數業內人士都在關注的問題，那就是用糧食（主要是玉米和木薯）來解決能源問題真的很靠譜嗎？
玉米制酒精的技術如果持續發展，那麼必然會產生新的糧食問題。美國適合種植玉米的面積大，人口又少，機械化程度還高，所以這個問題對他們而言不算太嚴重，只需要在生產過程中進行適當的補貼，就可以把玉米酒精的工業培育起來。這些年中國也是有樣學樣，用補貼的方式發展了這一技術，乙醇的產量在不到十年的時間裡翻了好幾倍。但就在我們總量尚不及美國的十分之一時，糧食問題就開始爆發出來了，國內找不到地方種糧食了，玉米也開始凈進口了。這個過程每每會讓我想起《文明4》里的玩法，人口小於5的時候，隨便放棄個農場換成山頭或者乾脆養個工程師什麼的都不叫事兒，但要是人口都20了，放棄個農場試試？所以，採用玉米生產乙醇的工業技術解決能源問題，對於現階段的中國來說是有高估風險的。
但是生物質新能源的技術並不只是這一項，其他的技術也很多。諾維信目前在重點推的纖維素制乙醇技術，就可以繞開糧食的問題，採用秸稈來獲取乙醇，當然也可以順手把EFB的問題解決了。但是，這個技術的問題在於，酶實在太貴，這種方法生產乙醇的成本比用玉米作原料還高，所以很難工業化。到目前為止，中國這一技術的產能有數萬噸，多數都是地方政府主導並支持的產業，實際開動的基本沒有，因為賠本的生意誰也不會做，安裝生產線的目的就是為了拿補貼。但是，我們認為這一技術目前還是被低估了，成本高的問題是暫時的，諾維信通過壟斷技術可以保持高收益，但技術是有期限的，專利保護20年後模仿者便可以跟進，促使成本的下降。從目前的重視程度來講，這一技術被關注得還比較有限，但遍地都是的秸稈還有各種農業廢棄物，甚至生活垃圾等等，都有可能採用這一技術來化腐朽為神奇，顯然沒有被高估。
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再次，高估與否也取決於不同人群。
如果您是投資人，很可能認為生物質新能源被高估。
如果您是從業者，那麼很可能認為這一技術被低估。
這其實就是買賣雙方的關係，買的人總覺得自己買貴了，賣的人卻覺得是在清倉甩賣。
造成這個結果的根本因素是需求與市場的不匹配。有需求便會有市場不假，但並不是說有多大的需求就有多大的市場。八十年代的中國汽車市場不大，不是說人們就不需要，而是需要也買不起；那麼多明星吸大麻，由此帶來的示範性作用也不會讓大麻市場變得很大，因為違法；在北京，京A牌照可以在四環裡面行駛，我們這種騎著京B牌的做夢都想弄個京A的，但這也只是造成一張京A黃牌的轉手價躥到七八萬，市場還是有限，因為總數就那麼幾千個。總之，很多原因都會限制需求轉化為市場，大多數投資商都認為，對能源的需求會促進太陽能、氫能、風能的發展，而未必會轉化為生物能的市場，從我們已經接觸過的投資商來說，這種傾向是十分明顯的。前幾年的光伏過山車也顯示了資本在這方面的選擇性，即使光伏遭遇了這麼大危機，不少投資商也仍然持樂觀態度。但實際上，不少投資人在這個過程中存在著一個思維局限——光伏的前景好不代表生物質新能源的前景就黯淡，未來的能源格局多元化的可能性更大。早些年，煤炭時代的工業能源幾乎全部依賴煤，如今的石油雖然勢力很大，也沒見水電、核電就不能發展。
反過來說，從業者往往會希望將來能源問題都用自己的技術解決，心態放得高了，自然覺得社會上對於這一技術是低估了。
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最後要說的一個問題就是，沒有突發事件，此刻這一技術被高估還是低估的問題根本無從談起。
先問一個問題：明天人民幣對美元的匯率是漲還是跌？
我相信樣本放到足夠大，這個問題的答案應該是一半一半。
假如說一天太短，那麼我們回顧一下，一年前烏克蘭危機爆發前，有多少專業機構準確預判了盧布這一年的匯率變化問題？
但是，假如今天晚上，央行突然宣布，說是一年期利率下調到0.25%，或者IS突然爆發，佔領了中東50%的油井，對於明天人民幣匯率的問題，相信稍微有點經濟背景的人都會有著準確的判斷。
生物質新能源有沒有被高估的話題，看似技術問題，但本質上還是經濟問題。經濟學不同於自然科學，其趨勢是要考慮人為因素才能判斷的，就算是自然科學範疇，有些事情也少不了人的因素，比如對地球變暖的研究。所以，這個問題就如同問黃金在300塊錢一克是貴了還是賤了一樣，沒法給出準確的回答，很多突發事件都會帶來一些連帶的影響，我個人甚至覺得，如果不是前兩年的光伏雙反危機，政府和資本恐怕都不會感覺瘋狂擴張光伏技術有什麼不妥，各地光伏站併網或許也能夠在這一潮流下實現，大概現在都沒什麼人會專門來關心一下生物質新能源是不是被高估的問題。誠如是，目前生物質能源的發展速度並沒有像幾年前各地上光伏項目那麼腦熱，完全背離了發展規律，暫時談不上高估；但說不定什麼事件就可以完全改變這一路線。

