20世紀，任何人的有生之年，煤都是壹種不會枯竭的資源。20世紀最後10年中，煤的資源基礎可以滿足未來400年的需要，以每年消耗增長為26%計，1980年世界能源委員會公布的估算探明儲量可持續近80年（註5）。如果優先考慮能源供應充足與否，就不能忽視煤這種資源；如果優先考慮環保，則對煤的開發壹定要謹慎。後者與本章內容關系尤為密切，因為將壹種資源轉換成儲量離不開成本和技術，而使用原始能源卻造成環境汙染，這樣的決策勢必會阻礙煤儲量的擴大。
成煤
有壹點值得註意，就是我們可以不間斷地追蹤煤的整個演化過程。煤的形成需要諸多條件，但壹般都由沼澤底部腐爛的植物殘骸形成，樹木及其他沼澤植物死亡後，落入其周圍的水中，盡管壹些動物如白蟻會吞噬死亡植物，死亡植物在空氣中還會氧化，但由於水的掩埋，這些過程變緩，因此二者均不能將全部死亡植物消耗殆盡。經過數千年，大量的死亡植物不斷積累，下面的物質被上覆的物質壓實，這些積累物被稱為泥炭沼，可見，泥煤是最近消亡物質形成的壹種植物燃料，當泥炭沼經地質運動被埋在巖石沈積以下時，成煤過程就開始了。
沼澤演變過程中，海平面上升淹沒了沼澤，海平面下降則使沼澤幹枯，地質學家將海平面的上升和下降分別稱為“海進”和“海退”。沼澤區更像壹片滯水區，時而淹沒，時而幹枯，植被也隨之經受這壹周期性的緩慢過程。古生態學家通過觀察某壹地區的煤層分布，就能研究這種由陸地和水引導而使植被跟進的演化規律及其結果。
煤的形成和進化過程中有壓實階段，即將流體擠出，擠出的大部分流體是水，因此壓實過程中，壹定體積或質量情況下，剩下的富含碳的固體物質越來越多。碳化合物是煤的化學能的來源，因此可以說，壓實作用提高了壹定體積的煤所含有的能量。
等級與質量
年代早、壓實程度高的煤，其化學能的密度（即單位質量所含的能量）通常高於年代晚的煤。能量密度高、成熟度高的煤，在能量壹定的情況下，需采出的煤量少，因此更易於運輸。煤的成熟度就是其等級，附錄中給出了不同等級的煤及其特點。褐煤的成煤時間最短，通常是海退之後埋藏在沈積物之下的泥煤；接下來是瀝青煤，瀝青煤這壹大類中又有許多不同的分級，反映出隨著埋藏深度加深，埋藏時間加長，其濕度和揮發性物質（如甲烷）含量越來越低；無煙煤成煤時間最早，與其原始植物狀態相比變化程度也最大，基本沒有濕度，也不含揮發性物質。煤的級別越高，所含能量也越高，硬度也越強，因此對煤最簡單的分類莫過於將其分為“硬煤”（hard coal）和軟煤（soft coal），硬煤的能量含量為10260英熱單位／磅以上，軟煤的熱值則低。煤在壓實過程中，流體被擠出，壹些揮發性物質，通常是甲烷也隨之流失，影響了煤的能量含量。煤的等級高，灰的含量也隨之增加，有些人最初看到這壹現象時很吃驚，其實，壓實過程中擠出的大部分物質是水，灰的含量（無論是按體積還是按重量比）隨碳含量的增高而增加。如果這樣，是不是等級高的煤燃燒起來煙更大呢？並非如此。這個問題要把能量含量和灰含量聯系起來看，等級可以通過化驗來確定，有意思的是，等級試驗結果表明，煤的等級並不直接與其熱值或埋藏深度有關，更多的卻與其亮度有關。地質學家和地球化學家們給該試驗取了壹個極為響亮的名稱：鏡質體反射（vitrinite reflectance）。它只是意味著鏡質體組分（大部分是碳）有閃光性，隨年頭增多，等級升高，閃光性也更強。巖石收藏者應該能註意到無煙煤就像黑曜巖壹樣色澤光亮，而瀝青煤則是暗黑色，褐煤之所以叫褐煤，就是因為其外表毫無光澤，而泥煤就和從堆肥底部撈上來的東西差不多。
