【生物质能】
225x225px木屑颗粒是用于生物能源生产的生物质的一个例子，通常用于加热目的。225x225px巨芒草是一种多年生草本植物，也可用于生产生物能源。生物质能（Biomass）是指来自最近存活（但现在已经死亡）的生物体的物质，用于生物能源生产。例如，木材、木材残余物、能源作物、农业残余物以及工业和家庭的有机废物。 木材和木材残留物是当今最大的生物质能源。木材可以直接作为燃料使用，或加工成颗粒燃料或其他形式的燃料。其他植物也可以用作燃料，例如玉米、柳枝稷、木犀草和竹子。 主要的废弃物原料是木材废弃物、农业废弃物、城市固体废弃物和制造业废弃物。可以通过不同的方法将原始生物质升级为更高等级的燃料，这些方法大致分为热能、化学或生物化学。
生物能源对气候的影响取决于生物质原料的来源和种植方式。 例如，燃烧木材获取能源会释放二氧化碳；如果被采伐的树木被管理良好的森林中的新树取代，这些排放可以被大大抵消，因为新树会在生长过程中吸收空气中的二氧化碳。 然而，生物能源作物的建立和种植会取代自然生态系统，使土壤退化，并消耗水资源和合成肥料。 p=512 p=162
2020 年，生物质产生了 58 亿焦耳（艾焦）的能量，而原油为 172 亿焦耳，煤炭为 157亿焦耳，天然气产生了 138 亿焦耳，核能产生了 29亿焦耳，水力产生了 16 亿焦耳，风能、太阳能和地热合计产生了 15 亿焦耳 .  现代生物能源中约有86%用于供暖，9%用于运输，5% 用于电力。 全球大部分生物能源都来自森林资源。
国际能源署的 "2050年零排放 "方案要求到2030年淘汰传统生物能源，现代生物能源的份额从2020年的6.6%增加到2030年的13.1%和2050年的18.7%  IPCC （政府间气候变化专门委员会）认为，如果正确实施，生物能源有很大的气候变化缓解潜力。  IPCC 的大部分路径包括 2050 年生物能源的大量贡献（平均为 200 EJ）。 p=B 7.4
== 术语 ==
生物质（在能源生产的背景下）是来自最近的生物体（但现在已经死亡）的物质，用于生物能源生产。在如何定义这种用于能源的生物质方面存在差异，例如，仅来自植物， 或来自植物和藻类， 或来自植物和动物。 用于生物能源的绝大多数生物质确实来自植物。生物能源是一种可再生能源，具有协助减缓气候变化的潜力。
有些人将生物质和生物燃料这两个词交替使用，但现在更多的人认为生物燃料是用于运输的液体或气体燃料，正如美国和欧盟的政府当局所定义的那样。从这个角度来看，生物燃料是生物质的一个子类目。
欧盟联合研究中心将固体生物燃料定义为用于能源的生物来源的原始或加工有机物，如木柴、木片和木屑颗粒。
== 类型和用途 ==
不同类型的生物质用于不同的目的：
* 适合供热或发电但不适合运输的初级生物质来源包括：木材、木材残余物、木屑颗粒、农业残余物、有机废物。
* 被加工成运输燃料的生物质可以来自玉米、甘蔗和大豆。
生物质可分为直接收获用于能源的生物质（初级生物质），或残留物和废物：（二级生物质）。
=== 直接获取生物质作为能源 ===
直接获取用于能源的主要生物质类型是木材、一些粮食作物和所有多年生植物能源作物。全球40亿公顷的森林面积中，有三分之一用于木材生产或其他商业用途， p=4而森林提供了全球所有生物质能源的85%。 在欧盟，森林提供了所有生物质能源的60%， p=3其中木材残留物和废料是最大的来源。 p=75
用作能源的木质生物质通常包括用于传统烹饪和取暖目的的树木和灌木，特别是在发展中国家，全球每年使用25 EJ用于这些目的。 2021d这种做法污染严重。世界卫生组织(WHO) 估计，与烹饪有关的污染每年导致 380 万人死亡。 联合国可持续发展目标7旨在到2030年逐步淘汰传统的烹饪用生物质短周期矮林和短周期森林也直接采伐为能量，提供 4 亿焦耳的能量， 2021d并且被认为是可持续的。据估计，到2050年，这些作物和多年生能源作物有可能每年提供至少25亿焦耳的能源。 2021d
