21世纪以来，我国经济高速发展，工业化和城镇化迅猛发展，同时，能源和环境之间的矛盾日益突出。工业园区作为我国工业化和城镇化过程中的重要组成部分，其能源结构是否合理，直接关系到我国能源发展方向。当前，国内各地方政府及其经济技术开发区都在大力建设工业园区，提高能源综合利用率迫在眉睫。本文着重对含有数据中心的工业园区冷热电三联供系统的优化设计和运行进行了研究。首先，对案例园区概况进行了介绍，通过对园区内热源及冷热需求情况进行调研，综合分析了园区内的用能方式，最后提出采用可再生能源与常规能源相互协同的技术路线，并对该路线进行了详细阐述。其次，利用DeST软件对云计算中心建筑的空调负荷进行了全年逐时模拟，并详细计算了输配系统冷量损失所引起的附加负荷，计算得云计算产业园区五家云计算中心数据机房一期生产用冷设计冷负荷为57023kW。然后，建立了CCHP系统中冷热源模块、输配模块和燃气-蒸汽联合循环发电模块三部分进行了数学模型。并利用所建立系统的数学模型，采用C#语言编写了工业园区能源规划与评估软件，可实现吸收式机组能耗模拟、输配系统高能耗模拟、管网冷损失模拟、辅助冷热源能耗模拟和常规系统能耗模拟，并可对模拟计算的结果进行输出和查询。接着，利用前一章建立的数学模型和编写的模拟软件，对云计算中心冷冻站设计和运行进行了优化研究。利用溴机的“蒸汽耗量”以及“机组综合热力系数”这两个能耗指标，对不同配置方案进行模拟计算，得出集中制冷站配置方案为9台容量为6500kW的蒸汽双效型溴化锂吸收式机组。冷冻水出水温度由5℃升高至12℃，能耗降低率为39151t/℃，节能效益显著，而机组冷冻水出水温度由12℃进一步提高至15℃，能耗降低率仅为5536t/℃，确定机组冷冻水出水温度为12℃。冷水供回水设计温差ΔT从5℃提高至10℃时，冷冻水一次泵和二次泵定流量、变流量运行全年运行总能耗降低率分别为91.6万kW·h/℃、76.1万kW·h/℃、116.70万kW·h/℃和75.3万kW·h/℃。供回水设计温差ΔT已确定时，冷冻水一次泵和二次泵变流量运行相比于定流量运行而言，全年运行能耗可分别降低20%和30%以上。对不同冷水供水温度和不同供回水设计温差ΔT以及不同输配形式下，冷冻水管网所引起的冷量损失进行了计算，得出管网冷量损失随冷水供水温度、供回水设计温差以及输配形式的变化规律，并得出了冷损失率计算模型。阐述了“免费供冷”模式的原理，并对采用“免费供冷”模式时全年逐时能耗进行了模拟计算，相比于不开启“免费供冷”模式，年节约蒸汽量64400t，年节约耗电量810757kW·h，年节能率达到7.43%。最后，从“云计算中心集中制冷站”全年运行能耗、电厂能源利用效率以及冷热电联供相比于冷热电分产的节能效果出发，对园区天然气冷热电联供项目的能源梯级利用水平进行了综合评价。案例项目系统的一次能源利用率在67.31%~71.38%之间变化，全年平均值为69.10%；热效率在16.73%~18.86%之间变化，全年平均值为17.47%，热电比在33.08%~36.04%之间变化，全年平均值为33.84%。采用“冷热电联供”系统相比于“冷热电分产”可节约一次能源量折合标煤571036.66吨，节能率达到37.76%。