天然氣分布式能源是指分布在用戶端，主要使用天然氣為燃料，冷熱電聯產、實現能源梯級利用，是清潔、高效、靈活的能源供應系統，是天然氣高效利用的重要方式。天然氣分布式能源系統利用發電以后產生的煙氣余熱實現夏季供冷、冬季供熱，且一年四季供應生活熱水，能節約大量空調用電，所發電力除滿足自身需求外，就近上網，替代部分煤電。具有能效高（綜合能源利用效率在70%以上）、清潔環保、安全性好、削峰填谷、經濟效益好等優點。

冷熱電三聯供系統（CombinedCoolingHeatingandPower，簡稱CCHP）是天然氣分布式能源的典型形式，即以小規模、小容量（設計產能吻合區域能量負荷）、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近，獨立的輸出冷熱、電能的系統。

傳統電廠將燃料轉換為電能后，往往拋棄了大量多余的熱能。分布式發電具有與負荷相適應的規模與位置，能夠合理經濟地回收這些熱能，用戶需利用自身設備內或附近的組合式熱電聯產系統就能同時獲得熱能和電能。

冷熱電聯產既能滿足能量供應，還具有低成本、高生產率等優點。其最常見的形式是燃氣—蒸汽系統，能源綜合利用效率達80%。

天然氣（或煤層氣等）燃燒產生1100攝氏度以上的高溫氣體，進入燃氣輪機作功發電。用余熱鍋爐收集從燃氣輪機排出的高溫煙氣的余熱，產生的中壓蒸汽推動蒸汽輪機發電或在冬季直接供暖。在夏季，采用溴化鋰吸收式制冷技術，充分利用塬用于冬季采暖的蒸汽進行供冷，即構成了熱—電—冷多聯產系統。

圖1：天然氣分布式能源項目典型流程圖

區域型系統主要是針對各種工業、商業或科技園區等較大的區域所建設的冷熱電能源供應中心。設備一般采用容量較大的機組，往往需要建設獨立的能源供應中心，還要考慮冷熱電供應的外網設備。

樓宇型系統則是針對具有特定功能的建筑物，如寫字樓、商廈、醫院及某些綜合性建筑所建設的冷熱電供應系統，一般僅需容量較小的機組，機房往往布置在建筑物內部，不要要考慮外網建設。也稱為建筑冷熱電聯產（BuildingCoolingHeating&Power，簡稱BCHP）。

CCHP通過能源梯級利用，使能源綜合利用效率提高到80%。燃氣冷熱電叁聯供以天然氣為主要燃料帶動燃氣輪機或內燃機等燃氣發電設備運行，產生的電力滿足用戶的電力需求，系統排出的廢熱通過余熱鍋爐或者余熱直燃機等余熱回收利用設備向用戶供熱、供冷。經過能源的梯級利用使能源利用效率從常規發電系統的40%左右提高到80%左右，節省了大量一次能源。

圖2：天然氣分布式能源系統能量梯級利用

使用CCHP的先決條件是有較大的熱負荷，同時要求冷熱負荷穩定。雖然微型燃機發電效率己從17%-20%上升到當前的26%-30%，但以微型燃氣輪機作為動力的簡單的分布式供電系統的熱轉功效率依然遠小于大型集中供電電站。冷熱電叁聯供系統如果僅作為發電使用不考慮利用余熱的效益，則發電成本高于目前市電平均價格，單獨發電是不經濟的。對于熱負荷變化較大的建筑物或者負荷率很低的場所，能源綜合利用效率一般很難達到期望的效果，并且發電機的使用壽命也會受到影響。

CCHP成本中燃料占67%~78%，其經濟效益受公共事業部門所制定的電價、氣價、熱價影響較大。對CCHP系統運營有利的趨勢是電價上漲、熱價上漲、氣價下跌。這些價格的制定與補貼受制于多方博弈，取決于政府行為，在中國氣電比價高的特點下更是如此。從天然氣公司得到的供氣價格高于燃氣電廠發電成本價，能否采取燃氣季節性差價或補貼等優惠制度很重要。發達國家在推廣分布式能源過程中，均給予大量補貼;從前期設備投資到后期運營維護階段的氣源價格、上網電價補貼等。