生物质能作为重要的可再生能源越来越受到人们的关注。目前对于生物质能的利用正处于探索研究向推广发展过渡的关键阶段,如何实现生物质能的科学合理利用,不仅是技术应用的问题,而是关系到系统和全局的问题。本文以此为基点展开论述。作为全文研究思路和方法的统领,本文首先从系统工程学角度对生物质能的开发利用进行了全面深入的阐释和分析,对生物质能系统的设计和实施过程中的关键问题从宏观、中观、微观三个尺度进行了逻辑分解,提出了生物质能系统工程学的研究体系框架。本文以生物质能利用“初始条件”研究为切入点,从我国发展生物质能的地域图景、生物质能资源供应系统以及开发利用影响因素等三方面对其进行了全面分析,从宏观层面上为指导我国生物质能开发利用提供了理论依据。本文以生物质能利用技术比较研究为主体内容,在进行有效分类的基础上,从技术特点、利用现状、经济性、发展瓶颈、应用前景等角度对各种利用技术进行了较为全面的比较分析,从中观层面上为进一步的综合评价奠定了事实依据。对生物质能利用系统进行技术经济评价是本文的核心内容,文章建立了基于层次分析法的集总加权评价模型,确定了技术适用性、经济可行性、环境友好性三个评价准则,及资源供给、装备技术、能源利用率、能源品位、生产成本、经济收益、生态影响、环境污染、社会收益等九个评价指标,对生物质能各种利用系统进行了综合评价,为指导未来生物质能利用提供了重要参考。本文还结合某15MW生物质气化发电工程可行性报告的实际案例进行了研究,指出了当前在生物质能利用系统最优方案选择中存在的一些问题和不足,并提出了相应的改进意见和建议,并就15MW、3MW、1MW三种气化发电系统进行了经济性比较。最后,文章在分析现有生物质能利用系统优劣利弊的基础上,指出了未来生物质能利用系统“分布式”的发展方向,为进一步设定生物质能发展路线提供了思路。通过本文的研究,从一定程度上拓展了生物质能利用系统的研究范围,丰富了生物质能利用系统研究的理论体系,所得出的结论和建议对促进我国现阶段生物质能的科学利用有一定的参考价值。