本書圍繞先進低碳能源技術的前沿追蹤與預測研究，依次開展理論基礎方法框架應用實踐的系統分析，通過全流程、遞進式的研究，一步步精準識別低碳能源技術的研究前沿和發展方向，并將該理論方法應用于國家能源集團，服務于集團的低碳能源技術布局。
系統構建了具有自主知識產權的能源技術追蹤預測系統關鍵技術，具體創新點體現在：①揭示了先進低碳能源技術的前沿追蹤與預測的理論基礎和方法體系演變規律，研發了可以流程化作業的決策支持系統。②探索了大數據和人工智能技術在先進低碳能源技術前沿追蹤預測實踐中的應用，進一步提升先進低碳能源技術追蹤和預測的速度和智能化。
《先進低碳能源技術的前沿追蹤與預測研究》是一本系統分析低碳能源技術的研究前沿和發展方向的重要著作。該書通過全流程、遞進式的研究方法，精準識別低碳能源技術的前沿，并將其應用于國家能源集團，為集團的低碳能源技術布局提供服務。
該書的創新之處在于構建了具有自主知識產權的能源技術追蹤預測系統，其中的關鍵技術包括揭示了先進低碳能源技術的前沿追蹤與預測的理論基礎和方法體系演變規律，并研發了可以流程化作業的決策支持系統。此外，該書還探索了大數據和人工智能技術在先進低碳能源技術前沿追蹤預測實踐中的應用，進一步提升了追蹤和預測的速度和智能化水平。
這本書對于低碳能源技術的研究和發展具有重要的指導意義。它不僅提供了理論基礎和方法框架，還通過實踐案例向讀者展示了如何將這些理論和方法應用于實際情境中。對于國家能源集團來說，該書的研究成果將有助于優化低碳能源技術的布局，推動能源領域的可持續發展。
總之，這本書通過系統分析和預測，為低碳能源技術的研究和應用提供了重要的參考和指導，對于推動能源領域的轉型和升級具有積極的意義。
在習近平新時代中國特色社會主義思想的指引下，能源領域深入推進能源革命并落四個革命，一個合作能源安全戰略。本書積極響應國家能源技術革命的重大戰略需求，緊密結合國家能源集團業務板塊，提升科技生產力，為集團中長期發展謀篇布局，開展先進低碳能源技術的前沿追蹤預測研究，以期有力支撐國家能源集團的可持續發展和科技轉型，為中長期戰略提供支撐。本書兼具學術與實踐價值，匯總了因應國家重大需求的低碳能源技術應用基礎研究成果。
本書緊密圍繞先進低碳能源技術的前沿追蹤預測研究，依次開展理論基礎方法框架應用實踐的系統分析，通過全流程、遞進式的研究，力圖識別低碳能源技術的研究前沿成果和發展方向，并將理論方法引入國家能源集團，服務于集團的低碳能源技術布局。本書綜合使用管理科學理論與方法，基于系統工程思維，開展了以下創新性研究。
第一部分：梳理了先進低碳能源技術前沿追蹤預測的理論與方法，提出先進低碳能源技術前沿追蹤預測的決策支持系統的總體設計。在這一部分，介紹了本書的研究背景和整體思路，界定了研究對象，提出了低碳能源技術追蹤預測的四驅理論，揭示了低碳能源技術追蹤預測方法體系的演變規律，構建了先進低碳能源技術前沿追蹤預測的決策支持系統。
第二部分：使用網絡分析和聚類分析技術，識別出風能、光能、儲能、氫能、核能、地熱能、生物質能、水力發電、海洋能、節能增效技術、原料替代技術、燃料替代技術、非 CO2 減排技術、CCUS（碳捕集、利用與封存技術）、生物工程固碳技術、能源互聯網這 16 個領域的低碳能源技術前沿。在這一部分，研究基于 20112020 年先進低碳能源技術文獻的相關數據，分別從先進低碳能源技術相關研究的時間分布態勢、空間分布態勢、國際合作研究現狀、研究熱點、研究前沿的視角，分析梳理先進低碳能源技術的研究現狀，進一步揭示了先進低碳能源技術的發展軌跡、研究前沿。
第三部分：使用數據挖掘技術和 Logistic 回歸，預測低碳能源技術前沿的發展趨勢。在這一部分，利用信息采集、數據挖掘、情報加工、科學計量等工具，針對本書關注的 16 類低碳能源技術，系統地開展前沿技術跟蹤、監測、分析、預警、評價等研究工作，從而深入了解低碳能源領域國內外前沿技術時空發展態勢、熱點技術領域、前沿技術生命周期及國內外創新對比。
