2020年12月21日,《新时代的中国能源发展》白皮书提出加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。在《中国建筑建筑能耗研究报告（2020）》统计了全国建筑运行阶段的能耗总量为10亿吨标准煤当量（亿tce）,占全国能源消耗比重21.7%;建筑碳排放为21亿t CO2,占全国能源碳排放比重21.9%。近年来,越来越多的综合能源系统应用于区域建筑供能中,通过不同能源协同互补,提高系统能源效率。目前,在电能传输、变换、储存等环节均采用传统铜电缆/铜电感和压缩气体存储,存在极大的能源损耗和极高的安全隐患。本文以新一代信息基础设施建设为契机,以区域建筑能源供给终端系统为研究对象,从提高能源效率、能源安全的研究视角引入超导电力和低温燃料两大技术手段,提出了超导综合能源系统构架和安全设计方法。主要研究内容如下:（1）基于多能互补、能源耦合的技术原理,以清洁低碳、安全可靠为设计目标,提出了终端超导综合能源的系统构架。引入超导电力技术,提高“源-网-储-荷”系统的能源效率,减少温室气体排放;引入低温燃料技术,降低能源存储和输运安全隐患,提高能源系统容量和能源耦合效率。（2）基于本质安全化的设计方法,引入超导限流单元、增加备用系统、增加器件散热能力等实施手段,完成了超导综合能源系统的本质安全化设计与性能评估,最终从提高设备自身可靠性角度有效保障系统运行安全。（3）以跨区域建筑能源输运为导向,设计了大容量型、低成本型复合能源管道结构方案,并完成了GW级超导能源管道结构优化和综合性能评估。结果表明:传统液化天然天管道的输运距离仅为140km,而引入液氮保护层的新型超导能源管道的输运距离高达1120km。（4）以数据中心和医院建筑为研究对象,进一步构架了冷电联供和冷热电气四联供的超导综合能源系统。数据中心通过引入超导斩波供电和液氮潜热供冷,实现了高效、安全的供能设计;医院建筑通过引入清洁能源供电、多种能源供应及多种医用供气,实现低碳、高效、安全、可靠的供能设计。结果表明:对比室温斩波电路,低温斩波电路效率从92.5%提升到97.6%;对比终端最后一公里铜电缆,高温超导电缆效率从90%提升到99.65%;对比传统高压气体存储,相同体积液化天然气和液氧容量分别增加到2.5和5.3倍。基于以上研究内容,在系统能效提升方面,本文研究的超导综合能源系统有机融合了大容量、低损耗的超导电缆模块,自触发、高可靠的超导限流模块,快响应、高效率的超导储能模块,及低损耗、高可靠的低温斩波模块。在本质安全设计方面,引入常压低温液体限制能量逸散风险以提升系统自身的安全性,配备综合能源后备冗余以增加系统抵御外部安全隐患的可靠性。