根据天然气分布式能源投建阶段的主要工作和相关市场主体的不同，天然气分布式能源投建阶段的投资模式大致可分为独立投资模式和合作投资模式两种。独立投资模式下，单一投资主体进行天然气分布式能源的独立投建工作。该模式对投资主体的资金、建设能力要求较为严格，独立投资主体一般为资金充裕的节能服务公司或工程建设公司。而合作投资模式，投资主体间可采取两个或两个以上主体间的合作，投资主体可充分发挥自身优势，相互联合共同投建分布式能源系统。这种模式投资主体间在投建过程中的存在大量协调配合问题，但减轻了各投资主体的资金压力。一般具有某一方面优势的相关投资主体会根据自身需求选择合适的合作投资模式。本文则重点讨论合作投资模式中PPP（即政府和社会资本合作）模式下的天然气分布式能源项目。
（一）天然气分布式能源PPP项目的主要参与方
同城镇燃气PPP项目相同，天然气分布式能源PPP项目的主要参与方一般会包括：政府、社会资本方、融资方、承包商和分包商、原料供应商（供气方和设备供应商等）、专业运营商、保险公司以及专业机构等。
1.政府
根据项目运作方式和社会资本参与程度的不同，政府在天然气分布式能源项目中所承担的职责也不同。一方面，作为公共事务的管理者，政府负有倡导和响应环保节能、保障用能安全等政策指引并向公众提供优质且价格合理的产品的义务，承担着项目的规划、采购、管理、监督等行政管理职能，并在行使上述行政管理职能时形成与社会资本（或项目公司）之间的行政法律关系；另一方面，政府作为天然气分布式能源产品或服务的购买者（或者购买者的代理人），基于PPP项目合同与社会资本方（或项目公司）之间形成平等的民事主体关系，须按照PPP项目合同的约定行使权利、履行义务。
2.社会资本方
社会资本方包括民营企业、国有企业、外国企业和外商投资企业。在PPP实践中，社会资本通常不会直接作为PPP项目的实施主体，而是专门针对该天然气分布式能源项目成立项目公司，作为PPP合同及项目其他合同的签约主体，负责项目具体实施。《国家发展改革委关于切实做好传统基础设施领域政府和社会资本合作有关工作的通知》中，特别强调鼓励和引导民营企业、外资企业参与PPP项目。招标选择社会资本方时，要合理设定投标资格和评标标准，消除隐性壁垒，确保一视同仁、公平竞争。探索在项目中发展混合所有制，组建国有资本、民营资本、外商资本共同参与的项目公司，发挥各自优势，推动项目顺利实施。引导民间资本、外商资本参与PPP基金等，拓宽民间资本、外商资本参与PPP项目渠道。鼓励不同类型的民营企业、外资企业，通过组建联合体等方式共同参与PPP项目。
3.融资方
融资方通常有商业银行以及非银行金融机构（如信托公司）等，具体的债券融资方式除贷款外，也可包括债券、资产证券化等。
4.承包商和分包商
在天然气分布式能源项目中，工程建设和技术支持方面承包商和分包商的选择十分重要，项目建设工期、质量、价格等方面会影响贷款人对项目的商业评估和风险判断。
5.专业运营商
由于天然气分布式能源项目对专业技术和运营有严格要求，因此，如项目公司不具有运营能力，则可能需要节能服务公司等具有专业资质的运营商。
6. 原料供应商
对于天然气分布式能源项目来说，天然气供应和核心机械设备供应是关键。天然气供应的价格直接决定热冷电的价格，而该类项目的核心设备目前国内主要系依靠进口。
7.产能和服务购买方
鉴于天然气分布式能源围绕负荷中心短距离内供应的特性，项目产品和服务的购买方相对确定。也是因为使用方和购买方受到区域范围的限定，项目的盈亏情况很大程度上依赖于购买方与项目公司签订的购销合同价格条件及付费机制。
8.保险公司
由于项目通常资金规模大、生命周期长、属于能源类项目等特性，项目需要保险公司帮助控制项目建设和运营期间可能面临的各类风险。
各参与主体之间通过签署合同建立合作关系，PPP项目基本合同体系大致如下：
以下特提供上海华电莘庄CCHP项目的合同体系图，以便加深对天然气分布式能源PPP项目具体合同体系的感知：
（二）天然气分布式能源PPP项目的工作流程
财政部《政府和社会资本合作模式操作指南（试行）》（财金（2014）113号），对PPP项目识别、准备、采购、执行、移交等操作环节进行了规范。这其中尤其需要重视充分做好物有所值评价，通过这种评估方法，判断采取PPP模式与政府传统采购模式相比，是否降低项目全生命周期成本。流程图大致如下：