能源的生产及消费是二氧化碳排放的最大来源,大力推进能源领域减排降碳是实现“双碳”目标以及构建清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系的关键举措。以风能和太阳能为主体的清洁能源的大规模开发利用是支撑能源领域低碳转型的重要保障。然而,风力、光伏等可再生能源发电的充分利用和消纳仍然面临困难和挑战,难以适应当前发展形势下绿色低碳转型的迫切需要。发展和布局多能互补、耦合互动、协同替代的综合能源系统能够有效解决上述问题。因此,结合发展背景和政策引导,本文将针对耦合可再生能源发电和氢储能的综合能源系统展开容量配置优化及决策模型研究,深入考虑系统碳排放核算的全面性并响应“双碳”目标相关政策中关于综合能源项目的发展要求,以期完善综合能源系统的规划决策理论方法并增强资源配置效率,从而助力能源领域绿色低碳转型升级,提高经济社会综合发展效益。本论文开展的主要研究工作如下:（1）剖析了本论文的研究背景及意义,梳理了国内外关于综合能源系统容量配置优化及决策的研究现状及动态,分析了新形势下综合能源系统的典型结构、关键特征和规划决策对应的相关理论方法,论证了开展本研究的必要性、合理性和前瞻性。首先,从综合能源系统发展概况及研究动态、综合能源系统容量配置优化模型、综合能源系统性能分析与决策优化模型三个方面梳理了国内外的研究现状,分析了现有研究的不足和本论文在此基础上可取得的进展。其次,分析了综合能源系统在新发展形势下的典型结构、耦合互动特征和规划建模的基本思路。然后,对比分析了容量配置优化建模过程中的不确定性处理方法、模型求解方法,以及决策优化建模过程中的不确定性决策信息表征处理方法、分析要素权重确定方法和排序优选方法。进一步,总结了各类方法的特点、适用情景、优势、劣势特征。上述研究成果为主体建模内容中涉及的方法提供适用性和可靠性支撑。（2）结合风-光-氢综合能源系统的设计目标和政策引导,设计了考虑全寿命周期二氧化碳排放的风-光-氢综合能源系统容量配置优化及决策机理。首先,明确了本论文的研究对象,即风-光-氢综合能源系统（章节标题中的系统即该研究对象）;确定了系统的基本结构、耦合互动关系和运行策略;基于耦合互动关系,对各子系统进行了数学建模。其次,设定了系统的碳排放核算边界及目标,核算了系统关键设备全寿命周期的二氧化碳排放结果,直接作为后续风-光-氢综合能源系统容量配置优化及决策建模的基本输入和参照。进一步,明晰了全寿命周期碳核算研究成果对相关政策落地实施的响应和助推作用;并基于时序角度,整理分析了“双碳”相关政策文件中关于综合能源发展的关键引导内容（严格保护生态环境、系统安全统筹发展、有条件地区优先发展、与其它领域协同、实施碳评价和碳管理等）。同时,通过分析风-光-氢综合能源系统涉及的关键利益主体来明确系统的设计目标和功能要求,并铺垫后续模型研究中关于利益主体决策偏好的分析与讨论。最后,基于上述研究成果,凝练了本论文的研究机理,设计了由系统布局区域适宜性评估模型、系统容量配置优化模型、系统性能分析与决策优化模型构成的风-光-氢综合能源系统容量配置优化及决策模型的核心建模内容。（3）以地理信息大数据作为驱动,构建了风-光-氢综合能源系统布局区域适宜性评估模型。该模型直接响应机理中所识别、阐释的严格保护生态环境、系统安全统筹发展、有条件地区优先发展等综合能源项目对应的政策引导内容。首先,基于机理研究中关于这类系统项目规划布局的要求和原则,从自然资源、生态环境、道路交通、安全和风险等方面识别并分析了布局区域适宜性分析要素集。其次,基于GIS技术和BWM方法构建了系统布局区域适宜性评估模型,给出了模型的具体操作步骤和使用方法。进一步,以青海和甘肃两地为实证研究区域,以该区域对应的地理信息大数据作为模型的输入,开展了由大到小的多空间尺度布局区域适宜性评估以验证构建的模型。研究结果表明:甘肃省北部、南部和西部的布局适宜性较高;青海省除东部外的大部分地区布局适宜性较好。最终,根据逐步缩小空间尺度得到的适宜度仿真结果,选取了甘肃省阿克塞哈萨克族自治县的某一工业园区作为该系统项目的布局区域。从而,为后续系统容量配置优化建模中太阳能、风能、温度等关键资源信息的来源以及项目布局地的规划特征提供了现实依据。（4）计及风光出力等因素的不确定性,构建了风-光-氢综合能源系统容量配置优化模型。首先,分析了系统在容量配置优化时面临的不确定性;基于高斯核密度估计、逆变换法和聚类算法构建了概率场景生成模型来处理风光出力的不确定性（波动性、间歇性）,以及系统提供电动汽车充电服务而带来的随机不确定性。其次,从优化目标、优化策略、约束条件、求解方法四个方面构建了系统容量配置优化模型。最后,设置了多种系统容量配置规划可能面临的现实配置情景,分别展开了系统容量配置优化以验证构建的模型。研究结果表明:该系统得益于风、光可再生能源发电与氢储能的协同,环境效益显著;该系统为电动汽车提供充电服务是经济可行的,碳减排效益十分显著,能够明显降低电动汽车的间接碳排放,为能源-交通领域协同降碳提供思路。（5）构建了计及利益偏好的风-光-氢综合能源系统性能分析与混合模糊决策优化模型。首先,从能源、环境、经济、技术、社会五个方面构建了系统性能分析指标体系。其次,重点分析了决策评价信息面临的不确定性和差异性特征,基于模糊理论和相关语言工具分别提出了针对不同定量、定性决策信息的不确定性表征处理方法。进一步,基于上述研究成果,结合本研究提出的改进TODIM方法、DEMATEL方法和熵值法等构建了计及利益偏好的系统配置方案性能分析与混合模糊决策优化模型。最后,针对第5章容量配置优化模型得到的典型系统配置方案,开展了算例分析来验证构建的模型,给出了各类备选系统配置方案的排序结果。特别地,双重敏感性分析和对比分析证明了该模型的稳定性和可靠性;计及利益偏好的情景分析结果表明,本研究设计的决策优化模型能够很好地考虑利益主体决策偏好,且该考量具有显著的必要性,会直接影响最终的决策结果。通过对本文核心研究工作的梳理和关键研究成果的阐述,本文的主要创新点可凝练为提出的研究机理及其引领下的三个核心建模:设计并解析了政策引导下,基于全寿命周期碳排放的风-光-氢综合能源系统容量配置优化及决策机理;构建了计及不确定性的风-光-氢综合能源系统容量配置优化模型;构建了计及利益偏好的风-光-氢综合能源系统性能分析与混合模糊决策优化模型。研究机理的设计思路,模型的建构框架,分析讨论的现实角度能够为该领域相关学者和投资决策者提供一定的参考和借鉴。