为获取能源而收获的粮食作物包括产糖作物（如甘蔗）、产淀粉作物（如玉米）和产油作物（如油菜籽）。 2022甘蔗是多年生作物，而玉米和油菜籽是一年生作物。产糖和淀粉作物用于制造生物乙醇，产油作物用于制造生物柴油。美国是最大的生物柴油生产国，而欧盟是最大的生物柴油生产国。 p=20-21全球生物乙醇和生物柴油的生产每年分别提供2.2和1.5亿焦耳的能源。用收获的粮食作物制成的生物燃料也被称为 "第一代 "或 "传统 "生物燃料，其排放节省相对较低。
IPCC 估计，全世界有3.2亿至14亿公顷的贫瘠土地适合用于生物能源。
=== 残留物和废物形式的生物质 ===
残留物和废物是主要为非能源目的而收获的生物材料的副产品。最重要的副产品是木材残留物、农业残留物和城市/工业废物：
木材残留物是来自林业作业或木材加工行业的副产品。如果不收集这些残留物并将其用于生物能源，它们就会在林地或垃圾填埋场腐烂（并因此产生排放） name=IRENAprojections-f ，或者在森林或木材加工设施外。 p=7
木屑是木材加工业的残留物。
林业作业的副产品被称为伐木剩余物或森林剩余物，包括树顶、树枝、树桩、受损或垂死或死亡的树木、不规则或弯曲的茎干部分、伐木（为帮助大树生长而清除的小树）以及为减少野火风险而清除的树木。 伐木剩余物的提取水平因地区而异，但人们对使用这种原料的兴趣越来越大， 因为其可持续潜力很大（每年15亿焦耳）。 欧盟森林生物质总量的68%由木茎组成，32%由树桩、树枝和树梢组成。 p=6
木材加工行业的副产品被称为木材加工剩余物，包括切断物、刨花、锯末、树皮和黑液。 木材加工剩余物每年的总能量含量为5.5亿焦耳。 p=20, table 4.2木屑颗粒主要由木材加工残渣制成， name=internationalforests ，总能量为 0.7亿焦耳。 name=woodpellets木屑由多种原料制成， 2020总能量含量为 0.8亿焦耳。 name=woodchips
用于能源的农业残余物的能量含量约为2亿焦耳。 然而，农业残余物有很大的未开发潜力。据估计，全球农业残留物生产中的能源含量为每年78亿焦耳，其中最大的份额来自秸秆（51亿焦耳）。 其他人估计在18至82亿焦耳之间。对农业残留物和废物的利用既是可持续的，又是经济上可行的 9预计到 2030 年将增加到 37 到 66亿焦耳。
城市废物产生了1.4亿焦耳，工业废物产生了为1.1亿焦耳。 2019城市和工业的木材废物也产生了 1.1 亿焦耳。 p=20, table 4.2据估计，木材废料的可持续潜力为 2–10 亿焦耳。 p=2, 21 国际能源署建议在2050年将废物利用量大幅提高到每年45亿焦耳。
== 生物质转化 ==
原始生物质可以通过简单的压制（如木质颗粒），或通过不同的转换（大致分为热能、化学和生化）升级为更好、更实用的燃料。 2022生物质转换可以降低运输成本，因为运输高密度商品更便宜。  53
=== 热转换 ===
热升级产生固体、液体或气体燃料，热量是主要的转换驱动因素。基本的选择是高温分解、热解和气化，这些主要是根据所涉及的化学反应被允许进行的程度来区分。化学反应的进展主要由可用的氧气数量和转化温度控制。
