第一章 经济、社会发展与能源和环境的关系 1
第一节 第一次工业革命与社会转型 2
一、欧洲的商业革命与第一次工业革命的前奏 2
二、第一次工业革命和第一次能源转型 3
三、第一次工业革命和生产关系、上层建筑的转型 5
第二节 能源——财富与价值的物质基础 6
一、什么是能源？能源与自然资源的关系 6
二、从能源科学看大自然的生态循环 8
三、人类文明的能源基础与进化本质 9
四、第一次工业革命：财富增长与能源的关系 11
五、二次能源、交通运输以及信息传播——非物质的社会财富 13
第三节 第二次工业革命与经济、社会的快速发展 14
一、社会发展对交通运输的需求推动科技突破和新生产力的诞生 14
二、交通运输业的飞速发展促成世界一次能源第二次大转型 15
三、一次能源由煤向石油的转型促成石油化工对煤化工的替代 16
四、能源转型促进的生产力第二次大飞跃和生产关系的变化 17
五、经济基础与上层建筑的相互作用推动社会进步 19
六、后工业化文明：能源技术和信息传播的新进展 21
第四节 环境、能源对经济、社会发展的支撑和制约 23
一、基于化石能源利用的工业化对环境的影响和破坏 23
二、人类社会的繁衍和发展对自然生态的影响和破坏 25
三、环境污染的治理：从末端治理到源头防范 26
四、环境保护制约的一次能源向天然气的新一次亚转型 27
五、人类社会的可持续发展 29
第五节 第三次工业革命：人类社会发展的新阶段 33
一、能源与信息新科技的汇合——“第三次工业革命”的图景 35
二、低碳的新能源生产和利用模式情景分析 41
三、时间表——需要一个相当长的过渡时期 45
四、空间、地域特征的制约——没有一个万灵的模式 46
小结 47
参考文献 47
第二章 中国如何应对新一轮能源和产业革命的机遇和挑战 49
第一节 历史规律，发展不平衡与“殊途同归” 49
一、历史的规律是客观存在并起作用的 49
二、发展的不平衡与抓住机遇做好自己国家的事情 53
三、“殊途同归”与“共同但有区别的责任” 55
第二节 古老大国复兴历史进程中对能源与环境的反思和举措 60
一、中国近几十年人口、经济发展与能耗变化 60
二、中国能否“不走西方国家先污染后治理的老路”？ 61
三、总结历史教训，开拓跨越式发展之路 66
第三节 能源碳强度——向低碳转型的指标体系 68
一、从统计数据计算能源碳强度 68
二、从各种一次能源的CO2排放量估算“高排碳能源分率”γ 69
三、能源碳强度ω与高排碳能源分率γ的关联 70
四、一次能源构成与能源碳强度关联式的应用 71
第四节 21世纪中叶世界化石能源向低碳转型的情景分析 72
一、世界能源向低碳转型的必然趋势和主要途径 72
二、世界能源向低碳转型趋势和情景判断的思路与分析方法 74
三、对到2050年世界能源向低碳转型趋势的估算 76
四、哥本哈根会议后的进展和修正预估 79
第五节 到21世纪中叶中国能源低碳转型目标约束和情景分析 79
一、在人类可持续发展大局中中国的定位、作用和责任 80
二、中国在人类第三次能源转型中的地位的指标体现 80
三、向低碳过渡的历史时期一次能源构成演变分析 82
四、到2050年中国能源向低碳转型趋势的估算 85
五、迎接中国低碳、绿色、可持续发展的历史性战略机遇期 88
第六节 中国能源低碳转型的战略思维和顶层设计 89
一、制订中国能源低碳转型战略和顶层设计的必要性与立足点 89
二、遵循市场经济规律，全局规划，洁净用好煤炭资源 90
三、立足发动机燃料和化学品产业多元化低碳转型的石油战略 92
四、提高能效、保障能源供应的症结——加速发展和高效利用天然气 93
五、制订非化石能源开发利用战略和顶层设计 95
六、配合智慧能源网络构建，改革壮大电力系统和网络 97
七、由目标导向综合协调的过渡历史时期 98
参考文献 99
第三章 中国天然气产业链发展战略 100
第一节 对中国天然气资源状况认识的演变和现状 100
