從20世紀80年代初我國著名的科學(xué)家吳仲華教授倡導(dǎo)“能的梯級利用與總能系統(tǒng)概念”，至今已有20多個年頭，在這期間世界能源動力系統(tǒng)開拓發(fā)展正是沿著這個思路蓬勃展開。目前，能源科學(xué)和環(huán)境、化工等學(xué)科的交叉與滲透成為新興的學(xué)科方向和重大科學(xué)問題，傳統(tǒng)的物理能梯級利用原理已不足以解決交叉領(lǐng)域內(nèi)超出熱力學(xué)范疇的科學(xué)問題。為此，能的梯級利用原理拓展到化學(xué)能與物理能的梯級利用，形成能的綜合梯級利用原理，相應(yīng)的能源動力系統(tǒng)研究也在向多學(xué)科交叉方向發(fā)展，如化工與動力耦合、與環(huán)境相容的新型總能系統(tǒng)，這已成為節(jié)能減排的主流，并列入我國中長期科技發(fā)展規(guī)劃。

中國科學(xué)院工程熱物理研究所的《能的綜合梯級利用與燃氣輪機總能系統(tǒng)》（金紅光、林汝謀著）一書榮獲國家科學(xué)技術(shù)著作出版基金資助出版（科學(xué)出版社）。該書作者的研究集體正是20多年前吳仲華教授組建的聯(lián)合循環(huán)課題組（首任組長為蔡睿賢院士），為中國科學(xué)院內(nèi)專門從事于能源動力系統(tǒng)基礎(chǔ)性研究和相關(guān)高技術(shù)創(chuàng)新的研究團隊，一直承擔(dān)許多國家重要科研項目。經(jīng)數(shù)十多年的辛勤耕耘，取得一系列重要成果，初步創(chuàng)建了總能系統(tǒng)集成與設(shè)計優(yōu)化理論體系，研究提出一些新型可持續(xù)發(fā)展的能源動力系統(tǒng)。特別是總能系統(tǒng)理論在國際上獨樹一幟，這方面均有國際水平的研究成果。例如，創(chuàng)新性闡述“溫度對口、梯級利用”理論，包括聯(lián)合循環(huán)、功熱聯(lián)產(chǎn)及中低溫?zé)崮芾玫葻崮芴菁壚迷?。在國?nèi)外率先開展多種新型熱力循環(huán)探索研究，與日本和美國學(xué)者同時提出新穎氫氧聯(lián)合循環(huán)。首次發(fā)現(xiàn)了“余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)的效率最佳壓比與相應(yīng)的純?nèi)細廨啓C的比功最佳壓比相符”；給出了STIG循環(huán)關(guān)鍵“尖端現(xiàn)象”理論解釋等。另外，還開拓普適于復(fù)雜熱力系統(tǒng)的系統(tǒng)模擬、設(shè)計理論與分析方法，提出評價準則，在能的質(zhì)與量相結(jié)合地科學(xué)評價系統(tǒng)性能特性。熱能梯級利用原理為熱力循環(huán)系統(tǒng)集成開拓提供理論依據(jù)，為能源動力實際工程問題提供基礎(chǔ)理論支撐。在國際上率先提出與闡明了三種CO2分離的一體化原理，并創(chuàng)建了零能耗控制CO2的先進能源環(huán)境系統(tǒng)。

尤其是化學(xué)鏈燃燒熱力循環(huán)，可在高效利用燃料化學(xué)能的同時實現(xiàn)CO2的超低能耗分離，從產(chǎn)生CO2的源頭解決了CO2控制問題，開辟了控制污染物的新途徑，被美國能源部于1998年稱之為“革命性突破”。聯(lián)合國政府間氣候變化專業(yè)委員會（IPCC）在2005年關(guān)于二氧化碳的捕捉與儲存的特別報告中指出：金紅光教授對化學(xué)鏈燃燒的研究做出了重大貢獻。還有，研究提出的中低溫太陽能與化石燃料互補的發(fā)電系統(tǒng)突破當前太陽熱能熱利用的低效轉(zhuǎn)化模式，把凈發(fā)電效率提高到35%，遠高于當前國際先進的高溫太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)性能，緩解了效率低和成本高的兩大瓶頸問題，開拓了化石燃料與可再生能源互補梯級利用的新途徑，并緩解了成本高的瓶頸問題，相關(guān)成果發(fā)表在瑞典召開的第三屆Green Energy國際會議上，獲得了優(yōu)秀論文獎和瑞典政府獎勵等。

