面对能源短缺、环境污染和气候变化的挑战,必须改善能源消费结构,加大节能减排力度。北方冬季散煤燃烧供暖被认为是雾霾的主要元凶之一,探索清洁、高效的供暖技术成为研究热点,煤改气、煤改电等新供暖方式被提出,但成本和天然气供应问题仍未得到解决。分布式供能系统可充分利用太阳能、风能、生物质能等,同时为用户提供冷、热、电负荷,具有较高的能源利用效率。为充分利用农村丰富的太阳能和生物质能资源,研究生物质和太阳能互补的分布式供能系统,希望为解决北方农村供暖问题提供一些思路和参考。以石家庄典型新农村建筑为对象,采用DeST软件,结合情景分析,计算全年逐时冷、热、电负荷。农村居民建筑负荷波动大,且冷、热负荷远大于电负荷,适合分布式能源系统。根据负荷特点和北方农村资源禀赋,建立生物质和太阳能互补的分布式供能系统:生物质气化后进入燃气轮机,燃气轮机带动发电机发电供系统使用,多余电量上网,烟气余热进入溴化锂吸收式冷温水机组制冷或制热,太阳能集热器吸收太阳能辐射生产热水。热泵作为备用,当无法满足负荷需求时开始工作。为了对负荷进行削峰填谷,增加系统稳定性,减少设备容量,在系统中加入蓄能装置。建立生物质气化模型,计算不同气化条件下的燃气组分和气化指标,分析燃气组分和气化指标与气化剂当量比和水分的关系。建立燃气轮机、溴化锂吸收式冷温水机组、蓄能装置、太阳能集热器、热泵等设备热力学模型,分析燃气轮机和溴化锂吸收式冷温水机组变工况特性。根据气化模型和系统主要设备模型及变工况特性,建立系统全工况性能模拟模型,分析全年逐时冷、热、电平衡。根据能流计算模型,得到系统能量流动和损失分布。用一次能源利用率、节能率、CO₂排放量、NOx排放量、年度化成本、投资回收期6个指标对系统能源效益、环境效益和经济效益进行分析。相比分供系统,分布式系统一次能源利用率为53.58%,节能率达到17.01%,CO₂和NO_X减排率分别为21.97%和94.36%,年度化成本减少69.31%,投资回收期为11年。分布式系统在能源、经济和环境三个方面均存在优势。