還有許多試驗，包括測定煤的凝結特性和自由膨脹指數，與煤在或慢或快的氧化過程中的表現有關。這些參數可以說明哪種煤最適合的用途。
通過液化或氣化，煤可以轉換成液態燃料——合成燃料。這種潛力是偶然發現的。合成燃料克服了煤不方便的缺點，某種程度上也克服了其環保方面的障礙，比如像硫化合物這樣的汙染物在合成過程中可以脫除掉。但合成過程要消耗能量，因此存在效率方面的代價，這使得煤產品的成本過高，目前，煤的合成燃料仍無法與油氣產品競爭。
表1.1給出了世界各地已知煤資源量的探明儲量和熱當量值。應該註意的是，表中某些地區資源量很小，但這些地區的勘探程度也低，例如，美國地質普查局目前正在撒哈拉以南的中部非洲地區普查，預計那裏可能有大量的、但迄今為止仍是未知的低等級煤資源。
表1.1 不同地區硬煤的探明儲量資料來源：Hedley， Don 1986， World Energy： The Facts and The Future， Euroraonitor Publicatitms，London， p. 186.
如果將這些數字同全世界約為300誇特的年耗能量相比，儲量無疑是巨大的。大部分探明儲量都集中在發達國家中，撒哈拉以南的中部非洲地區探明總儲量的三分之壹在南非並由南非控制，這壹事實也說明了這壹點。是否有煤資源的地區才能實現工業化，還是只有工業化國家才能找到煤儲量？
油和氣
全球石油的預測資源量基礎為2.2萬億桶（580萬英熱單位／桶），相當於12700誇特。其中有6100億桶為可采儲量（註6），20世紀60年代M.金．哈伯特（M. King Hubbard）在其著作中指出，未發現的資源量有可能使儲量又增加6000億桶，基本上是把目前專家們預測的控制儲量又翻了壹番（註7）。
油氣生成
壹般認為油氣和煤壹樣，也是由大量的死亡動植物的殘骸形成，這些物質的埋藏條件使其免於其他生物的消耗或氧化。雖然有冒犯廣告部門之嫌，但科學理論確實認為恐龍遺體在石油沈積中不占主要部分，某些恐龍的體型盡管龐大，但即使壹個中等大小的油藏也需要幾百萬這樣的大家夥死在同壹個地方。油氣沈積更有可能由眾多的小水族生物構成，這些生物以溢人海中（有時是湖泊）的豐富營養物質為生。因此，許多油藏都位於古三角洲地區，因為河流可以將大量營養物質和殘渣從這裏帶人海洋。
物換星移，巖石沈積物（泥、粉砂和砂）逐漸離開河流開始堆積，形成巨大的砂層、粉砂層、泥層或者化學沈積物層，如碳酸鈣。就像成煤壹樣，越來越多的巖石物質在富含腐爛有機質的層位上方沈積。正常情況下，隨著巖石的沈積，巖石空隙中的流體形成連續相，這樣，任意深度的流體都可以支撐上覆流體的重量（流體靜壓頭），同理巖石顆粒也保持連續接觸，支撐上覆巖石顆粒的重量。這種情況是沈積和壓實過程的結果，這壹過程中，增加的沈積物會將下方受壓實的沈積物中的流體擠出。但是隨著埋藏深度的增加，更有可能出現的情況是：非滲透層中斷了排出流體的連續狀態，此時，被圈閉的流體必須承載壹部分巖石負荷，這就使得壓力快速升高，這種情況稱為“過壓”（overpressure），在深度為10000英尺以下時非常典型。