考完final回來填坑啦 @舞美拉，覺得之前寫的有點亂乾脆重寫一下。

目前談到生物能源，雖然來源有很多種（例如玉米、甘蔗、多年生的草類、以及農林業副產品譬如秸稈），但是真正做到大規模商業化生產的目前仍然是美國的玉米和巴西的甘蔗，二者都是把其中的糖發酵轉化為乙醇，技術難度和成本都比較小，也是發展最早目前最成熟的技術，從上世紀七十年代的石油危機就開始了，也叫第一代能源作物。

另外一些提到的，例如多年生的草類（如switchgrass，miscanthus)以及農林業的副產品如秸稈、鋸末之類的（第二代能源作物），都是轉化生物質纖維素為乙醇，難度更大成本也更高。另外還有以藻類為原料的我不熟悉，但是據我所知目前也更只是在理論和試驗的範圍。談到生物能源的前景，那麼就我所了解的以上這兩種生物能源在北美的情況介紹一下。另外聲明，本人是純純的文科生目前念書也是經濟類，對具體生物能源技術尤其是原理和實際操作的理解並不是十分到位，如果有錯誤歡迎大家討論指出。

首先，無圖無真相。下面是1999-2013年美國的玉米乙醇產量。綠線表示的是產量上限，紅線表示的是實際產量。事實上我們可以看出，美國的生物乙醇行業從05年開始進入快速發展時期，但是到了08年名義產量的增長就趨於停滯了，到了11年實際產量也接近了名義產量的上限。

要分析這其中的發展原因，考慮到當前玉米乙醇行業的技術相對比較成熟成本顯著下降空間有限，主要要看原材料和政策這兩個因素。在政策方面，無可否認新能源的發展與政府的強力支持是息息相關的。美國政府對玉米乙醇的政策扶持頂峰在2004年，對於每加侖乙醇的政府補貼為$ 0.51 （之前為$0.4)，而其產量也隨之迎來了高速發展，大量的新工廠得以建立。如下圖所示，如今的玉米乙醇工廠基本覆蓋了所有的美國主要玉米產區（綠點表示工廠，黃色越深則產量越高）。

但是，玉米乙醇的發展始終就是伴隨著爭議的。首先，玉米是主要的糧食作物，大規模的利用玉米作為能源原料會引發糧食價格上漲和短缺。如圖，美國的玉米價格近年來總體成上漲趨勢（其中的兩次價格頂峰來來源於乾旱等自然災害）。

另外，更加重要的一點是，按照生命周期評估(life cycle assessment) 的觀點，很多研究認為玉米乙醇並沒有真正的顯著減少溫室氣體的排放（原因在於在玉米和乙醇的生產製造過程中排放了大量溫室氣體）。從環境保護和減輕氣候變暖的角度，也需要尋找更加高效的能源來源。

以上種種，美國政府對於新能源的扶持於2011年開始轉向了二代能源，取消了對於玉米乙醇的補貼。這也是造成圖一所示玉米乙醇生產趨緩的主要原因。二代能源多以多年生草類或者秸稈等農林業副產品為原料，因此最初並不認為會造成糧食問題。另外，相比玉米和甘蔗等作物，有研究也表明switchgrass等多年生草類能夠提高土壤的碳含量，起到固碳作用減輕溫室氣體效應。目前，其在美國受到了政府的較大扶持，美國環境保護署（EPA)要求到2036年必須生產16億加侖的二代生物能源。如果能夠進一步降低成本，我認為以上目標是能夠實現的（以玉米乙醇作為參照，其產量從2004年的4億加侖到2011的14億加侖也只需要了不到10年時間）。

但是！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
以上這些都並不能夠成為我看好生物能源的理由。首先，作為世界上最大的玉米生產和輸出國，美國在2013年總共生產了140億蒲式耳（原諒我懶得進行單位換算）的玉米。按照美國能源信息署的數據，一蒲式耳玉米能夠生產2.8加侖的乙醇，那麼美國2013年用於生物乙醇生產的玉米占其總產量的34%！那麼我們生產的生物乙醇能夠提供多少消費呢？如下圖所示，原油佔36%，天然氣27%，而可再生能源為10%，而生物能源還只是其中一部分，還有其他如風能太陽能水電等等）。