烘焙是一种温和的热解形式，其中有机材料被加热到 400–600 华氏度（200–300 °C) 在无氧至低氧环境中。 pp=171–176 p=12加热过程去除（通过气化）生物质中能量含量最低的部分，而能量含量最高的部分则保留下来。也就是说，大约 30% 的生物质在烘焙过程中转化为气体，而 70% 的生物质通常以压实颗粒或煤球的形式保留下来。这种固体产品耐水、易研磨、无腐蚀性，含有约85%的原始生物质能。 p=72基本上质量部分比能量部分收缩得更多，结果是焙烧生物质的热值显着增加，以至于它可以与用于发电的煤炭（蒸汽/动力煤）竞争。当今最常见的动力煤的能量密度为 22–26 吉焦/吨。 p=13还有其他不太常见的、更多的实验性或专有的热过程可能会带来好处，例如水热升级（有时称为“湿”烘烤）。 水热升级路径可用于低和高水分含量的生物质，例如含水浆料。 pp=473–483
热解需要将有机材料加热到 800–900 华氏度（400–500 °C) 在几乎完全没有氧气的情况下。生物质热解可产生生物油、木炭、甲烷和氢气等燃料。加氢处理用于在催化剂存在的情况下，在升高的温度和压力下用氢气处理生物油（通过快速热解产生），以生产可再生柴油、可再生汽油和可再生喷气燃料。 2021
气化需要将有机材料加热到 1,400–1700 华氏度（800–900 °C)，将受控量的氧气和/或蒸汽注入容器，以产生一氧化碳和富含氢气的气体，称为合成气或合成气。合成气可用作柴油发动机的燃料、供暖以及在燃气轮机中发电。还可以对其进行处理，从气体中分离出氢气，氢气可以燃烧或用于燃料电池。可以使用费-托合成工艺进一步加工合成气以生产液体燃料。 2022 2018
=== 化学转化 ===
一系列化学过程可用于将生物质转化为其他形式，例如生产更适合储存、运输和使用的燃料，或利用过程本身的某些特性。其中许多工艺在很大程度上基于类似的煤基工艺，例如费-托合成。 2011一种称为酯交换的化学转化过程用于将植物油、动物脂肪和油脂转化为脂肪酸甲酯(FAME)，后者用于生产生物柴油。 2022
=== 生化转化 ===
生化过程在自然界中已经发展到分解构成生物质的分子，其中许多可以被利用。在大多数情况下，微生物用于进行转化。这些过程称为厌氧消化、发酵和堆肥。
发酵将生物质转化为生物乙醇，厌氧消化将生物质转化为可再生天然气（沼气）。生物乙醇用作车辆燃料。可再生天然气（也称为沼气或生物甲烷）是在污水处理厂以及乳制品和畜牧业的厌氧消化池中生产的。它也在固体废物填埋场中形成并可能从中捕获。经过适当处理的可再生天然气与化石燃料天然气具有相同的用途。 2022
== 气候影响 ==
生物能源对气候的影响有很大差异，这取决于生物质原料的来源和种植方式。例如，燃烧木材获取能源会释放二氧化碳；如果被采伐的树木被管理良好的森林中的新树取代，这些排放可以被大大抵消，因为新树在生长过程中会吸收空气中的二氧化碳。 然而，生物能源作物的建立和种植会取代自然生态系统，使土壤退化，并消耗水资源和合成肥料。用于燃料的所有木材中约有三分之一是以不可持续的方式收获的。生物能源原料通常需要大量的能源来收获、干燥和运输；这些过程的能源使用可能会排放温室气体。在某些情况下，与使用化石燃料相比，土地利用变化、种植和加工的影响可能导致生物能源的总体碳排放量更高。
将农田用于种植生物质，会导致可用于种植粮食的土地减少。在美国，大约10%的车用汽油已经被以玉米为基础的乙醇所取代，这需要很大一部分收成。在马来西亚和印度尼西亚，为生产生物柴油的棕榈油而砍伐森林，导致了严重的社会和环境影响，因为这些森林是关键的碳汇和不同物种的栖息地。 由于光合作用只捕捉到太阳光中一小部分能量，与其他可再生能源相比，生产一定数量的生物能源需要大量的土地。
第二代生物燃料由非粮食植物或废物生产，减少了与粮食生产的竞争，但可能会产生其他负面影响，包括与保护区和当地空气污染的权衡。相对可持续的生物质来源包括藻类、废物和在不适合粮食生产的土壤上种植的作物。
=== 短期与长期气候效益 ===
