本项目所属动力机械与工程领域，分布式能源系统具有综合能源效率高和节能减排效果显著，我国政府高度重视分布式能源技术发展和应用，在近两届政府工作报告中多次强调并在国家中长期发展规划中明确了分布式能源的发展目标。 由于分布式能源系统由许多部件组成，相互耦合、相互影响；随着春夏秋冬、昼夜环境的变化，用户的冷、热、电负荷各种工况变化范围很大。这些因素使得在实际发展应用上, 分布式能源系统高效率、低排放的特点受到了很大的制约，课题组在科技部863项目、上海市科委多个项目支持下，在系统优化设计、关键部件性能完善和协调控制等方面获得了一大批研究成果，推动了分布式能源系统的发展和应用。 “天然气分布式能源系统关键技术及推广应用”项目经过理论研究、实验验证和应用推广全过程，获得的创新成果有： 1）在国内外首次提出了基于多级能量梯级利用，采用模块化设计的天然气分布式能源系统设计方法。以年总费用节约率、一次能源节约率和二氧化碳减排率为设计目标，取原动机（内燃机或燃气轮机或微燃机）装机容量，原动机开关系数，余热利用设备（余热锅炉或吸收式空调）输入参数和空调电制冷比为优化参数，利用粒子群搜索优化算法，对系统的拓扑结构和运行策略进行耦合优化，实现多级能量梯级利用、模块化设计，所设计的分布式能源系统具有高经济性、高可靠性及运维性、长运行时间等优异综合性能。 2）创造性地利用数据挖掘技术对用户各类负荷历史数据进行深入分析，采用动态负荷模拟软件、采用建筑实测负荷数据相似性方法，对项目进行负荷分析和预测，获得了用户各种负荷随地区差异（南方、江南、北方等）、季节（春夏秋冬）、时间（昼夜24小时）和气温的变化规律，通过对负荷的细化研究、综合考虑、相互匹配，使得分布式能源系统的整体性能大大提高，实用性大大增强。 3）研究了天然气内燃机NOx排放控制技术和方法，对排放温度与催化剂的特性匹配进行研究，研制了适用于内燃机NOx减排装置，可以降低NOx排放90%以上，满足排放敏感用户污染物排放控制要求；对燃气轮机燃料适应性进行深入研究，创造性地获得了燃料种类（天然气、生物质气和低热质燃气等）对燃气轮机运行方式的优选规律。 4）研发了分布式能源系统协调控制系统，在国内首次应用协调控制方法，实现分布式冷热电联供系统的全自动控制，达到无人值守，冷、热、电负荷协调调节，自动并网。开发了分布式能源系统信息管理系统，实现了信息和数据远程传输、远程在线监测和故障诊断，并建立数据管理中心。 “天然气分布式能源系统关键技术及推广应用”的成果已经推广应用到国内一大批民用、商用和工业企业，实施建设的项目45个，项目涉及医院、办公、商业、工业园区、数据中心、区域供能等各个领域，总发电装机容量超过100MW，分布式能源系统能源综合利用效率达80%以上，取得了显著的经济效益和社会效益，近三年新增直接经济效益新增产值54529万元，新增利润6418万元，新增税收1752万元，创收外汇353万美元。项目技术总体达到了国际领先水平。