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

中國科學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》（金紅光、林汝謀著）一書榮獲國家科學技術著作出版基金資助出版（科學出版社）。該書作者的研究集體正是20多年前吳仲華教授組建的聯合循環課題組（首任組長為蔡睿賢院士），為中國科學院內專門從事于能源動力系統基礎性研究和相關高技術創新的研究團隊，一直承擔許多國家重要科研項目。經數十多年的辛勤耕耘，取得一系列重要成果，初步創建了總能系統集成與設計優化理論體系，研究提出一些新型可持續發展的能源動力系統。特別是總能系統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，創新性闡述“溫度對口、梯級利用”理論，包括聯合循環、功熱聯產及中低溫熱能利用等熱能梯級利用原理。在國內外率先開展多種新型熱力循環探索研究，與日本和美國學者同時提出新穎氫氧聯合循環。首次發現了“余熱鍋爐型聯合循環的效率最佳壓比與相應的純燃氣輪機的比功最佳壓比相符”；給出了STIG循環關鍵“尖端現象”理論解釋等。另外，還開拓普適于復雜熱力系統的系統模擬、設計理論與分析方法，提出評價準則，在能的質與量相結合地科學評價系統性能特性。熱能梯級利用原理為熱力循環系統集成開拓提供理論依據，為能源動力實際工程問題提供基礎理論支撐。在國際上率先提出與闡明了三種CO2分離的一體化原理，并創建了零能耗控制CO2的先進能源環境系統。

尤其是化學鏈燃燒熱力循環，可在高效利用燃料化學能的同時實現CO2的超低能耗分離，從產生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”。聯合國政府間氣候變化專業委員會（IPCC）在2005年關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電系統突破當前太陽熱能熱利用的低效轉化模式，把凈發電效率提高到35%，遠高于當前國際先進的高溫太陽能熱發電系統性能，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，相關成果發表在瑞典召開的第三屆Green Energy國際會議上，獲得了優秀論文獎和瑞典政府獎勵等。

該書是一部系統論述能的綜合梯級利用與燃氣輪機總能系統的專著，內容涉及從基礎理論到應用實踐，全面展示了基于能的綜合梯級利用的總能系統工作原理與集成理論、特性規律以及典型系統實例與應用等。全書有兩個部分，分為12章。第一部分從系統層面論述總能系統的基礎理論問題，包括總能系統概論、能的綜合梯級利用與總能系統集成理論、系統建模、系統分析方法與評價準則以及系統全息特性等5章，側重論述總能系統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及對其理解，然后論述在其基礎上研究拓展的廣義總能系統基本概念、過程和形式，比較分析了兩代總能系統的演變與差異、主要科學技術問題以及發展概況等。第2章論述基于能的綜合梯級利用原理的總能系統集成理論，包括熱能的梯級利用原理、化學能與物理能綜合梯級利用原理、以及能源轉化與溫室氣體（CO2）控制一體化原理等。系統集成理論對總能系統的設計優化、新系統開拓以及應用發展等都是至關重要的。而第3、4章分別概述總能系統建模和分析方法與評價準則的基礎問題。系統集成開拓和設計優化時都要對系統進行相關的分析，系統建模則是系統分析的基礎，而熱力學分析方法的開拓又與新的評價準則緊密相連。隨著能源動力系統不斷向大型化、復雜化發展，傳統的建模與分析方法以及評價準則等面臨著新的挑戰，這些系統集成理論體系的重要組成部分都成為能源動力領域研究的熱點和前沿課題。第5章論述總能系統全息特性。總能系統總是在偏離設計基準的變工況運行，又常常呈現多能源互補和多功能綜合的特點，全息特性規律是系統進行設計優化和優化運行等分析研究的基礎，也是系統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，包括聯合循環發電與功熱并供系統、分布式能源系統、燃煤聯合循環系統、化工動力多聯產系統、多能源綜合互補的多功能系統、太陽能與核能總能系統以及控制CO2排放的能源動力系統等7章，他們以能的綜合梯級利用的科學用能思路和新的系統集成理論為主線來論述與分析各種典型的總能系統，突出可持續發展特征的能源動力系統的集成開拓、系統節能本質和特性規律的揭示，介紹典型系統的流程概念性設計和集成優化思路與措施、系統模擬以及過程與系統關聯規律等。總結各類總能系統的科研成果，重視新系統和新途徑的開拓創新，注重理論聯系工程實際。

該書為作者的研究集體20多年來相關研究的學術積淀，學術觀點獨立，系統性、科學性與創新性強，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專業的大學和研究生院師生的參考用書，也可供從事能源動力領域的科研、管理、設計、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的理論基礎和分析方法，并對可持續發展的能源動力系統發展與研究有所裨益。