关于现代生物能源的气候后果问题，IPCC 指出：“现代生物能源替代品的生命周期温室气体排放量通常低于化石燃料。” p=194因此，大多数 IPCC 的温室气体减排途径都包括大量部署生物能源技术。 p=B 7.4
一些研究小组指出，即使欧洲和北美的森林碳储量在增加，被采伐的树木需要太长的时间来重新生长。来自高回报率和高平价的生物能源需要很长时间才能对缓解气候变化产生影响。因此，他们建议欧盟应该调整其可持续性标准，只有碳回收时间少于10年的可再生能源才被定义为可持续能源，例如，风能、太阳能、来自木材残留物和树木砍伐物的生物质，否则会被烧毁或相对快速地分解，以及来自短轮伐的生物质（SRC）。 p=23, 26, 35
IPCC 指出：“虽然森林中的单个林分可能是源或汇，但森林碳平衡取决于所有林分净平衡的总和。” p=549 IPCC 还指出，唯一普遍适用的碳核算方法是同时考虑管理土地（例如森林景观）的碳排放和碳清除（吸收）的方法。  2.67计算总数时，减去火灾和虫害等自然干扰，剩下的就是人为影响。
IEA Bioenergy 指出，只关注短期会导致长期有效的碳减排变得更加困难，并将对新生物能源技术的投资与对仅在 2030 年后提供减排的其他可再生能源技术的投资进行比较，例如扩大电池制造或发展铁路基础设施。避免森林碳排放的战略带来了短期的缓解效益，但可持续林业活动的长期效益提供了持续的森林产品和能源资源。 p=549
IPCC 的大部分温室气体减排途径都包括大量部署生物能源技术。 p=B 7.4生物能源途径有限或没有导致气候变化加剧或将生物能源的缓解负荷转移到其他部门。 此外，缓解成本增加。
=== 碳核算体系边界 ===
正碳情景可能是 CO 2的净排放者，负碳项目是 CO 2的净吸收者，而碳中和项目平衡排放和吸收。
通常包括替代场景（也称为“参考场景”或“反事实”）以进行比较。备选方案的范围从与现有项目相比只有适度变化的方案，一直到完全不同的方案（即森林保护或“无生物能源”反事实。 ) 通常，情景之间的差异被视为情景的实际碳减排潜力。
用于评估基于森林的生物能源的气候影响的替代系统边界。选项 1（黑色）仅考虑烟囱排放；选项 2（绿色）仅考虑森林碳储量；选项 3（蓝色）考虑生物能源供应链；选项 4（红色）涵盖整个生物经济，包括生物质以外的木材产品。
除了替代方案的选择外，还必须做出其他选择。所谓的“系统边界”决定了哪些碳排放/吸收将被包括在实际计算中，哪些将被排除在外。系统边界包括时间边界、空间边界、效率边界和经济边界。
例如，生物能源的实际碳强度因生物质生产技术和运输距离而异。
==== 时间系统边界 ====
时间边界定义了何时开始和结束碳计数。有时“早期”事件包括在计算中，例如森林在最初收获之前发生的碳吸收。有时“晚期”事件也包括在内，例如由相关基础设施的报废活动引起的排放，例如工厂拆除。由于与项目或情景相关的碳排放和吸收随时间变化，因此净碳排放既可以表示为时间相关（例如沿时间轴移动的曲线），也可以表示为静态值；这显示了在指定时间段内计算的平均排放量。
与时间相关的净排放曲线通常会在开始时显示高排放（如果在收获生物量时开始计数。 ) 或者，可以将起点移回种植事件；在这种情况下，如果没有因土地利用变化而产生的碳债需要偿还，而且越来越多的碳被种植的树木吸收，曲线可能会移动到零以下（进入负碳区域）。然后排放曲线在收获时向上攀升。然后，收获的碳被分配到其他碳池中，曲线随着移动到这些新池中的碳量（Y 轴）以及碳移出池和移出池所需的时间而移动。通过大气返回森林（X 轴）。如上所述，碳回收期是指采伐的碳返回到森林所需的时间，碳平价时间是指两种竞争情景下储存的碳达到相同水平所需的时间。
