能源系统模型（energy system model），理学-系统科学-系统交叉学科-社会系统科学-[能源系统]，研究组成能源系统各种要素间的相互关系，分析能源系统运行方式，求解实际能源系统最优配置的数学模型。词源、概念形成过程能源系统模型从20世纪70年代初开始研制的，而70年代的石油危机又大大促进了这项工作的进展。大部分能源系统模型都是基于能源平衡的原理，利用网络的方法或能源投入产出方法进行描述。第一个用协调一致的方式系统描述能流的是巴尼特（Barnett）方法，该方法专注国家一级各类能源需求和能源供应的平衡，强调用共同的英热单位（BTU）表示流量。基于能源平衡原理的网络模型，主要分为统计核算和优化两类模型，前者采用模拟计算，后者采用数学规划技术。1974年美国布鲁克海文国家实验室研制了第一个比较完整的能源系统静态优化模型BESOM（Brookhaven energy system optimization model）。该模型按照能源系统的格式用以确定从资源到转换工艺再到最终使用的最优配置。由BESOM演变出来的重要模型有DESOM、TESOM和MARKAL。