油氣藏存在的條件有三個：孔隙滲透性巖石、圈閉和生油巖。孔隙滲透性巖石構成油氣藏本身，油氣儲存在巖石顆粒之間及巖層（如砂巖或灰巖）晶體之間的大量微小孔隙中。埋藏過程中不斷增加的巖石負荷迫使流體從正在壓實的頁巖物質中排出，油和氣經過孔隙和滲透性油氣藏中的水上移，占據了儲集巖顆粒或晶體之間的微小孔隙，而壹部分水總是留在巖石沈積中。巖石顆粒外圍壹般有壹層水，油和氣占據中間的孔隙，較輕的油氣上移，至表面後會向大氣中溢出，除非遇到圈閉，即非滲透層。圖1.1所示為顯微鏡下觀察到的油藏孔隙形態。
圖1.1 油藏孔隙註：淺色區域代表砂粒，淺色陰影部分為外圍的水，深色陰影部分代表孔隙空間中央的油或氣。此圖所示儲集巖物性很好。圖片由勞埃德·布朗（Loyd Brown）先生提供
幾乎所有的油藏都含有壹定量的氣。有些氣可以溶解在油中，就像飲料中的碳酸壹樣，但如果氣量超過能溶解的量，則會形成遊離氣頂，由於氣很輕，且移動性強，少量的氣會通過微裂縫或孔隙路徑逸散到地表面，這部分氣主要是甲烷。
流體烴基本上在水相（海洋、河流、湖泊）沈積環境中生成。最初水填滿了所有儲集巖的孔隙，即使有大量的油氣運移到儲集巖中來，也無法驅替全部的原生水。如果大量的油氣沒有運移到儲集巖中來，其中余下的水就更多，孔隙中水越多，油藏性能就越差。
石油市場
19世紀中葉，石油開始時常引起人們的註意（在賓夕法尼亞的油溪發現有油滲到地表）。石油雖然可以燃燒，但在地表所發現的量還不足以構成商業規模，且燃燒時有刺鼻的濃煙。有些開拓型的企業家從溪水中將油撈出、裝瓶，作為稀有的藥品出售。大約在1850年，塞繆爾·基爾（Samuel Kier）投產了第壹個石油蒸餾器，處理鹽井中產出的油，蒸餾產品成為極好的照明用油，於是需求量瞬間大增，接下來的幾年中，其價格從每加侖75美分劇增到2美元（註8）。
1859年，埃德溫·德瑞克（Edwin Drake）雇了壹名鹽井鉆工在賓夕法尼亞州泰特斯維爾城（Titusville）附近打了壹口井，在62至67英尺深的地方鉆遇了壹道裂縫，每天能湧出10桶左右的油，這和以前的只從地表裂縫或小溪水面上撈油的產量相比，無疑是極高的產量。新的豐富的石油資源很快證明了其作為燃料的巨大潛力，引發了第壹輪鉆井熱潮。19世紀與20世紀之交，賓夕法尼亞西部和弗吉尼亞西北部已打了幾百口井。打井狂潮使得油價直線下跌，需求量上漲雖也很快，但還是落後於產量的增長。當時的產量波動幅度很大，產量上來後，新發現使價格下跌，持續的需求增長又會使價格上揚。
與固體燃料相比，液體燃料有明顯的優勢。液體可以從儲集點流到使用點，就像煤油沿著燈芯上移或汽油流入引擎壹樣，燃料點壹直能保證有少量燃料，這樣燃燒會更均勻，也便於控制。還可以用簡單的蒸餾工藝對流體燃料進行處理，以滿足不同的燃燒標準，包括清潔燃燒標準。這些優點使得石油越來越受消費者青睞，其市場占有率很快就超過了煤。
石油工業的早期雖然“粗放”（crude），但增長速度很快。石油地質學家們很快就摒棄了下面這種觀念：石油在地下河中流淌。隨之而來的是鉆井技術和開采技術的改進。到了20世紀初，墨西哥灣的淺水區及世界上其他不同地區都有石油生產。