静态碳排放值是通过计算特定时间段内的平均年净排放量得出的。具体时间段可以是所涉及基础设施的预期寿命（通常用于生命周期评估；LCA）、受巴黎协定启发的政策相关时间范围（例如到 2030 年、2050 年或 2100 年的剩余时间）、 时间跨度基于不同的全球变暖潜能值（GWP；通常为 20 或 100 年）、 name=JRC-2014-45-a或其他时间跨度。在欧盟，量化土地利用变化的净碳影响时使用 20 年的时间跨度。 name=EUR-Lex-2018-AnnexVI-b通常在立法中，静态数字方法优于动态的、时间相关的曲线方法。该数字表示为所谓的“排放因子”（每生产能源单位的净排放量，例如每 GJ 千克 CO 2 e），或者更简单地表示为特定生物能源途径的平均温室气体减排百分比。 name=EUR-Lex-2018-AnnexVI-c欧盟公布的可再生能源指令 (RED) 和其他法律文件中使用的特定生物能源途径的温室气体减排百分比基于生命周期评估 (LCA)。 name=Camia-2018-89-a
==== 空间系统边界 ====
空间边界定义了碳排放/吸收计算的“地理”边界。森林中 CO 2吸收和排放的两个最常见的空间边界是 1.) 沿特定林分的边缘和 2.) 沿整个森林景观的边缘，其中包括许多年龄增加的林分（森林林分被收获和重新种植，一个接一个，有多少年就有多少。 ) 第三种选择是所谓的增加林分水平碳核算方法。研究人员必须决定是关注单个林分、增加的林分数量，还是整个森林景观。 IPCC 推荐景观层面的碳核算。
此外，研究人员必须决定直接/间接土地利用变化产生的排放量是否应包括在计算中。大多数研究人员将直接土地使用变化产生的排放包括在内，例如，为了在那里开展一些农业项目而砍伐森林所造成的排放。包括间接土地利用变化影响更具争议性，因为它们难以准确量化。 其他选择包括定义未来森林可能的空间边界。
==== 效率相关的系统边界 ====
与效率相关的边界定义了不同生物质燃烧途径的一系列燃料替代效率。不同的供应链每提供一个能源单位排放不同数量的碳，不同的燃烧设施将存储在不同燃料中的化学能以不同的效率转化为热能或电能。研究人员必须了解这一点，并为所考虑的不同生物质燃烧路径选择一个现实的效率范围。选定的效率用于计算所谓的“置换因子”——显示生物碳替代化石碳效率的单个数字。  例如，如果以现代燃煤电厂一半的效率燃烧 10 吨碳，则实际上只有 5 吨煤被算作已置换（置换系数 0.5）。
通常，在低效（旧的或小型）燃烧设施中燃烧的燃料比在高效（新的或大型）设施中燃烧的燃料分配的排量系数低，因为必须燃烧更多的燃料（因此释放更多的 CO 2 ）才能产生同样的能量。
置换因子随着生物质燃料和被置换的化石燃料的碳强度而变化。如果或何时生物能源可以实现负排放（例如来自造林、能源草种植园和/或具有碳捕获和储存的生物能源（ BECCS ），  ，或者如果供应链中排放量较高的化石燃料能源开始上线（例如，由于水力压裂法或页岩气的使用增加），置换系数将开始上升。另一方面，如果或当排放量低于化石燃料的新基荷能源开始上线时，排量系数将开始下降。一个位移因子的变化是否被纳入计算，取决于它是否预期发生在相关场景的时间系统边界所覆盖的时间段内。
==== 经济系统边界 ====
经济边界定义了要包括在计算中的市场影响（如果有的话）。市场条件的变化可能导致供应链和森林的碳排放量和吸收量发生或大或小的变化， 例如，为应对需求变化而改变森林面积。宏观经济事件/政策变化会对森林碳储量产生影响。 与间接土地使用变化一样，经济变化可能难以量化，因此一些研究人员更愿意将它们排除在计算之外。
==== 系统边界影响 ====
