周忠科，男，中共党员，博士研究生，高级工程师。曾在煤炭科学研究总院担任开采研究所巷道研究室技术员、工贸公司副总经理、总院办公室副主任等职务，后就职于中国神华煤制油公司、神华煤制油化工公司、神华包头煤化工公司、神华鄂尔多斯煤制油分公司，历任人力资源部总经理、党委副书记、纪委书记、党委书记、副总经理等职务。现任中共国家能源集团党校分管日常工作的副校长。研发的《能源技术追踪预测系统（CN202121381276.0）》获得国家专利授权。

张忠友，男，1980年生，2002年7月参加工作，中共党员，硕士研究生，高级工程师。现任中共国家能源集团党校（领导力建设和人才评价中心）领导力建设和人才评价部主任。

王晋伟，男,1990年生,山西阳泉人,毕业于北京理工大学管理科学与工程专业,获管理学博士学位。现任北京理工大学能源与环境政策研究中心博士后。    

2.5先进低碳能源技术研究热点 

2.5.1先进零碳能源技术 

2.5.1.1 风能 

基于风能全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点包括风力发电技术、能源管理系统。风力发电技术是全球各国家重点战略布局技术，能源管理系统也是当前的研究重点。主要关键词包括能源存储系统、智能电网、微电网、风力发电机等。 

2.5.1.2 光能 

基于光能全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点包括太阳能光热转化技术、光电转化技术。主要关键词包括相变材料、太阳能电池、光伏、光催化。 

2.5.1.3 储能 

基于储能全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点包括电磁储能和电化学储能，主要技术包括超导储能、电容储能、超级电容器储能技术、锂离子电池储能、钠基电池储能、铅炭电池储能、液流电池储能。 

2.5.1.4 氢能 

基于氢能全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点包括制氢技术和储氢技术，其中生物制氢、光催化分解水是重点研究内容。 

2.5.1.5 核能 

基于核能全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点为核废料的处理，主要基于金属有机骨架材料对放射性离子、放射性气体的处理，通常采用离子交换法、吸附法等。 

2.5.1.6 地热能 

基于地热能全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点为对地热能发电技术及发电系统的评估，地热能发电技术主要包括干蒸汽发电、扩容式蒸汽发电、双工质循环发电和卡琳娜循环发电等。 

2.5.1.7 生物质能 

基于生物质能全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点为生物液体燃料技术，该技术已成为最具发展潜力的替代燃料技术，其中生物柴油和燃料乙醇技术是研究的重点。 

2.5.1.8 水力发电 

基于水力发电全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点为水力发电与其他可再生能源耦合形成新的混合系统，以及水力发电技术对生态系统服务的影响。通过不断优化，水力发电与太阳能、风能、地热能等结合成新的发电系统，进一步改善对生物多样性、生态系统的影响，同时，增强经济效益。

2.5.1.9 海洋能 

基于海洋能全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点是利用摩擦纳米发电机收集水波能技术，包括对摩擦发电机的材料、技术及装置的研究。近期，中国科学院相关研究团队开发了一款摩擦纳米发电机，可以用于全向水波能的收集，该技术主要是通过共振效应实现对不同频率的水波能的收集，且在测试中取得了较好的实验效（Zhang，等，2021）。 

2.5.2先进减碳能源技术 

2.5.2.1 节能增效技术 

基于节能增效技术全球论文产出数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点包括物联网及其他新兴技术在节能增效技术领域的应用研究，如无线传感网络在智能微电网系统中的应用研究，物联网技术、大数据分析技术、数据挖掘技术在能源管理系统中的应用研究。主要关键词包括物联网、无线传感网络、数据中心、大数据、数据挖掘等。 

2.5.2.2 原料替代技术 

基于原料替代技术全球论文产出数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点包括工业领域和建筑业领域原料替代技术。通过利用工业废弃物等与水泥、混凝土混合形成新的混合物，用于建筑和工业领域，一方面有利于废弃物的循环利用，另一方面减少碳排放。 

2.5.2.3 燃料替代技术 

基于燃料替代技术全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。甲醇燃料技术和生物柴油燃料技术是当前燃料替代技术的研究热点，这两种清洁能源均是可再生能源的重要发展方向，主要应用于汽车、交通等领域。 

2.5.2.4 非 CO2 减排技术 

基于非 CO2 减排技术全球论文产出数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点为氧化亚氮、甲烷等气体的减排技术。目前，主要采用反硝化作用和硝化作用实现减排，如采用好氧反硝化细菌的脱氮。 

2.5.3先进储碳能源技术 

2.5.3.1 碳捕集、利用与封存技术（CCUS） 

基于 CCUS 全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点CCUS 的全生命周期的评估技术，其中，生物质能 - 碳捕集与封存技术（BECCS）是其研究的重点。此外，金属有机骨架化合物（MOFs）对 CO2 吸附技术的研究技术也是该领域研究的重点，MOFs 不仅可以提高 CO2 的吸附性能，同时还可以降低成本。 

2.5.3.2 生物工程固碳技术 

基于生物工程固碳技术全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点为碳封存技术、碳循环和碳通量。碳封存技术主要包括海洋碳封存、土壤碳封存、森林碳封存；碳循环的研究需要运用多种技术和方法，包括碳同位素技术、土壤碳库测量技术、海洋碳通量测量技术、气候模型和遥感技术等；碳通量的测定通常通过涡度相关技术实现。 

2.5.3.3 能源互联网 

基于能源互联网全球高水平论文数据集对研究热点进行分析。该领域主要研究热点为智能电网技术、微电网技术，其中智能电网是当前全球电力工业关注的热点，引领了电网的未来发展方向。未来智能电网将主要应用在三个方面：电力电子技术、超导技术及大容量储能技术。 