當前的生物能源主要用於交通運輸，而美國交通運輸佔總能源需求的30%左右。也就是說，把所有的玉米都拿來生產乙醇，也不盡能夠滿足其需求。那麼二代生物能源呢？也許二代能源不構成糧食問題。但是，已經有研究表明，一個容易忽略的問題在於其對間接土地利用類型變化的影響(indirect land use change). 二代能源作物的生產同樣需要大量土地。而如果要依賴二代生物能源提供交通運輸，那麼勢必需要大量的土地種植能源作物。土地哪裡來呢？只能夠擠占現有土地資源。如果是擠佔耕地資源，那麼同樣的糧食問題難以避免；如果擠占林地草地，那麼反而可能引發進一步的環境問題。

進一步，我一直以為生物能源的產生和發展是路徑依賴的一種表現。生物能源的產生起源於上世紀70年代的石油危機。當石油供給不足，第一反應則是尋找石油的替代品。因此，生物乙醇同樣作為液態能源，能夠低成本的來替代石油（可以利用現有的管道系統，加油站，並且可以把乙醇混入汽油如E10, E85)。相比之下，如果需要轉換現有的能源結構，則研發和配套基礎施捨成本是巨大的（例如開發電動汽車和配套的充電站，現在的特斯拉就是在干這個事情，他提供開源技術也是為了促進整個行業的發展從而降低自己高額的基礎設施投入成本，好吧跑偏了）。

但是從長遠的角度，人類歷史上從工業革命之前，到蒸汽機時代，電氣時代，每一次人類社會的跨越式發展，無一不是伴隨著能源技術和利用效率的飛躍。能夠利用的能源來源和效率的上限，終將決定人類文明的發展上限：是星球文明還是星艦文明，還是神級文明（好吧我承認三體看多了我去面壁）。生物能源技術，是現有能源技術的變相延伸，也就註定了其不會是未來可持續發展長遠計劃的一部分。能源的前景必須依賴未來技術的突破：無論是更加安全的核能，還是轉化效率得到提高的太陽能，亦或者更加理想化的高空太陽能或者風能技術。但是我覺得未來，可持續的電能會更加廣泛的替代現有的石化能源。當然，這還需要電池技術的突破。

想到再補充。。。

--------------------------------我是更新的分界線----------------------------------------

監考實在百無聊賴來認真編知乎答案，向active的知乎用戶靠攏。監考手機不能查資料，先憑記憶佔個坑
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這個問題，首先在於「前景」指得是多久。簡短作答，生物能源確實是短期內在技術和經濟可行性上面最適合的石化能源替代品。長期而言，隨著核能，太陽能等技術發展以及電池技術瓶頸的突破，電能應該會成為未來的主流。
（作為北美農經在讀博士，靠生物能源項目拿funding的內心默默流淚有木有…）

生物能源主要值得是以生物糖和生物質為基礎原料，通過發酵等來生產生物燃料包括但不限於生物乙醇（bio-ethanol)，生物柴油（bio-diesel), 生物氣（bio-gas) 甚至通過燃燒來發電。目前最典型和廣泛的就是北美的以玉米為原料以及巴西以甘蔗為原料的生物乙醇。

首先，傳統認為，生物能源的優勢主要在於兩點。其一，經濟可行性；其二，環境保護和可持續性。但是，僅僅以我比較熟悉的北美為例，雖然當前以玉米為原料的生物乙醇行業基本實現了大規模的商業生產，但是是建立在長期的政府補貼以及美國國會支持的一系列政策扶持--（樓主碩士畢業論文第一句話就是，美國國會的能源獨立與安全法案（Energy independence and security act 2007) 通過：到2022年交通行業必須有160億加侖燃料來自可再生能源）。同時，由於玉米本身就是主要糧食作物，這是當前以玉米為原料的乙醇生產的硬傷--2008年經濟危機期間原油價格突破$100，北美的生物能源行業隨之迎來井噴，當年玉米價格隨之上漲三倍。拿汽車與人搶飯吃的邏輯被社會輿論新聞媒體以及一些學術界各種批評。

之後，廠商和學術界的把終點從生物糖（玉米甘蔗）轉向了生物質（秸稈，多年生草本植物如switchgrass-中文翻譯過於奇葩不記得）。然而，儘管多年的研究實踐，目前以生物質為原材料的能源在北美尚未有真正大規模的商業生產。主要受限於成本過高和轉換率低下（這是生物能源的另外一個硬傷！）

