随着全球各国能源可持续发展战略的深入，提高能源利用率和保护地球环境等问题日益突出，如何有效的解决能源环境问题成为了人类发展所必须面对的关键问题。冷热电联供系统作为一种能效高、能量损耗小、污染少、运用灵活、经济性好的能源利用形式而受到关注。在全球碳中和的大背景下，可再生能源因其清洁、无污染的特性被越来越广泛的应用，其中太阳能更具有储量巨大、易获取等优点，十分适合用于发电与集热，将可再生能源太阳能与冷热电联供系统相结合，可以进一步节约化石能源与降低污染物排放，是未来能源发展的重要方向，其中如何合理优化系统设备配置与运行很大程度上决定了联供系统的综合性能，具有重要的理论意义和工程应用价值。
　　本文将太阳能发电、集热系统与传统冷热电联供系统相结合，瞄准目前联供系统设计复杂、耗时较长等问题，建立了一个自带设备数据库的太阳能冷热电联供选型系统，可以快速的为具体案例进行设备选型与性能分析，实现能量的梯级利用，同时达到节能减排、降本提效的目的。
　　首先对我国太阳能资源进行了分析，建立了任意倾角下太阳能组件表面的逐时辐射量模型，确定了太阳能设备的最佳安装倾角及相对应的间距、朝向。对太阳能冷热电联供系统各部件建模，同时对比分析了传统分供系统、不使用可再生能源的常规冷热电联供系统以及太阳能冷热电联供系统的结构与运行原理。之后对系统的优化算法进行了设计，建立了太阳能冷热电联供系统的冷、热、电以及设备间的平衡方程，确立了以总年化费用最低为系统的优化目标并使用混合整数线性规划算法进行求解，定义了系统的能源、排放和经济评价指标。
　　以麻城市人民医院的逐时冷、热、电负荷以及太阳辐射数据为研究对象，对太阳能冷热电联供系统进行设备优化选型与性能分析，并将其与分供系统、常规冷热电联供系统等进行对比，设计出的太阳能冷热电联供系统在污染物排放、总年化费用、化石能源节约率等方面具有优势，证明了优化算法的可靠性。
　　在麻城案例研究的基础上，本文进一步分析了能源价格、设备折现率以及太阳能波动对于太阳能冷热电联供系统设备选型和评价指标的影响，有效提升了优化算法的实用性，为后期的实际应用提供了理论依据与参考。