面对能源短缺和气候变化的双重考验,实现能源转型和碳中和成为全球各国的愿景。作为碳排放第一大国,中国提出2030年前碳达峰和2060年前碳中和的目标。为了实现能源转型和碳中和,包括中国在内的27个国家已制定氢能发展战略。其中,利用可再生能源大规模制氢,即绿氢,是氢能产业化发展的未来趋势。绿氢生产运输过程的能效和经济是影响绿氢大规模生产利用的关键因素,进而影响未来能源深度脱碳转型及双碳目标的实现。本文基于区域风能和太阳能资源潜力评估,综合实际的氢能需求,构建了大规模绿色氢能生产及供应的动态规划模型,确定适用于工业和运输部门的最佳绿氢生产和输运方式。本论文的具体研究内容主要包括:（1）评估了可再生能源的资源潜力。以蒙西为研究的目标区域,基于高时空分辨率的气象数据和土地利用数据,使用Python和ArcGIS软件评估了风能和太阳能的单位容量出力,装机容量,发电量及制氢潜力,得到了可再生资源的时空分布特性,并对比了不同区域的可再生资源潜力。（2）研究了可再生能源电解制氢系统的建模和优化。首先,根据人口、经济、产品结构等因素用趋势外推法预测了 2030年工业和交通部门的能源需求,并根据氢能源市场渗透率和消耗量预测了氢能源需求。通过对比发现,2030年可再生能源制氢潜力远高于氢能需求。其次,本章对比了三种不同类型的电解制氢技术。最后,以蒙西地区为案例,基于风电和光伏逐时出力和氢需求,构建了大规模制氢优化模型,分析了可再生能源制氢的经济性和碳减排效果。（3）研究了绿氢供应链的建模和优化。基于以上研究,综合考虑风能、太阳能发电和氢需求的不确定性,考虑了大规模风能和太阳能两种可再生能源、三种制氢技术、两种氢储存技术、六种氢运输途径,及两种氢应用场景,构建了大规模绿氢供应链的动态规划模型。以蒙西地区为案例,分析了 2030年工业和运输部门不同氢供应模式的能效和经济性,分析了距离、规模等因素对氢供应成本的影响。本研究结果表明蒙西地区具有丰富的风光资源,且其在时空分布上具有很明显的差异性。可再生能源丰富的地区大规模制氢和氢供应的经济性很高,可以在低成本满足运输和工业需求的同时减少大量碳排放。研究的结果对未来大规模部署绿氢具有重要的指导意义,同时证明了氢能对实现碳中和的重要作用。