面对能源消费供给、能源结构转型等问题，我国能源消费结构仍需不断优化，继续开展可再生能源的综合利用、提升能源利用效率等战略举措来积极应对能源转型新挑战。
　　分布式能源系统是利用小型分散设备建设在靠近用户端(需求侧)提供多种能源需求的新型能源利用方式，其“多能互补”的特点可因地制宜地将多种能源通过互补应用来缓解能源供需矛盾。天然气作为常用于联供系统中的清洁能源，其燃烧后产生的二氧化碳只有煤的一半、石油的75％，对地球环境造成的破坏远远小于后两者。
　　本文首先建立了可根据不同地区经纬度及地表温度进行计算的太能辐照量模型、可推导出具体设备换热过程所需换热面积的低温朗肯循环模型。根据太阳能辐照量计算模型，参考相关气象参数，得到了某地区一年日均太阳能辐照量的数值变化以及全年趋势参考图。同时根据低温朗肯循环计算模型，按照一定的有机工质选取原则，对不同有机工质进入循环后对发电系统(火用)效率的影响进行分析，得到了在考虑系统能效时对有机工质选取的最优解。
　　其次，本文详细研究了如何将LNG冷能的梯级利用与分布式能源系统相结合从而可以满足用户侧对于冷量的负荷需求，将LNG的冷能梯级利用具体分为四级，依据其温度变化，将这四个等级分别应用在空气分离、制取干冰、满足冷库冷负荷、分布式能源系统冷凝需求，进一步降低了整个能源系统的能耗。同时也利用相关参数计算经验公式得到了关于液化天然气的相关物性参数，利用相关物性参数的计算为LNG具体的换热过程的研究打下基础。在此基础之上，对液化天然气在单相区、两相沸腾区的具体换热过程建立计算模型，得到了在每一级LNG冷能利用时的换热管内外流体温度变化。结果表明，在单相区的LNG流体温度温升趋势较陡，温差变化大;而在两相沸腾区，LNG流体温度基本不变。并且通过改变工作压力的形式，将LNG流体温度达到最合适的梯级利用点。
　　本文还通过得出溴化锂热物性参数与其温度、浓度等之间的计算公式，进一步建立了有关计算双效溴化锂制冷子系统制冷循环的数学模型，得出了该循环内各主要设备的相关参数。在此基础之上，依据溴化锂溶液的物性参数方程和超声作用于均相液体中空化气泡运动的动力学模型，推导出溴化锂溶液的超声空化气泡运动方程，研究了超声波参数和溶液物性参数变化对溴化锂溶液空化气泡运动变化特性的影响。研究结果表明，随着气泡初始半径和超声频率的减少，超声空化效应逐步增强，为利用超声空化效应强化溴化锂溶液的传热性能和提高溴化锂吸收式制冷系统的性能提供了一定的依据。
　　此外，本文依据冷库设计规模、冷库所在地气象参数，对冷冻间、冷藏间的各种类耗冷量进行相关计算，得出了冷库冷间耗冷量在一年中的变化趋势，同时表明了冷冻间耗冷量基本在冷藏间的3～4倍左右。再综合已建立好的子系统模型，对整个分布式冷热电联供系统的具体设计给出相应的选型研究和经济性分析，根据已得出的各主要设备的设计计算结果，得出相应型号设备选择以及通过建立热经济性分析模型，得出相应的发电成本及投资回收周期、环保效益分析。