另外一個方面，美國主流學術界中，對於生物能源的環境優勢也各執一詞。儘管傳統觀點認為生物能源實現了溫室氣體（CO2，N2O，CH4）的零排放（其能源來源於植物的光合作用而非地底石化能源），但是反對一方的主要的觀點包括，在生物能源的製造過程（種植，化肥的氮排放，收割，運輸，轉化）同樣產生了大量的溫室氣體。同時，在從草原、森林、荒地轉向生物能源的生產過程中，土地利用類型的變化（land use change）同樣會產生大量二氧化碳排放。總而言之，其與石化燃料生產過程中的溫室氣體排放在量的大小上雖然見仁見智，其存在和顯著影響得道學術界的普遍認同。

手機沒電，留坑待填，監考。。

首先必須明確的是，生物質能的轉化方式有兩種：一種是生物化學轉化（bio-chemical)，包括上述提到的由玉米發酵產生酒精（fermentation），由細菌分解生物質產生沼氣（沼氣的主要成分是甲烷），還有之前提到的生物柴油（bio-diesel）的製造；另一種是熱化學轉化（thermal-chemical），傳統的包括三種：高溫氣化（Gasification），熱裂解（pyrolysis），還有水解（solvolysis）。

生物化學轉化，傳統的釀酒工業已經在這方面的技術已經非常成熟了。美國的玉米發酵制酒精，還是巴西的甘蔗製糖，再由糖製作酒精。雖然中國也能大量生產玉米和甘蔗，但從具體的國情看，還是有很大的不同。首先，絕大部分在美國種植的玉米均不是以為人提供食物為目標的，70%以上的玉米是用作牲畜的飼料加工，僅有27%的玉米作為原料最終被加工成酒精。之前，說美國大量將玉米轉化成酒精會影響世界的食品安全其實與事實還是相差甚遠。其實關於玉米制酒精，在中國最為根本的問題，還是耕地問題，因為一旦商業化玉米酒精，就會有大量的耕地被佔用，導致糧食安全受到威脅。當然，在初始階段，美國玉米酒精的使用還是收到政府的補貼的，E85的油要比一般的油（regular）要便宜很多。但現在，一般的玉米酒精生產企業已經能自給自足或者有盈利。因為除了酒精以外，還能有很多附加值很高的產品從製取酒精的工業過程中被分離。玉米酒精工廠大概在2000年左右在國內有示範廠建立，但最終因為糧食問題而不可能長期推廣。而巴西的甘蔗酒精的製造，也有其特色。首先，巴西的氣候非常適宜甘蔗的生長，其次巴西從20世紀初就開始用政策的方式推廣甘蔗酒精作為汽車燃料，Ford的第一款酒精燃料車就是在巴西生產的。雖然經歷20世紀幾次油價的波折，但巴西整個甘蔗制酒精的行業已經非常成熟。這使得巴西甘蔗制酒精的成本非常低，甚至比美國的玉米酒精低。非常有趣，美國為了保護本地的玉米酒精產業，對巴西的甘蔗酒精收有較高的關稅。之前有人說，生物質能被政府補貼，所以高估了，這個邏輯是反的。之前，題主也不是很理解這個問題，玉米酒精的成本現在與石油齊平或者略高於石油，為什麼還需要推廣。其實答案就在巴西的甘蔗制酒精：一個新興的能源產業，剛開始建立時需要較高的成本，這就需要政府的宣傳政策及相關稅收、補貼的介入，一旦產業鏈成型，這種新式的能源具有良好的民眾接受度以及產業能夠實現自我盈利，政府的政策就可以逐步退出。這也就解釋了，為什麼美國政府對玉米酒精產業的補貼和政策扶持力度逐步降低。現在政策逐步從傳統的由穀物或者糖類製造酒精轉向由纖維素製造酒精轉變（cellulosic ethanol），簡單地說，就是將木頭轉化成酒精。現在美國和中國政府都對這方面有政策支持和稅收補貼。與傳統的酒精工業相比，cellulosic ethanol的生產不存在糧食安全方面的擔憂，儘管相關的技術已經非常成熟，但生產成本非常高。不說國內，在美國，已經有好幾家cellulosic ethanol的廠破產，僅有不多的幾家在政府的補助下能勉強維持生產。

