为实现100%可再生能源综合能源系统的安全稳定运行，合理的容量配置至关重要。首先，考虑氢能的利用特性，构建电－热－氢多能耦合的综合能源系统。其次，以运行成本最低和污染物排放量最小为目标，建立一种100%可再生能源综合能源系统的容量优化配置模型，并采用折衷规划和模糊方法构造Pareto前沿对多目标问题进行求解。最后，基于3个不同季节典型日风光出力和电、热、氢负荷特性曲线，通过仿真算例验证所建模型的有效性，并证明氢能的应用能为综合能源系统带来明显的经济效益。

风光氢混合发电系统是有效解决风电、光伏发电随机性强、波动大的缺点和提高系统供电可靠性的有效手段，也是未来发电系统的重要发展方向。然而，这种发电系统拓扑结构复杂，设备类型众多、特性复杂、控制模型多样，对系统结构设计和能量管理策略制定提出了较大挑战。文章从系统构成要素、设计思路和能量管理策略三个层面进行详细总结，介绍了系统并网状态、母线结构和具体构成要素，总结了风光氢混合发电系统的优化设计思路、方法和评价指标，对系统能量管理策略按不同的预期目标和考虑的技术经济指标进行了总结分析，提出了未来风光氢混合发电系统控制系统的发展方向，以期为我国风光氢混合发电系统的研发和应用发展提供参考。

为了解决当下化石能源大量使用引起的碳排放问题以及风力发电大规模发展引起的新能源电力消纳问题，采用风电耦合海水制氢是实现由化石能源向绿色清洁能源转变的理想途径，同时该方法既可以促进新能源电力消纳，又可以缓解因大量消耗淡水所引起的资源分配问题。根据理论能耗计算结果以及海水淡化技术成本的分析可知，相比于目前仍处于研究阶段的海水直接电解制氢技术，海水淡化后制氢具有更大的可靠性及经济性。从可持续发展的角度来看，风电耦合海水淡化制氢储能是早日实现“碳达峰”、“碳中和”的重要战略手段。

氢能是重要的可再生无碳能源，被视为21世纪最具潜力的能量载体，氢气储能可以有效解决可再生能源消纳，平抑电网峰谷差。我国是全球最大的能源消费国和CO₂排放国，基于“碳达峰”、“碳中和”，提出“零碳排放”模式的氢气储能应用场景。通过制氢、储运、终端应用等3个环节，结合能量转换效率、制氢成本、氢气储能技术、氢气输送、盈利模式和生态影响等方面，就氢气储能应用场景的发展趋势进行了展望。研究发现，储能应用尚存许多技术瓶颈，各环节还有许多问题有待解决。展望未来，建议从技术创新入手，提升氢气储能技术的能量转换效率；降低投资成本，助力氢气储能技术大规模商业化应用。

2020年9月，习近平总书记在第七十五届联合国大会上表示：我国CO₂排放力争2030年前达到峰值，2060年前实现“碳中和”。“双碳”目标确定后，宁夏回族自治区积极响应国家政策，大力推动清洁能源的利用。但随着清洁能源大规模并网，宁夏电网面临新能源消化难、电能质量差等诸多问题，而储能技术的推广应用，为解决以上问题指明了新的方向。文章首先介绍了国内外储能发展现状，阐述了目前宁夏电网各能源装机容量，分析了宁夏电网存在的问题，然后基于宁夏电网的现状确定了其对电化学储能的必然需求，最后论述了电化学储能容量配置方法，给宁夏电网中储能容量配置提供参考。

“双碳”目标下，如何实现深度脱碳，加快能源转型成为我国面临的首要问题。由于氢能是一种高能量密度且无污染的二次洁净能源，未来其应用会在经济技术发展中占到重要位置，故加快氢能产业布局是解决我国首要问题有效途径。文章从可再生能源和核能制氢技术入手，研究绿氢制备的技术原理及发展现状，分析总结国内外绿氢应用途径。随着我国绿氢应用技术的进步，绿氢作为绿色高效能源的应用场景不断涌现，在电力、化工等领域有广阔的应用空间。最后对我国绿氢产业发展、商业模式提出建议。

随着“碳中和”、“碳达峰”目标的提出，储能技术得到快速发展，其中锂离子电池因其安全性能较高、寿命长等优点得到广泛应用。首先，选取Thevenin等效电路模型对锂离子电池进行建模，并搭建Simulink仿真模型；其次，采用扩展卡尔曼滤波算法对电池荷电状态(state of charge，SOC)进行估计，仿真实验结果验证了所选Thevenin模型具有较高的准确性；最后，对电池建模存在的问题进行了梳理，并对建立具有高精度、高适用性锂离子电池仿真模型及未来的发展方向进行了展望。

接入高比例新能源的多能互补系统，需建设一定比例的储能以解决新能源发电的消纳问题。以某实际电网为研究对象，采用基于数学优化的8 760 h生产模拟，计算全年8 760 h多能互补系统的运行状态，建立化学储能电源的成本效益模型，计算化学储能电站的容量效益、电量效益和储能时长。在此基础上综合考虑新能源弃电率约束、供电可靠性约束，分析了化学储能电站的合理规模。研究成果可为多能互补系统储能需求和优化提供参考。

设计并开发了一款集电气稳定性分析、经济可行性分析于一体的可再生能源发电制氢系统综合仿真软件，从快速建模、多维仿真、并行提速等多个角度设计软件功能，旨在为研究人员提供快速、全面、低门槛的可再生能源发电制氢系统仿真工具。基于MVC模式设计软件架构，分别在模型层、视图层和控制层进行开发；设计通用接口框架，以PSCAD为例开发应用接口，借助PSCAD进行电气仿真；基于模型复用思想开发电气模型库，缩小用户建模成本；基于成本效益分析法搭建全生命周期经济模型；基于PyQt5开发图形化操作界面。此外，还引入多套参数并行方法提高仿真速度。算例分析表明，该软件电气仿真能有效模拟系统特性，相较传统仿真方法显著减少了建模时间和仿真运行时间；经济仿真结果能有效评估系统经济性，为容量配置优化提供有力支持。