該書是一部系統(tǒng)論述能的綜合梯級利用與燃氣輪機總能系統(tǒng)的專著，內(nèi)容涉及從基礎(chǔ)理論到應(yīng)用實踐，全面展示了基于能的綜合梯級利用的總能系統(tǒng)工作原理與集成理論、特性規(guī)律以及典型系統(tǒng)實例與應(yīng)用等。全書有兩個部分，分為12章。第一部分從系統(tǒng)層面論述總能系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論問題，包括總能系統(tǒng)概論、能的綜合梯級利用與總能系統(tǒng)集成理論、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析方法與評價準則以及系統(tǒng)全息特性等5章，側(cè)重論述總能系統(tǒng)概念及其集成理論體系，重視新理念、機理及方法。第1章介紹吳仲華先生提出的狹義總能系統(tǒng)及對其理解，然后論述在其基礎(chǔ)上研究拓展的廣義總能系統(tǒng)基本概念、過程和形式，比較分析了兩代總能系統(tǒng)的演變與差異、主要科學(xué)技術(shù)問題以及發(fā)展概況等。第2章論述基于能的綜合梯級利用原理的總能系統(tǒng)集成理論，包括熱能的梯級利用原理、化學(xué)能與物理能綜合梯級利用原理、以及能源轉(zhuǎn)化與溫室氣體（CO2）控制一體化原理等。系統(tǒng)集成理論對總能系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化、新系統(tǒng)開拓以及應(yīng)用發(fā)展等都是至關(guān)重要的。而第3、4章分別概述總能系統(tǒng)建模和分析方法與評價準則的基礎(chǔ)問題。系統(tǒng)集成開拓和設(shè)計優(yōu)化時都要對系統(tǒng)進行相關(guān)的分析，系統(tǒng)建模則是系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)，而熱力學(xué)分析方法的開拓又與新的評價準則緊密相連。隨著能源動力系統(tǒng)不斷向大型化、復(fù)雜化發(fā)展，傳統(tǒng)的建模與分析方法以及評價準則等面臨著新的挑戰(zhàn)，這些系統(tǒng)集成理論體系的重要組成部分都成為能源動力領(lǐng)域研究的熱點和前沿課題。第5章論述總能系統(tǒng)全息特性?？偰芟到y(tǒng)總是在偏離設(shè)計基準的變工況運行，又常常呈現(xiàn)多能源互補和多功能綜合的特點，全息特性規(guī)律是系統(tǒng)進行設(shè)計優(yōu)化和優(yōu)化運行等分析研究的基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)開拓集成的核心問題之一。第二部分概述不同功能和不同能源的典型的總能系統(tǒng)，包括聯(lián)合循環(huán)發(fā)電與功熱并供系統(tǒng)、分布式能源系統(tǒng)、燃煤聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)、化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、多能源綜合互補的多功能系統(tǒng)、太陽能與核能總能系統(tǒng)以及控制CO2排放的能源動力系統(tǒng)等7章，他們以能的綜合梯級利用的科學(xué)用能思路和新的系統(tǒng)集成理論為主線來論述與分析各種典型的總能系統(tǒng)，突出可持續(xù)發(fā)展特征的能源動力系統(tǒng)的集成開拓、系統(tǒng)節(jié)能本質(zhì)和特性規(guī)律的揭示，介紹典型系統(tǒng)的流程概念性設(shè)計和集成優(yōu)化思路與措施、系統(tǒng)模擬以及過程與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)規(guī)律等?？偨Y(jié)各類總能系統(tǒng)的科研成果，重視新系統(tǒng)和新途徑的開拓創(chuàng)新，注重理論聯(lián)系工程實際。

該書為作者的研究集體20多年來相關(guān)研究的學(xué)術(shù)積淀，學(xué)術(shù)觀點獨立，系統(tǒng)性、科學(xué)性與創(chuàng)新性強，有較大的理論意義和實用價值。該書可作為能源動力及其相關(guān)專業(yè)的大學(xué)和研究生院師生的參考用書，也可供從事能源動力領(lǐng)域的科研、管理、設(shè)計、運行等工作人員閱讀參考。該書16開本116萬字、773頁，定價128元。

這里，我們希望該書能為讀者提供一種深入研究各種總能系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)和分析方法，并對可持續(xù)發(fā)展的能源動力系統(tǒng)發(fā)展與研究有所裨益。