生物质能是可再生能源中的重要一员，其开发利用有着多种多样的技术路线。生物质能产业要在资源利用、经济发展和环境保护三方面取得均衡，实现可持续发展，就需要对各技术路线进行系统科学的评价，为其发展目标和支持政策的制定提供参考。　　 生物值电力可持续性主要考虑其生产全过程化石能源消耗和温室气体排放等情况。本文的目的在于通过对不同生物质发电技术路线的全生命周期考察，为下面几个问题的回答提供参考：哪条技术路线的能源效益最好，单位生物质电力能节约或替代多少化石能源？哪种生物质发电方式的环境性最好，其GHG减排能力和污染排放情况如何？综合考虑，各技术路线的可持续发展能力如何？　　 研究的内容和结果具体如下：　　 首先，梳理和识别问题，阐明研究的背景和意义。对可持续发展的意义和评价手段进行了归纳，总结了生物质能可持续发展研究的国内外现状。在对目前研究的问题及其根源的认识基础上，明确本文研究的目的和意义。从生命周期和热力学的角度，探讨生物质能技术路线的可持续发展评价方法，结合过程式方法和投入产出方法，改进现有的评价模式和流程，构建混合分析评价模型和相应的指标体系，确定生命周期框架，包括系统边界、功能单位、分配方法和参考系统等。　　 其次，利用过程式方法编制基础化石能源生命周期清单，获取生物质能评价所需的上游数据。在过程分析的数据基础上，利用混合方法编制基础化石能源生命周期清单。与过程式方法计算结果相比，混合方法得到的各种燃料体现能强度和排放都有所增大，其中能耗增大幅度在10％-14％之间，排放增幅更大，这说明了边界完整的必要性。对煤炭燃料，石油燃料和天然气，间接能耗贡献最大的部门都是金属冶炼及压延加工业和化学工业；电力生产的间接能耗则主要来自金属冶炼及压延加工业和电力机械及器材制造业。　　 再次，对生物质收储运单元过程进行建模分析，比较不同收储运模式的优劣，并为后面的生物质能转化系统评价获取基础过程数据。计算结果显示，在我国常见的几种生物质收储运模式中，成本从低到高依次为中心料场破碎收集模式、收储站破碎收集模式、收储站打包模式和成型颗粒模式。中心料场直接收集散料模式的成本则在到厂运输距离不大时最低，但随着距离的增加比其他模式更快地提高，大规模的收储运系统，燃料费用占主导地位，而规模较小的系统，料场的建设和运行费用所占比重会上升。　　 最后，对不同的生物质发电系统进行分析评价。　　 过程热力学分析结果显示：1MW气化发电系统最大的能量损失为气化炉的灰渣和散热，其次是内燃机组的散热和机械损失。5.5MW气化发电系统最大的火用损发生在内燃发电机组，主要由燃烧的高度不可逆性以及摩擦散热造成；气化气中的焦油则造成了占原料火用3.5％的直接损失；余热锅炉火用损率为11.8%，主要由放热的气体与吸热的蒸汽之间温差过大造成的，但由于可利用的余热总量不大，所以性能提升空间不大。　　 对生物质发电系统的能耗、资源消耗和环境性分析的结果表明：所考察的生物质发电系统，能源替代率在89%—98%之间，不含农业投入时为91％-0.98％;替代化石能源的成本在15—52元/GJ之间，其中25MW直燃发电和1MW气化发电最高，最低的是25MW混燃发电。各系统GHG减排率在81%-97%之间，氮肥施放导致的N2O排放对系统GHG排放影响很大；不考虑农业投入时，GHG减排率在83％—99％之间；混燃发电系统的GHG体现排放强度明显低于其他系统；各生物质发电系统的GHG减排成本在0.12-0.60元/kgCO2-eq之间。生物质发电在减少GHG排放的同时也能减少SO2排放。25MW直燃发电和1MW混燃发电系统会造成NOx排放的增加。　　 能值分析表明：利用单位能量的秸秆，能值投入从低到高为1MW气化发电、5.5MW气化发电和25MW直燃发电；在这三个系统中，5.5MW气化发电的能值收益率和能值净收益都是最高的，可持续性最好；25MW直燃发电和1MW气化发电相比，能值收益率较低而能值净收益却较高。　　 综合各方面指标，本文认为，生物质发电在替代化石能源、减少温室气体排放的有效方式；在所考察的生物质发电系统中，混燃发电系统能以相对较低的成本实现目标，在政策支持和补贴到位的情况下，其可持续发展能力是最好的；直燃发电系统和气化发电系统的发展，需要结合本地原料供应、能源供应和原有能源设施情况，发掘其作为分布式能源的潜力。