低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

低碳能源技術(shù)

前沿追蹤的方法與應(yīng)用

DITANNENGYUANJISHU

QIANYANZHUIZONGDEFANGFAYUYINGYONG

周忠科張忠友王晉偉著

企業(yè)管理出版社

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

周忠科張忠友王晉偉著

圖書在版編目（CIP）數(shù)據(jù)

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用/周忠科，張忠友，王晉偉著．—北京：企業(yè)管理出版

社，2023.10

ISBN978-7-5164-2834-4

Ⅰ．①低…Ⅱ．①周…②張…③王…Ⅲ．①低碳經(jīng)濟－能源經(jīng)濟－研究－中國Ⅳ．①F426.2

中國國家版本館CIP數(shù)據(jù)核字（2023）第067085號

書名：低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

書號：ISBN978-7-5164-2834-4

作者：周忠科張忠友王晉偉

責(zé)任編輯：陳戈田天

出版發(fā)行：企業(yè)管理出版社

經(jīng)銷：新華書店

地址：北京市海淀區(qū)紫竹院南路17號郵編：100048

網(wǎng)址：電子信箱：emph001@163.com

電話：編輯部（010）68701638發(fā)行部（010）68701816

印刷：北京億友創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司

版次：2023年10月第1版

印次：2023年10月第1次印刷

開本：787mm×1092mm1/16

印張：14.5

字數(shù)：267千字

定價：68.00元

版權(quán)所有翻印必究·印裝有誤負責(zé)調(diào)換

Summary摘要

在習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想的指引下，能源領(lǐng)域深入推進能源革命并

落實“四個革命，一個合作”能源安全戰(zhàn)略。本書積極響應(yīng)國家能源技術(shù)革命的重大

戰(zhàn)略需求，緊密結(jié)合國家能源集團業(yè)務(wù)板塊，提升科技生產(chǎn)力，為集團中長期發(fā)展謀

篇布局，開展先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測研究，以期有力支撐國家能源集團的

可持續(xù)發(fā)展和科技轉(zhuǎn)型，為中長期戰(zhàn)略提供支撐。本書兼具學(xué)術(shù)與實踐價值，匯總了

因應(yīng)國家重大需求的低碳能源技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果。

本書緊密圍繞“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測研究”，依次開展“理論基

礎(chǔ)—方法框架—應(yīng)用實踐”的系統(tǒng)分析，通過全流程、遞進式的研究，力圖識別低碳

能源技術(shù)的研究前沿成果和發(fā)展方向，并將理論方法引入國家能源集團，服務(wù)于集團

的低碳能源技術(shù)布局。本書綜合使用管理科學(xué)理論與方法，基于系統(tǒng)工程思維，開展

了以下創(chuàng)新性研究。

第一部分：梳理了先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的理論與方法，提出“先進低

碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的決策支持系統(tǒng)”的總體設(shè)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(shù)追蹤預(yù)測的“四驅(qū)理

論”，揭示了低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測方法體系的演變規(guī)律，構(gòu)建了“先進低碳能源技

術(shù)前沿追蹤預(yù)測的決策支持系統(tǒng)”。

第二部分：使用網(wǎng)絡(luò)分析和聚類分析技術(shù)，識別出風(fēng)能、光能、儲能、氫能、核

能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、水力發(fā)電、海洋能、節(jié)能增效技術(shù)、原料替代技術(shù)、燃料替

代技術(shù)、非CO2減排技術(shù)、CCUS（碳捕集、利用與封存技術(shù)）、生物工程固碳技術(shù)、

能源互聯(lián)網(wǎng)這16個領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿。在這一部分，研究基于2011—2020年

先進低碳能源技術(shù)文獻的相關(guān)數(shù)據(jù)，分別從先進低碳能源技術(shù)相關(guān)研究的時間分布態(tài)

勢、空間分布態(tài)勢、國際合作研究現(xiàn)狀、研究熱點、研究前沿的視角，分析梳理先進

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

低碳能源技術(shù)的研究現(xiàn)狀，進一步揭示了先進低碳能源技術(shù)的發(fā)展軌跡、研究前沿。

第三部分：使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和Logistic回歸，預(yù)測低碳能源技術(shù)前沿的發(fā)展趨

勢。在這一部分，利用信息采集、數(shù)據(jù)挖掘、情報加工、科學(xué)計量等工具，針對本書

關(guān)注的16類低碳能源技術(shù)，系統(tǒng)地開展前沿技術(shù)跟蹤、監(jiān)測、分析、預(yù)警、評價等

研究工作，從而深入了解低碳能源領(lǐng)域國內(nèi)外前沿技術(shù)時空發(fā)展態(tài)勢、熱點技術(shù)領(lǐng)

域、前沿技術(shù)生命周期及國內(nèi)外創(chuàng)新對比。

第四部分：基于本項目研發(fā)的低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測方法，在國家能源集團的綠

色轉(zhuǎn)型重點領(lǐng)域開展應(yīng)用研究，揭示風(fēng)能、光能、傳統(tǒng)火電轉(zhuǎn)型升級、儲能、氫能、

智能采礦和煤化工這7個領(lǐng)域中低碳能源技術(shù)的研究前沿和發(fā)展趨勢。結(jié)果表明，風(fēng)

能技術(shù)的研究前沿（6個）定位在：①風(fēng)能與其他能源耦合發(fā)電技術(shù)；②風(fēng)力發(fā)電技

術(shù)；③發(fā)電機技術(shù)；④能源管理技術(shù)；⑤風(fēng)能預(yù)測技術(shù)；⑥風(fēng)能對經(jīng)濟影響的評估技

術(shù)。光能技術(shù)的研究前沿（4個）定位在：①太陽能光熱轉(zhuǎn)化技術(shù)；②太陽能光化學(xué)

轉(zhuǎn)化技術(shù)；③太陽能光電轉(zhuǎn)化技術(shù)；④光能存儲系統(tǒng)的管理技術(shù)。傳統(tǒng)火電轉(zhuǎn)型升級