石油這種能源，壹經發現，就會在地層本身的壓力作用下，乖乖地流到消費者手中，這是前所未有的事。對這種能源的獲取，絕大部分投資是在鉆井方面，井完鉆後，後續的生產既不需要大量的勞動力，其他方面的成本也不是很高。成本沒有多少，生產的量卻很大，這使得石油成為財富的源泉，因此得名“黑金”。盡管如此，其單位體積或單位重量的價值並沒有高得離譜，即使在價格暴漲的20世紀70年代，石油（或其煉制產品汽油）價格也沒超過任何壹種液態產品（如牛奶）的價格。但當時壹口單井的初始產量能達到每天20000桶，甚至30000桶，即便以20世紀80年代的低谷油價計算，這樣的壹口井每天的收益也能達到近25萬美元，這種井的盈利性毋庸置疑。當然，這種高產油田極其少見，當時探井的成功率只有5%（依據所掌握的地質資料）。如果和牛奶相比，沒有哪頭牛壹天能產30000桶奶，所以農場主不必白費力氣去買19頭牛，再找出壹頭這樣的高產奶牛，他也不可能花費120萬美元去買壹頭不產奶的牛。
液態燃料比其他任何壹種燃料都更方便，能量密度也高。這種燃料促進了自帶功率“無馬馬車”的研發，汽車業迅速發展，美國的成年人很快人手壹輛。20世紀初美國本土不斷有新發現的油田，與此同時，美國和歐洲公司在全球範圍內都有石油產量，其中包括來自沙特阿拉伯蓋瓦爾（Ghawar）超大油田的產量。
豐富的石油資源極大地促進了美國經濟的增長，需求的增長又促進了石油工業的發展。石油利潤主要來自銷售，國際化生產滿足了大部分市場需求，然而各出口國政府卻已經認識到本國財富的巨大來源正在由外國公司生產，生產成果由外國人享用，繼此之後，石油生產開始國有化。某些地方的國有化進程比較溫和，比如沙特阿拉伯分享ARAMCO公司（the Arabian American Co.——阿拉伯美國公司）的股權，重組後的公司中，原來的產油公司仍保有營業權益；但另外壹些地方的國有化就不是這麽風平浪靜，比如利比亞將英國石油公司的權益國有化，還有伊拉克和伊朗的國有化進程（註9）。1960年，委內瑞拉、沙特阿拉伯、科威特、伊朗、伊拉克和印度尼西亞成立了石油輸出國組織，但直到1973年，該組織才有足夠的力量在油價方面與西方的油公司抗衡，各成員國甚至走到壹起進行磋商，同時，阿拉伯國家還將這壹新生力量作為政治武器使用。此時，美國的石油供應有36%依靠進口，石油禁運給美國以重創。
美國人由此經歷了長期的石油短缺和汽油價格上漲。OPEC成員國深刻認識到如果保持低產量、高價格，那麽長此以往，他們的油會有更高的價值。我們可以再拿與農業的對比來說明：農場主無法選擇將生產推遲，今天沒收割的莊稼，過了農時就會顆粒無收；但OPEC在1973年沒有油產量，可以留到將來再生產。有些人譴責這種市場操控“違規”，還有些人指責美國人的買方壟斷“犯規”（買方壟斷與賣方壟斷相反，是指壹個消費者，或壹群消費者采取壹致行動，通過控制市場的大部分需求控制價格）。這中間，到底誰是罪魁禍首，每個人對民族主義、市場自由和公正的看法不同，得出的結論也不同，這是些無法簡單回答的問題但關鍵是要明白，正是上述這種“違規”和“犯規”導致了供應短缺。
油價上漲讓美國人受到了打擊。壹度廉價豐富的能源供應急劇縮減、價格飛漲，從1973年到1983年，美國人節約用油近20%，總耗能量降低11%（實際上，耗能從1979年的高峰降至1983年的低谷，這種情況反過來又要求增加能源的使用）（註10），同壹時間內，美國國內掀起了滯後多年的石油生產的熱潮。較淺的大油田幾十年前就已發現，產量早已遞減，外國原油的進口，使得人們沒有積極性去打更深的井、找新油田、或者針對老油田采用昂貴的新技術提高采收率（需要註意的是，油井達到其產量極限，其費用並不按比例增長，這種所謂的生產極限在國際上來說仍是很高的產量，而多數美國人的井已經按極限產量生產了多年）。