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中國能源科學2035發展戰略 版權信息
- ISBN：9787030752376
- 條形碼：9787030752376 ; 978-7-03-075237-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
中國能源科學2035發展戰略 內容簡介
21世紀前20年，能源科學蓬勃發展，為保障世界能源安全、應對全球氣候變化、促進人類文明和經濟社會的不斷發展進步提供了有力支撐，我國也已經成為能源科學大國、能源技術裝備產業大國和能源教育大國。《中國能源科學2035發展戰略》在總結國際能源發展趨勢的基礎上，全面分析了我國能源科學技術的發展現狀，提出了我國能源科學技術發展的指導思想和發展目標，集中闡述了化石能源，可再生能源與新能源，智能電網，綜合能源系統，能量轉換中的動力裝置與熱能利用，電力裝備，儲能裝備及系統，氫能的生產、儲運及利用，終端用能及節能，碳減排技術等領域的關鍵科學技術問題，面向2035年提出了我國能源科學技術的重點發展方向和相關建議。
中國能源科學2035發展戰略 目錄
目 錄
總序/i
前言/vii
摘要/xi
Abstract/xix
**章 能源科學技術現狀與發展戰略/1
**節 全人類共同的挑戰/1
一、能源與環境的挑戰/1
二、發展與減排之間的不平衡/5
三、能源可持續供應形勢嚴峻/7
四、化石能源依賴嚴重、多元供應體系不完善/9
五、電力系統安全穩定運行面臨新挑戰/10
六、提高能源利用效率是各國一致的選擇/14
第二節 世界能源技術發展現狀與趨勢/18
一、能源結構與能源利用技術向低碳和近零排放演化/18
二、提高能效在能源科學技術發展中地位凸顯/23
三、電能存儲與輸配電技術發展迅速/25
四、CCUS 是化石能源低碳利用的關鍵技術/28
五、主要行業碳減排技術成為新重點/31
六、能源科技投入近年來持續增加/36
第三節 我國能源科學技術現狀與基礎/39
一、化石能源領域/39
二、可再生能源與新能源領域/41
三、能量轉換中的動力裝置與熱能利用/42
四、電能領域/43
五、氫能領域/44
六、氣候變化領域/44
七、儲能領域/45
第四節 能源科學發展思路/46
一、能源科學的學科領域/46
二、指導思想與發展目標/47
三、能源科學發展重點的遴選原則/50
本章參考文獻/51
第二章 化石能源/57
**節 煤炭清潔低碳高效利用/57
一、基本范疇、內涵和戰略地位/58
二、發展規律與發展態勢/59
三、發展現狀與研究前沿/61
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/63
第二節 清潔石油化工與能源轉化利用/66
一、基本范疇、內涵和戰略地位/66
二、發展規律與發展態勢/67
三、發展現狀與研究前沿/69
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/72
第三節 燃油動力節約與潔凈轉換/73
一、基本范疇、內涵和戰略地位/73
二、發展規律與發展態勢/74
三、發展現狀與研究前沿/75
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/78
第四節 天然氣化工與能源利用/79
一、基本范疇、內涵和戰略地位/80
二、發展規律與發展態勢/80
三、發展現狀與研究前沿/82
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/85
第五節 非常規油氣/86
一、基本范疇、內涵和戰略地位/86
二、發展規律與發展態勢/88
三、發展現狀與研究前沿/89
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/91
本章參考文獻/92
第三章 可再生能源與新能源/95
**節 太陽能/96
一、基本范疇、內涵和戰略地位/96
二、發展規律與發展態勢/96
三、發展現狀與研究前沿/97
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/99
第二節 風能/101
一、基本范疇、內涵和戰略地位/101
二、發展規律與發展態勢/102
三、發展現狀與研究前沿/103
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/104
第三節 生物質能/106
一、基本范疇、內涵和戰略地位/106
二、發展規律與發展態勢/106
三、發展現狀與研究前沿/107
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/110
第四節 水能/112
一、基本范疇、內涵和戰略地位/112
二、發展規律與發展態勢/112
三、發展現狀與研究前沿/114
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/115
第五節 海洋能/117
一、基本范疇、內涵和戰略地位/117
二、發展規律與發展態勢/118
三、發展現狀與研究前沿/119
