El hidrógeno, un transportador de energía de bajo carbono emergente, es fundamental para la alta penetración de energías renovables y sistemas energéticos integrados, sin embargo, el acoplamiento del hidrógeno con la electricidad y el gas para la producción de hidrógeno y sistemas de compresión integrada enriquecida sigue siendo un tema clave para la transición energética. Este estudio establece la arquitectura y analiza el flujo de energía de un sistema energético urbano de producción de hidrógeno y compresión integrada enriquecida, así como modela sus subsistemas de producción de hidrógeno-compresión enriquecida, energía y gas natural comprimido enriquecido con hidrógeno, basándose en la electrólisis del agua, almacenamiento de hidrógeno, pilas de combustible de hidrógeno (HFC) y tecnología de gas natural comprimido enriquecido con hidrógeno (HCNG), y desarrolla un modelo de programación óptima de bajo carbono con respuesta a la demanda para minimizar los costos de despacho económico intradía. Las comparaciones de escenarios verifican la efectividad del modelo, mostrando que el sistema aumenta la utilización de energía eólica-solar en un 6.81% y reduce las emisiones de carbono en un 1.89%.