熱化學轉化，顧名思義，thermal chemical conversion就是通過用加熱的方法將biomass轉化對應的目標產物。Gasification是在700℃以上，在少氧或者缺氧的環境下，將生物質轉化成可燃燒的氣體（syngas），主要的成分包括一氧化碳，二氧化碳，氫氣，甲烷等短鏈烴類物質。產物可以直接燃燒，也可以通過石油化工工藝將其轉化成石油或者其他目標產物。Pyrolysis的目標產物就是生物油，其中快速熱裂的生物油產率能夠達到原料的60%~70%。與傳統原油相比，生物油的含氧量非常高，導致其熱值較低，有酸性，且粘度較大。需要通過一系列的去氧反應才能得到汽油或者柴油。而水解，則是在水或者的是某種溶劑的幫助下，將生物質分解成小分子，目前比較熱門的研究是如何水解纖維素，將水解的單糖產物進一步通過發酵轉化成酒精等。這三種途徑，現在已經工業化已經成功運行是高溫氣化，與直接燃燒生物質相比，燃燒生物氣，更加清潔衛生。而pyrolysis能夠產生大量的液體生物油。從能源的運輸角度，液體運輸能夠有更大的能源密度並且更易通過現有的石化管道運輸，因而現在研究的熱點在pyrolysis以及如何將pyrolysis產生的生物油改性加工成汽油或者柴油。在這方面，美國具有很大的優勢，因為頁岩氣技術（Fracking）的成熟，使得低成本的氫氣成為可能，生物油的含氧量很高，所以加氫除氧成為現在相對主流油品改性的途徑。而水解技術最大的瓶頸在於：水解反應一般都是高壓下的反應，如何在高壓的情況下，連續送入固體物料。與生物化學轉化相比，熱化學轉化的生產速率更快，前期的設備成本低，但後期產物的升級改造技術仍處於研究或者成本較高。

從原料的角度來看，生物質能在國內很難被推行下去的很大部分原因來源於原料問題。中國的小農經濟下的農業導致很多在集中科學管理農業下的很容易解決的問題非常困難，比如秸稈的收集。秸稈的燃燒在中國是一個很嚴重的空氣污染問題，而在美國，每年大量玉米秸稈的種植直接由秸稈打滾機收割完成，打滾之後，直接由卡車拖入工廠造紙或者進行生物燃料的轉化。而在中國，收割收集秸稈就是個問題。吐個糟，在中國，秸稈對於農民而言並沒有很大的經濟利益，但是一旦你告訴他，這個秸稈我希望收集，他就立刻覺得秸稈是寶，要不就坐地起價，要不就藏著不願意賣。所以這就決定了在中國，僅依靠單一的生物質為原料是不可取的，正如之前回答提到的，很多農業固體廢棄物，城市固體廢棄物都應當被納入生物質能的範疇。因為轉化技術是相似的，如城市固體廢棄物中的塑料可以非常容易地被轉化成drop-in fuel，並且基本不需要任何的油品改性。

從碳排放的角度看，生命周期分析（life cycle analysis or assessment)是最主要的分析工具,當然，生命周期分析本身，由於統計口徑的不同，會得出截然不同的觀點。主流的學術觀點基本對於生物質能的使用能夠減少二氧化碳的排放持有肯定的觀點。隨著技術研究的不斷深入，轉化效率不斷提升，carbon neutral use of bio-energy use is possible。

當今世界的主要能源是以石油為基礎的，單一化的能源使得全球的能源使用始終處於非常危險的狀態。有一個悲觀的論調，有生之年，石油肯定是會被用光的。所以今後能源使用的模式必然是從單一化轉為多元化，從不可再生轉為可再生。不能把雞蛋放在一個籃子里，風能、光伏、生物質能、核能同步發展，這無論對於一個國家還是全球，都是有好處的。但是不能忽略的一點是，生物質能不僅能夠給我們提供能源，還能部分或者全部替代（possible）石油化工給我們提供各種化工材料，這是必須引起注意的。如生物質熱解，能生產大量工業上使用的各類烯烴。同時，由生物質轉化而來的各類bio-composites，諸如bio-plastic（生物基塑料）還有lignin carbon fiber（木質素碳纖維）都成為當今非常前沿的研究熱點。與直接將生物質作為燃料相比，這類產品的附加值更高。

最後回答高估不高估的問題，從物質流的角度看，除卻石油化工，僅有生物質原料能夠提供人類如此龐大的物質需求，所以高估這個問題是沒有意義的。從能源的角度講，生物質能本身就是個技術儲備，為什麼cellulosic ethanol舉步維艱，美國政府還在扶持？其實關於生物質能高估與否的問題，我的professor給了一個很無賴但實際很值得一品的答案：「We just wait to the point: the price of crude oil is so high that people can never afford it。

