面对严峻的能源形势及演变趋势,升级供能及用能模式和推进对可再生能持续性利用是提升系统能源利用率的核心要求,实现可持续发展战略中关键一步。挖掘具有可控性和热利用潜质的出力机组已成为解决上述问题的思路之一,以进一步提升综合能源系统的能源利用率。大多数供能机组只是简单局限在输入输出角度,对高温及放热反应过程中废弃热量并未得到充分重视,导致热排放增加,能源利用率下降。因此,针对可再生能源利用方式和资源利用率不足的问题,本文提出了一种包含甲烷化装置和固体氧化物燃料电池的多重热能利用的冷热电联供系统优化配置模型,对系统各机组容量大小的确定展开研究,在该模型的基础上进一步引入光热机组,并对其所在系统的优化运行问题进行分析。主要工作内容如下:首先,给出了计及多重热能利用的冷热电联供系统具体结构,包括多重热能利用机组和冷热电联供系统。阐述了多重热能利用机组中各设备的热能利用特性与优势,并对上述系统中各个出力单元建立了模型。然后,提出了一种计及多重热能利用冷热电联供系统优化配置模型,分析了冷热电联供系统运行方式对系统综合运行成本的影响。通过仿真计算对系统各出力单元容量大小的优化配置进行了深入研究,验证了模型的可行性。对比分析了多场景下多重热能机组对综合成本的影响,不同能源价格对容量配置的影响及机组运行成本对蓄热装置容量规划的影响。最后,为进一步提升可再生能源利用率并对系统运行情况进行分析,提出了一种含光热机组的多重热能利用冷热电联供系统模型,并对其运行情况进行优化分析。首先对光热机组的运行机理和存在优势进行了阐述,并建立了光热机组的设备模型。基于系统日前最小运行成本,结合粒子群算法对系统电、热、冷功率运行状况进行分析。通过仿真对含光热机组系统的日前成本进行结构和光热机组容量给定的合理性进行分析,同时研究了光热机组供电特性及对蓄电池功率的影响。