技術(shù)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(fā)電技術(shù)；②中

國低碳電力調(diào)度技術(shù)；③燃煤電廠燃燒后二氧化碳捕集技術(shù)；④燃煤電廠燃燒后其他

污染物的處理技術(shù)。儲能技術(shù)的研究前沿（4個）定位在：①微電網(wǎng)儲能技術(shù)；②熱

儲存技術(shù)；③電磁儲能技術(shù)；④電化學(xué)儲能技術(shù)。氫能技術(shù)的研究前沿（5個）定位

在：①生物制氫技術(shù)；②電解水制氫技術(shù)；③光催化分解水制氫技術(shù)；④儲氫技術(shù)；

⑤氫能發(fā)電技術(shù)。智能采礦技術(shù)的研究前沿（4個）定位在：①新興技術(shù)在智慧采礦

中的應(yīng)用；②智能化控制技術(shù)在礦井排水系統(tǒng)中的應(yīng)用；③智能采礦廢棄物的再利用

技術(shù)；④采礦的廢棄物在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。煤化工技術(shù)的研究前沿（4個）定位在：

①煤氣化技術(shù)及其廢水處理；②煤焦油處理技術(shù)；③煤焦油所產(chǎn)生的二氧化碳的捕集

技術(shù)；④煤化工行業(yè)低碳及其評估。

第五部分：對國家能源集團低碳能源技術(shù)布局進行政策研究，總結(jié)項目研究的主

要結(jié)論，并提出相應(yīng)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(shù)的

追蹤預(yù)測研究；②關(guān)注海上風(fēng)電開發(fā)，特別是深海浮風(fēng)技術(shù)；③耦合太陽能和農(nóng)業(yè)生

產(chǎn)，注重太陽能系統(tǒng)的景觀設(shè)計；④將先進化石燃料發(fā)電技術(shù)作為轉(zhuǎn)型優(yōu)先選項，加

快國際合作研發(fā)；⑤注重開發(fā)顛覆性儲能電池，加強材質(zhì)、壽命、容量的突破創(chuàng)新；

⑥研發(fā)低成本、多元化制氫，探索多產(chǎn)業(yè)、大規(guī)模用氫；⑦探索更多新技術(shù)與采礦技

術(shù)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(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

-2-

摘要

本書系統(tǒng)深入開展“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤與預(yù)測研究”，構(gòu)建了具有自

主知識產(chǎn)權(quán)的“能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)”關(guān)鍵技術(shù)，具體創(chuàng)新點體現(xiàn)在：①揭示了

“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測”的理論基礎(chǔ)和方法體系演變規(guī)律，研發(fā)了可以

流程化作業(yè)的決策支持系統(tǒng)；②探索了大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)在“先進低碳能源技術(shù)

前沿追蹤預(yù)測”實踐中的應(yīng)用，進一步提升“先進低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測”的速度和

智能化。

本書為國家能源集團的低碳能源技術(shù)布局提供了新技術(shù)和新思路，并可以拓展應(yīng)

用于相關(guān)能源企業(yè)的低碳技術(shù)管理實踐。受限于研究者的時間、精力和經(jīng)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。

關(guān)鍵詞：低碳能源技術(shù)；技術(shù)追蹤；技術(shù)預(yù)測；研究前沿；國家能源集團

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Contents目錄

第1章

先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的理論與方法1

1.1研究背景和整體思路1

1.1.1研究背景1

1.1.2整體思路2

1.2研究對象、理論與方法3

1.2.1研究對象：低碳能源技術(shù)3

1.2.2低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測的“四驅(qū)理論”4

1.2.3低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測方法體系的演變4

1.3先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測系統(tǒng)的總體設(shè)計5

1.4先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計9

第2章

先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤15

2.1數(shù)據(jù)來源及研究方法15

2.1.1數(shù)據(jù)來源15

2.1.2研究框架15

2.1.3研究方法16

2.2先進低碳能源技術(shù)時間分布態(tài)勢17

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

2.2.1先進零碳能源技術(shù)17

2.2.2先進減碳能源技術(shù)22

2.2.3先進儲碳能源技術(shù)25

2.3先進低碳能源技術(shù)空間分布態(tài)勢27

2.3.1先進零碳能源技術(shù)27

2.3.2先進減碳能源技術(shù)32

2.3.3先進儲碳能源技術(shù)35

2.4先進低碳能源技術(shù)國際合作研究37

2.4.1先進零碳能源技術(shù)37

2.4.2先進減碳能源技術(shù)39

2.4.3先進儲碳能源技術(shù)40

2.5先進低碳能源技術(shù)研究熱點40

2.5.1先進零碳能源技術(shù)40

2.5.2先進減碳能源技術(shù)42

2.5.3先進儲碳能源技術(shù)42

2.6先進低碳能源技術(shù)研究前沿43

2.6.1先進零碳能源技術(shù)43

2.6.2先進減碳能源技術(shù)49

2.6.3先進儲碳能源技術(shù)52

第3章

先進低碳能源技術(shù)的前沿預(yù)測55

3.1先進技術(shù)創(chuàng)新的時空態(tài)勢56

3.1.1風(fēng)能56

3.1.2光能57

3.1.3儲能58

3.1.4氫能58

3.1.5核能59

-2-

目錄

3.1.6地?zé)崮?0

3.1.7生物質(zhì)能60

3.1.8水力發(fā)電62

3.1.9海洋能62

3.1.10節(jié)能增效技術(shù)63

3.1.11原料替代技術(shù)64

3.1.12燃料替代技術(shù)64

3.1.13非CO2減排技術(shù)65

3.1.14二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)66

3.1.15生物工程固碳67

3.1.16能源互聯(lián)網(wǎng)67

3.2先進低碳技術(shù)熱點領(lǐng)域68

3.2.1先進零碳技術(shù)熱點領(lǐng)域68

3.2.2先進減碳技術(shù)熱點領(lǐng)域75

3.2.3先進儲碳技術(shù)熱點領(lǐng)域78

3.2.4其他先進低碳技術(shù)熱點領(lǐng)域79

3.3先進低碳前沿技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測81

3.3.1生命周期趨勢預(yù)測方法81

3.3.2先進零碳技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測82

3.3.3先進減碳技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測87

3.3.4先進儲碳技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測89

3.3.5其他先進低碳技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測89

第4章

低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測在國家能源集團的應(yīng)用研究92

4.1國家能源集團重點領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測92

4.1.1風(fēng)能技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測92

4.1.2光能技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測94

4.1.3傳統(tǒng)火電轉(zhuǎn)型升級技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測94

