在当今全球推广可持续发展战略的大背景下,调整能源结构、提高能源效益、增强能源利用安全性以及减少环境污染等问题亟待解决。与煤炭和石油相比,天然气作为清洁能源在减少环境污染方面具有明显的优势,近年来在全国范围内得到深入研究和重点推广。而以天然气为燃料的冷热电三联供系统(CCHP),在能源梯级利用的基础上,实现同时供冷、供热及供电,具有能效高,经济性好以及污染小的优点。因此,冷热电联供系统的研究成为国家新技术发展领域的重要课题。然而,在实际应用中,与传统供能系统相比,冷热电联供系统并未体现其理论优势,甚至出现不少失败案例。其中最主要原因是系统侧和建筑负荷侧并没有良好匹配,导致能源浪费、经济效益低以及环保性差。通过前人的研究发现,住宅建筑因其负荷不稳定导致冷热电联供系统的能源效率低,利用率不高。因此本文提出将住宅建筑和公共建筑按比例混合,通过提高负荷稳定来提高冷热电联供系统的能源和经济效益。首先根据天津市气候特点,利用负荷模拟软件DeST对五种单一功能建筑——办公楼、商场、酒店、医院以及住宅进行全年逐时负荷模拟计算,然后分别将住宅与四种公共建筑以住宅负荷占比为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9混合后与冷热电联供系统进行匹配。其次,以传统分供系统作为参照对象,以一次能源节约率、总费用节约率和二氧化碳减排率为优化目标,以能量平衡为约束条件,建立了冷热电联供系统与补燃锅炉和电网耦合的三联供系统模型,并将其转化为最优化问题。对比分析了各优化算法对于不同最优化问题的适用范围以及优缺点,选择采用遗传算法在一定约束条件下对该系统模型进行优化,获得每个混合建筑群的目标函数值。结论如下:从一次能源节约率角度考虑,以0.1混合的住宅-商场的节能效果最好;从二氧化碳减排率角度考虑,以0.1混合的住宅-酒店效益最高;从经济效益和综合效益角度考虑,以0.3混合的住宅-办公楼最佳。本研究结果为我国冷热电联供系统的应用提供理论依据,改善住宅领域冷热电联供系统应用率低的现状。