第四部分：基于本項目研發的低碳能源技術追蹤預測方法，在國家能源集團的綠色轉型重點領域開展應用研究，揭示風能、光能、傳統火電轉型升級、儲能、氫能、智能采礦和煤化工這 7 個領域中低碳能源技術的研究前沿和發展趨勢。結果表明，風能技術的研究前沿（6 個）定位在：①風能與其他能源耦合發電技術；②風力發電技術；③發電機技術；④能源管理技術；⑤風能預測技術；⑥風能對經濟影響的評估技術。光能技術的研究前沿（4 個）定位在：①太陽能光熱轉化技術；②太陽能光化學轉化技術；③太陽能光電轉化技術；④光能存儲系統的管理技術。傳統火電轉型升級技術的研究前沿（4 個）定位在：①燃煤電廠與其他清潔能源的耦合發電技術；②中國低碳電力調度技術；③燃煤電廠燃燒后二氧化碳捕集技術；④燃煤電廠燃燒后其他污染物的處理技術。儲能技術的研究前沿（4 個）定位在：①微電網儲能技術；②熱儲存技術；③電磁儲能技術；④電化學儲能技術。氫能技術的研究前沿（5 個）定位在：①生物制氫技術；②電解水制氫技術；③光催化分解水制氫技術；④儲氫技術；⑤氫能發電技術。智能采礦技術的研究前沿（4 個）定位在：①新興技術在智慧采礦中的應用；②智能化控制技術在礦井排水系統中的應用；③智能采礦廢棄物的再利用技術；④采礦的廢棄物在工業領域的應用。煤化工技術的研究前沿（4 個）定位在：①煤氣化技術及其廢水處理；②煤焦油處理技術；③煤焦油所產生的二氧化碳的捕集技術；④煤化工行業低碳及其評估。
第五部分：對國家能源集團低碳能源技術布局進行政策研究，總結項目研究的主要結論，并提出相應的政策建議。本書提出的政策建議包括：①加強低碳能源技術的追蹤預測研究；②關注海上風電開發，特別是深海浮風技術；③耦合太陽能和農業生產，注重太陽能系統的景觀設計；④將先進化石燃料發電技術作為轉型優先選項，加快國際合作研發；⑤注重開發顛覆性儲能電池，加強材質、壽命、容量的突破創新；⑥研發低成本、多元化制氫，探索多產業、大規模用氫；⑦探索更多新技術與采礦技術集成，注重平衡安全、效率和低碳等因素；⑧重視煤炭綠色深加工利用，加強煤化工和關聯產業融合發展。
本書系統深入開展先進低碳能源技術的前沿追蹤與預測研究，構建了具有自主知識產權的能源技術追蹤預測系統關鍵技術，具體創新點體現在：①揭示了先進低碳能源技術的前沿追蹤預測的理論基礎和方法體系演變規律，研發了可以流程化作業的決策支持系統；②探索了大數據和人工智能技術在先進低碳能源技術前沿追蹤預測實踐中的應用，進一步提升先進低碳能源技術追蹤預測的速度和智能化。
本書為國家能源集團的低碳能源技術布局提供了新技術和新思路，并可以拓展應用于相關能源企業的低碳技術管理實踐。受限于研究者的時間、精力和經驗水平，本書仍然存在一些不足和局限，需要在未來的研究中不斷完善。
周忠科，男，中共黨員，博士研究生，高級工程師。曾在煤炭科學研究總院擔任開采研究所巷道研究室技術員、工貿公司副總經理、總院辦公室副主任等職務，后就職于中國神華煤制油公司、神華煤制油化工公司、神華包頭煤化工公司、神華鄂爾多斯煤制油分公司，歷任人力資源部總經理、黨委副書記、紀委書記、黨委書記、副總經理等職務。現任中共國家能源集團黨校分管日常工作的副校長。研發的《能源技術追蹤預測系統（CN202121381276.0）》獲得國家專利授權。
張忠友，男，1980年生，2002年7月參加工作，中共黨員，碩士研究生，高級工程師。現任中共國家能源集團黨校（領導力建設和人才評價中心）領導力建設和人才評價部主任。
王晉偉，男,1990年生,山西陽泉人,畢業于北京理工大學管理科學與工程專業,獲管理學博士學位。現任北京理工大學能源與環境政策研究中心博士后。
第1章
先進低碳能源技術前沿追蹤預測的理論與方法
1.1 研究背景和整體思路
1.1.1 研究背景
1.1.2 整體思路
1.2 研究對象、理論與方法
1.2.1 研究對象：低碳能源技術
1.2.2 低碳能源技術追蹤預測的四驅理論
1.2.3 低碳能源技術追蹤預測方法體系的演變
1.3 先進低碳能源技術前沿追蹤預測系統的總體設計
1.4 先進低碳能源技術前沿追蹤預測系統的結構設計
第2章
先進低碳能源技術的前沿追蹤
2.1 數據來源及研究方法
2.1.1 數據來源
2.1.2 研究框架
2.1.3 研究方法
2.2 先進低碳能源技術時間分布態勢
2.2.1 先進零碳能源技術
2.2.2 先進減碳能源技術
2.2.3 先進儲碳能源技術
2.3 先進低碳能源技術空間分布態勢