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/121
第六節 地熱能/123
一、基本范疇、內涵和戰略地位/123
二、發展規律與發展態勢/124
三、發展現狀與研究前沿/125
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/126
第七節 核能/128
一、基本范疇、內涵和戰略地位/128
二、發展規律與發展態勢/129
三、發展現狀與研究前沿/130
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/131
第八節 天然氣水合物/132
一、基本范疇、內涵和戰略地位/132
二、發展規律與發展態勢/133
三、發展現狀與研究前沿/134
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/135
第九節 空氣熱能及熱泵技術利用/137
一、基本范疇、內涵和戰略地位/137
二、發展規律與發展態勢/138
三、發展現狀與研究前沿/139
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/140
本章參考文獻/141
第四章 智能電網/144
**節 大規模可再生能源發電與組網/144
一、基本范疇、內涵和戰略地位/144
二、發展規律與發展態勢/146
三、發展現狀與研究前沿/151
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/153
第二節 新型輸變電技術/154
一、基本范疇、內涵和戰略地位/154
二、發展規律與發展態勢/155
三、發展現狀與研究前沿/156
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/157
第三節 智能配用電技術/157
一、基本范疇、內涵和戰略地位/157
二、發展規律與發展態勢/158
三、發展現狀與研究前沿/160
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/162
第四節 高比例可再生能源電力系統運行與控制/165
一、基本范疇、內涵和戰略地位/165
二、發展規律與發展態勢/166
三、發展現狀與研究前沿/167
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/169
第五節 智能電網新技術/174
一、基本范疇、內涵和戰略地位/174
二、發展規律與發展態勢/176
三、發展現狀與研究前沿/177
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/179
本章參考文獻/180
第五章 綜合能源系統/182
**節 基本范疇、內涵與戰略定位/182
一、綜合能源系統為可再生能源消納提供了新的靈活性/184
二、綜合能源系統是提高社會綜合能效水平的重要途徑/185
三、綜合能源系統有利于提高供能系統的整體安全性/185
四、綜合能源系統將為國民經濟發展注入新動能/185
第二節 發展規律與發展態勢/186
一、不同空間尺度形態演化/186
二、跨領域形態演化/191
第三節 發展現狀與研究前沿/195
一、綜合能源系統建模與仿真/195
二、綜合能源系統規劃/201
三、綜合能源系統運行/205
四、綜合能源系統市場體系與商業模式/211
第四節 關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/216
一、綜合能源系統建模與仿真/216
二、綜合能源系統規劃/217
三、綜合能源系統運行/219
四、綜合能源系統市場體系與商業模式/221
本章參考文獻/223
第六章 能量轉換中的動力裝置與熱能利用/225
**節 航空發動機/225
一、基本范疇、內涵和戰略地位/225
二、發展規律與發展態勢/226
三、發展現狀與研究前沿/226
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/227
第二節 燃氣輪機/229
一、基本范疇、內涵和戰略地位/229
二、發展規律與發展態勢/229
三、發展現狀與研究前沿/230
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/232
第三節 汽輪機/234
一、基本范疇、內涵和戰略地位/234
二、發展規律與發展態勢/234
三、發展現狀與研究前沿/235
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/237
第四節 內燃機/238
一、基本范疇、內涵和戰略地位/238
二、發展規律與發展態勢/239
三、發展現狀與研究前沿/240
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/241
第五節 流體機械/243
一、基本范疇、內涵和戰略地位/243
二、發展規律與發展態勢/243
三、發展現狀與研究前沿/244
