根据美国能源署的定义，分布式能源系统是产生或储存电能的系统，通常位于用户附近，包括生物能发电、燃气轮机、太阳能发电和光伏电池、燃料电池、风能发电、微型燃气轮机、内燃机以及存储控制的技术。分布式能源可以连接电网，也可以独立工作。区别于大型集中式电站，分布式能源系统一般的容量从小于1kW到几十MW不等。
分布式能源是相对于传统集中式能源（如大型电厂）而言的，它一般满足两个特征：一是分布式能源是一个用户端或靠近用户端的能源利用；二是它是一个能源梯级利用或可再生能源综合利用的设施。因此分布式能源系统多以冷热电联供为主要形式，也就是以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近，独立地输出冷、热、电能的系统（也被称为CCHP，Combined Cooling， Heating， & Power的缩写）。通过对能源的梯级利用，总能效可达到90%以上，实现了比分产系统更高的能源利用率。
分布式发电系统的核心设备是热电转换装置，在全球目前投入使用的天然气热电联产系统中，微型燃气轮机、燃气热气机及燃气内燃机是主要的几类热电转换装置。
由于分布式能源利用天然气可以达到很高的能量利用效率，所以在国外得到了非常快的发展。分布式能源技术从上个世纪70年代末期以后开始发展起来，目前美国已经有6000多座分布式能源站。仅大学校园就有200多个采用了分布式能源站。英国只有5000多万人口，但是分布式能源站有1000多座。比如英国女王的白金汉宫、首相的唐宁街10号官邸，都采用了燃气轮机分布式能源站。俄罗斯采用热电联产的比例占总能耗的33%，美国占50%，而我国只占12.8%。
据介绍，丹麦20多年来，国民生产总值翻了一番，但能源消耗却未增加，环境污染也未加剧。其奥妙在于丹麦积极发展冷、热、电联产，提倡科学用能，扶植分布式能源，靠提高能源利用效率支持国民经济的发展。目前丹麦没有一个火电厂不供热，也没有一个供热锅炉房不发电，将冷、热、电产品的分别生产，变为高科技的冷、热、电联产，使科技进步变成真正的生产力。
为了发展我国分布式能源产业，北京两年前规划了9个大天然气热电厂，北京中关村国际商贸城和奥运村将相继采用分布式能源系统。上海市未来3年计划建成10余个利用燃气发电、制冷、制热的分布式供能系统，目前上海已在浦东国际机场、黄浦区中心医院、交大紫竹院等场所进行“爱能岛”试点，取得了很好的社会和经济效益。目前，将在世博会上推广分布式供能，冷热电联供也已纳入规划，还将建设世博能源中心，在浦西世博园区拟推行大型的热电联供，而浦东则重点推广分布式供能。
分布式冷热电联供技术作为世界范围的能源革命性技术已渐渐被世界各国广泛接受和应用，它以高效、环保、低噪音和安全性等特点受到越来越多的业主和建筑商的接受和使用。