第1章 

先进低碳能源技术前沿追踪预测的理论与方法  

1.1 研究背景和整体思路 

1.1.1 研究背景

1.1.2 整体思路

1.2 研究对象、理论与方法 

1.2.1 研究对象：低碳能源技术

1.2.2 低碳能源技术追踪预测的“四驱理论”

1.2.3 低碳能源技术追踪预测方法体系的演变

1.3 先进低碳能源技术前沿追踪预测系统的总体设计 

1.4 先进低碳能源技术前沿追踪预测系统的结构设计 

第2章 

先进低碳能源技术的前沿追踪  

2.1 数据来源及研究方法 

2.1.1 数据来源

2.1.2 研究框架

2.1.3 研究方法

2.2 先进低碳能源技术时间分布态势 

2.2.1 先进零碳能源技术

2.2.2 先进减碳能源技术

2.2.3 先进储碳能源技术

2.3 先进低碳能源技术空间分布态势 

2.3.1 先进零碳能源技术

2.3.2 先进减碳能源技术

2.3.3 先进储碳能源技术 

2.4 先进低碳能源技术国际合作研究 

2.4.1 先进零碳能源技术 

2.4.2 先进减碳能源技术

2.4.3 先进储碳能源技术

2.5 先进低碳能源技术研究热点 

2.5.1 先进零碳能源技术

2.5.2 先进减碳能源技术 

2.5.3 先进储碳能源技术

2.6 先进低碳能源技术研究前沿 

2.6.1 先进零碳能源技术

2.6.2 先进减碳能源技术

2.6.3 先进储碳能源技术

第3章 

先进低碳能源技术的前沿预测  

3.1 先进技术创新的时空态势 

3.1.1 风能

3.1.2 光能

3.1.3 储能

3.1.4 氢能

3.1.5 核能

3.1.6 地热能

3.1.7 生物质能

3.1.8 水力发电

3.1.9 海洋能

3.1.10 节能增效技术

3.1.11 原料替代技术

3.1.12 燃料替代技术 

3.1.13 非 CO2 减排技术

3.1.14 二氧化碳捕集、利用与封存技术

3.1.15 生物工程固碳

3.1.16 能源互联网

3.2 先进低碳技术热点领域  

3.2.1 先进零碳技术热点领域

3.2.2 先进减碳技术热点领域

3.2.3 先进储碳技术热点领域 

3.2.4 其他先进低碳技术热点领域 

3.3 先进低碳前沿技术发展趋势预测  

3.3.1 生命周期趋势预测方法 

3.3.2 先进零碳技术发展趋势预测 

3.3.3 先进减碳技术发展趋势预测

3.3.4 先进储碳技术发展趋势预测

3.3.5 其他先进低碳技术发展趋势预测

第4章 

低碳能源技术前沿追踪预测在国家能源集团的应用研究  

4.1 国家能源集团重点领域的低碳能源技术前沿追踪预测 

4.1.1 风能技术的前沿追踪预测

4.1.2 光能技术的前沿追踪预测

4.1.3 传统火电转型升级技术的前沿追踪预测

4.1.4 储能技术的前沿追踪预测

4.1.5 氢能技术的前沿追踪预测

4.1.6 智能采矿技术的前沿追踪预测 

4.1.7 煤化工技术的前沿追踪预测

4.2 风能领域的低碳能源技术前沿解读 

4.2.1 风能技术分类体系

4.2.2 风能现有技术瓶颈

4.2.3 风能技术规划政策

4.3 光能领域的低碳能源技术前沿解读 

4.3.1 光能技术分类体系

4.3.2 光能现有技术瓶颈

4.3.3 光能技术规划政策

4.4 传统火电转型升级领域的低碳能源技术前沿解读 

4.4.1 传统火电转型升级技术分类体系

4.4.2 传统火电转型升级现有技术瓶颈

4.4.3 传统火电转型升级技术规划政策

4.5 储能领域的低碳能源技术前沿解读 

4.5.1 储能技术分类体系 

4.5.2 储能现有技术瓶颈 

4.5.3 储能技术规划政策 

4.6 氢能领域的低碳能源技术前沿解读 

4.6.1 氢能技术分类体系

4.6.2 氢能现有技术瓶颈

4.6.3 氢能技术规划政策

4.7 智能采矿领域的低碳能源技术前沿解读 

4.7.1 智能采矿技术分类体系

4.7.2 智能采矿现有技术瓶颈

4.7.3 智能采矿技术规划政策

4.8 煤化工领域的低碳能源技术前沿解读

4.8.1 煤化工技术分类体系

4.8.2 煤化工现有技术瓶颈

4.8.3 煤化工技术规划政策

第5章 

国家能源集团低碳能源技术布局的政策研究：主要结论和政策建议 

5.1 主要结论  

5.1.1 开发了一种低碳能源技术追踪预测系统

5.1.2 识别了低碳能源技术的研究前沿

5.1.3 预测了低碳能源技术的发展趋势

5.2 政策建议  

5.2.1 加强低碳能源技术的追踪预测研究

5.2.2 关注海上风电开发，特别是深海浮风技术 

5.2.3 耦合太阳能和农业生产，注重太阳能系统的景观设计

5.2.4 将先进化石燃料发电技术作为转型优先选项，加快国际合作研发  

5.2.5 注重开发颠覆性储能电池，加强材质、寿命、容量的突破创新 

5.2.6 研发低成本、多元化制氢，探索多产业、大规模用氢

5.2.7 探索更多新技术与采矿技术集成，注重平衡安全、效率和低碳等因素  

5.2.8 重视煤炭绿色深加工利用，加强煤化工和关联产业融合发展

参考文献