-3-

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

4.1.4儲能技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測96

4.1.5氫能技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測97

4.1.6智能采礦技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測98

4.1.7煤化工技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測98

4.2風(fēng)能領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿解讀100

4.2.1風(fēng)能技術(shù)分類體系101

4.2.2風(fēng)能現(xiàn)有技術(shù)瓶頸105

4.2.3風(fēng)能技術(shù)規(guī)劃政策107

4.3光能領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿解讀111

4.3.1光能技術(shù)分類體系112

4.3.2光能現(xiàn)有技術(shù)瓶頸119

4.3.3光能技術(shù)規(guī)劃政策123

4.4傳統(tǒng)火電轉(zhuǎn)型升級領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿解讀128

4.4.1傳統(tǒng)火電轉(zhuǎn)型升級技術(shù)分類體系129

4.4.2傳統(tǒng)火電轉(zhuǎn)型升級現(xiàn)有技術(shù)瓶頸138

4.4.3傳統(tǒng)火電轉(zhuǎn)型升級技術(shù)規(guī)劃政策142

4.5儲能領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿解讀148

4.5.1儲能技術(shù)分類體系149

4.5.2儲能現(xiàn)有技術(shù)瓶頸160

4.5.3儲能技術(shù)規(guī)劃政策163

4.6氫能領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿解讀167

4.6.1氫能技術(shù)分類體系167

4.6.2氫能現(xiàn)有技術(shù)瓶頸173

4.6.3氫能技術(shù)規(guī)劃政策174

4.7智能采礦領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿解讀178

4.7.1智能采礦技術(shù)分類體系179

4.7.2智能采礦現(xiàn)有技術(shù)瓶頸184

4.7.3智能采礦技術(shù)規(guī)劃政策188

-4-

目錄

4.8煤化工領(lǐng)域的低碳能源技術(shù)前沿解讀193

4.8.1煤化工技術(shù)分類體系194

4.8.2煤化工現(xiàn)有技術(shù)瓶頸198

4.8.3煤化工技術(shù)規(guī)劃政策200

第5章

國家能源集團低碳能源技術(shù)布局的政策研究：主要結(jié)論和政策建議206

5.1主要結(jié)論206

5.1.1開發(fā)了一種低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)206

5.1.2識別了低碳能源技術(shù)的研究前沿207

5.1.3預(yù)測了低碳能源技術(shù)的發(fā)展趨勢210

5.2政策建議211

5.2.1加強低碳能源技術(shù)的追蹤預(yù)測研究211

5.2.2關(guān)注海上風(fēng)電開發(fā)，特別是深海浮風(fēng)技術(shù)212

5.2.3耦合太陽能和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，注重太陽能系統(tǒng)的景觀設(shè)計212

5.2.4將先進化石燃料發(fā)電技術(shù)作為轉(zhuǎn)型優(yōu)先選項，加快國際合作研發(fā)213

5.2.5注重開發(fā)顛覆性儲能電池，加強材質(zhì)、壽命、容量的突破創(chuàng)新213

5.2.6研發(fā)低成本、多元化制氫，探索多產(chǎn)業(yè)、大規(guī)模用氫213

5.2.7探索更多新技術(shù)與采礦技術(shù)集成，注重平衡安全、效率和低碳等因素214

5.2.8重視煤炭綠色深加工利用，加強煤化工和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展215

參考文獻216

-5-

第1章

第1章

先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)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

由于我國的資源稟賦和化石能源的物質(zhì)特性，大型能源企業(yè)仍然面臨高能耗和高

排放的現(xiàn)狀，不僅影響能源企業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展，還不利于我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)

展，更不利于實現(xiàn)全球氣候目標。特別是在2060年前實現(xiàn)碳中和目標的約束下，我

國低碳能源技術(shù)的發(fā)展方向在哪里，國家能源集團的低碳能源技術(shù)應(yīng)該如何布局？

先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測，涉及經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級、個人和組織行為

改變、能源系統(tǒng)變革等問題，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，存在很多的挑戰(zhàn)和不確定性。

為了盡可能地提前探測技術(shù)前沿和精準預(yù)測技術(shù)軌跡，需要全局性的視野和前瞻性的

布局，在國家宏觀戰(zhàn)略層面和企業(yè)個體策略層面進行不同空間和時間尺度的統(tǒng)籌協(xié)

調(diào)，提出近期、中期、遠期不同階段的目標和要求，優(yōu)化落地路徑，實施及時有效的

政策干預(yù)，通過“技術(shù)追蹤預(yù)測”來支撐能源技術(shù)革命過程的科學(xué)管理。

鑒于“技術(shù)追蹤預(yù)測”的復(fù)雜性，結(jié)合集團的業(yè)務(wù)板塊戰(zhàn)略需求，迫切需要

對“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測”進行系統(tǒng)和深入的研究，對能源技術(shù)革命

過程客觀規(guī)律進行深刻認識，形成科學(xué)的管理理論和方法，促進相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)

展和高水平研究隊伍的建設(shè)，是兼具學(xué)術(shù)與實踐價值，體現(xiàn)國家需求的重要研究

任務(wù)。

-1-

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

1.1.2整體思路

本書的特色是緊跟時代，積極響應(yīng)國家能源技術(shù)革命重大需求，有力支撐低碳技

術(shù)科學(xué)優(yōu)化布局。圍繞“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測研究”，具體創(chuàng)新點體現(xiàn)