一、中国发展天然气比世界晚了30年 100
二、中国非常规天然气资源和生产的发展 102
三、未来10年中国国内天然气生产能力预估 106
第二节 世界天然气资源、国际贸易价格及与中国市场的关系 107
一、世界天然气资源和消耗量的状况 107
二、世界天然气贸易市场及中国进口贸易的发展趋势 108
三、国际天然气贸易市场价格走势 111
四、国际天然气贸易价格对中国国内天然气消费价格的影响 113
第三节 2020—2030年中国天然气发展战略探讨 114
一、2020—2030年中国向低碳能源转型的关键是快速发展和高效利用天然气 114
二、中国可以主要依赖进口天然气实现能源转型吗？ 115
三、中国利用国内外两种天然气资源的比较分析 117
四、改革市场和价格机制是中国天然气发展战略转型的契机 118
五、中国天然气国内市场价格与石油价格、电价、煤价的关联分析 120
六、中国要不要大规模发展煤制气？ 120
第四节 中国天然气产业链中游环节的特色、发展和机制改革 125
一、按市场机制建设和规范运营顺畅、高效的全国天然气主干管网 125
二、LNG在中国天然气中下游市场的重要地位 128
第五节 天然气下游市场的规范，价格机制与市场开拓的关系 135
一、终端消费价格是天然气市场拓展的症结 135
二、如何掌控中国天然气下游市场大用户的用气价格？ 136
三、2012年12月天然气价改试点方案开了个好头，但不彻底 137
四、中国天然气下游市场和价格机制规范建议 138
五、下游价改带动天然气全产业链的改革 140
参考文献 141
第四章 中国工业和建筑物能源革命的主战场——分布式冷热电联供 143
第一节 分布式供能的沿革、现实发展和未来走势 146
一、从热电联产到冷热电联供的历史进程 146
二、能源生产和供应的集中与分散两种途径的辨析 147
三、区域型分布式供能系统是分散发电与集中供冷热蒸汽的结合 148
四、小型分布式供能系统的适用条件和发展策略 150
五、未来的分布式供能——智慧能源网络的用户终端 151
第二节 分布式冷热电联供能源系统经济性分析 154
一、DES/CCHP系统经济性的本源 154
二、影响DES/CCHP系统经济性的负荷及时间分布因素 155
三、影响DES/CCHP系统经济性的规模及集成优化因素 156
四、影响DES/CCHP系统经济性的气、电价格和比价因素 156
五、政府的协调、规划与政策扶持因素 158
第三节 中国城市建筑能源系统的集成创新 158
一、现状和问题 158
二、热力学分析指出的创新方向 159
三、实现创新的技术集成系统 161
第四节 如何解决大城市区域集中供暖难题 165
一、大城市集中供暖面临高污染、低能效的严峻挑战 165
二、目前的天然气替代燃煤供暖模式面临的能效和经济性问题 166
三、其他替代方案和先进供暖模式的探索与分析评价 166
四、供暖能源利用方式革命：大城市科学用能、系统优化的供暖方案 167
五、评价供暖方案能效、经济性和碳排放的指标 169
六、不同供暖方案的能效比较 170
七、小结 171
第五节 城镇化和中国DES/CCHP集成创新的历史机遇 171
一、现有大、中城市周边的新开发区是城镇化的主力 171
二、以农业为主的地区建设新的中心城镇 172
三、沿袭传统的能源生产和利用模式无法实现可持续发展 173
第六节 区域型分布式冷热电联供能源系统的规划设计 173
一、在中国国情下“十二五”期间发展分布式能源的战略选择 173
二、区域能源终端需求的内涵和集成优化潜力 174
三、中国特色的区域型DES/CCHP的基本模式 175
四、电力终端负荷估算和配置原则：从“以热定电”到“保障供电和昼夜调峰” 177
五、冷、暖、热水、蒸汽需求及负荷的估算 178
六、区域型DES/CCHP的方案制订 179
七、近年来规划的区域型冷热电联供能源系统简介 183