2.3.1 先進零碳能源技術
2.3.2 先進減碳能源技術
2.3.3 先進儲碳能源技術
2.4 先進低碳能源技術國際合作研究
2.4.1 先進零碳能源技術
2.4.2 先進減碳能源技術
2.4.3 先進儲碳能源技術
2.5 先進低碳能源技術研究熱點
2.5.1 先進零碳能源技術
2.5.2 先進減碳能源技術
2.5.3 先進儲碳能源技術
2.6 先進低碳能源技術研究前沿
2.6.1 先進零碳能源技術
2.6.2 先進減碳能源技術
2.6.3 先進儲碳能源技術
第3章
先進低碳能源技術的前沿預測
3.1 先進技術創新的時空態勢
3.1.1 風能
3.1.2 光能
3.1.3 儲能
3.1.4 氫能
3.1.5 核能
3.1.6 地熱能
3.1.7 生物質能
3.1.8 水力發電
3.1.9 海洋能
3.1.10 節能增效技術
3.1.11 原料替代技術
3.1.12 燃料替代技術
3.1.13 非 CO2 減排技術
3.1.14 二氧化碳捕集、利用與封存技術
3.1.15 生物工程固碳
3.1.16 能源互聯網
3.2 先進低碳技術熱點領域
3.2.1 先進零碳技術熱點領域
3.2.2 先進減碳技術熱點領域
3.2.3 先進儲碳技術熱點領域
3.2.4 其他先進低碳技術熱點領域
3.3 先進低碳前沿技術發展趨勢預測
3.3.1 生命周期趨勢預測方法
3.3.2 先進零碳技術發展趨勢預測
3.3.3 先進減碳技術發展趨勢預測
3.3.4 先進儲碳技術發展趨勢預測
3.3.5 其他先進低碳技術發展趨勢預測
第4章
低碳能源技術前沿追蹤預測在國家能源集團的應用研究
4.1 國家能源集團重點領域的低碳能源技術前沿追蹤預測
4.1.1 風能技術的前沿追蹤預測
4.1.2 光能技術的前沿追蹤預測
4.1.3 傳統火電轉型升級技術的前沿追蹤預測
4.1.4 儲能技術的前沿追蹤預測
4.1.5 氫能技術的前沿追蹤預測
4.1.6 智能采礦技術的前沿追蹤預測
4.1.7 煤化工技術的前沿追蹤預測
4.2 風能領域的低碳能源技術前沿解讀
4.2.1 風能技術分類體系
4.2.2 風能現有技術瓶頸
4.2.3 風能技術規劃政策
4.3 光能領域的低碳能源技術前沿解讀
4.3.1 光能技術分類體系
4.3.2 光能現有技術瓶頸
4.3.3 光能技術規劃政策
4.4 傳統火電轉型升級領域的低碳能源技術前沿解讀
4.4.1 傳統火電轉型升級技術分類體系
4.4.2 傳統火電轉型升級現有技術瓶頸
4.4.3 傳統火電轉型升級技術規劃政策
4.5 儲能領域的低碳能源技術前沿解讀
4.5.1 儲能技術分類體系
4.5.2 儲能現有技術瓶頸
4.5.3 儲能技術規劃政策
4.6 氫能領域的低碳能源技術前沿解讀
4.6.1 氫能技術分類體系
4.6.2 氫能現有技術瓶頸
4.6.3 氫能技術規劃政策
4.7 智能采礦領域的低碳能源技術前沿解讀
4.7.1 智能采礦技術分類體系
4.7.2 智能采礦現有技術瓶頸
4.7.3 智能采礦技術規劃政策
4.8 煤化工領域的低碳能源技術前沿解讀
4.8.1 煤化工技術分類體系
4.8.2 煤化工現有技術瓶頸
4.8.3 煤化工技術規劃政策
第5章
國家能源集團低碳能源技術布局的政策研究：主要結論和政策建議
5.1 主要結論
5.1.1 開發了一種低碳能源技術追蹤預測系統
5.1.2 識別了低碳能源技術的研究前沿
5.1.3 預測了低碳能源技術的發展趨勢
5.2 政策建議
5.2.1 加強低碳能源技術的追蹤預測研究
5.2.2 關注海上風電開發，特別是深海浮風技術
5.2.3 耦合太陽能和農業生產，注重太陽能系統的景觀設計
5.2.4 將先進化石燃料發電技術作為轉型優先選項，加快國際合作研發
5.2.5 注重開發顛覆性儲能電池，加強材質、壽命、容量的突破創新
5.2.6 研發低成本、多元化制氫，探索多產業、大規模用氫
5.2.7 探索更多新技術與采礦技術集成，注重平衡安全、效率和低碳等因素
5.2.8 重視煤炭綠色深加工利用，加強煤化工和關聯產業融合發展
參考文獻
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