随着船舶燃油价格的不断上涨、船舶燃油资源的日益紧张、船舶能效规则及船舶污染物排放要求的日趋严格,对船舶能量系统进行合理优化以便综合提高船舶能量系统的经济效益以及环境效益是当前船舶行业发展不可避免的问题之一。本文针对现有船舶冷热电联供系统研究的不足,对船舶冷热电联供系统的优化配置及运行优化问题进行研究分析。首先建立包括有动力装置、供热装置、供冷装置、蓄能装置以及烟气治理装置的船舶冷热电联供系统中主要设备的数学模型,其次搭建基于主要设备的固定效率模型构成的船舶冷热电系统容量优化配置模型,再次搭建基于主要设备的部分负荷特性模型构成的船舶冷热电联供系统的运行优化模型,最后搭建计及负荷平移的船舶冷热电联供系统运行优化模型。针对船舶冷热电联供系统优化配置问题,本文分别获得基于经济性指标、系统占地空间指标和多目标指标相应的船舶冷热电联供系统容量配置优化结果。结果表明:基于经济性目标优化获得的船舶冷热电联供系统最优配置运行结果相比起参考系统每年可降低14.45%的年运行成本;基于系统占地空间优化获得的船舶冷热电联供系统最优配置结果相比参考系统可减少9.68%的占用空间。基于多目标优化获得的船舶冷热电联供系统最优配置结果相比参考系统可减少7.29%的占用空间和14.33%的年运行成本。针对船舶冷热电联供系统运行优化问题,本文分别获得不同季节下船舶冷热电联供系统的经济最优运行策略、能效最优运行策略以及环保最优运行策略,并对其进行比较分析;而后利用AHP决策分析法确定不同季节下的最优运行策略;最后对船舶冷热电联供系统对不同燃料价格的敏感性进行分析。结果表明:在三个不同季节条件下,经济效益最优运行策略均为船舶冷热电联供系统的最佳运行策略方案;船舶冷热电联供系统的经济性对MGO燃料价格变化较为敏感,系统对MGO燃料价格敏感程度随着需求侧热电比的下降而下降。针对计及负荷平移的船舶冷热电联供系统运行优化模型问题,本文搭建起可平移负荷模型并将其代入船舶冷热电联供系统运行优化模型中,获得基于经济目标优化后的计及负荷平移船舶冷热电联供系统运行策略。结果表明:基于经济目标优化后,在不同季节下平移后船舶冷热电联供系统的经济效益、能效效益和环境效益均有所提高。