随着“双碳”目标的提出及新型电力系统构建的稳步推进,清洁、低碳的能源形式将逐步成为能源发展的重点方向。建筑作为终端能源消费和碳排放的主体之一,将是未来电力行业实现深度脱碳的重点关注领域。氢能是高效、经济的分布式能源解决方案,以可再生能源耦合氢储能并协调各类能源转换设备实现建筑供能零碳化,对可再生能源的发展及建筑能源效率的提升具有重要意义。本文针对零碳供能建筑开展研究,基于模型预测控制（Model predictive control,MPC）理论提出一种电-氢-热-冷双层能量管理方法。首先,针对建筑多能负荷需求,本文以光伏、碱式电解槽、质子交换膜燃料电池、蓄电池、地源热泵、电制冷机、吸收式制冷机、储氢、储热与储冷设备构建了一种零碳供能建筑能源结构,建立了供能系统及建筑供热与供冷负荷数学模型,通过对所建立数学模型的仿真完成对光伏、碱式电解槽和质子交换膜燃料电池输出特性的分析。其次,通过对建筑能源耦合关系的解析,基于MPC理论提出一种包含经济优化与MPC优化的双层能量管理方法框架,在经济优化中,通过考虑各储能状态约束及可控设备运行边界条件,以系统经济稳定供能为目标建立经济优化目标函数,并采用混合动态逻辑（Mixed dynamic logic,MLD）建模理论将其线性化求解;在MPC优化中,通过优化选取控制变量、状态变量、输出变量和扰动变量建立MPC状态空间预测模型,通过考虑MPC松弛约束惩罚变量建立多目标、多约束的MPC在线滚动优化目标函数。最后,根据电-热-冷负荷冬夏季特性的不同设定MPC优化目标权重,采用MATLAB联合GUROBI优化求解软件,完成北方典型建筑冬夏季算例仿真,通过对冬夏季建筑多供能子系统的协同互动分析,验证了本文所提建筑能源结构的合理性及能量管理方法的有效性。