多能互补集成优化主要有终端一体化集成供能系统和风光水火储多能互补系统两种模式：
1）终端一体化集成供能系统：面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求，因地制宜、统筹开发、互补利用传统能源和新能源，优化布局建设一体化集成供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用。
2）风光水火储多能互补系统：利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势，推进风光水火储多能互补系统建设运行。
西北院先后完成了《陕西省天然气分布式能源发展规划》、《华能新疆分布式能源中长期发展规划》编制工作，并参与了多个天然气分布式能源项目的设计工作。