近些年,我国已成为全球碳排放最多的国家,一次能源的大量消耗,不仅面临国际减排压力,同时产生的环境污染已对国民健康以及生产造成负面影响。均衡能源结构,发展可再生能源发电是国家一直来贯彻的方针,近几年,随着科研院所以及公司企业对太阳能热发电行业投入大量人力物力,太阳能热发电在预期可见内将成为一种新型发电方式。传统的太阳能热发电方式,受蓄热技术不成熟以及初期建设成本偏高等限制,较常规发电方式没有商业竞争优势。本文基于9FA级燃机与余热锅炉(HRSG)组成的联合循环系统(GTCC),利用商业软件Aspen Plus模拟研究不同集成方式下基础联合循环系统集成太阳能潜力,通过最大集成太阳能容量来指导热互补集成方式,为下一步研究热互补系统太阳能热利用性能做指导。利用商业软件TRNSYS,通过数学建模模拟管式空腔型塔式集热技术与联合循环系统互补集成,从热力学第一定律以及热力学第二定律的角度,分别分析了不同集成方案下其热力学性能,研究结果为实际工程操作提供参考。利用成本较低的槽式聚光集热技术与联合循环系统热互补集成,针对采用导热油作为太阳能集热工质而带来的一些技术运行问题,本文提出一种以燃机压缩空气作为槽式聚光集热镜场集热工质的新型太阳能-联合循环热互补集成系统,通过热力学研究以及经济性分析,新系统较传统以导热油为换热工质的系统,具有显著的热力学优势以及经济型优势。