在以下方面。

（1）系統(tǒng)構(gòu)建了“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測”的理論基礎(chǔ)和方法框架，

開發(fā)設(shè)計了“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測”的決策支持系統(tǒng)，包括總體設(shè)計和

結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有理論和實踐價值。

（2）探索大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)在“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測研究”中

的應(yīng)用，實現(xiàn)了基于多源大數(shù)據(jù)的低碳能源技術(shù)知識發(fā)現(xiàn)，進一步提升“先進低碳能

源技術(shù)追蹤預(yù)測”的速度和精準性。

本書主要使用管理科學(xué)理論方法，基于系統(tǒng)工程思維，開展研究工作。具體技術(shù)

路線如圖1-1所示。

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圖1-1技術(shù)路線

根據(jù)圖1-1所示，本書圍繞“先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤預(yù)測研究”，開展5

部分主體研究，章節(jié)結(jié)構(gòu)如下：

（1）第1章為先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的理論與方法。

（2）第2章為先進低碳能源技術(shù)的前沿追蹤。

-2-

第1章先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的理論與方法

（3）第3章為先進低碳能源技術(shù)的前沿預(yù)測。

（4）第4章為低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測在國家能源集團的應(yīng)用研究。

（5）第5章為國家能源集團低碳能源技術(shù)布局的政策研究：主要結(jié)論和政策建議。

1.2研究對象、理論與方法

1.2.1研究對象：低碳能源技術(shù)

依據(jù)中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會（以下簡稱國家發(fā)展改革委）的文

件——《國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于征集國家重點推廣的低碳技術(shù)目錄（第三批）的

通知》，根據(jù)控制過程所處的階段，低碳技術(shù)的類別可以劃分為三類：零碳技術(shù)、減

碳技術(shù)和儲碳技術(shù)。

本書所指的低碳能源技術(shù)即低碳技術(shù)，其體系如圖1-2所示。零碳技術(shù)作為源

頭控制技術(shù)，包括可再生能源技術(shù)、氫能技術(shù)和先進民用核能技術(shù)。減碳技術(shù)作為

過程控制技術(shù)，包括節(jié)能和提高能效技術(shù)、原料替代或減少技術(shù)、燃料替代技術(shù)和

非二氧化碳溫室氣體減排技術(shù)。儲碳技術(shù)作為末端控制技術(shù)，包括碳捕集、利用與

封存（CCUS）技術(shù)，以及生物工程固碳技術(shù)。參考國際能源署（InternationalEnergy

Agency，IEA）的分類體系，可再生能源技術(shù)包括生物質(zhì)能技術(shù)、地?zé)崮芗夹g(shù)、水力

發(fā)電技術(shù)、海洋能技術(shù)、太陽能技術(shù)和風(fēng)能技術(shù)。

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圖1-2低碳能源技術(shù)體系

需要注意的是，碳儲技術(shù)中的生物工程固碳技術(shù)包括：①保護現(xiàn)有碳庫，增加生

態(tài)系統(tǒng)的固碳能力。②增加碳庫，改變土地利用方式，增加植物生產(chǎn)力。零碳技術(shù)中

-3-

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

的生物質(zhì)能技術(shù)指的是，可持續(xù)地生產(chǎn)生物產(chǎn)品，用生物質(zhì)能代替化石能源。

根據(jù)實際情況，低碳能源技術(shù)領(lǐng)域的文獻中，有一些文獻專門探討了能源互聯(lián)網(wǎng)

和儲能技術(shù)，而且在低碳能源技術(shù)實踐中，能源互聯(lián)網(wǎng)和儲能技術(shù)也是實現(xiàn)低碳的重

要橋梁技術(shù)，因此在本書的低碳能源技術(shù)體系中加入了能源互聯(lián)網(wǎng)和儲能技術(shù)。

1.2.2低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測的“四驅(qū)理論”

根據(jù)研究方法的主要特征，本書提出低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測的“四驅(qū)理論”，即

低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測方法可以分為四類：數(shù)據(jù)驅(qū)動型、戰(zhàn)略驅(qū)動型、經(jīng)驗驅(qū)動型和

模型驅(qū)動型?，F(xiàn)有的文獻中，數(shù)據(jù)驅(qū)動型方法主要包括文獻計量、專利分析和文本挖

掘；戰(zhàn)略驅(qū)動型方法主要包括情景規(guī)劃、環(huán)境掃描、趨勢分析和技術(shù)路線圖；經(jīng)驗驅(qū)

動型方法主要包括德爾菲法和專家小組法；模型驅(qū)動型方法主要包括多準則決策、經(jīng)

驗曲線、邏輯生長模型和交叉影響分析等16種具體方法。

現(xiàn)有的低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測的文獻主要應(yīng)用于中長期的預(yù)判和規(guī)劃，常見的預(yù)

見時間尺度是10～20年，也有個別文獻的預(yù)見時間尺度達到40年左右，如Habib

和Wenzel預(yù)見2050年的清潔能源技術(shù)，Dixon等運用技術(shù)路線圖預(yù)見2050年的低

碳能源，Lee運用動態(tài)GTAP模型預(yù)見2060年的生物制氫技術(shù)，Ordowich等運用學(xué)

習(xí)曲線預(yù)見2050年的煤炭和天然氣發(fā)電技術(shù)。

1.2.3低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測方法體系的演變

低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測方法體系的演變經(jīng)歷了4個時期：①20世紀70年代前，

