中国的能源环境问题已经日益严重。我国化石能源存量少消耗大,能源使用是导致大气污染、酸雨等环境问题的主要因素。我国是产煤大国,也是耗煤大国。特别是北方地区,冬季使用集中锅炉燃煤供暖煤耗逐年增加,引发多种污染。引入地热能、太阳能、风能等自然资源,改善能源消费结构,利用可再生清洁能源技术,在满足冬季建筑供暖高负荷需求的同时,减少对化石能源的消耗,降低污染物排放,这对于能源与经济可持续发展和改善日益恶化的环境问题具有深远意义。本文围绕这一问题展开深入研究,提出在北方地区实行地源热泵与太阳能、风能互补利用的可再生清洁能源供暖技术,在对互补利用系统设计的基础上,构建模型,运用动静态相结合的方法,定量分析互补利用系统的能源、环境、技术经济和综合效益,结合对社会效益的定性分析,形成互补利用系统效益分析的整体框架。通过实证分析,具体测算北京某小区不同型号住宅应用互补利用系统进行冬季供暖的节能减排效益以及用户投资互补利用系统的技术经济效益,结果表明互补利用系统相比于燃煤锅炉供热具有显著的能源环境效益,相比于地源热泵单一供热系统在各个角度具有明显的改善效果,并预测若在北京地区推广该应用,对于“十二五”规划任务贡献力度大,为政府制定宏观政策以鼓励该技术的应用提供指导,同时帮助用户根据自身情况进行住宅选型。在肯定互补利用系统的现实意义后,进一步深入研究互补利用系统效益的因素敏感性,结果表明热泵机组性能系数、燃煤发电占比和分时电价峰谷比对于互补利用系统效益影响显著,为政府在制定鼓励互补利用系统政策方面提供支持。国家和社会应该对可再生能源互补利用技术给与更多的重视。