美國國內的石油短缺表現在兩個方面：國內的產量和儲量基礎在下降；需求的增長靠增加的進口原油解決。美國的石油工程師和化學家們清楚地知道，產量遞減的油田，地下仍留有原始地質儲量的三分之二或四分之三（其中的技術原因將在下壹章探討），儲量是指在現有技術和經濟條件下，已知資源量中可以生產出來的那部分。因此，石油工作者們對提高采收率技術進行了刻苦攻關，用技術將美國的儲量翻了壹番，使老油田的產量提高了壹大塊。
第壹次石油危機，繼而第壹次能源危機並非出現在20世紀70年代，能源危機導致壹種能源向另壹種能源過渡，甚至影響到了國家的興衰，美國和歐洲的石油短缺在兩次世界大戰中都引起了能源危機。1943年，美國的內務部長（同時也是石油巨頭）哈羅德·伊克斯（Harold Ickes），出版了壹篇題為《我們正在耗盡石油》的文章，1948年，美國提出“能源危機”。1956年的蘇伊士危機曾使能源的市場供應壹度嚴重中斷，當時的石油禁運是針對英國和法國，而不是美國。1967年的六日戰爭之後，阿拉伯的原油生產國采取了禁運措施，1973年的禁運更為成功，影響範圍也更大，兩次禁運使得油價急劇上漲（註11）。
油價上漲後，西方的財團突然急於增加在第三世界原油生產國的投資。傳統的發展理論主旨是：發展需要註人大量資本［欠發達國家缺少能吸收資本的基礎設施，這種現象說明傳統理論存在著致命缺陷。艾哈邁德·阿布·貝克爾（Ahmad Abubakar）解釋了其中原因］（註12），許多貧窮的產油國獲得了巨額貸款，其石油財富卻被均分。
全球範圍內的勘探日趨白熱化，新技術不斷使儲量增加，需求已趨於飽和，石油供應與需求量已基本持平。但壓力之下，背負巨額貸款的產油國仍要保持較高的產量水平，生產能力不斷提高的同時，世界市場的原油價格卻壹直在下滑。太多的產油國為了保持其在國際上的資金信譽而放棄了原油限產，OPEC試圖給每個成員國設定壹個產量限額，但此時又出現了幾個非OPEC成員的原油出口國，更有甚者，還有幾個負債嚴重的成員國為了完成其償還貸款的任務而謊報產量。
市場壓力各方面的因素綜合到壹起，使得幾年內油價直線下跌，最低時還不到最高油價的三分之壹。在美國，購買進口原油又開始比自己生產邊緣井來得便宜，到1990年，美國的原油進口占其原油總量的壹半以上，比1973年石油禁運前的進口量還大，如果不依靠進口，就會出現原油短缺，且短缺會持續，但如果選擇純粹的自由市場機制（包括國外市場），則不會出現全球的供應短缺。
美國人對能源供應的看法壹直自相矛盾。壹方面美國人認為不應該對市場進行任何限制，應該購買最便宜的石油；另壹方面，供應中斷，國內出現短缺時，美國人又要政客們出面讓各油公司穩定油價。美國人要保證充足的供應，以便可以隨時開車到任何想去的地方；美國人要強迫其他原油出口國從他們的油田裏為“我們美國人”提供原油。1990年，美國制裁伊拉克以及受伊拉克控制的科威特前後，壹度需求受到遏制，當時政治家們和消費者都大聲疾呼，反對石油產品價格上漲，那時有壹部分供應還是以前低油價時采出的油。這種情形實在是壹種絕妙的諷刺：80年代油價下跌時，當時的生產井都是70年代後期高油價時投產的，其投資成本高，卻沒有保持油價上揚的機制。買方市場時，將價格降低寄希望於高成本油井的產量，賣方市場出現時，也要求油價不要上漲，這有道理嗎？
