本书围绕先进低碳能源技术的前沿追踪与预测研究，依次开展理论基础方法框架应用实践的系统分析，通过全流程、递进式的研究，一步步精准识别低碳能源技术的研究前沿和发展方向，并将该理论方法应用于国家能源集团，服务于集团的低碳能源技术布局。
系统构建了具有自主知识产权的能源技术追踪预测系统关键技术，具体创新点体现在：①揭示了先进低碳能源技术的前沿追踪与预测的理论基础和方法体系演变规律，研发了可以流程化作业的决策支持系统。②探索了大数据和人工智能技术在先进低碳能源技术前沿追踪预测实践中的应用，进一步提升先进低碳能源技术追踪和预测的速度和智能化。

《先进低碳能源技术的前沿追踪与预测研究》是一本系统分析低碳能源技术的研究前沿和发展方向的重要著作。该书通过全流程、递进式的研究方法，精准识别低碳能源技术的前沿，并将其应用于国家能源集团，为集团的低碳能源技术布局提供服务。

该书的创新之处在于构建了具有自主知识产权的能源技术追踪预测系统，其中的关键技术包括揭示了先进低碳能源技术的前沿追踪与预测的理论基础和方法体系演变规律，并研发了可以流程化作业的决策支持系统。此外，该书还探索了大数据和人工智能技术在先进低碳能源技术前沿追踪预测实践中的应用，进一步提升了追踪和预测的速度和智能化水平。

这本书对于低碳能源技术的研究和发展具有重要的指导意义。它不仅提供了理论基础和方法框架，还通过实践案例向读者展示了如何将这些理论和方法应用于实际情境中。对于国家能源集团来说，该书的研究成果将有助于优化低碳能源技术的布局，推动能源领域的可持续发展。

总之，这本书通过系统分析和预测，为低碳能源技术的研究和应用提供了重要的参考和指导，对于推动能源领域的转型和升级具有积极的意义。

在习近平新时代中国特色社会主义思想的指引下，能源领域深入推进能源革命并落四个革命，一个合作能源安全战略。本书积极响应国家能源技术革命的重大战略需求，紧密结合国家能源集团业务板块，提升科技生产力，为集团中长期发展谋篇布局，开展先进低碳能源技术的前沿追踪预测研究，以期有力支撑国家能源集团的可持续发展和科技转型，为中长期战略提供支撑。本书兼具学术与实践价值，汇总了因应国家重大需求的低碳能源技术应用基础研究成果。
本书紧密围绕先进低碳能源技术的前沿追踪预测研究，依次开展理论基础方法框架应用实践的系统分析，通过全流程、递进式的研究，力图识别低碳能源技术的研究前沿成果和发展方向，并将理论方法引入国家能源集团，服务于集团的低碳能源技术布局。本书综合使用管理科学理论与方法，基于系统工程思维，开展了以下创新性研究。

第一部分：梳理了先进低碳能源技术前沿追踪预测的理论与方法，提出先进低碳能源技术前沿追踪预测的决策支持系统的总体设计。在这一部分，介绍了本书的研究背景和整体思路，界定了研究对象，提出了低碳能源技术追踪预测的四驱理论，揭示了低碳能源技术追踪预测方法体系的演变规律，构建了先进低碳能源技术前沿追踪预测的决策支持系统。

第二部分：使用网络分析和聚类分析技术，识别出风能、光能、储能、氢能、核能、地热能、生物质能、水力发电、海洋能、节能增效技术、原料替代技术、燃料替代技术、非 CO2 减排技术、CCUS（碳捕集、利用与封存技术）、生物工程固碳技术、能源互联网这 16 个领域的低碳能源技术前沿。在这一部分，研究基于 20112020 年先进低碳能源技术文献的相关数据，分别从先进低碳能源技术相关研究的时间分布态势、空间分布态势、国际合作研究现状、研究热点、研究前沿的视角，分析梳理先进低碳能源技术的研究现状，进一步揭示了先进低碳能源技术的发展轨迹、研究前沿。

第三部分：使用数据挖掘技术和 Logistic 回归，预测低碳能源技术前沿的发展趋势。在这一部分，利用信息采集、数据挖掘、情报加工、科学计量等工具，针对本书关注的 16 类低碳能源技术，系统地开展前沿技术跟踪、监测、分析、预警、评价等研究工作，从而深入了解低碳能源领域国内外前沿技术时空发展态势、热点技术领域、前沿技术生命周期及国内外创新对比。

第四部分：基于本项目研发的低碳能源技术追踪预测方法，在国家能源集团的绿色转型重点领域开展应用研究，揭示风能、光能、传统火电转型升级、储能、氢能、智能采矿和煤化工这 7 个领域中低碳能源技术的研究前沿和发展趋势。结果表明，风能技术的研究前沿（6 个）定位在：①风能与其他能源耦合发电技术；②风力发电技术；③发电机技术；④能源管理技术；⑤风能预测技术；⑥风能对经济影响的评估技术。光能技术的研究前沿（4 个）定位在：①太阳能光热转化技术；②太阳能光化学转化技术；③太阳能光电转化技术；④光能存储系统的管理技术。传统火电转型升级技术的研究前沿（4 个）定位在：①燃煤电厂与其他清洁能源的耦合发电技术；②中国低碳电力调度技术；③燃煤电厂燃烧后二氧化碳捕集技术；④燃煤电厂燃烧后其他污染物的处理技术。储能技术的研究前沿（4 个）定位在：①微电网储能技术；②热储存技术；③电磁储能技术；④电化学储能技术。氢能技术的研究前沿（5 个）定位在：①生物制氢技术；②电解水制氢技术；③光催化分解水制氢技术；④储氢技术；⑤氢能发电技术。智能采矿技术的研究前沿（4 个）定位在：①新兴技术在智慧采矿中的应用；②智能化控制技术在矿井排水系统中的应用；③智能采矿废弃物的再利用技术；④采矿的废弃物在工业领域的应用。煤化工技术的研究前沿（4 个）定位在：①煤气化技术及其废水处理；②煤焦油处理技术；③煤焦油所产生的二氧化碳的捕集技术；④煤化工行业低碳及其评估。

第五部分：对国家能源集团低碳能源技术布局进行政策研究，总结项目研究的主要结论，并提出相应的政策建议。本书提出的政策建议包括：①加强低碳能源技术的追踪预测研究；②关注海上风电开发，特别是深海浮风技术；③耦合太阳能和农业生产，注重太阳能系统的景观设计；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注重开发颠覆性储能电池，加强材质、寿命、容量的突破创新；⑥研发低成本、多元化制氢，探索多产业、大规模用氢；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；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。

本书系统深入开展先进低碳能源技术的前沿追踪与预测研究，构建了具有自主知识产权的能源技术追踪预测系统关键技术，具体创新点体现在：①揭示了先进低碳能源技术的前沿追踪预测的理论基础和方法体系演变规律，研发了可以流程化作业的决策支持系统；②探索了大数据和人工智能技术在先进低碳能源技术前沿追踪预测实践中的应用，进一步提升先进低碳能源技术追踪预测的速度和智能化。

本书为国家能源集团的低碳能源技术布局提供了新技术和新思路，并可以拓展应用于相关能源企业的低碳技术管理实践。受限于研究者的时间、精力和经验水平，本书仍然存在一些不足和局限，需要在未来的研究中不断完善。

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。

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