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/245
第六節 新型能源動力/247
一、基本范疇、內涵和戰略地位/247
二、發展規律與發展態勢/247
三、發展現狀與研究前沿/248
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/250
第七節 空調制冷/251
一、基本范疇、內涵和戰略地位/251
二、發展規律與發展態勢/251
三、發展現狀與研究前沿/253
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/254
第八節 熱泵/255
一、基本范疇、內涵和戰略地位/255
二、發展規律與發展態勢/256
三、發展現狀與研究前沿/257
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/258
本章參考文獻/259
第七章 電力裝備/262
**節 先進電工材料（含環保材料）/262
一、基本范疇、內涵和戰略地位/263
二、發展規律與發展態勢/265
三、發展現狀與研究前沿/268
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/272
第二節 電力裝備多物理場特性及計算方法/275
一、基本范疇、內涵和戰略地位/275
二、發展規律與發展態勢/277
三、發展現狀與研究前沿/278
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/280
第三節 輸變電裝備運行態勢感知/282
一、基本范疇、內涵和戰略地位/283
二、發展規律與發展態勢/284
三、發展現狀與研究前沿/286
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/288
第四節 先進輸變電裝備/291
一、基本范疇、內涵和戰略地位/291
二、發展規律與發展態勢/292
三、發展現狀與研究前沿/294
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/299
第五節 超導電力裝備/302
一、基本范疇、內涵和戰略地位/302
二、發展規律與發展態勢/303
三、發展現狀與研究前沿/304
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/306
第六節 電力電子器件及裝備/309
一、基本范疇、內涵和戰略地位/309
二、發展規律與發展態勢/310
三、發展現狀與研究前沿/314
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/316
第七節 電機及系統/319
一、基本范疇、內涵和戰略地位/319
二、發展規律與發展態勢/320
三、發展現狀與研究前沿/324
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/326
本章參考文獻/327
第八章 儲能裝備及系統/334
**節 機械儲能/334
一、基本范疇、內涵和戰略地位/334
二、發展規律與發展態勢/336
三、發展現狀與研究前沿/338
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/341
第二節 熱能儲存/344
一、基本范疇、內涵和戰略地位/344
二、發展規律與發展態勢/344
三、發展現狀與研究前沿/345
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/348
第三節 電化學儲能/350
一、基本范疇、內涵和戰略地位/350
二、發展規律與發展態勢/351
三、發展現狀與研究前沿/352
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/356
第四節 超級電容器儲能/358
一、基本范疇、內涵和戰略地位/358
二、發展規律與發展態勢/359
三、發展現狀與研究前沿/359
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/360
第五節 其他儲能技術/361
一、基本范疇、內涵和戰略地位/361
二、發展規律與發展態勢/362
三、發展現狀與研究前沿/362
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/363
本章參考文獻/364
第九章 氫能的生產、儲運及利用/367
**節 氫能的生產/367
一、基本范疇、內涵和戰略地位/367
二、發展規律與發展態勢/368
三、發展現狀與研究前沿/370
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/375
第二節 氫能的儲運/378
一、基本范疇、內涵和戰略地位/378
二、發展規律與發展態勢/379
三、發展現狀與研究前沿/381
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/385
第三節 氫能的利用/386