是預(yù)見的基礎(chǔ)方法（德爾菲法）的發(fā)源和發(fā)展階段，這個時期的方法體系主要是圍繞

德爾菲法進行改良和拓展。②1970—2000年，此時期的方法體系在德爾菲的基礎(chǔ)上，

融合了情景規(guī)劃和趨勢分析等戰(zhàn)略型分析方法，典型的實踐案例包括日本從1971年

開始的大規(guī)模科技預(yù)見調(diào)查（第一次至第七次）等。③21世紀的前20年，此階段的

方法體系是在前一階段的基礎(chǔ)上，引入了文獻計量方法，代表性應(yīng)用是2005年完成

的日本第八次科技預(yù)見調(diào)查。此外，一些文獻繼續(xù)擴展了方法體系，基于文獻和專利

數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來輔助低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測。④21世紀20年代以后，前

述的方法體系不能很好地滿足大數(shù)據(jù)時代的低碳能源技術(shù)預(yù)見的需求，全球的能源戰(zhàn)

略科學(xué)家都期待將大數(shù)據(jù)分析方法整合進入低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測的方法體系，通過

挖掘更多的信息，發(fā)現(xiàn)更多的知識，構(gòu)建更加靈活的決策支持系統(tǒng)，最終實現(xiàn)低碳能

源技術(shù)預(yù)見的智能化。

-4-

第1章先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的理論與方法

1.3先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測系統(tǒng)的總體設(shè)計

本書介紹國家能源集團開發(fā)的一種低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)，包括用于從服

務(wù)器獲取能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息并輸出對應(yīng)的能源技術(shù)追蹤結(jié)果，將能源技術(shù)追蹤結(jié)果

發(fā)送至服務(wù)器的技術(shù)追蹤處理器；用于從技術(shù)追蹤處理器獲取能源技術(shù)追蹤結(jié)果并

輸出對應(yīng)的能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果，將能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果發(fā)送至服務(wù)器的技術(shù)預(yù)測處理

器；用于收集能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息，以及接收能源技術(shù)追蹤結(jié)果和能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果

并反饋至接收端的服務(wù)器；服務(wù)器與技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器連接，且技

術(shù)追蹤處理器連接技術(shù)預(yù)測處理器。采用此系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動化且快速、準確地對

能源技術(shù)進行追蹤和預(yù)測。

此系統(tǒng)總體設(shè)計的基本架構(gòu)如圖1-3所示，該系統(tǒng)包括：技術(shù)追蹤處理器、技術(shù)

預(yù)測處理器和服務(wù)器。服務(wù)器與技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器連接，且技術(shù)追蹤

處理器連接技術(shù)預(yù)測處理器。

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圖1-3系統(tǒng)總體設(shè)計的基本架構(gòu)

服務(wù)器用于收集能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息，其中，能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息是與指定的能源技

術(shù)的研究相關(guān)的信息，指定的能源技術(shù)是需要進行追蹤預(yù)測的能源技術(shù)。比如，能源

技術(shù)數(shù)據(jù)信息可以包括能源技術(shù)的專利數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)的文獻數(shù)據(jù)、能源技術(shù)的年鑒

統(tǒng)計數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)的社交媒體數(shù)據(jù)等。服務(wù)器可以從數(shù)據(jù)庫中得到能源技術(shù)數(shù)據(jù)信

息，比如從專利數(shù)據(jù)庫中得到指定的能源技術(shù)的專利數(shù)據(jù)，從文獻數(shù)據(jù)庫中得到指定

的能源技術(shù)的文獻數(shù)據(jù)，從年鑒統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫中得到指定的能源技術(shù)的年鑒統(tǒng)計數(shù)據(jù)、

從社交媒體數(shù)據(jù)庫中得到指定的能源技術(shù)的社交媒體數(shù)據(jù)。

技術(shù)追蹤處理器是可以基于能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息得到能源技術(shù)追蹤結(jié)果的處理器，

用于從服務(wù)器獲取能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息并輸出對應(yīng)的能源技術(shù)追蹤結(jié)果，將能源技術(shù)

追蹤結(jié)果發(fā)送至服務(wù)器。能源技術(shù)追蹤結(jié)果包括研究熱點信息、研發(fā)合作關(guān)系信息

和研究前沿信息，其中，研究熱點信息是用于說明研究技術(shù)的熱點，研發(fā)合作關(guān)系

-5-

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

信息是用于說明研發(fā)合作相關(guān)內(nèi)容的信息，研究前沿信息是用于說明研究前沿相關(guān)

內(nèi)容的信息。技術(shù)追蹤處理器可以采用公知的處理方式得到能源技術(shù)追蹤結(jié)果，比

如，基于大數(shù)據(jù)挖掘，可以采用技術(shù)熱點捕捉，從多個研究技術(shù)中探測熱門的研究

技術(shù)，得到研究熱點信息。例如，識別數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn)次數(shù)超過預(yù)設(shè)次數(shù)的研究技術(shù)

作為熱門的研究技術(shù)，查找熱門的研究技術(shù)所對應(yīng)的研發(fā)合作關(guān)系信息及研究前沿

信息，或者采用其他公知的方法分別進行熱點探測、獲取研發(fā)合作關(guān)系、分析研究

前沿。

技術(shù)預(yù)測處理器是可以基于能源技術(shù)追蹤結(jié)果得到能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果的處理器，

用于從技術(shù)追蹤處理器獲取能源技術(shù)追蹤結(jié)果并輸出對應(yīng)的能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果，將能

源技術(shù)預(yù)測結(jié)果發(fā)送至服務(wù)器。能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果包括能源技術(shù)未來發(fā)展軌跡和能源

技術(shù)路線圖。技術(shù)追蹤處理器可以采用公知的技術(shù)預(yù)測手段以生成技術(shù)未來發(fā)展軌跡

和技術(shù)路線圖，比如，可以采用非線性技術(shù)預(yù)測。

服務(wù)器還用于接收能源技術(shù)追蹤結(jié)果和能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果并反饋至接收端。其

中，接收端可以是用戶使用的終端，比如計算機、便攜設(shè)備、可移動終端等。服務(wù)器

將能源技術(shù)追蹤結(jié)果和能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果返回至接收端，從而接收端可以分別獲取到

