本发明公开了基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统和方法，属于分布式能源领域。本发明利用太阳能使甲醇受热分解得到一氧化碳和氢气，将低品位的太阳能转为高品位的化学能进行储存。在合成气内燃机中，一氧化碳和氢气燃烧生成二氧化碳和水，旋转的曲轴带动发电机产生电能以供电，系统产生的多级余热可供应热需求，通过吸收式制冷装置可供应冷需求，通过有机朗肯循环装置可利用低温余热发电。通过光伏装置给负载和电解槽供电，电解槽电解合成气内燃机中生成的水以制氢，与合成气内燃机中生成的二氧化碳重新合成甲醇，实现碳循环。此系统输入太阳能，输出冷热电能，无需昂贵的储能设备，能量效率高，碳排放为零。