绪论 1
参考文献 6
第1章 中国能源的现状 7
1.1 能源系统和相关的驱动因素 7
1.2 中国能源的现状 11
参考文献 17
第2章 发达国家能源发展的趋势 18
2.1 发达国家在工业化和城市化发展过程中均经历了能源消费的快速增长 18
2.2 发达国家进入后工业化时期能源消费仍在继续增长 19
2.3 发达国家制造业在终端能源消费零增长下实现持续的发展 22
2.4 客运交通是终端能源消费中增长最快的部门 24
2.5 货运交通终端能源消费的增长 26
2.6 服务业的终端能源消费 29
2.7 居民家庭的终端能源消费 31
2.8 世界未来能源发展情景 32
2.8.1 情景研究的主要假设 33
2.8.2 全球能源发展的基本趋势 35
2.8.3 未来能源需求的发展趋势 35
参考文献 39
第3章 中国能源必须向绿色低碳转型 40
3.1 中国能源发展面临的诸多挑战 40
3.2 发达国家能源消费演变对我国的启示 45
3.3 经济转型是实现能源向绿色低碳发展的基础 50
3.3.1 转变经济发展方式推进产业结构调整 52
3.3.2 激励自主创新，推动产业结构升级和技术进步 55
3.3.3 探索城市化的集约型发展模式 57
参考文献 62
第4章 可再生能源将引领未来绿色低碳能源的发展 63
4.1 可再生能源为人类提供充足、清洁的能源 64
4.1.1 水能资源 65
4.1.2 风能资源 66
4.1.3 我国太阳能资源 68
4.1.4 生物质能 71
4.2 全球可再生能源利用技术快速发展 72
4.2.1 风力发电机组 72
4.2.2 太阳能利用技术 76
4.3 我国可再生能源发展现状 80
4.3.1 水电发展现状 81
4.3.2 风电发展现状 81
4.3.3 光伏发电发展现状 83
4.3.4 生物质能 85
4.4 大力推进可再生能源发展，引领我国能源向绿色低碳转型 86
4.4.1 水电发展展望 87
4.4.2 推进风电稳步有序发展，在可再生发电中发挥重要作用 88
4.4.3 推进我国光伏发电发展 89
4.4.4 推动生物质能利用 90
参考文献 90
第5章 储能将与能源变革相伴随发展 91
5.1 储能技术 91
5.2 机械储能 95
5.3 电化学储能 99
5.3.1 铅酸蓄电池 99
5.3.2 锂离子电池 100
5.3.3 液流电池 101
5.3.4 蓄电池的充放电管理 103
5.4 化学储能技术 105
5.4.1 电解制氢技术 106
5.4.2 电解制氢的能量效率 111
5.5 储能的经济性评价 112
5.5.1 电网储能技术的经济性 112
5.5.2 化学储能的经济性评价 114
5.6 大容量储能技术路线 115
5.6.1 德国P2G制天然气的储能技术路线 115
5.6.2 P2G技术路线与其他大容量储能技术路线效率的比较 117
5.6.3 P2G技术路线的经济性 118
小结 121
参考文献 122
第6章 清洁能源汽车 123
6.1 新能源汽车发展受到各国的高度关注 124
6.1.1 交通运输能源消费持续增长，占终端能源消费的首位 124
6.1.2 推进新能源汽车发展的主要驱动因素 126
6.2 混合动力汽车 127
6.2.1 混合动力汽车提高了燃油经济性 127
6.2.2 混合动力汽车的组合系统 128
6.2.3 丰田汽车公司Prius轿车 130
6.2.4 插电式混合动力汽车 132
6.3 纯电动汽车 132
6.3.1 电动汽车具有显著的节能环保优点 133
6.3.2 蓄电池的性能是电动汽车应用发展的主要技术障碍 134
6.3.3 充电时间长是制约纯电动汽车广泛使用的重要制约因素 135
6.3.4 增程型电动汽车 137
6.4 氢燃料电池汽车 138
6.4.1 氢燃料电池汽车的基本构成和性能要求 138
6.4.2 车用燃料电池技术 139
6.4.3 车载储氢装置 141
6.4.4 加氢站 142
6.4.5 燃料电池汽车的发展 142
6.4.6 氢燃料基础设施建设 144
6.5 新能源车的发展路径 146
参考文献 150
第7章 可再生能源占主导的电力系统与智能电网 151
7.1 可再生能源占主导的电力系统 152