一、基本范疇、內涵和戰略地位/386
二、發展規律與發展態勢/386
三、發展現狀與研究趨勢/389
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/392
本章參考文獻/393
第十章 終端用能及節能/395
**節 終端用能技術發展概述/395
第二節 工業領域的節能減排/400
一、基本范疇、內涵和戰略地位/400
二、發展規
總序/i
前言/vii
摘要/xi
Abstract/xix
**章 能源科學技術現狀與發展戰略/1
**節 全人類共同的挑戰/1
一、能源與環境的挑戰/1
二、發展與減排之間的不平衡/5
三、能源可持續供應形勢嚴峻/7
四、化石能源依賴嚴重、多元供應體系不完善/9
五、電力系統安全穩定運行面臨新挑戰/10
六、提高能源利用效率是各國一致的選擇/14
第二節 世界能源技術發展現狀與趨勢/18
一、能源結構與能源利用技術向低碳和近零排放演化/18
二、提高能效在能源科學技術發展中地位凸顯/23
三、電能存儲與輸配電技術發展迅速/25
四、CCUS 是化石能源低碳利用的關鍵技術/28
五、主要行業碳減排技術成為新重點/31
六、能源科技投入近年來持續增加/36
第三節 我國能源科學技術現狀與基礎/39
一、化石能源領域/39
二、可再生能源與新能源領域/41
三、能量轉換中的動力裝置與熱能利用/42
四、電能領域/43
五、氫能領域/44
六、氣候變化領域/44
七、儲能領域/45
第四節 能源科學發展思路/46
一、能源科學的學科領域/46
二、指導思想與發展目標/47
三、能源科學發展重點的遴選原則/50
本章參考文獻/51
第二章 化石能源/57
**節 煤炭清潔低碳高效利用/57
一、基本范疇、內涵和戰略地位/58
二、發展規律與發展態勢/59
三、發展現狀與研究前沿/61
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/63
第二節 清潔石油化工與能源轉化利用/66
一、基本范疇、內涵和戰略地位/66
二、發展規律與發展態勢/67
三、發展現狀與研究前沿/69
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/72
第三節 燃油動力節約與潔凈轉換/73
一、基本范疇、內涵和戰略地位/73
二、發展規律與發展態勢/74
三、發展現狀與研究前沿/75
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/78
第四節 天然氣化工與能源利用/79
一、基本范疇、內涵和戰略地位/80
二、發展規律與發展態勢/80
三、發展現狀與研究前沿/82
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/85
第五節 非常規油氣/86
一、基本范疇、內涵和戰略地位/86
二、發展規律與發展態勢/88
三、發展現狀與研究前沿/89
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/91
本章參考文獻/92
第三章 可再生能源與新能源/95
**節 太陽能/96
一、基本范疇、內涵和戰略地位/96
二、發展規律與發展態勢/96
三、發展現狀與研究前沿/97
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/99
第二節 風能/101
一、基本范疇、內涵和戰略地位/101
二、發展規律與發展態勢/102
三、發展現狀與研究前沿/103
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/104
第三節 生物質能/106
一、基本范疇、內涵和戰略地位/106
二、發展規律與發展態勢/106
三、發展現狀與研究前沿/107
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/110
第四節 水能/112
一、基本范疇、內涵和戰略地位/112
二、發展規律與發展態勢/112
三、發展現狀與研究前沿/114
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/115
第五節 海洋能/117
一、基本范疇、內涵和戰略地位/117
二、發展規律與發展態勢/118
三、發展現狀與研究前沿/119
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/121
第六節 地熱能/123
一、基本范疇、內涵和戰略地位/123
二、發展規律與發展態勢/124
三、發展現狀與研究前沿/125
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/126
第七節 核能/128
一、基本范疇、內涵和戰略地位/128
二、發展規律與發展態勢/129
三、發展現狀與研究前沿/130
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/131
第八節 天然氣水合物/132
一、基本范疇、內涵和戰略地位/132