反對油價上漲這種情緒在地球環保年期間達到了高潮，而當時美國人和世界上許多國家因懼怕全球範圍的溫度回升、酸雨等等，開始致力於環保。報紙雜誌等大肆指責化石燃料帶來的環境危機，可是壹旦要通過漲價限制能源使用時，漲價又不被接受。
環保主義者們本身也是十足的石油消費者，其態度的多變並不是說環保運動不重要，說明這種現象也不是要給石油工業唱贊歌，只不過需要註意的是：各公司的經營可能會反映出其領導者的壹些人格特征，但公司畢竟不是人，能源公司同其他公司壹樣，也要對市場作出回應，努力使其利潤最大化。因此說這些公司目光短淺、對環保重視不夠或沒能保護好邊緣市場（承受能力弱的消費者），這些指責很有分量，但必須由所有的人承擔，如果指責這些公司蓄意冒犯或心存惡意則毫無意義。
未來生產潛力
控制公司行為的市場力量具有雙重性：壹方面，消費者購買產品；另壹方面消費者購買公司股份從而擁有該公司。後者，是個人為公司做出戰略規劃，而前者則是為公司的生產做計劃。只要消費者還需要大量的能源，這種需要就為提高產量提供了驅動力，這種需要壹直與經濟狀況密切相關，只要股東們確立了投資回報的優先順序，短期內的價格也就隨之確定。
說了這麽多，只是想說明應該把油氣視為壹種有限的但不會最終枯竭的資源。本書寫作期間，供應還在隨需求而變化，這種情況會壹直延續至21世紀。以目前的消耗水平計，世界上現有儲量可以維持到21世紀30年代，但還有許多沒發現的儲量，地質學家和工程師們深信這壹點，否則，就不會再有勘探鉆井。由於供應低於需求，在已知資源量範圍內，通過對老的遞減井采用提高采收率技術進行生產，可以大幅增加儲量。
全球還有很大壹部分地區未進行勘探。只要對比壹下，美國有60萬口生產井，而非洲大陸只有6000口，而非洲大陸的沈積盆地要比美國多；再進壹步說，即使在已完全開發的油田，油的可采儲量也從沒超過油藏中已知資源總量的三分之壹。還有大量的油等著我們去發現，如果有必要，還有更多的油可以從老油田中生產出來（見表1.2）。因此可以說，此書寫作時在世的人，很難活著看到油氣儲量枯竭的那壹天。
表1.2 世界不同地區的油氣儲量 誇特資料來源：Derived from data in the Oil Gas Journal, Dec. 25, 1989, pp. 44-45. 非常規油氣資源
許多作者將瀝青砂、致密含氣砂巖和地壓含水層（含氣）看成是單獨的資源，本書中將其劃歸為壹大類，只是代表了常規油氣的極端情況。瀝青砂也是油藏，不同的是，它不含較輕的烴分子，因此油無法流動，地質年代中，這種油藏壹度可能是常規的油藏，但由於侵蝕作用，逐漸暴露於地表，經過不知多少世代，幾乎所有的較輕分子蒸發殆盡。加拿大的瀝青砂非常聞名，尤其以阿薩巴斯卡廣闊無垠的瀝青砂著名。
致密含氣砂巖是頁巖含量很高的氣藏，基本上沒有滲透性，因此流體很難通過。氣體由於分子極小，幾乎沒什麽粘度，因此從這種氣藏中獲得壹定產量是可能的，下壹章要討論的油氣藏增產技術可以用於這種氣藏。本書給出的資源量和儲量數字包括了這裏所說的非常規資源量，但對致密含氣砂巖的資源量很可能估計不足，因為常規勘探中，常常忽略致密含氣砂巖所處的頁巖油藏。
地壓含水層是100%水飽和的砂巖地層，但水中有溶解氣，就像飲料中的碳酸飽和壹樣。從技術角度講，所有地層都在地壓作用之下，即每壹地層都要承受其上覆地層的壓力，地壓含水層的特殊之處在於，極高的地壓之下，水中含有大量的溶解氣。如果價格有保證的話，有可能會開發這些含水地層以獲得其中的氣。
