在实现“双碳”目标背景下,我国不断加大开发和利用生物质能源的力度,生物质发电模式已然成为新兴热点,不仅解决养殖业带来的高污染和高能耗问题,还能缓解当地供电压力。但是目前生物质能源供电技术的利用范围较为局限并未大规模推广应用,且生物质能供电系统存在供电量不足以及并网谐波污染等问题。基于以上问题,以滨州中裕猪舍为研究对象,本文设计了一套生物质能发电系统,既能解决猪舍的供电问题和环境污染问题,又能防止并网谐波污染缓解当地供电压力。首先,根据猪舍的用电需求设计生物质能发电系统。通过调研猪舍养殖规模和负荷功率,分析生物质能发电的国内外研究现状对比生物质能发电技术,确定应用生物质能沼气发电技术和发电系统的电气设备参数。其次,通过Simulink平台完成了对整体生物质发电系统和子系统模型的搭建并进行仿真分析。为使系统供电稳定设计具有削峰填谷作用的钒电池（VRB）储能装置,选用三相电压型PWM整流器和双向DC-DC变换器实现了VRB稳定的充放电;为使系统并网时能够迅速精准的追踪到电网的电压、相位、频率等电气参数,并网系统选用锁相环（PLL）控制的逆变器,提高频率稳定度。然后,针对余电并网、沼气发酵和猪舍环境设计了余电并网监控系统、太阳能辅助发酵增温系统和智能环境监控系统,作为发电系统的外围辅助系统。余电并网监控系统通过监测并网时网侧与并网侧的电气参数,能够实现及时调整并网侧输出电流防止污染电网;太阳能辅助发酵增温系统保证环境气温低时发酵系统的温度处于中温厌氧发酵的最适温度;智能环境监控系统对猪舍环境智能调节保证商品猪生长在最佳环境。最后,对设计的生物质能发电系统进行试点运行,分别计算沼气沼肥的产量、产热量以及发电量,分析系统的综合效益,从实例与数据验证生物质能发电应用于猪舍的可行性。本文设计的发电系统运行以后的发电效率能达到47%,日发电量能达到3322.2 k W?h,厌氧发酵后的沼气日产量为1961.1m~3,沼肥日产量约为43t,沼肥中干物质（TS）的含量为3.5%,日产热量1.07×10~7kcal。此外,该系统试点运行与数据分析还证明这项工程不仅能解决环境污染问题,还能给猪舍供电,余电并网的利用能够缓解当地供电压力,实现种养-沼-电-肥的绿色低碳可循环发展,为可持续发展的绿色循环产业提供了理论基础和事实依据,具有较大的实际应用价值。