二、發展規律與發展態勢/133
三、發展現狀與研究前沿/134
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/135
第九節 空氣熱能及熱泵技術利用/137
一、基本范疇、內涵和戰略地位/137
二、發展規律與發展態勢/138
三、發展現狀與研究前沿/139
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/140
本章參考文獻/141
第四章 智能電網/144
**節 大規模可再生能源發電與組網/144
一、基本范疇、內涵和戰略地位/144
二、發展規律與發展態勢/146
三、發展現狀與研究前沿/151
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/153
第二節 新型輸變電技術/154
一、基本范疇、內涵和戰略地位/154
二、發展規律與發展態勢/155
三、發展現狀與研究前沿/156
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/157
第三節 智能配用電技術/157
一、基本范疇、內涵和戰略地位/157
二、發展規律與發展態勢/158
三、發展現狀與研究前沿/160
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/162
第四節 高比例可再生能源電力系統運行與控制/165
一、基本范疇、內涵和戰略地位/165
二、發展規律與發展態勢/166
三、發展現狀與研究前沿/167
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/169
第五節 智能電網新技術/174
一、基本范疇、內涵和戰略地位/174
二、發展規律與發展態勢/176
三、發展現狀與研究前沿/177
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/179
本章參考文獻/180
第五章 綜合能源系統/182
**節 基本范疇、內涵與戰略定位/182
一、綜合能源系統為可再生能源消納提供了新的靈活性/184
二、綜合能源系統是提高社會綜合能效水平的重要途徑/185
三、綜合能源系統有利于提高供能系統的整體安全性/185
四、綜合能源系統將為國民經濟發展注入新動能/185
第二節 發展規律與發展態勢/186
一、不同空間尺度形態演化/186
二、跨領域形態演化/191
第三節 發展現狀與研究前沿/195
一、綜合能源系統建模與仿真/195
二、綜合能源系統規劃/201
三、綜合能源系統運行/205
四、綜合能源系統市場體系與商業模式/211
第四節 關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/216
一、綜合能源系統建模與仿真/216
二、綜合能源系統規劃/217
三、綜合能源系統運行/219
四、綜合能源系統市場體系與商業模式/221
本章參考文獻/223
第六章 能量轉換中的動力裝置與熱能利用/225
**節 航空發動機/225
一、基本范疇、內涵和戰略地位/225
二、發展規律與發展態勢/226
三、發展現狀與研究前沿/226
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/227
第二節 燃氣輪機/229
一、基本范疇、內涵和戰略地位/229
二、發展規律與發展態勢/229
三、發展現狀與研究前沿/230
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/232
第三節 汽輪機/234
一、基本范疇、內涵和戰略地位/234
二、發展規律與發展態勢/234
三、發展現狀與研究前沿/235
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/237
第四節 內燃機/238
一、基本范疇、內涵和戰略地位/238
二、發展規律與發展態勢/239
三、發展現狀與研究前沿/240
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/241
第五節 流體機械/243
一、基本范疇、內涵和戰略地位/243
二、發展規律與發展態勢/243
三、發展現狀與研究前沿/244
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/245
第六節 新型能源動力/247
一、基本范疇、內涵和戰略地位/247
二、發展規律與發展態勢/247
三、發展現狀與研究前沿/248
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/250
第七節 空調制冷/251
一、基本范疇、內涵和戰略地位/251
二、發展規律與發展態勢/251
三、發展現狀與研究前沿/253
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/254
第八節 熱泵/255
一、基本范疇、內涵和戰略地位/255
二、發展規律與發展態勢/256