幹酪根
幹酪根就像煤壹樣，是壹種原始能量來源，其資源基礎量巨大，但目前還沒有證實在經濟上具有可行性，因此沒有儲量估算，有些項目，如在科羅拉多州西北部，UNOCAL公司（美國加利福尼亞聯合油公司）在傘溪（Parachute Creek）現場已生產了壹定量的頁巖油（shale oil），但這種生產有壹定的項目補助費用，如價格保證等等。從幹酪根中生產合成原油，目前技術上還存在著壹系列障礙，從長遠看，成本效率比還不夠理想。如果油氣資源衰竭，能源價格又回升到能源危機期間的水平，就有可能對這種資源進行大規模開發。不過能源價格真要高到那種程度，也可能引發其他資源的商業化生產。
生物燃料
生物燃料是最新消亡的生物化學能，這種原始能量來源評價起來較為復雜。某些作者堅持不考慮“農業廢產品”的應用而誇大生物燃料的資源基礎，另外壹些作者則無視過去及當前生物燃料對人類所作的貢獻。其實，1880年煤出現以前，生物燃料壹直是人類的主要燃料（註13），目前仍有壹半左右的人口依靠生物燃料滿足能量需求，但這些人大部分是窮人，能量需求很低，以至於很多能源分析家們忽視了生物燃料的貢獻。而另有壹些專家認為所有生物燃料的總能量是人類目前工業化生產出的能源量的15到20倍，“他們還指出，生物燃料中只有壹小部分具備提供能量的潛力”，如果要保證可持續性，生物燃料的年消耗量必須低於年生長量（這是必須的，因為除用作燃料外，這些生物還有許多其他用途，其中包括給人類、牲畜和野生動物提供食物）。據估計，地球上植物生長總量的能量含量約為3000× 1015英熱單位，其中23%在沼澤、草地、苔原地帶；29%在森林中，10%在莊稼地中，38%來自於水生植物系統。
有幾種邏輯假設可以說明生物能量的產量，進而判定生物燃料是否真的具有可持續性。國際應用系統分析協會（IIASA）的壹項研究表明：陸地上生長的植物，可“謹慎栽植”的最多可達40%，其結果是可獲取750誇特的能量；但莊稼和木材占了其中56%。剩下330誇特能量，另外還有60誇特可以從農業和木材業的廢棄物中獲得。考慮到能量轉換效率壹般低於50%，假如管理和生產工藝到位（註14），也只能從中獲得180誇特的能量。由於基礎資源量可以不考慮可復原性或效率，則年度總的資源基礎應該是390誇特。
有人可能會反駁說：栽培方法的改進會提高年產出，但讓農業獲得高產的壹些作法本身也非常耗能，在計算植物燃料的總儲量時，應該考慮收割和運輸過程中的損失。再者，即使在森林中，這種生物量中也有壹大部分不是木質燃料，其中包括野生動物、小的植物、微生物等。如果進行徹底采伐，意味著將陸地剝光，對環保極為不利。
如果將大量的生物燃料的資源基礎轉換成儲量，再來討論這壹問題，則必須考慮土地的最佳利用（best use）和生物資源。社會各界已經越來越強烈地意識到環境問題，IIASA的研究也表明60%的陸地植物不適用於能量生產，這也可能是基於地域原因（北極苔原植物分布零散，難以有效采集）或環保考慮（保留壹部分原始森林），無論出於哪種原因，各種數據都表明，可用的生物燃料已動用了壹半以上。還有壹點應該註意的是，將所有農業廢棄物和森林生長生物收割殆盡對環境極為不利，田間及森林地表的殘渣和斷茬必不可少，可以防止土壤受侵蝕，支撐那些消化有機物的小的生命形式，對土壤極為有利。