农业废弃生物质是农村地区最主要且最容易被人忽视的可再生能源。农业废弃生物质体量大,价格便宜,通过一定技术能实现生产和利用过程较低的CO2排放,并且加大对农业废弃生物质利用的投资能减少对煤炭等化石能源的依赖。但是若农业废弃物的处理方式不恰当,例如直接燃烧,则会造成的严重的大气污染问题。因此如何实现农业废弃生物质高效绿色的利用和妥善的处理是值得研究的课题。首先,本研究基于能量梯级利用原则提出了一种生物质气化与燃料电池耦合区域能源系统,以此满足农业废弃生物质的高质和绿色利用,同时为农村地区的供能问题提供新的解决思路。本研究中的能源系统主要包括生物质气化子系统,固体氧化物燃料电池发电子系统,余热利用子系统。生物质在气化子系统中合成生物质气,生物质气在固体氧化物电池子系统中发电满足用户电力需求,发电子系统排出的高温烟气进入余热利用子系统,生产热水。本研究在Aspen plus中建立了系统流程的模型,通过软件计算了系统的运行性能,并对关键参数对系统的影响作了敏感度分析。结果表明系统的总能量效率和（火用）效率分别为67.3%和29.21%,系统净发电效率为33%,一次能源节约率和CO2排放减少率分别为24.87%和13.89%。其次,本研究根据现有的区域能源系统提出了夏季、冬季和过渡季节的运行方案,并且按照以热定电和以电定热的运行模式,分别从热力学第一定律和第二定律、节能性、环保性和经济性方面对系统性能做了评价。结果表明:采用以电定热的运行模式,该能源系统产生的热量和冷量不能满足冬夏的负荷要求,需要额外的能源补充,整个供能系统的一次能源节约率为9.67%,CO2排放减少率为8.48%,年成本节约率为42.71%。在以热定电的运行模式下,系统的制热量、制冷量以及产电量均能满足用户的需求,系统的年一次能源节约率为17.53%,年CO2排放减少率为10.32%,年成本节约率为63.75%。