三、發展現狀與研究前沿/257
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/258
本章參考文獻/259
第七章 電力裝備/262
**節 先進電工材料（含環保材料）/262
一、基本范疇、內涵和戰略地位/263
二、發展規律與發展態勢/265
三、發展現狀與研究前沿/268
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/272
第二節 電力裝備多物理場特性及計算方法/275
一、基本范疇、內涵和戰略地位/275
二、發展規律與發展態勢/277
三、發展現狀與研究前沿/278
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/280
第三節 輸變電裝備運行態勢感知/282
一、基本范疇、內涵和戰略地位/283
二、發展規律與發展態勢/284
三、發展現狀與研究前沿/286
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/288
第四節 先進輸變電裝備/291
一、基本范疇、內涵和戰略地位/291
二、發展規律與發展態勢/292
三、發展現狀與研究前沿/294
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/299
第五節 超導電力裝備/302
一、基本范疇、內涵和戰略地位/302
二、發展規律與發展態勢/303
三、發展現狀與研究前沿/304
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/306
第六節 電力電子器件及裝備/309
一、基本范疇、內涵和戰略地位/309
二、發展規律與發展態勢/310
三、發展現狀與研究前沿/314
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/316
第七節 電機及系統/319
一、基本范疇、內涵和戰略地位/319
二、發展規律與發展態勢/320
三、發展現狀與研究前沿/324
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/326
本章參考文獻/327
第八章 儲能裝備及系統/334
**節 機械儲能/334
一、基本范疇、內涵和戰略地位/334
二、發展規律與發展態勢/336
三、發展現狀與研究前沿/338
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/341
第二節 熱能儲存/344
一、基本范疇、內涵和戰略地位/344
二、發展規律與發展態勢/344
三、發展現狀與研究前沿/345
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/348
第三節 電化學儲能/350
一、基本范疇、內涵和戰略地位/350
二、發展規律與發展態勢/351
三、發展現狀與研究前沿/352
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/356
第四節 超級電容器儲能/358
一、基本范疇、內涵和戰略地位/358
二、發展規律與發展態勢/359
三、發展現狀與研究前沿/359
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/360
第五節 其他儲能技術/361
一、基本范疇、內涵和戰略地位/361
二、發展規律與發展態勢/362
三、發展現狀與研究前沿/362
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/363
本章參考文獻/364
第九章 氫能的生產、儲運及利用/367
**節 氫能的生產/367
一、基本范疇、內涵和戰略地位/367
二、發展規律與發展態勢/368
三、發展現狀與研究前沿/370
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/375
第二節 氫能的儲運/378
一、基本范疇、內涵和戰略地位/378
二、發展規律與發展態勢/379
三、發展現狀與研究前沿/381
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/385
第三節 氫能的利用/386
一、基本范疇、內涵和戰略地位/386
二、發展規律與發展態勢/386
三、發展現狀與研究趨勢/389
四、關鍵科學問題、關鍵技術問題與發展方向/392
本章參考文獻/393
第十章 終端用能及節能/395
**節 終端用能技術發展概述/395
第二節 工業領域的節能減排/400
一、基本范疇、內涵和戰略地位/400
二、發展規
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中國能源科學2035發展戰略 節選