7.1.1 未来我国电力系统可能以可再生能源占主导 152
7.1.2 可再生能源占主导电力系统的技术挑战 153
7.2 智能电网的功能 154
7.3 兼容集中式大型电源和分布式发电系统 157
7.3.1 分布式可再生能源系统和微电网 157
7.3.2 集中式可再生能源系统 161
7.4 风电功率预测 163
7.4.1 风电功率预测方法 163
7.4.2 风电功率预测的关键因素 164
7.4.3 风电功率预测的应用 164
7.5 电力供应侧出力的调节 164
7.6 需求侧响应 167
7.6.1 需求侧响应的功能 167
7.6.2 参与需求侧响应的潜在负荷 167
7.7 先进计量基础设施 169
7.7.1 先进计量基础设施的主要功能 169
7.7.2 智能电表 170
7.8 配电管理 171
7.8.1 配电管理系统是配电管理的核心 171
7.8.2 配电管理的要求 172
参考文献 172
第8章 核能的安全利用 173
8.1 世界和中国核电发展现状 173
8.2 核电的安全性 175
8.2.1 核反应堆 175
8.2.2 纵深防御的安全理念 177
8.2.3 国际上三次重大的核电站事故 178
8.2.4 核电厂的安全目标 180
8.2.5 中国核电的安全是有保障的 182
8.3 先进型核反应堆技术发展 183
8.3.1 用户要求文件（URD）的提出 183
8.3.2 第四代核电技术 184
8.4 我国在建和拟建的几种先进反应堆堆型 187
8.4.1 AP1000先进压水堆 187
8.4.2 欧洲先进压水堆EPR 189
8.4.3 我国自主研发的“华龙一号” 190
8.4.4 模块式高温气冷堆 191
8.5 核电可持续发展的相关问题 194
8.5.1 核电的经济性 194
8.5.2 铀资源的安全保障问题 195
8.5.3 乏燃料管理和核废物的处置 198
参考文献 203
第9章 化石能源的高效清洁利用 205
9.1 清洁高效燃煤发电 205
9.1.1 提高燃煤发电效率 206
9.1.2 降低污染物排放 209
9.2 碳捕集与封存 210
9.2.1 碳捕集与封存的主要环节 212
9.2.2 CO2的利用 216
9.2.3 电厂中进行CO2捕集的经济性分析 218
9.2.4 积极推进CO2捕集技术的发展 221
9.3 煤化工向低碳转型 222
9.3.1 煤化工能源转换效率低、碳排放强度高 222
9.3.2 煤化工向低碳转型的途径 224
9.4 炼钢技术向低碳转型 225
9.5 天然气是向清洁、低碳能源过渡的桥梁 226
9.5.1 天然气在我国能源发展中的战略地位 226
9.5.2 我国具有较好的天然气资源基础 227
9.5.3 利用国外天然气资源较有利时机 230
9.5.4 天然气在发电领域的利用 230
9.5.5 燃气分布式能源系统 231
9.5.6 燃气机组在电力调节中的作用 233
9.5.7 天然气在交通运输领域的利用 233
9.5.8 大力发展天然气需要妥善解决的几个问题 235
参考文献 235
第10章 我国2030年二氧化碳排放达峰的情景分析 237
10.1 模型介绍 237
10.2 我国节能减排政策回顾 239
10.2.1 优化产业结构 239
10.2.2 节约能源 240
10.2.3 发展低碳能源 243
10.2.4 控制非能源活动温室气体排放 244
10.2.5 增加碳汇 244
10.3 主要社会经济参数 245
10.4 情景设置 246
10.4.1 深度减排情景 247
10.4.2 强化末端控制情景 247
10.4.3 协同控制情景 248
10.5 参考情景的主要结果分析 249
10.5.1 终端能源需求 249
10.5.2 电力生产及构成 250
10.5.3 一次能源消费 252
10.5.4 二氧化碳排放 253
10.6 深度减排情景的主要结果分析 254
10.6.1 一次能源消费 254
10.6.2 电力生产结构 255
10.6.3 二氧化碳排放 257
10.7 四种情景下的大气污染物减排效果对比 258
10.8 结论 260
参考文献 261