首先說一下，利益相關，民營企業生物質項目從業人員。
我們單位的生物質投資大約6個億吧，是用來生產生物乙醇的，但是做出來以後核算成本，發現如果沒有國家補貼的話，基本就是賠錢賠死，後來老闆（全國人大代表，連續好幾屆了）在中央活動，最終敗給了中糧集團（這個在龍文章的回答中已經說過了）。從此以後，這個項目只能是殺雞用宰牛刀，每年賠很多錢，現在我們都在擴展原本的項目用途，能挽回一點是一點。
在這裡想說，如果政府層面上對於能源這塊不放開市場，生物質只能停留在概念上，大而不當的國有巨頭會有這麼多的經歷與興趣去取代它原有的利潤增長點么？
原諒我匿名，為老闆惋惜，一把年紀了，每次都想走在時代科技的前沿，卻總是志不如意。

顯然沒有被高估，只不過現有技術不夠完善，不能有效轉化為價值。生物質能源在生產碳基化學品方面有其不可替代性，前景是無限的。

匿了吧。。
上面回答的各位把數據啥的列的都很明顯了。
有些東西可能只是看起來很美。
我就說一個個例。
我所在的公司在某縣有個生物質能電廠。
建廠時考慮到周圍幾個縣都是以農業為主的，農業生產過程中的農業垃圾，例如秸稈、玉米稈之類的數量比較多，不愁燃料。燃料燃燒過後的廢棄物還能拿去做氮肥。而且國家對生物質能發電還有補貼。
結果現在賠的褲子都快沒有了。基本發一度電就賠一度電的錢。
作為當地有名的清潔能源項目和解決就業的項目還不敢停。

原因？
主要原因基本就是當地燃料供應方（主要是當地農民）坐地起價（他們也知道這電廠不想收也得收，沒有燃料就要停機。人總是貪心的啊……禁燒令出台以來這些東西都是堆在地里無法處理的，點火燒了就是重罰，現在有人出運費還按噸付給他們錢他們還嫌給的錢少……），燃料收購價格越來越高，質量越來越差（秸稈啥的都是在水裡泡過才送來，就是為了稱重的時候能多點，還有往裡面摻碎石子和樹枝的，必須再做處理才能進爐）導致利潤越來越小，無力建設配套設施，例如供熱廠氮肥廠等。

所以我認為如果沒有質量穩定的燃料供應，生物質能發電的前景確實……不怎麼好。
試想如果收到的燃料質量低劣，為了保護機組還需要耗費人力物力對燃料進行加工處理，成本進一步增大。

就算能確定收到的燃料都是質量良好的，但是秸稈玉米稈之類的農業垃圾基本都是體積大重量小的，為了增加運輸車輛的空間利用率，需要使用粉碎機或打捆機減小體積。但是有多少農民願意為了電廠收購農業垃圾的那幾個錢去購置粉碎機或打捆機？人家有這個錢也不願意費這個事，還不如用這些錢在自家院子裡面弄個沼氣池，沼氣還能用來燒火做飯洗熱水澡。購置提供破碎機和打捆機的成本可能又得落到電廠身上。

記得以前國際CDM碳交易比較火的時候，生物質能發電這個概念在國內炒的很火。
現在嘛……我覺得至少看上去很美吧……

絕對被高估了！！！！將來是太陽能的天下，關注過光伏的發電的來說下

人類告別石器時代並不是因為沒有石頭了，所以關於能源，研究生物質能源的人總從化石燃料要枯竭來說，其實化石燃料的壽命還很長，只是它造成的污染是人類不能承受的，生物質資源當然是一種選擇，但它的作用在前些年確實被誇大了，上馬很多生物質資源的廠子到現在為數不多了，前些年的政策大力鼓勵，但能源特別是生物質能的應用還存在幾個瓶頸問題，當時操之過急制定的短期發展計劃當然會草草收場，特別是近年，油價下調，這對生物質能來說更是打擊，當然，生物質能肯定需要重視和發展，但在未解決關鍵技術問題之前，應用會受制約，在此期間，如果又更好的化石燃料替代品出現，當然就輪不到，生物質，這種人類應用的最古老的能源大行其道了
生物質能研究小碩獻答

