我国虽然资源丰富,拥有得天独厚的地理优势,但是人均资源占有量非常少,如石油和天然气的人均资源占有量仅为世界水平的1/15。在全世界的煤炭、石油和天然气探明储量中,中国分别位于第三位、第十三位和第十四位,我国仍有着丰富的资源储量未被探明。从能源利用方式来看,目前国内主要为集中供热和空调机组制冷的方式,不仅能源利用效率低,而且对环境造成了严重的污染,90%的SO2和60%的NOx排放均来自于煤炭的燃烧。因此,寻求一种新型的能源利用方式显得极其重要,本文设计了一种将太阳能和传统分布式能源系统相结合的新型分布式能源利用系统,对严寒地区能源系统优化匹配研究具有重要意义。基于系统能量流程,分析了“燃气轮机与压缩机联合运行”、“太阳能系统与分布式能源联合运行”和“燃气轮机与余热锅炉联合运行”三种模式系统形式和系统原理,利用净现值和投资回收期方法,选定太阳能集热器面积,通过能量分析和火用分析确定系统的热力学性能;基于节能率分析法,从制冷期和供热期两方面确定系统总能效与节能率关系。选用TRNSYS对余热锅炉和换热器、太阳能集热器和蓄热水箱、循环水泵和蓄热水箱、制冷机组和辅助加热器等不同设备和装置进行模拟,分析各个设备在系统中的运行状态。建立太阳能集热器、燃气轮机、制冷机组和余热锅炉的数学模型,作为TRNSYS模拟的前提条件。利用TRNSYS进行物理建模,对第二种工况下各个设备运行状况进行模拟分析,主要包括换热器出口温度、太阳能集热器及蓄热水箱出口温度、循环水泵出口温度、余热锅炉的出口烟气温度、制冷机组的出口温度等方面模拟,分析系统在第二种工作状况下能否满足实际的用户冷热负荷要求;利用Fluent对余热锅炉在补燃和非补燃两种状况进行模拟,分别建立余热锅炉的物理模型和数学模型,对其炉膛内的温度场和速度场进行分析,截取Z=1和Y=1.75两个平面,研究不同平面的炉膛内温度和速度分布,通过研究选定补燃式锅炉,作为系统的余热回收装置。模拟新型分布式能源系统在实际建筑中的应用,选取沈阳地区基准建筑,建立物理模型和方程,利用TRNSYS模拟中得到的单位时间供热量和制冷量,模拟建筑中三个不同房间的全年温度及冷热负荷,得出设计系统能够完全满足实际应用需求。对沈阳某工业园区进行规划和方案分析,从电负荷、蒸汽负荷和敏感性分析三个方面进行研究。本文建立的新型供能体系,通过系统的优化设计,转变传统的集中供能模式,能够实现能源梯级利用,并且利用各种能源转换及存储装置,实现能源利用的最大化,为我国未来的能源供应提供了新的发展模式。