选择的系统边界对于计算结果非常重要。 当化石碳强度、森林生长率和生物量转化效率增加时，或者当初始森林碳储量和/或采伐水平降低时，计算出更短的投资回收期/平价时间。 p=41, table 2当研究人员选择景观水平而不是林分水平碳核算时，也可以计算出更短的投资回报/平价时间（如果碳核算从收获而不是种植事件开始。 ) 相反，当碳强度、增长率和转化效率降低时，或当初始碳储量和/或收获水平增加时，或研究人员选择林分水平而不是景观水平碳核算时，会计算更长的回报/平价时间。
批评者认为做出了不切实际的系统边界选择， 或者狭窄的系统边界会导致误导性的结论。 其他人则认为，广泛的结果表明存在太多回旋余地，因此计算对政策制定毫无用处。 欧盟的 Join Research Center 同意不同的方法产生不同的结果，但也认为这是可以预料的，因为不同的研究人员有意或无意地选择不同的替代方案/方法作为结果他们关于人与自然最佳关系的伦理理想。可持续性辩论的伦理核心应该由研究人员阐明，而不是隐藏起来。
=== 燃烧点温室气体排放量比较 ===
燃烧时每个产生的能源单位的温室气体排放量取决于燃料中的水分含量、燃料之间的化学差异和转化效率。例如，与一些常见的煤种相比，生物质的水分含量可能更高。在这种情况下，与较干燥的煤相比，木材的更多固有能量必须完全用于蒸发水分，这意味着每单位产生的热量排放的 CO 2量会更高。
与通常大得多的燃煤电厂相比，许多仅使用生物质的燃烧设施相对较小且效率低下。此外，原始生物质（例如木屑）的水分含量可能高于煤（特别是如果煤已经干燥）。在这种情况下，与较干燥的煤相比，木材的更多固有能量必须完全用于蒸发水分，这意味着每单位产生的热量排放的 CO 2量会更高。现代化的燃烧设施可以缓解这种水分问题。
森林生物质平均产生的 CO 2比煤炭多 10-16%。  3然而，关注总排放量忽略了重点，重要的是排放量和吸收量加在一起对气候产生的净影响。  386 3-4IEA Bioenergy 得出的结论是，如果生物质来自可持续管理的森林，那么来自生物质的额外 CO 2 “... 是无关紧要的。”  3
=== 气候影响表示为随时间变化 ===
p=75
使用专为生物能源采伐的北方茎木只会在长期内对气候产生积极影响，而使用木材残渣在中短期内也会对气候产生积极影响。 name=jrc-2014-75-b
当最现实的非生物能源情景是传统林业情景时，会产生较短的碳回收期/平价时间，其中收获“好”木茎用于木材生产，并将残留物燃烧或留在森林或垃圾填埋场中。此类残留物的收集提供了“无论如何都会将其碳（通过腐烂或燃烧）释放回大气中的材料（随着时间跨度由生物群落的腐烂率定义）。” 换句话说，投资回收期和平价时间取决于衰减速度。衰减速度取决于 a.) 位置（因为衰减速度“大致与温度和降雨量成正比”  ），以及 b.) 残留物的厚度。残留物在温暖和潮湿的地方腐烂得更快，薄的残留物比厚的残留物腐烂得更快。因此，温暖潮湿的温带森林中的薄残渣腐烂最快，而寒冷干燥的北方森林中的厚残渣腐烂最慢。如果残留物在非生物能源情景中燃烧，例如在工厂外或森林路边，排放是即时的。在这种情况下，奇偶校验时间接近于零。
与其他科学家一样，JRC 工作人员注意到碳核算结果的高度可变性，并将其归因于不同的方法。 在检查的研究中，JRC 发现专为生物能源采伐的茎木的碳平价时间为 0 到 400 年，这取决于森林/生物能源系统和替代化石系统的不同特征和假设，其中替代化石燃料的排放强度被视为最重要的因素，其次是转化效率和生物量增长率/轮转时间。与碳平价时间相关的其他因素是初始碳储量和现有收获水平；更高的初始碳储量和更高的收获水平意味着更长的平均时间。 p=41液体生物燃料具有较高的平价时间，因为大约一半的生物质能量含量在加工过程中损失了。
=== 以静态数字表示的气候影响 ===
s2cid=7463665