生物能源前景是比較廣闊的，但是在中國不行。僅就生物制油而言，美國、日本的藍藻制油已經進去實驗工廠階段。中國，就是騙子嘛。生物制油的發展是因為戰爭(煤化油也是一樣)。其中後續技術最領先的是美帝，但是應用最廣泛的是巴西。生物質發電個人認為就不要討論了，這是國外已經淘汰的技術，原因大家也都清楚，只有中國人把這個拿來騙錢。為了理解這個問題，簡單地跟大家理清兩個概念:1、農林廢棄物:有人總喜歡拿這個說事，包括國家媒體，總在跟大家灌輸一個思想，霧霾啊！空氣不好啊！農民不懂事又在燒秸桿啊，風向不對搞得城裡都是煙啊！我們要抓緊建設生物質電廠，把這些農林廢棄物集中打包焚燒處理，凈化煙氣排放，以達到提高空氣質量的目的。農民還可以通過賣掉這些農林廢棄物賺筆錢，城裡也不會因為焚燒這些東西影響空氣質量，還可以促進當地經濟發展，多好的事啊！所有的人看到這裡，一百個人有九十個都認為生物質發電是好事，利國利民。實際上呢？同志們想一想，真的有農林廢棄物嗎？？？中國自七十年代末大規模使用化肥以來，土壤酸化，板結的狀況是觸目驚心！簡單地說就是地力虧欠過多！！(此類文章很多，有興趣的同志可以搜搜百度)還是那句老話，中國是個人口大國，第一要務是吃飯問題，中國的土地基本上都是在透支，這個帳總是要還的。現在農業部推行的政策是秸桿還耕，以補償地力，減少或者延緩過多使用化肥所帶來的危害。是吃飯重要還是發電重要？大家自己去理解。還有我們所謂的農林廢棄物實際上在農村都有用途，鋸木頭的鋸末有沒有用？有用，種蘑菇做培養菌可能還少不了它等等;在實際的生產生活中是沒有什麼農林廢棄物的，這是憑想像或者是有目的地生造出來的一個概念！！！！目的就是騙錢嘛。而且焚燒這些所謂的農林廢棄物真的環保嗎？有興趣的同志可以算算物流所消耗的汽油，打包機，粉碎機所消耗的電力，汽油還有這些「農林廢棄物」的熱值損耗(這個熱值損耗算完後，但凡是個正常人都怕是不會搞生物質電廠，但是有人要的到政策和銀行貸款那又不一樣了)把這個帳算下地，什麼生物質電廠綠色環保？還是那句話，騙子嘛。第二點以後有機會再說。手機打字太累。

生科院的全在轉行做data 能源院的都在轉行做軟體還有一地的產品經理
我覺得生物能源如果轉型手遊方嚮應該還是很有前途的

認真的說這玩意兒大規模生產的話首先效率太低其次這年頭人頭太貴第三石油情況還不錯
前途當然有等以後上頭從生物質到機械化搞成熟下頭化工能源弄好配套當然可以搞人造石油嘛
所以說國內現狀確實就是科研搞著使用摸著至於產業化什麼的... 實體經濟都這德行了...

沒有高估，生物能源不是不可以代替化石能源，現階段不可以，比如我們實驗室做的生物柴油，限制因素是成本，計算之後，脂肪酸甲酯成品大概19 .1人民幣/L 。這個當然就划不來了，現階段的做法是，生活柴油和普通混用，可以以任意比例。這生物柴油，尤其是以微藻為原料不會只是生產生物柴油一樣，會和其他高附加值產物一起生產，比如，螺旋藻的藻藍素，A218（實驗室編號）的抗菌物質，A35（實驗室編號）的抗凍蛋白，難度在於很難工業化規模化。現在他的意義在於，提供一個儲備，包括技術儲備，還有一個心裡儲備問題，知道較為短暫未來的發展趨勢，不會迷茫。最後我老闆說過，我們要做的就是踏實做實驗，然後等。

本人做金融的樓上的很多答案都已經把生物質能源本身說得很專業和清楚了前幾個月正好做過一個石油相關的case 對石油行業有個粗淺的了解我就從石油金融的角度簡單說說
第一石油真的快用完了嗎並不是全球探明的石油儲量繼續供給人類使用一百年沒有問題更何況還有沒探明得更多最近因為技術進步新發現的石油儲量越來越多
第二什麼制約了石油以及新能源的開發是成本中東石油開採一桶成本大約在7-8美元這是世界上最低的同時也是產量最大品質最好的所謂品質好就是煉化成本低石油開採出來是需要煉化的煉化本身也可以算作成品油以及石油副產品的成本煉化成本較高的比如像東南亞的高硫石油去硫成本就高英國北海石油成本在10-15美元一桶美國近海石油也差不多加拿大油砂儲量豐富不過因為開採手段運輸成本煉化成本成本高達20-30美元一桶而遠海深海石油本身勘探就因為成功概率的原因費用很高攤下來的成本可能會超過40美元一桶
所以說儲量和價格是息息相關的當時油價格高企時高成本石油就有利潤空間那麼可用石油儲備量就大當石油價格低陷時只有在可盈利成本線以下的油田才會開採可供用石油才有限
那麼和近年來新興能源的關係也很明了了當石油價格足夠低時新興能源就會被擠出市場因為成本太高和高成本石油一樣如果需要保持競爭力世界上絕大多數國家都選擇政府補貼來支持自己國家的新興能源發展只有能源價格足夠高新興能源才有發展的空間過去幾年石油價格高企新興能源就發展得如火如荼現在石油價格不斷破底估計新興能源近期日子不好過
最後石油不僅僅是能源而是整個化工體系的基礎物質來源