**章能源科學技術現狀與發展戰略 **節 全人類共同的挑戰 能源是國民經濟的支柱產業，也是經濟持續穩定發展和人民生活改善的保障。進入21世紀以來，經濟社會飛速發展，科技創新日新月異，支撐經濟社會可持續發展的能源資源及其利用方式遇到了前所未有的挑戰。充分運用以基礎性、前瞻性、交叉性為核心的多角度研究方法，深入探索能源利用規律，研究能源利用新方法和新技術，對實現我國能源資源開發和利用的跨越式與可持續發展具有重要意義。 一、能源與環境的挑戰 （一）人類面臨化石能源枯竭的巨大挑戰 21世紀以來，全球能源格局發生重大變化。一方面，可再生能源產業高速發展；另一方面，油氣資源仍然是全球能源市場的主體。根據英國石油公司（British Petroleum，BP）統計（BP Global，2021），受新冠疫情影響，2020年一次能源消費總量減少4.5%，創1945年以來的*大年度降幅。在能源消費種類方面，在2020年，石油仍占據31%的*大能源結構份額，煤炭占27%的份額，天然氣和水電的份額分別上升至25%和7%，除水電外其他可再生能源的份額升至6%，如圖1-1所示。由此可預見，在未來相當長一段時間內，全球仍不能擺脫對化石能源的依賴。 截至2020年底，全球已探明石油、天然氣和煤炭儲量分別為17320億Bbla、188.1萬億m3和10740億t。根據全球儲量/產量（R/P）計算，2020年，石油、天然氣、煤炭探明儲量可供開采53.7年、48.8年和141年（圖1-2）。2000～2020年，以中東為代表的高油氣儲量地區儲量/產量呈現逐年減小的趨勢，全球面臨的資源枯竭難題迫切要求尋找替代能源及開發高效節能技術。 （二）能源消耗引發日益嚴峻的環境問題 化石能源開采、儲運、利用過程中產生的大量SO2、NOx、煙塵等污染物是環境污染的主要原因。據美國國家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）地球系統數據記錄（Greenpeace，2020），2019年全球煤炭、油氣、冶金等主要工業部門共計向大氣排放近3000萬tSO2。化石燃料的燃燒使用，與SO2污染嚴重程度密切相關。NOx對陸地、河流和海洋生態系統以及臭氧層均有較大影響，也是PM2.5的主要來源（張玉卓等，2015）。隨著排放顆粒物的持續增加，霧霾頻率顯著增加，嚴重威脅人類的健康。國際非政府組織（non-governmental organization，NGO）全球碳計劃（GlobalCarbon Project，GCP）發布的報告表明（Friedlingstein et al.，2020），2020年全球化石燃料使用以及工業活動產生的CO2排放量約341億t，受新冠疫情影響，排放量同比下降約6.7%。大量溫室氣體排放引發了一系列全球氣候變化問題，如近幾十年頻發的厄爾尼諾和拉尼娜等現象。溫室效應日趨嚴重，2016年《巴黎協定》提出，21世紀全球平均氣溫上升幅度應控制在2℃以內。然而，聯合國政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）發布的第六次評估報告（AR6）的**工作組報告表明（IPCC，2021），1850～2020年由于人類活動的影響，全球地表平均溫度提升了1℃以上，實現溫室氣體排放控制目標存在巨大壓力（圖1-3）。 二、發展與減排之間的不平衡 從歷史來看，工業化的每一個階段都離不開對能源的利用和開發。維持經濟的穩定增長就必須消耗一定規模的能源，同時也會以犧牲一定的環境為代價。 （一）經濟發展與節能之間的不平衡 發達國家工業化過程中經濟發展與能源消費存在普遍規律：①工業化過程中，無論是GDP還是人均GDP的增長，與總能源消費以及人均能耗增長呈近似線性關系。②能源消費強度（單位GDP能源消費量）與工業化進程密切相關。 進入21世紀以來，我國已進入了工業化前中期的關鍵發展階段，根據國家統計局、國家發展和改革委員會發布的數據，2018年、2019年和2020年我國能源消費彈性系數（能源消費增長速度與經濟增長速度之比）分別為0.49、0.54和0.96（國家統計局，2021）。這表明，在工業化階段重工業快速發展時期，我國對能源的依賴程度逐步加大（國家統計局，2019a，2019b），我國經濟發展與節能之間的矛盾日益嚴重，如圖1-4所示。 （二）社會發展與減排之間的不平衡 國際經驗表明，一個國家的能源消費和溫室氣體排放，在不同發展階段的強度是不同的。在實現工業化的過程中，排放強度是增加趨勢，實現工業化以后排放就開始減少。發達國家在過去的一二百年里已經實現了工業化，排放了大量的CO2，發展中國家正處在社會和經濟發展的快速上升階段，相應消耗的能源也較多，排放強度也會有所增加。在經濟全球化和國際產業分工日益深化的大背景下，產業鏈低端的發展中國家往往生產和出口大量高耗能和高排放產品。因此，發展中國家的發展需要消耗價廉易得的高密度能源，從而導致發展與減排之間存在嚴重不平衡。 （三）我國面臨巨大減排壓力 我國的基本國情決定了我國在應對氣候變化，減少包括CO2在內的污染物和溫室氣體排放進程中面臨巨大的挑戰。中國作為世界上*大的發展中國家，伴隨著我國經濟總量的迅速增長，能源消費和碳排放量也呈現了較大幅度的增長。2020年，全球新冠疫情暴發，世界各國的經濟均遭受不同程度的打擊，高碳工業發展或多或少受到影響。然而，2020年，我國碳排放量達到98.99億t，
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