欧盟联合研究中心检查了文献中发现的大量生物能源排放估算，并根据这些研究计算了生物能源途径在供热、运输燃料生产和电力生产方面的温室气体减排百分比。计算基于归因 LCA 会计原则。它包括所有供应链排放，从原材料提取，到能源和材料生产和制造，再到报废处理和最终处置。它还包括与供应链中使用的化石燃料生产相关的排放。它不包括发生在其系统边界之外的发射/吸收效应，例如市场相关、生物地球物理学（例如反照率）和时间相关效应。作者得出结论，“大多数生物基商品在其供应链中释放的温室气体少于化石产品；但温室气体排放量随物流、原料类型、土地和生态系统管理、资源效率和技术的不同而有很大差异。 “
由于不同的生物燃料途径具有不同的气候缓解潜力，政府和组织制定了不同的认证计划以确保生物质的使用是可持续的，例如欧盟的 RED（可再生能源指令）和国际组织的 ISO 标准 13065标准化。 pp=57-58在美国，RFS（可再生能源燃料标准）限制了传统生物燃料的使用，并定义了可接受的最低生命周期温室气体排放量。与石化同类产品相比，如果生物燃料实现高达 20% 的温室气体减排，则它们被认为是传统的；如果它们至少节省 50%，则被认为是先进的；如果节省超过 60%，则被认为是纤维素燃料。
欧盟的可再生能源指令 (RED) 指出，当使用来自森林残留物的木屑颗粒替代化石燃料以供热时，典型的温室气体减排量在 69% 到 77% 之间变化，具体取决于运输距离：当距离在 0 到 2500 米之间时 公里，减排量为 77%。当距离在 2500 到 10000 之间时，减排量下降到 75% km，当距离超过 10 000 时达到 69% 公里。使用茎木时，排放量减少 70% 至 77%，具体取决于运输距离。当使用木材工业残留物时，节省量在 79% 到 87% 之间。
由于为某些林业项目计算的较长投资回收期和平价时间被视为能源作物的非问题（上述情况除外），研究人员改为使用基于 LCA 的碳核算方法计算这些作物的静态气候缓解潜力。基于整个生命周期累积的 CO 2当量排放量和吸收总量，基于特定能源作物的生物能源项目被认为是正碳、碳中性或负碳： 如果农业、加工、运输和燃烧过程中的排放量高于被地上和地下的植物吸收（和储存），在项目的生命周期中，该项目是正碳的。同样，如果总吸收量高于总排放量，则该项目为负碳。换句话说，当净碳积累超过补偿生命周期温室气体净排放量时，碳负性是可能的。
通常，多年生作物比一年生作物吸收更多的碳，因为根系的生长可以不受干扰地持续多年。此外，多年生作物避免了与种植一年生作物相关的年度耕作程序（犁地、挖掘）。耕作有助于土壤微生物种群分解可用碳，从而产生 CO 2 。   393
现在（2018 年）科学界达成共识，“多年生生物能源作物种植的温室气体 温室气体 平衡通常是有利的”，在考虑隐含的直接和间接土地时也是如此使用变化。  150
== 环境影响 ==
需要考虑生物质生产的环境影响。例如，国际能源署在 2022 年表示，“生物能源作为近乎零排放的燃料，是能源转型中脱碳的重要支柱”，“需要付出更多努力来加速现代生物能源的部署，以实现净零情景”同时确保生物能源生产不会产生负面的社会和环境后果。”
=== 可持续林业和森林保护 ===
法国古老的云杉林。
夏威夷的人工林。
pp=32-33
IPCC 表示，对于全球森林是否正在萎缩存在分歧，并引用研究表明树木覆盖率在 1982 年至 2016 年间增加了 7.1%。  367IPCC 写道：“虽然据估计热带地区的地上生物量碳储量正在下降，但由于温带和北方森林储量的增加，它们在全球范围内正在增加。”  385
老树的碳吸收率非常高，砍伐老树意味着未来吸收碳的巨大潜力将丧失。  3由于收获作业，土壤碳也会流失。  3