第七节 冷热电联供促进经济发展及能源转型的宏观战略和顶层设计 188
一、中国经济和能源转型历史时期全面推广能源革命的历史机遇 188
二、分布式冷热电联供产业发展的战略目标和宏观布局 190
三、呼唤推动DES/CCHP发展的机制创新 193
四、DES/CCHP是在市场机制下极具活力的新兴低碳产业 193
五、政府：健全机制，制订规划，税收调控，价格监管，信息公开，技术研发 195
参考文献 197
第五章 天然气分布式发电与中国电力系统低碳转型的协同 199
第一节 世界电力系统发展和低碳转型中的天然气发电 200
一、世界电力系统发展和一次能源构成的变化及趋势 200
二、大电网的安全保障和减少输变电损失催生天然气分布式发电 201
三、气候变化和碳减排促进天然气清洁发电 202
四、可再生能源发电的波动性和随机性要求天然气发电保障供需平衡 203
第二节 中国能源和电力系统的历史与地缘特点的挑战 204
一、一次能源构成所决定的中国发电来源构成 204
二、体制和机制障碍制约中国天然气DES/CCHP的发展 205
三、电力资源地缘条件呼唤在负荷中心建设天然气DES保障供应 208
四、电力供需格局变化加重昼夜调峰的紧迫性 209
五、中国电力系统面临的低碳转型压力和挑战 211
第三节 区域天然气DES/CCHP协同电力系统保障供应和昼夜调峰 212
一、百MW级天然气DES/CCHP机组协同电力调峰的可行性 213
二、新建区域型DES增强供电可靠性 215
三、天然气DES/CCHP协同大大增强了电力系统的调峰能力 216
第四节 中国能源电力产业和天然气DES/CCHP的互利多赢 217
一、新建区域型DES改变中国电力建设格局 217
二、在现行机制和法律框架下DES调峰能否实现？ 219
三、智能电网架构下天然气DES/CCHP调峰运行的必然性 221
四、呼唤政府作为——宏观规划和顶层设计 222
第五节 智慧能源网络时代的天然气发电 224
一、向低碳可再生能源转型，推动智能电网和智慧能源网络时代的到来 224
二、IEN架构下工业/区域DES对天然气CCHP长期需求 225
三、未来可再生能源为主时代小型天然气DES/CCHP的竞争力分析 226
四、天然气发电在未来可再生能源为主的电力系统中的作用 227
参考文献 229
第六章 天然气在中国交通运输燃料低碳转型中的历史性作用 230
第一节 交通运输耗能向低碳转型的大趋势、历史进程和情景分析 230
一、世界交通运输史和当前燃料消耗领域分布 230
二、向低碳能源转型历史进程中不同交通运输燃料的转型路线 232
三、配合第三次能源转型的交通运输燃料转型的内涵和进程分析 235
第二节 LNGV替代是中国控制石油对外依存度的关键途径 237
一、正值第三次工业革命时代崛起的中国交通运输能源战略 237
二、石油战略：来源与去向分析及替代策略 239
三、交通运输能源低碳、多元化替代在中国的跨越式发展 240
第三节 LNGV运输燃料价值链构成分析、推进策略和前景 241
一、中国LNGV价值链发展现状、问题和发展潜力 241
二、LNGV产业链的四个组成部分及其相互制约关系 246
三、LNGV产业链各环节协同发展的关键和策略 247
四、中国LNGV发展进程分析预估 249
五、政府作为——战略、规划、市场支持和导向 250
第四节 LNGV/CNGV是新型低碳产业的重要组成部分 254
一、“转变经济增长方式”与GDP增长和就业驱动的思维定势 254
二、LNGV/CNGV各个环节对就业和GDP增长的贡献分析 255
三、LNGV/CNGV对中国制造业和出口贸易的贡献分析 256
参考文献 256
小结 258
补记：油价变局与中国经济、能源转型 259
一、油价变局的中国因素 259
二、对中国能源格局和低碳转型的影响 260
三、如何利用低油价给中国带来的利好机遇？ 261
致谢 263