生物质发电是发展规模最大、最成熟的现代生物质能利用技术。我国生物质资源丰富，主要包括农业废弃物、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、有机废水和废渣等，每年可作为能源利用的生物质资源总量相当于约4.6亿吨标准煤。年，全球生物质发电装机容量从年的1.31亿千瓦增加到约1.39亿千瓦，增长约6%。年发电量从年的亿千瓦时增至年的亿千瓦时，增长约9%，增长主要集中在欧盟和亚洲，特别是中国。中国《生物质能发展“十三五”规划》提出至年，生物质发电总装机容量应达到万千瓦，年发电量亿千瓦时。截至年底，中国生物发电装机容量从年的万千瓦增长到万千瓦，年发电量超过亿千瓦时，超出了“十三五”规划目标。近年来我国生物质发电产能增长的重点是将农林废弃物和城市固体废物用于热电联产系统，为城市地区提供电力和热能。

生物质发电起源于上世纪70年代，世界性能源危机爆发后，丹麦等西方国家开始利用秸秆等生物质能进行发电。20世纪90年代以来，生物质能发电技术在欧洲和美国都得到了大力发展与应用。其中丹麦发展生物质发电的成就最为显著，从年建成投运世界第一座秸秆生物燃烧发电厂，迄今为止，丹麦已经创建了一百多家生物质发电厂，成为世界各国发展生物质发电的标杆。另外，东南亚国家在以稻壳、甘蔗渣等为原料的生物质直接燃烧方面也取得了一定的发展。我国生物质发电起步于20世纪90年代，进入21世纪后，随着国家扶持生物质发电发展政策的出台，生物质发电厂的数量和能源份额都在逐年上升。在如今气候变化和要求CO2减排的大形势下，因生物质发电可有效降低CO2和其他污染物排放，甚至可实现CO2的零排放，因此成为近年来研究人员争相进行研究的重要内容。

生物质发电技术根据工作原理可划分为直接燃烧发电技术、气化发电技术和耦合燃烧发电技术三大类。

生物质直接燃烧发电在原理上与燃煤锅炉火力发电十分类似，即将生物质燃料（农业废弃物、林业废弃物、城市生活垃圾等）送入适合生物质燃烧的蒸汽锅炉中，利用高温燃烧过程将生物质燃料中的化学能转化为高温、高压蒸汽的内能，通过蒸汽动力循环转化为机械能，最终通过发电机将机械能转变为电能。

生物质气化发电要经过如下环节：（1）生物质气化，经过破碎干燥等其他预处理的生物质在高温环境下热解气化，产生含有CO、CH4和H2等可燃组分的气体；（2）气体净化，气化过程生成的可燃气体通入净化系统，去除其中的灰分、焦炭和焦油等杂质，以满足下游发电设备的入口要求；（3）气体燃烧发电，净化后的可燃气通入燃气轮机或者内燃机燃烧做功发电，也可以通入锅炉内燃烧，利用产生的高温高压蒸汽驱动汽轮机发电。

由于生物质资源分散，能量密度低，收集运输困难，使得生物质直接燃烧发电对燃料供应的持续性和经济性有较高的依赖度，导致了生物质发电高昂的成本。生物质耦合发电是利用生物质燃料替代部分其他燃料（通常指煤）进行混烧的发电方式，在提高生物质燃料灵活性的同时减少煤炭用量，实现了燃煤火电机组的CO2减排问题。现阶段生物质耦合发电技术主要包括：直接混燃耦合发电技术、间接燃烧耦合发电技术和蒸汽耦合发电技术。