电氢耦合是支撑高比例新能源电力系统建设的重要技术，通过在源、网、荷侧构建电氢一体化系统，可破解高比例新能源消纳难题，提升系统灵活性，赋能工业、交通等用能部门绿色低碳转型，对建设新型电力系统、实现双碳目标具有重大意义。

赵波教授课题组在电氢耦合灵活装备、系统稳定控制与氢安全保护、能量运行优化三方面实现重大突破：①发现了电解槽电流聚束效应，揭示了其低载效率低的内在机理；发明了多维度多模态自寻优的电制氢宽范围运行控制技术，研制了宽范围电制氢系统；提出了基于过氧比区间经济模型预测控制的低能耗空气供给与阴极水热复用方法，开发了高效燃料电池热电联供系统。②提出了基于等值单机模型与虚拟阻容技术的电氢多变流器大/小干扰分析与控制方法，研制了电氢多端口变换器；提出了基于孪生训练与迁移学习的电氢设备实时故障诊断方法，研制了电氢一体化控制与保护系统。③发明了数据-动态模型驱动的电氢能量转换设备剩余寿命预测技术；提出了考虑反应动力学与设备非线性衰减特性的多模式能量优化方法，研制了电氢热综合能量管理系统。

赵波教授牵头建设了面向海岛、园区、乡村场景的微网电氢耦合工程，打造了多场景下支撑新能源高效就地消纳、配网韧性提升、多元低碳供能的工程范本。研制的核心装备广泛应用于浙江、广东等省及澳大利亚、韩国等国的电氢耦合项目，覆盖电力、交通、化工等领域，社会经济效益显著。

2025年10月，成果“面向高比例新能源的电氢一体化系统高效运行关键技术装备及应用”获评2025年度中国电力科学技术进步一等奖，成果的前二完成人是新能源电力系统全国重点实验室赵波教授与刘念教授。该研究工作得到了国家重点研发计划项目资助。

图1 项目总体技术路线

图2 面向高比例新能源的电氢一体化系统高效运行关键技术

初审：赵波

复核：刘念

终审：齐波