为了对碳达峰和水资源短缺形势下西北五省能源供给侧的合理配置进行全面把控，以便推进西北五省能源转型，实现低碳发展，以2017年为基期，以2018～2030年为预测期，首先利用LEAP模型对西北五省的终端能源需求进行预测分析，然后从供给侧出发，研究了西北五省2018～2030年在碳排放强度和水资源约束下的能源结构变革、能源供给规划、能源调度规划和产能建设规划。结果表明，发展可再生能源是未来西北五省实现碳达峰和碳中和的主攻方向，一次能源结构中原煤、油气和非化石能源的比例将从2017年的6：3：1变为2030年的3：3：4，终端能源结构中煤炭、油气和电力的比例将从2017年的5：3：2变为2030年的1：5：4；能源生产方面表明煤炭产量仍呈上升态势，石油产量保持低速上升的趋势，天然气的增产潜力大；电气化是未来发展的趋势，电力供应能力将持续增强，西北五省水资源的短缺将进一步遏制火电的发展。该研究可望在合理配置水资源的基础上为西北五省的低碳发展提供理论参考。