能源是国民经济和社会发展的基础,随着全球经济高速发展,能源短缺成为各国迫切需要解决的难题,也逐步成为制约我国当前和今后发展的瓶颈,传统能源开发利用造成的生态环境污染问题日益严重。如何开发利用清洁能源同时改善环境降低污染,成为各国亟需解决的重要问题之一。生物质能源(简称生物质能)作为广泛分布、可再生、容易利用的绿色能源,其有效开发利用对于带动新兴能源产业的发展,防止全球变暖,促进循环社会的建立具有极为重要的战略意义。因此高效开发利用生物质能源,缓解能源需求压力,改善生态系统环境,同时保障地区经济发展的研究具有重要的科学、经济和社会意义。本研究经过两年时间对该领域相关文献、数据和政策法规进行系统收集,包括中、英、日文有关研究200多篇,同时进行了实地调查和模拟计算机语言程序编写工作。本研究以资源经济学、环境学、产业经济学等相关理论为依据,基于动态综合系统最优化建模方法,并结合统计学和计量经济学分析方法,从生物质能源的资源价值、经济价值、环境价值出发,对我国生物质的开发利用对经济社会可持续发展的影响进行系统研究。本文选取北京市密云县境内密云水库上游地区进行实证分析和论证,针对该地区畜产业生物质资源开发利用存在的低效率、高污染等问题,深入研究了日本和中国杭州的两项先进处理技术,通过建立两项技术的能源系统、环境系统、社会经济系统的最优化模型,动态模拟分析该地区畜产生物质资源有效利用对可持续发展的影响,为我国生物质能源产业的发展提供范例并为我国低碳经济和循环经济研究提供了科学技术依据。通过本文动态模拟试验得出,与目前密云畜产废弃物处理技术相比,在模拟期内(10年),在同期政府财政规模和补贴不变的情况下,采用该技术系统对畜产业废弃物处理可以同时实现生物质能源高校利用,环境改善和经济发展的目标。通过运用该技术系统可使经济发展水平提高10%,同时可以实现生物质能源高效发电达3,270万千瓦时,另外可以减少畜产业温室气体排放量约16.8万吨。本文构建的动态综合评价最优化模型具有广泛的应用推广价值,为推动我国各区域可持续发展提供了科学的决策依据。