西安交通大学学报ISSN0253-987X,CN61-1069/T《西安交通大学学报》网络首发论文题目：氢赋能零碳能源系统设计与优化研究进展作者：刘晋辉，徐占伯，吴江，郭王懿，简禧彦，管晓宏收稿日期：2025-09-26网络首发日期：2025-12.18引用格式：刘晋辉，徐占伯，吴江，郭王懿，简禧彦，管晓宏.氢赋能零碳能源系统设计与优化研究进展即OL].西安交通大学学报https://ink.cnki.net/urlid/61.1069.T.20251218.1010.004■▣cnki.net网络首发：在编辑部工作流程中，稿件从录用到出版要经历录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿等阶段。录用定稿指内容已经确定，且通过同行评议、主编终审同意刊用的稿件。排版定稿指录用定稿按照期刊特定版式（包括网络呈现版式）排版后的稿件，可暂不确定出版年、卷、期和页码。整期汇编定稿指出版年、卷、期、页码均己确定的印刷或数字出版的整期汇编稿件。录用定稿网络首发稿件内容必须符合《出版管理条例》和《期刊出版管理规定》的有关规定：学术研究成果具有创新性、科学性和先进性，符合编辑部对刊文的录用要求，不存在学术不端行为及其他侵权行为：稿件内容应基本符合国家有关书刊编辑、出版的技术标准，正确使用和统一规范语言文字、符号、数字、外文字母、法定计量单位及地图标注等。为确保录用定稿网络首发的严肃性，录用定稿一经发布，不得修改论文题目、作者、机构名称和学术内容，只可基于编辑规范进行少量文字的修改。出版确认：纸质期刊编辑部通过与《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司签约，在《中国学术期刊（网络版）》出版传播平台上创办与纸质期刊内容一致的网络版，以单篇或整期出版形式，在印刷出版之前刊发论文的录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿。因为《中国学术期刊（网络版）》是国家新闻出版广电总局批准的网络连续型出版物(1SSN20964188,CN11-6037亿)，所以签约期刊的网络版上网络首发论文视为正式出版。第56卷第x期西安交通大学学报Vol.56 No.x2025年JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY2025氢赋能零碳能源系统设计与优化研究进展(1.西安交通大学自动化科学与工程学院，710049，西安：2.清华大学自动化系，100084，北京)摘要：氢电互补是实现我国“双碳”目标的必然之路，然而氢能引入综合能源系统后，氢、电、冷、热、可再生等多种能源耦合使得零碳能源系统结构设计、运行优化以及控制的复杂性大幅增加。西安交通大学管晓宏教授团队在国家“双碳”目标指引下，在零碳能源系统结构设计、面向零碳运行的优化方法、能碳协同管控技术3个方面取得了开创性成果。首先，设计了氢赋能零碳能源系统供，储-需协同的新结构，提出了氢赋能零碳能源系统规划方法，支撑了百余个建筑或工业园区，数据中心等用能场景的零碳能源系统最优规划。其次，针对能源系统中存在的供需随机特性以及跨时间尺度差异问题，从计算架构、不确定性建模与动态调度机制切入，提出了一系列创新性运行优化和能碳管理方法，在国际学术前沿取得了系列开创性成果。最后，开发了高效协同、适时交互的智能感知弹性通信自主计算协同优化一体化平台，应用于榆林零碳分布式能源中心，实现系统年化运行成本降低超36%，将每吨标煤能耗碳排放降低至0.19t,引领了能源系统的绿色化、智慧化发展。未来，氢赋能零碳能源系统在结构设计、运行优化和协同管控3个方向上仍需探索，其技术突破与工程落地将会是能源行业绿色变革的关键。关键词：零碳能源系统：氢能：结构设计：运行优化：能碳管理中图分类号：TM73文献标志码：AResearch Progress on Design and Optimization of Hydrogen-Enabled Zero-Carbon Energy SystemsLIU Jinhui',XUZhanbo',WU Jiang',GUO Wangyi,JIAN Xiyan',GUAN Xiaohong2(1.School ofAutomation Science and Engineering.Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China,2.Department of Automation,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract:The complementarity of hydrogen and electricity is an inevitable path to achieve China's "dual-carbon"goals.However,with the integration ofhydrogen,the coupling of multiple energy sources such as hydrogen,electricity,cooling,heating,and renewable energy significantly increases the complexity of structural design,operationoptimization,and system control.Guided by the national "dual-carbon"goals,the research team led by ProfessorXiaohong Guan from Xi'an Jiaotong University has achieved pioneering results in three aspects:structural design ofzero-carbon energy systems,optimization methods for zero-carbon operation,and energy-carbon coordinatedmanagement and control technology.Firstly,the team designed a new "supply-storage-demand"collaborative structurefor hydrogen-enabled zero-carbon energy systems and developed a planning method.This method has supported theoptimal planning of zero-carbon energy systems in more than 100 energy-consuming scenarios,including buildings,industrial parks,and data centers.Secondly,addressing the issues of random supply-demand characteristics and cross-time scale differences in energy systems,the team proposed a series of innovative operation optimization methodsfrom the perspectives of computing architecture,uncertainty modeling,and dynamic scheduling mechanisms,achieving a series of pioneering results at the international academic frontier.Finally,the team developed an integratedplatform featuring "intelligent perception-elastic communication-autonomous computing-collaborative optimization"with efficient collaboration and timely interaction.Applied in the Yulin Zero-Carbon Distributed Energy Center,thisplatform has reduced the annual operating cost of the system by more than 36%and lowered the carbon emission perunit energy consumption to 0.19 t of standard coal,leading the green and intelligent development of energy systems.Key words:zero-carbon energy systems;hydrogen energy;structural design;operational optimization;energy andcarbon management收稿日期：2025-0926。作者简介：刘晋辉(1996一)，男，助理教授：徐占伯（通信作者），男，教授，博士生导师。基金项目：国家自然科学基金资助项目(6219255,6219252,623B2083).