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我国能源结构以煤炭为主，伴随煤炭大量开采，煤层气的产生量巨大。我国具有丰富的煤层气资源，开发利用煤层气可以带来增加清洁能源供给、减少温室气体排放、保障煤矿安全等多重效益。根据我国煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十二五”规划，煤层气发电作为煤层气利用的主要途径之一，到2015年装机容量将超过285万kW。煤层气发电已进入新的快速发展期，对煤层气发电企业来说，煤层气发电系统的技术经济评价则显得尤为重要。 针对国内煤层气发电系统的现状，本文基于以内燃机为主要热机的煤层气发电技术，选取了联合循环和热电联产两个系统作为主要研究对象。通过对各个主要单元的集成，建立了煤层气发电系统的模型。利用内燃机模型，研究了煤层气浓度和内燃机进气温度对燃机输出功率和发电效率的影响。根据案例对系统模型在联合循环系统和热电联产系统中的可靠性进行了验证，利用该模型对煤层气联合循环发电系统、热电联产系统进行技术经济评价。评价结果表明:当输入煤层气23.00Mm3/a时，联合循环发电系统节约煤炭量4.86万tce/a发电效率47.11％，综合热效率74.06％，投资19754万元，发电成本0.35元/kWh，供热成本21.78元/GJ，净现值332万元，IRR12.36％，CO2减排41.54万t/a，SO2减排361.69t/a，烟尘减排139.92t/a;热电联产发电系统节约煤炭量4.85万tce/a,发电效率38.15％，综合热效率79.35％，投资16979万元，发电成本0.36元/kWh，供热成本19.97元/GJ，净现值-553万元，IRR11.29％，CO2减排43.87万t/a，SO2减排382.10t/a，烟尘减排176.61t/a。 对两个系统的经济分析结果表明:煤层气价格、发电上网补贴、售热价格、发电上网比例、碳交易价格变化与两个方案的IRR均呈线性关系。不考虑上网补贴和发电上网比例因素的影响，回归得到IRR关于煤层气价格(x)、售热价格(y)、碳交易价格(z)的三元一次方程:IRR=-0.21256x+6.95185×10-4y+8.32×10-3z+0.19736（联合循环）和IRR=-0.25647x+1.27×10-3y+0.01049z+0.18089（热电联产）。两式相减得到:IRR（联合循环）-IRR（热电联产）=0.04391x-5.75×10-4y-2.17×10-3z+0.01647。当0.04391x-5.75×10-4y-2.17×10-3z+0.01647＞0时，联合循环的IRR大于热电联产，当0.04391x-5.75×10-4y-2.17×10-3z+0.01647＜0时，联合循环的IRR小于热电联产。