生物质指的是指通过光合作用而成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。生物质存在于木材、稻草、种子废料、粪肥、废纸、生活垃圾、废水等各种材料中，属于全球范围内最广泛存在的物质。生物质能是通过生物质作为载体将太阳能储存于有机体，在通过自然界的循环实现能源的转换，据统计生物质目前储存的能量是世界能源消费总量的2倍，提升生物质能的转换效率对解决未来能源使用问题有重要意义。生物质能通过直接或间接的绿色植物的光合作用，一方面有效吸收大气中排放的二氧化碳，另一方面又将太阳能转化为常规的固态、液态和气态燃料，属于可再生能源的碳源。
二、生物质能的特点
1、可再生性
生物质属可再生资源，生物质能由于通过植物的光合作用可以再生，与风能、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；
2、低污染性
生物质的硫含量、氮含量低，燃烧过程中产生的SOx、NOx较少；生物质作为燃料燃烧时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于他排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳排放量近似于零，可有效地减轻温室效应；
3、广泛分布性
缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；
4、生物质燃料总量十分丰富
生物质能是世界第四大能源，仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算，地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质；海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展，特别是碳薪林的推广，生物质资源还将越来越多。
三、生物质能的分类
1、林业资源
林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括碳薪林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等；木材采运和加工过程中的技丫，锯末、木屑、梢头、板皮和截头等；林业副产品的废弃物，如果壳和果核等，根据2000年完成的第5次国家森林资源调查(1994-1998年)，至1998年有森林土地2.63亿公顷，森林面积1.59亿公顷，其中木材存量为124.9亿立方米，森林存量超过112.7亿立方米。
2、农业资源
农业生物质能源是指农业作物（包括能源作物）；农业生产过程中的废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆（玉米秸、高梁秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）；农业加工业的废弃物，如农业生产过程中剩余的稻壳等。根据1995年的统计数据计算，我国农作物秸秆年产出量为6.04亿吨，其中造肥还田及其收集损失约占15%，剩余5.134亿吨。可获农作物秸秆5.134亿吨除了作为饲料、工业原料之外，其余大部分还可作为农户炊事、取暖燃料，目前全国农村作为能源的秸秆消费量约2.862亿吨，但大多处于低效利用方式即直接在灶上燃烧，其转换效率仅为10%-20%左右。
3、生活污水和工业有机废水
生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成，如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品，制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等，其中都富含有机物。2002年，我国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨，其中工业废水排放量207.2亿吨，城镇生活污水排放量232.3亿吨。废水中COD排放总量1366.9万吨，其中，工业废水中COD排动量584.0万吨，城镇生活污水中COD排放量782.9万吨
4、城市固体废物
城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分比较复杂，受当地居民的平均生活水平，能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。中国大城市的垃圾构成已呈现向现代化城市过渡的趋势，有以下特点：
一是垃圾中有机物含量接近1/3甚至更高；
二是食品类废弃物是有机物的主要组成部分；
三是易讲解有机物含量高。目前中国城镇垃圾热值在4.18兆焦/千克(1000千卡/千克)左右。
四、生物质能发电
基于目前能源体系的构建，电能是目前使用占比较大的一种能源形式。在生物质能的应用中，生物质能发电是具有一定发展前景的一种能源使用方式，生物质能发电是通过运用生物质及其加工转化成的固体、液体、气体的生物质能燃料而实现的一种热力发电技术，目前主要分为直接燃烧发电、甲醇发电、城市垃圾发电和沼气发电四种。
1、直接燃烧发电
直接燃烧发电是先采用专门的生物质工业锅炉将生物质压缩成密度较大、性能接近煤的成型燃料，然后将生物质原料送入适合生物质燃烧的特定蒸汽锅炉中，燃烧产生的热量将水转换为水蒸汽，再通过水蒸汽带动汽轮机，从而驱动蒸汽机转动，最后再带动发电机发电。
直接燃烧发电的工作原理同燃煤火力发电原理相同，两者的区别主要体现在燃料上，火力发电的原料是煤，而直接燃烧发电的原料主要是农林废弃物和秸秆，同烧煤相比，生物质锅炉排放的碳排放量会更低，又助于实现发电过程中的减碳。
直接燃烧发电是快速直接利用生物质能的方法，但由于生物燃料密度相比于化石燃料较低，燃料效率和发热量都不如化石燃料，所以目前大多数应用于生物废弃物的回收再利用。目前，在生物质能技术相对比较成熟的国家，生物质能的燃烧发电占可再生能源发电量的70%，目前像一些糖厂榨糖后的原料就被利用于生物质能的发电。
2、甲醇发电
除了传统的秸秆、木屑等农产品原料，甲醇发电目前也是生物质能发电的一种选择方式，因其发电成本逐步下降，污染较低且液态状态易储存的原因，被认为具有较高的发展前景。
甲醇发电的工作原理是先将甲醇加热使其气化，气化的甲醇通过水蒸汽发生化学反应产生氢气，再以氢气为燃料，在燃烧室中燃烧生成燃气，通过燃气驱动燃气轮机带动发电机组发电。
3、城市垃圾发电
城市垃圾发电的工作原理是通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾，再通过蒸汽轮机发电机组发电。其中焚烧垃圾产生的高温烟气在余热锅炉中进行热交换，产生过热蒸汽，推动汽轮发电机组产生电能，实现生活垃圾的回收再利用，一方面缓解了城市垃圾过多带来的环境问题，另一方面也为城市提供了一定的能源输送。
4、沼气发电
沼气发电的工作原理以沼气作为燃料产生动力来驱动发电机产生电能，是目前沼气大型化利用的一种方式。在沼气发电流程中，生物质原料经气化器形成沼气，再经脱硫器由贮气罐供给燃气发电机组，从而驱动与沼气涡轮机相连接的发电机而产生电力。需要的主要设备有沼气发电机组、发电机和热回收装置,目前沼气利用主要集中在养殖业、工业等领域，通过充分利用资源实现循环经济的综合性发展。
五、生物质能之展望
碳源是合成有机产品的必需品。后化石资源时代，终将成为一个只依赖生物质生产化学品的新时代。从长远来看，必须利用生物质的特性，建立生物质资源产品体系，通过科学和技术不断创新和进步，生物质和二氧化碳的利用将越来越广泛，这将为绿色、可持续和安全化学品体系的形成做出重大贡献。
我国拥有非常丰富的生物质能资源，但与之相对的是并不高的资源利用率。许多生物质能资源因为技术、市场、环境等诸多因素的限制，并未达到人们所期望的高效利用。
目前我国生物质资源量能源化利用量约4.61亿吨，实现碳减排量约为2.18亿吨。《3060零碳生物质能发展潜力蓝皮书》预测，预计到2030年，生物质能各类途径的利用将为全社会碳减排超过9亿吨，到2060年，将实现碳减排超过20亿吨。
未来，生物质能将在各个领域为我国2030年碳达峰和2060年的碳中和做出巨大贡献，不仅有利于促进农业规模化发展，还将为应对气候变化、能源短缺和环境污染等难题起到积极作用。随着生物质能产业发展的政策环境进一步完善，技术水平进一步提高，生物质能多元化开发利用或将迎来蓬勃发展新机遇。