分布式冷热电联供系统能实现能源的梯级利用,达到较高的一次能源利用率。压缩空气储能技术可以对电能存储,实现对电网的“削峰填谷”。本文将此两种技术结合,提出并研究一种新型的耦合循环系统。该系统可进行冷热电比例灵活调控,各种工况下都具有较高的热效率,又充分利用了电能的峰谷电价差,从而具有良好的经济性。首先对提出的新型燃气-空气联合循环系统进行设计和初始参数设定,并提出了适当的系统假设。应用GateCycle仿真平台对系统关键模块进行建模,其他部件则采用一些通用方法进行建模。再应用GateCycle软件对燃气-空气联合循环的分布式冷热电联供系统在三种典型工作环境下的部件特性和系统中电、热、冷、热水等的供能特性进行仿真模拟研究和分析,包括燃气轮机变工况及额定工况运行特性、余热锅炉变工况运行特性、空气透平变工况运行特性和压气机的额定运行特性。燃气轮机在发电功率由额定值不断减少的过程中,发电效率逐渐降低、燃气透平出口烟温逐渐降低,导致一次能源利用率逐渐降低、排出烟气热品位逐渐降低,因此应尽可能在额定工况运行,以得到最优的能源利用效率和经济性。对燃气-空气联合循环系统进行仿真模拟,提出了三种供能方式。以此三种供能方式分别为上海市某工业园区和某宾馆的三种典型运行环境供能,以尽可能采用能价比高的运行方式为原则,设计了供能方式二和供能方式三在三种典型工作日各小时内的系统运行策略,计算了三种供能方式各自的运行成本,分析得到在三种典型日内都是供能方式三成本最低,供能方式二次之,供能方式一成本最高。进一步对能效比取值浮动时系统各季节的折算供能能力和能价比随系统运行状态(即高温烟气分配器的分流比)的变化进行了研究,做出了变化曲线,对于各季节,通往换热器处分流比一定时,空调制冷、空调制热、热水器能效比的取值越小,折算供能能力和能价比越大。燃气-空气联合循环系统具有较好灵活性和经济性,但系统做了较多简化,还需完善系统设计和仿真模拟研究,从而能促进该冷热电联供系统的商业化应用。