指定的能源技術(shù)的技術(shù)追蹤結(jié)果和技術(shù)預(yù)測結(jié)果，方便用戶獲取。

能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息包括低碳能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息；技術(shù)追蹤處理器輸出低碳能源技

術(shù)追蹤結(jié)果，如低碳能源研究熱點信息、低碳能源研發(fā)合作關(guān)系信息和低碳能源研究

前沿信息；技術(shù)預(yù)測處理器輸出低碳能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果，如低碳能源技術(shù)未來發(fā)展軌

跡和低碳能源技術(shù)路線圖，從而使能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)實現(xiàn)對低碳能源技術(shù)的追蹤

和預(yù)測。

上述能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)，經(jīng)由技術(shù)追蹤處理器基于能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息輸出對

應(yīng)的能源技術(shù)追蹤結(jié)果并發(fā)送至服務(wù)器，技術(shù)預(yù)測處理器基于能源技術(shù)追蹤結(jié)果輸出

對應(yīng)的能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果并發(fā)送至服務(wù)器，由服務(wù)器將能源技術(shù)追蹤結(jié)果和能源技術(shù)

預(yù)測結(jié)果發(fā)送至接收端。如此，提供一種技術(shù)追蹤處理器、技術(shù)預(yù)測處理器和服務(wù)器

相互連接的系統(tǒng)架構(gòu)，將能源技術(shù)的追蹤和預(yù)測進行系統(tǒng)集成，實現(xiàn)對能源技術(shù)的自

動化追蹤和預(yù)測。相比于傳統(tǒng)的人工研討和調(diào)查，處理速度快、準確性高，可以有效

降低主觀決策帶來的不準確性，具有快速、精準、科學(xué)、高效等優(yōu)點，可以有效地對

能源技術(shù)進行前瞻性管理，為能源技術(shù)布局贏得寶貴時間。此外，將能源技術(shù)的追蹤

和能源技術(shù)的預(yù)測拆分，接收端不僅可以得到技術(shù)預(yù)測的結(jié)果，還可以單獨得到技術(shù)

追蹤的結(jié)果，得到的信息類別更多。

-6-

第1章先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的理論與方法

技術(shù)追蹤處理器包括：熱點探測單元，用于捕捉能源技術(shù)的研究熱點，可以使

用聚類分析方法得到研究熱點信息，如K均值聚類方法或?qū)哟尉垲惙椒ǖ?；合作網(wǎng)

絡(luò)挖掘單元，用于偵測能源技術(shù)的研發(fā)合作關(guān)系，可以使用網(wǎng)絡(luò)分析方法（Network

Analysis）挖掘能源技術(shù)的“研發(fā)人”字段，得到研發(fā)合作關(guān)系信息；前沿偵測單

元，用于偵測能源技術(shù)的研究前沿，可以使用文獻共被引方法（LiteratureCo-Citation

Method）或文獻耦合方法（BibliographicCoupling），得到研究前沿信息。

技術(shù)預(yù)測處理器包括：技術(shù)預(yù)測單元，用于預(yù)測能源技術(shù)未來發(fā)展軌跡，可以使

用線性回歸方法（如最小二乘法線性回歸）或非線性擬合方法（如巴斯模型），得到能

源技術(shù)未來逐年規(guī)模的估計值；路線圖繪制單元，用于構(gòu)建能源技術(shù)路線圖，可以使

用甘特圖繪制方法，得到包含技術(shù)發(fā)展起始點和技術(shù)發(fā)展時期長度等信息的水平條狀

技術(shù)路線圖。

系統(tǒng)總體設(shè)計的信息傳輸如圖1-4所示，上述能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)還包括資源

管理服務(wù)器，資源管理服務(wù)器與服務(wù)器、技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器連接。具

體地，資源管理服務(wù)器可以通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器、技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器通

信連接。

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圖1-4系統(tǒng)總體設(shè)計的信息傳輸

資源管理服務(wù)器可以存儲數(shù)據(jù)，可作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，與服務(wù)器、技術(shù)追蹤處理器

和技術(shù)預(yù)測處理器進行數(shù)據(jù)交互，提高數(shù)據(jù)流通的靈活性。比如，資源管理服務(wù)器可

以存儲能源技術(shù)數(shù)據(jù)信息、能源技術(shù)追蹤結(jié)果、能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果。

資源管理服務(wù)器包括輸入資源單元和輸出資源單元，輸入資源單元和輸出資源單

元均與服務(wù)器、技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器連接。輸入資源單元和輸出資源單

-7-

低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

元可以管理數(shù)據(jù)，也可以是存儲模塊。例如，以低碳能源技術(shù)的追蹤預(yù)測為例，輸入

資源單元管理的內(nèi)容包括低碳能源技術(shù)的專利數(shù)據(jù)、低碳能源技術(shù)的文獻數(shù)據(jù)、低碳

能源技術(shù)的年鑒統(tǒng)計數(shù)據(jù)、低碳能源技術(shù)的社交媒體數(shù)據(jù)；輸出資源單元管理的內(nèi)容

包括低碳能源技術(shù)的研究熱點、低碳能源技術(shù)的研發(fā)合作關(guān)系、低碳能源技術(shù)的研究

前沿、低碳能源技術(shù)未來發(fā)展軌跡、低碳能源技術(shù)路線圖。

服務(wù)器通常使用網(wǎng)頁服務(wù)器，網(wǎng)頁服務(wù)器與技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器通

過網(wǎng)絡(luò)通信連接。網(wǎng)頁服務(wù)器與技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器的數(shù)據(jù)交互方便快

捷，而且網(wǎng)頁服務(wù)器可以獲取用戶通過網(wǎng)頁輸入的信息或者請求，使用方便。比如，

用戶通過網(wǎng)頁請求對低碳能源技術(shù)進行追蹤預(yù)測，網(wǎng)頁服務(wù)器接收到請求后，發(fā)送指

令至技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器，技術(shù)追蹤處理器啟動對低碳能源技術(shù)的技術(shù)

