近年来，我国能耗的急剧增长，由此引发的环境问题也日趋严重，这已成为制约我国经济可持续发展的一个重要瓶颈。调整能源结构，提高能源利用率，降低建筑能耗，特别是降低暖通空调及卫生热水能耗已经成本我国能源战略的重点。冷热电联供系统是一种建立在能量梯级利用基础上的，将制冷、供热及发电过程一体化的多联产能源系统。它集合高新技术和设备为一体，对能量实现梯级利用，不仅大大地提高了能源利用效率，降低了投资和运行成本，而且对于提高能源系统的安全性和保护生态环境都具有重要意义。本文对天然气冷热电联供系统的概念、特点、组成及分类进行了介绍，归纳了常见的冷热电联供系统的典型流程，并阐明了各自的工作原理。文章对冷热电联供系统的能源配置原则进行了阐述，并以长沙市的某医院建筑为研究对象，首先利用能耗模拟软件EnerygPlus和DesignBuilder对建筑进行全年的能耗模拟，得到建筑全年逐时的冷、热、电负荷的数据。然后分别在以电定热和以热定电的设计原则下，每种原则选取两种不同的系统配置方案，以年度化成本最小，年运行收益最大为目标函数，建立经济性优化模型。最后采用优化算法，对四种方案进行了优化计算。通过优化计算，确定了系统的优化配置方案，最佳的机组的台数和容量，以及需要从电网购买的电量，冷、热负荷的补燃量等。在优化配置出来的可行的系统方案的基础上，确定了冬季、夏季和过渡季节的运行策略。将优化后的方案与分产系统进行了对比分析，可以看出冷热电联供系统相对于分产系统的节能性，以及采用以电定热的设计原则下的燃气内燃机的两种方案作为医院建筑的冷热电联供系统的优越性，并给其他建筑物如何确定最佳的配置方案提供了有效的方法和参考。