生物甲烷，也被称为可再生天然气(RNG)，是一种提纯的甲烷来源，从处理原料沼气(从厌氧消化产生)或固体生物质产生。生物甲烷的质量可与天然气媲美，可以在使用现有基础设施和设备的同时，补充或直接替代天然气，从而使天然气行业脱碳。现有的天然气基础设施也需要很少或根本不需要改造或投资来运输和储存生物甲烷。由于其广泛的应用，生物甲烷将是一种有吸引力的可再生能源，特别是在供热和发电方面。
根据欧盟沼气协会(EBA)的发现，欧洲接近70%生物甲烷的生产使用作为农业的原料基础，而其余的甲烷则使用在城市和工业垃圾(23%)，污水(7%)和垃圾填埋场(1%)中。
全球沼气和生物甲烷的供应量(2018年)仅占天然气总产量的1%，约为3500万吨石油当量(400太瓦时或400亿立方米天然气当量)。全球大约有770个生物甲烷工厂，在部署方面，生物甲烷领先于零氢和低碳氢。市场集中在中国和欧洲的几个国家，占全球供应量的75%多一点。
中国有48个大规模的工厂正在运营，预计每年可以生产3,650 GWh的生物甲烷。大多数正在运营的生物甲烷工厂都得到了政府的建设奖励。所有项目都通过生物质厌氧消化产生生物甲烷，典型的是农业废物、动物废物和工业废水。另有30个项目在建，其中24个处于可行性阶段。预计在全面运营时，将至少额外产生3,808 GWh的生物甲烷产量。
中国是最早使用沼气的国家之一，使用沼气的历史可以追溯到19世纪。21世纪初，在国家的大量投资支持下，建成了大约2300万个沼气池，以及许多大中型沼气厂。截至2015年，中国政府资助了25个生物甲烷示范项目，随后在2016年和2017年分别批准了22个和18个生物甲烷项目。虽然中国的生物甲烷市场已经发展了很长一段时间，但它仍然依赖于政策支持。
作为世界上最大的生物甲烷生产国，德国有194个正在运行的生物甲烷工厂，总产量为8.8 TWh。在德国，生物甲烷主要用于发电，但在交通运输方面的应用已显著增加，主要是由于强制性监管要求燃料公司减少其碳足迹。德国所有的生物甲烷工厂都接入了天然气电网，其中45%的工厂也接入了运输电网。
丹麦还有67家正在运营的生物甲烷工厂，总产量约为4417GWh。其中，97%的生物甲烷来自于农业残留物。作为欧洲第二大生物甲烷生产国，丹麦2019年生物甲烷行业的增长超过了除法国以外的任何其他欧洲国家。
欧盟最近宣布，根据其REPowerEU计划，到2030年欧盟内的生物甲烷产量目标为350亿立方米，以减少对天然气进口的依赖。欧盟目前的生物甲烷年产量为30亿立方米，在未来十年，欧盟需要将其产能扩大至少12倍，并专注于使用可持续的原料来实现其目标。
作为世界上最大的煤炭消费国，中国将需要转向更多的可再生燃料，如氢和生物甲烷，以脱碳，并在2060年之前实现碳中和的目标。