綜合能源系統(tǒng)指的是在規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行等過程中，通過對能源的產(chǎn)生、傳輸與分配( 能源網(wǎng)絡(luò)) 、轉(zhuǎn)換、存儲、消費(fèi)等環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)與優(yōu)化后，形成的能源產(chǎn)供銷一體化系統(tǒng)。它主要由供能網(wǎng)絡(luò)( 如供電、供氣、供冷/熱等網(wǎng)絡(luò)) 、能源交換環(huán)節(jié)(如CCHP機(jī)組、發(fā)電機(jī)組、鍋爐、空調(diào)、熱泵等) 、能源存儲環(huán)節(jié)( 儲電、儲氣、儲熱、儲冷等) 、終端綜合能源供用單元( 如微網(wǎng)) 和大量終端用戶共同構(gòu)成。綜合能源系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的物理載體。

　　綜合能源系統(tǒng)被國際能源界譽(yù)為30-50 年后人類社會能源供用最可能的承載方式，能源站又是其中核心環(huán)節(jié)，以某地區(qū)能源站示范工程為例，基于黑箱模型，對比改造前后能源站的?效率和能效。

　　隨著多能耦合技術(shù)的發(fā)展，區(qū)域能源系統(tǒng)涉及到大量能源轉(zhuǎn)化場景不同能源的品質(zhì)有高低之分，除了能源轉(zhuǎn)化的數(shù)量研究之外，在現(xiàn)有能源轉(zhuǎn)型大環(huán)境下，轉(zhuǎn)化過程中能源品質(zhì)提升研究顯得極其重要。

　　在能源領(lǐng)域中，長期存在著不同能源形式協(xié)同優(yōu)化的情況，幾乎每一種能源在其利用過程中，都需要借助多種能源的轉(zhuǎn)換配合才能實現(xiàn)高效利用。由于不同能源系統(tǒng)發(fā)展的差異，供能往往都是單獨(dú)規(guī)劃、單獨(dú)設(shè)計、獨(dú)立運(yùn)行，彼此間缺乏協(xié)調(diào)，由此所造成了能源利用率低、自愈能力不強(qiáng)、供能系統(tǒng)整體安全性有待提高等問題。

　　在能源系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)行階段，對不同供用能系統(tǒng)進(jìn)行整體上的互補(bǔ)、協(xié)調(diào)和優(yōu)化，可實現(xiàn)能源的梯級利用和協(xié)同優(yōu)化，為解決上述問題提供了思路。不同能源供應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性各異，通過彼此間協(xié)調(diào)，可降低或消除能源供應(yīng)環(huán)節(jié)的不確定性，從而更有利于可再生能源的安全消納。

　　該系統(tǒng)以電力系統(tǒng)為核心，以風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、天然氣分布式供能技術(shù)、空氣及儲能電池等技術(shù)為主要的供能手段，建設(shè)和完善能源輸配網(wǎng)和儲能設(shè)施（包含電、熱、冷儲能），并配套建設(shè)智慧能源管理平臺，構(gòu)建一個完整的園區(qū)級能源互聯(lián)網(wǎng)。綜合智慧能源系統(tǒng)的物理構(gòu)成包括供配電系統(tǒng)、冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、智慧管控系統(tǒng)等。

　　整個能源系統(tǒng)改變了以往供電、供氣、供冷等各種能源供應(yīng)單一規(guī)劃、單一建設(shè)、單一運(yùn)行的獨(dú)立模式，利用現(xiàn)代信息通信技術(shù)、智能技術(shù)提高系統(tǒng)管理效率，在系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行過程中，減少各類能源在分配、轉(zhuǎn)化、存儲、消納等環(huán)節(jié)的資源浪費(fèi)。