通俗來講，單位面積下能量密度太低。

生物質的原料是植物，是植物就是葉綠素太陽能，葉綠素太陽能的轉化效率有多高呢？大概1%左右，註定單位面積下的能源產量低。

晶硅太陽能電池的效率已經普遍15%-17%的年代，每平米年發電量在100度電以上了。你植物一平米一年才能出多少產量，需要多少水，無論怎麼提高能量密度燒熱水汽輪機效率也不過是40%左右還要繼續打折扣，所以必定不划算。

沒被高估，但是有一個競爭對手！
在不遠遠遠遠遠遠遠遠遠遠遠遠遠遠遠遠的將來，化石燃料和核原料都被用完了，生物能源圈和太陽能光電池圈的兩群科學家將會在珠穆朗瑪峰上進行一場千年決戰，你來我往的祭出他們的引言和摘要，決定到底誰的研究能解決人類能源問題。

明明是生物體內的能量非要去轉化到機器體內，不僅費時費力效率還特別低，在我看來目前生物質能源方向都走到了彎路上了。真正生物質能源突破的方向在於研發出以葡萄糖或者脂肪酸為能源的機器。現在的發展完全都是在捨本逐末頂多搞一點小技巧廢物利用，搞不出大突破。
肌肉利用能量的效率完爆所有內燃機。

生物能源前途很好，可惜方向錯了。
生物能源的天地不在農村在城市。生物能源的原材料來源應到城市中去找，而不是農村。在農村搞沼氣的人知道，一個人一天的糞便大約可生產0.2立方米的沼氣，一個家庭一天燒火做飯大約有一個立方米的沼氣就夠了。在農村人口多的家庭，在加上幾頭牲口，搞個沼氣池，用也用不完。城市人口高度集中，糞便加上各種有機垃圾，作為沼氣原料生產沼氣，變廢為寶，減少城市污染，這是一舉兩得的事情。但是幾乎搞生物能源的沒有一個人關注到。
霧霾霧霾霧霾，城市空氣中的氮化物顆粒有多少是從生物降解的氨中生成的?如果你到你家樓頂去一趟，靠近那些像煙囪一樣的透氣口，你就可以感覺到強烈的氨，尿騷尿騷尿騷。
我國城市化人口按50%計算，7億人口光糞便可化作沼氣，每天產出1.4億立方米，相當於增加一個西氣東輸工程。
沼氣就是CH4和天然氣是大致相同的東西。沼氣池副產品氨也是可以利用的東西，化肥化肥化肥。
沼氣技術已經很成熟，我國在農村搞的全世界都出了名。不存在科技攻關的難題，因此科技大牛難得理這個碴。這個事只需要一個工程組織實施，是個政府才辦得成的事。

看了被垃圾包圍的城市，特別是白色污染。個人覺得，提高微生物降解塑料非常有必要。近日，歐盟多個成員國主要塑料生產企業聯合科技界組成的歐洲BIOCLEAN研發團隊，在探索微生物降解塑料技術的可行性方面取得積極進展。該團隊利用有機垃圾堆肥結合微生物降解塑料技術，可大大提高微生物降解效率。要知道，每個海域里都有巨大的渦流垃圾帶，裡面有3.5萬噸塑料（消息來源：2014年出版的《美國國家科學院院刊（Proceedings of the National Academy of Sciences）》），這麼多垃圾被魚吃，然後通過食物鏈又來到我們的餐桌上，想想就感覺到可怕。
2020年我國生物質能源將替代20%石油消費，2020年生物質發電裝機達到3000萬千瓦。
發展生物質產業，要求生物質成為生物化學工程領域的通用工業原料，應該將原料結構、過程轉化和產品特點三者有機聯繫，開發使生物質原料選擇性結構拆分和定向轉化的煉製技術，不僅獲得產品，還實現最低能耗、最佳效率、最大價值的清潔轉化。

現在石油價格那麼低，而且中國發展的模式，完全看不清抬頭之日。現在生物油（bio-oil）喪失了經濟性。必須考慮生物質除能源利用之外的其他利用途徑。

中國目前已經探明的煤炭貯量按照目前的消耗速度還夠中國用至少四百年呢，你們擔心啥呀。生物質做汽油柴油航煤之類的液體燃料成本上划不來，氣化做燃料氣還行，做點小規模的精細化學品也可以。