老树比幼树吸收更多的 CO 2 ，因为成年树的叶面积更大。 然而，老森林（作为一个整体）最终将停止吸收 CO 2 ，因为死树排放的 CO 2抵消了其余活树的 CO 2吸收。 name=Stephenson-2014-3-a老森林（或林分）也容易受到产生 CO 2的自然干扰的影响。 IPCC 发现，“拥有较老森林的景观积累了更多的碳，但它们的碳汇强度正在减弱，而拥有较年轻森林的景观含有较少的碳，但它们正在以更高的速度从大气中去除 CO 2 ”  386
IPCC 指出，根据具体情况，将不受管理的森林转变为受管理的森林对气候的净影响可能是积极的，也可能是消极的。碳储量减少了，但由于受管理的森林比未受管理的森林生长得更快，因此吸收了更多的碳。如果收获的生物质得到有效利用，就会产生积极的气候影响。  351在拥有最大化的森林碳储量、不再吸收更多碳的好处与“解锁”部分碳储量的好处之间存在权衡，而不是作为可再生化石燃料替代工具，例如在脱碳困难或成本高昂的行业。
锁定和解锁森林碳之间的“竞争”可能由解锁碳赢得：“从长远来看，使用可持续生产的森林生物质作为碳密集型产品和化石燃料的替代品可以更大程度地永久减少大气中的二氧化碳2比保存更重要。”  39
IEA Bioenergy 写道：“为生产锯材、生物能源和其他木材产品而管理的森林比仅为保护而管理的森林可以为减缓气候变化做出更大的贡献。”给出了三个原因：
# 当森林成熟时，降低作为碳汇的能力。
# 木制品可以替代在生产过程中排放更多温室气体的其他材料。
# “森林中的碳很容易因虫害或野火等自然事件而流失”
粮农组织的数据显示，大多数木屑颗粒产自以可持续管理森林为主的地区，例如欧洲和北美。欧洲（包括俄罗斯）在 2019 年生产了世界上 54% 的木屑颗粒，该地区的森林碳储量在 1990 年至 2020 年间从 158.7 Gt 增加到 172.4 Gt。在欧盟，地上森林生物量平均每年增长 1.3%，但由于森林正在成熟，增长正在放缓。
p=21
=== 生物多样性 ===
欧盟额外生物能源途径导致的双赢（绿色）、权衡（橙色）和双输（红色）情景的分类方案。
doi=10.2760/831621 146
用于生物能源的生物质生产会对生物多样性产生负面影响。 油棕和甘蔗是与生物多样性减少有关的作物例子。 此外，生物多样性的变化也会影响初级生产，自然影响分解和土壤异养生物。
双赢情景（有利于气候，有利于生物多样性）包括：
* 增加对矮林整棵树的使用，增加对腐烂速度较慢的北方森林的薄林残留物的使用，以及对腐烂速度较快的温带森林的各种残留物的使用增加；
* 多功能生物能源景观，而不是单一种植园的扩张；
* 用混交林或自然再生林将以前的农业用地造林。
输赢情景（对气候有利，对生物多样性不利）包括在古老的、生物多样性丰富的草原生态系统上造林，这些生态系统从来不是森林，以及在以前的农业用地上用单一种植园造林。
双输情景（对气候不利，对生物多样性有利）包括在原农田上扩大天然林。
双输方案包括增加使用茂密的森林残余物，例如一些腐烂速度较慢的北方森林的树桩，以及将天然林转变为人工林。
=== 污染 ===
生物质的简单传统用途用于烹饪或取暖（原木燃烧）。
其他问题是化肥/杀虫剂的使用造成的土壤和水污染， 以及环境空气污染物的排放，主要来自露天焚烧残留物。
传统上在炉灶和明火中使用木材会产生污染物，这可能导致严重的健康和环境后果。然而，向现代生物能源的转变有助于改善生计，并可以减少土地退化和对生态系统服务的影响。  375据 IPCC 称，有强有力的证据表明现代生物能源对空气质量具有“巨大的积极影响”。 传统的生物能源效率低下，逐步淘汰这种能源对健康和经济都有很大好处。 当在工业设施中燃烧时，与露天燃烧相比，大部分源自木质生物质的污染物减少了 97-99%。