追蹤，技術(shù)預(yù)測處理器啟動對低碳能源技術(shù)的技術(shù)預(yù)測。

如圖1-4所示，上述能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)還包括接收能源技術(shù)追蹤結(jié)果和能源

技術(shù)預(yù)測結(jié)果的用戶終端，用戶終端通過無線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，比如通過無線網(wǎng)絡(luò)

與網(wǎng)頁服務(wù)器進行通信，通過采用無線網(wǎng)絡(luò)通信的方式，不需要進行有線通信線路的

鋪設(shè)，組網(wǎng)簡單、維護方便。用戶終端是用戶使用的終端，比如計算機、便攜設(shè)備、

可移動終端等。服務(wù)器將能源技術(shù)追蹤結(jié)果和能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果發(fā)送至用戶終端，從

而使用戶終端可以分別獲取到指定的能源技術(shù)的技術(shù)追蹤結(jié)果和技術(shù)預(yù)測結(jié)果，方便

用戶獲取。用戶還可以通過用戶終端發(fā)送請求至服務(wù)器，請求對指定的能源技術(shù)進行

追蹤預(yù)測，服務(wù)器返回指定的能源技術(shù)的能源技術(shù)追蹤結(jié)果和能源技術(shù)預(yù)測結(jié)果至用

戶終端。

用戶終端的數(shù)量可以有多個，多個用戶終端都與服務(wù)器連接。以網(wǎng)頁服務(wù)器為

例，多個用戶終端都通過無線網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)頁服務(wù)器通信連接。

技術(shù)追蹤處理器的數(shù)量可以有多個，多個技術(shù)追蹤處理器都與技術(shù)預(yù)測處理器

和服務(wù)器連接，可以都通過網(wǎng)絡(luò)通信連接。采用多個技術(shù)追蹤處理器，可以在請求

技術(shù)追蹤的任務(wù)量較多時，分配多個技術(shù)追蹤處理器進行處理，提高追蹤處理效率。

比如，有多個用戶終端請求對不同的能源技術(shù)進行追蹤，則可以采用多個技術(shù)追蹤

處理器分別進行技術(shù)追蹤，一個技術(shù)追蹤處理器對一種能源技術(shù)進行追蹤。

技術(shù)預(yù)測處理器的數(shù)量可以有多個，多個技術(shù)預(yù)測處理器都與技術(shù)追蹤處理器和

服務(wù)器連接，可以都通過網(wǎng)絡(luò)通信連接。例如，當(dāng)有多個技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)

測處理器時，技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器的數(shù)量可以相等，且一個技術(shù)追蹤

處理器對應(yīng)連接一個技術(shù)預(yù)測處理器。采用多個技術(shù)預(yù)測處理器，可以在請求技術(shù)

-8-

第1章先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的理論與方法

預(yù)測的任務(wù)量較多時，分配多個技術(shù)預(yù)測處理器進行處理，提高預(yù)測處理效率。

如圖1-4所示，上述能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)還包括管理員終端，管理員終端與服

務(wù)器連接。管理員終端可以用于進行常規(guī)的管理作業(yè)，方便系統(tǒng)的管理與維護。

管理員終端包括管理設(shè)備和生物特征識別裝置，管理設(shè)備與服務(wù)器連接，且與生

物特征識別裝置連接。其中，生物特征識別裝置用于采集用戶的生物特征信息并識

別，管理設(shè)備在生物特征信息校驗通過時響應(yīng)用戶操作，反之，則不響應(yīng)用戶操作，

如此，只有與校驗通過的生物特征信息所對應(yīng)的用戶才可以使用管理員終端。此外，

還可以對用戶進行權(quán)限設(shè)置，提高管理員終端的使用安全性。

生物特征識別裝置通常使用指紋識別器，指紋識別器連接管理設(shè)備。指紋識別器

用于采集并識別指紋，使用方便且成本低。

綜合上述系統(tǒng)總體設(shè)計的信息傳輸機制，能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)包括技術(shù)追蹤處

理器、技術(shù)預(yù)測處理器、資源管理服務(wù)器、服務(wù)器、用戶終端和管理員終端，其中，

技術(shù)追蹤處理器、資源管理服務(wù)器、技術(shù)預(yù)測處理器和服務(wù)器構(gòu)成決策支持服務(wù)器。

用戶終端和管理員終端通過無線網(wǎng)絡(luò)連接決策支持服務(wù)器；網(wǎng)頁服務(wù)器通過數(shù)據(jù)流通

信網(wǎng)分別與資源管理服務(wù)器、技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器連接，資源管理服務(wù)

器通過數(shù)據(jù)流通信網(wǎng)分別與技術(shù)追蹤處理器和技術(shù)預(yù)測處理器連接，技術(shù)追蹤處理器

通過數(shù)據(jù)流通信網(wǎng)連接技術(shù)預(yù)測處理器。

1.4先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本書介紹國家能源集團開發(fā)的一種低碳能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括系統(tǒng)

固定底座、交換模塊、無線網(wǎng)絡(luò)模塊和決策支持計算機，其中交換模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模

塊設(shè)置于系統(tǒng)固定底座上，且交換模塊具有多個接口，各決策支持計算機設(shè)置于系統(tǒng)

固定底座上并可拆卸，且每一決策支持計算機與一接口電連接，各決策支持計算機通

過交換模塊電連接。此外，一決策支持計算機與無線網(wǎng)絡(luò)模塊電連接，無線網(wǎng)絡(luò)模塊

用于與用戶終端及管理終端通信連接。通過將各決策支持計算機集中安裝在系統(tǒng)固定

底座上，使各決策支持計算機能夠通過系統(tǒng)固定底座上的交換模塊進行相互通信，使

各決策支持計算機能夠在執(zhí)行各自計算任務(wù)的同時實現(xiàn)高效的通信，進而高效地實現(xiàn)

能源技術(shù)追蹤預(yù)測。

如圖1-5至圖1-7所示，能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)包括：系統(tǒng)固定底座100、交換

模塊210、無線網(wǎng)絡(luò)模塊220和至少兩個決策支持計算機230；所述交換模塊210和

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低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊220設(shè)置于所述系統(tǒng)固定底座100上，所述交換模塊210具有多個

接口；所述決策支持計算機230可拆卸地設(shè)置于所述系統(tǒng)固定底座100上，且每一決

策支持計算機230與接口211電連接，決策支持計算機230通過與所述交換模塊210

電連接；其中一決策支持計算機230與所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊220電連接，所述無線網(wǎng)絡(luò)

模塊220用于與用戶終端及管理員終端通信連接。

220

??????

