随着高比例分布式电源与电力电子设备的大规模接入，电力系统呈现出显著的低惯量与时变特性，传统固定参数的火储联合调频策略难以适应系统惯量的动态波动，且缺乏对储能全寿命周期经济性的精细化考量。针对上述问题，提出一种基于在线惯量评估与死区自适应优化的火储协同频率控制策略。该策略构建了分层协调机制：在小扰动工况下，利用储能作为快速分布式灵活性资源优先动作，通过低死区设计避免火电机组频繁磨损；在大扰动工况下，基于系统频率响应反演辨识等效惯量，自适应调整储能的虚拟惯量与下垂系数，实现对系统阻尼的动态补偿。此外，建立了包含循环寿命衰减的储能全生命周期成本模型，量化分析了策略的经济效益。仿真结果表明，所提策略在有效平抑系统振荡的同时，显著降低了综合调频成本，为分布式储能参与电网辅助服务及低惯量系统频率治理提供了兼具技术性与经济性的解决方案。

【目的】为解决风光可再生能源出力波动性强导致电解制氢系统运行稳定性不足、单位制氢成本偏高的问题，针对风光耦合制氢应用场景，开展双通道混合制氢系统的优化控制方法研究。【方法】提出一种基于集合经验模态分解（ensemble empirical mode decomposition，EEMD）与Petri网启停修正的双通道电解槽优化控制策略，通过对风电与光伏功率信号进行EEMD分解，将不同频段功率分量分别分配至碱性与质子交换膜电解槽，并利用Petri网模型构建电解槽启停逻辑以抑制低负载频繁启停行为，同时建立以系统能量转换效率最大化和单位制氢成本最小化为目标的多目标优化模型，采用多目标粒子群优化算法进行求解。【结果】基于张北地区风光实测出力数据的仿真结果表明，优化后混合制氢系统的能量转换效率提升至58.64%，单位氢气生产成本降至2.3958美元/kg，相较于传统单一制氢方案，分别提升15.25%与降低1.7384美元/kg，且电解槽启停次数显著减少。【结论】研究表明，所提出的控制方法在提升系统稳定性、降低经济成本方面具有良好效果，为风光制氢系统的高效运行提供了一种切实可行的优化路径。

为解决虚拟电厂聚合分布式资源过程中，风光出力随机性、负荷波动及参数偏差等多源不确定性导致的调度失效、功率失衡及经济损失问题，构建嵌入多源不确定性建模与参数在线校正机制的多时间尺度自适应调度框架，基于两阶段鲁棒优化与改进量子遗传算法，日前通过鲁棒优化生成预调度方案，日内引入状态反馈机制，利用改进量子遗传算法滚动校正关键参数，构建闭环调度结构，通过仿真试验验证效果。结果表明，在风光出力与电热负荷预测存在显著偏差时，所提方法较传统确定性调度，实际运营收益提升约 3.2%，参数在线校正策略使系统平衡成本多数时段显著降低，降幅接近 90%。有效协同了调度方案鲁棒性、经济性与自适应能力，为虚拟电厂在高不确定性环境下安全经济运行提供技术路径。

为应对高比例新能源接入下区域综合能源系统面临的功率波动与爬坡需求挑战，本文聚焦压缩空气储能（Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage，AA-CAES）的爬坡支撑能力，构建计及AA-CAES爬坡能力的区域综合能源系统多时间尺度优化调度模型。首先，建立 AA-CAES 的运行模型，分析 AA-CAES 对火电爬坡的支撑能力；其次，提出计及 AA-CAES爬坡能力的区域综合能源系统多时间尺度优化调度策略：长时间尺度优化在满足系统功率平衡的前提下，最小化区域综合能源系统的运行成本；短时间尺度采用模型预测控制方法实现功率的动态修正。算例仿真结果表明，计及 AA-CAES爬坡能力的多时间尺度调度，可有效提升系统应对新能源波动的能力，避免火电频繁启停，同时降低运行成本、提升新能源消纳水平，为区域综合能源系统的经济稳定运行提供理论参考。

在“双碳”目标背景下，高比例可再生能源并网与化石能源依赖之间的矛盾日益突出。为协调低碳约束与能源安全，本文提出了一种基于碳捕集（CCS）、电转气（P2G）和电动汽车（EV）协同的虚拟电厂（VPP）优化调度模型。该模型通过聚合燃气轮机组、热电联产（CHP）、风电、光伏及EV等分布式资源，构建“减排-转化-效益”一体化框架：首先，利用CCS捕集CO₂；其次，通过CCS-P2G利用弃风弃光电能将二氧化碳转化为甲烷，消耗捕集的CO₂形成碳循环；最后，聚合EV参与碳市场交易，利用其产生的中国核证减排量（CCER）增加收益。基于 MATLAB/GUROBI的算例分析表明，相较于传统燃气-CHP 系统模型，本文所提模型可降低91. 3%碳排放（从2466. 9吨降至214. 34吨），降低50249. 30元的弃风弃光成本，提高可再生能源消纳率，并通过售卖CCER使VPP净成本降低了8208. 42元，最后总体来说降低了77562. 28元的VPP净成本。研究验证了多技术协同在提升VPP经济性与环境效益中的有效性，为新型电力系统低碳转型提供了理论支撑与实践路径。

氢能作为全球能源转型与低碳发展的核心领域，其学科建设对支撑产业创新与人才培养具有重要意义。当前，国内外高校及科研机构正积极探索氢能学科体系的构建路径。本文基于对氢能学科建设的系统性研究，通过梳理我国氢能学科建设的现状，围绕人才培养、课程体系构建等方面展开实践探索。从学科布局、课程体系、研究平台、师资队伍等方面展开分析，通过分析学科建设目标、创新教学方法、整合优势资源，阐述氢能学科在培养专业人才、推动技术创新、服务产业发展等方面取得的成果，同时剖析当前学科建设中存在的问题与挑战，并提出针对性的优化策略，旨在为我国氢能学科的高质量发展提供理论参考与实践经验。指出当前学科建设中存在跨学科融合不足、实践资源短缺、国际化水平待提升等问题。对我国下一阶段的氢能学科建设和探索给出建议，为我国氢能学科的可持续发展提供参考，推动我国氢能产业的高质量发展。