230230

????????????????

210

????

圖1-5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本架構(gòu)

230

220231

130

100

234

122232

121

120

110101

210

211233

圖1-6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的交換模塊圖1-7系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的決策支持計算機

系統(tǒng)固定底座100用于固定交換模塊210、無線網(wǎng)絡(luò)模塊220和各決策支持計算

機230，從而使得交換模塊210、無線網(wǎng)絡(luò)模塊220和各決策支持計算機230能夠集

成在系統(tǒng)固定底座100上。該系統(tǒng)固定底座100的底部設(shè)置有若干支撐部件，如萬向

輪，這樣，該系統(tǒng)固定底座100能夠通過萬向輪進行移動，使得系統(tǒng)固定底座100上

的交換模塊210、無線網(wǎng)絡(luò)模塊220和各決策支持計算機230能夠方便地隨著系統(tǒng)固

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第1章先進低碳能源技術(shù)前沿追蹤預(yù)測的理論與方法

定底座100進行遷移。

如圖1-6所示，該交換模塊210具有多個接口211，各接口211之間相互通信連

接，比如，交換模塊210內(nèi)置交換處理單元，各接口211與交換處理單元電連接，這

樣，與同各接口分別電連接的決策支持計算機230之間能夠?qū)崿F(xiàn)相互的通信。該交換

模塊210通常使用交換機，交換機具有多個網(wǎng)絡(luò)接口，各決策支持計算機230通過網(wǎng)

線與交換機的接口連接，由于該系統(tǒng)固定底座100上設(shè)置交換機，使得各決策支持計

算機230能夠方便地連接至交換機，進而使得各決策支持計算機230之間能夠方便地

進行通信。

該無線網(wǎng)絡(luò)模塊220用于接入無線網(wǎng)絡(luò)，該無線網(wǎng)絡(luò)模塊220為Wi-Fi模塊

（即移動通信模塊），該Wi-Fi模塊通過接入無線局域網(wǎng)的無線AP（WirelessAccess

Point，無線訪問接入點）接入互聯(lián)網(wǎng)，該移動通信模塊可以是4G通信模塊或者5G

通信模塊，這樣各決策支持計算機230中的其中一個，即可通過該無線網(wǎng)絡(luò)模塊220

便捷地接入通信網(wǎng)絡(luò)，進而與用戶終端和管理員終端實現(xiàn)連接。而各決策支持計算機

230也能夠隨著系統(tǒng)固定底座100遷移至任何存在無線網(wǎng)絡(luò)的位置，接入無線網(wǎng)絡(luò)，

與用戶終端和管理員終端連接。

交換模塊210與決策支持計算機230的電連接，決策支持計算機230與無線網(wǎng)絡(luò)

模塊220的電連接，以及各決策支持計算機230之間的電連接，均可實現(xiàn)通信，因

此，上述的電連接也可以稱為通信連接，以實現(xiàn)上述各元件、模塊之間的通信。

采用傳統(tǒng)計算機的布局架構(gòu)，各計算機分布于機房的不同位置，通過較長距離的

數(shù)據(jù)線纜連接至交換機，進而實現(xiàn)多個計算機的通信，這樣不便于系統(tǒng)的多個計算機

的統(tǒng)一管理，并且不便于系統(tǒng)的多個計算機的遷移，本書提出的技術(shù)方案，通過將多

個決策支持計算機230設(shè)置于系統(tǒng)固定底座100上，使得多個決策支持計算機230便

于管理，并且便于統(tǒng)一遷移。此外，系統(tǒng)固定底座100上還提供了交換模塊210和無

線網(wǎng)絡(luò)模塊220，不僅使得各決策支持計算機230之間能夠便捷地通信，還使得各決

策支持計算機230能方便地接入無線網(wǎng)絡(luò)與用戶終端及管理終端通信連接。

通過將各決策支持計算機230集中安裝在系統(tǒng)固定底座100上，使得各決策支持

計算機230能夠通過系統(tǒng)固定底座100上的交換模塊210進行相互通信，使得系統(tǒng)的

各決策支持計算機能夠整合，便于管理，并且使得各決策支持計算機230能夠在執(zhí)行

各自的計算任務(wù)的同時實現(xiàn)高效的通信，進而高效地實現(xiàn)能源技術(shù)追蹤預(yù)測，并且通

過無線網(wǎng)絡(luò)模塊220與用戶終端310及管理終端320的通信連接，使得用戶和管理人

員的接入更為便捷，通信更為方便。

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低碳能源技術(shù)前沿追蹤的方法與應(yīng)用

如圖1-8所示，能源技術(shù)追蹤預(yù)測系統(tǒng)還包括用戶終端310，所述用戶終端310

通過所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊220與所述決策支持計算機230中的一個通信連接。用戶終端

310能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊220便捷地接入決策支持計算機230，用戶終端310與多

個決策支持計算機230中的其中一個通信連接。

本書提出的技術(shù)方案中，所述用戶終端310的數(shù)量為多個，各所述用戶終端310

分別通過所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊220與所述決策支持計算機230中的一個通信連接。用戶

終端310的數(shù)量可以為N個，N個用戶終端310通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