第1章　緒論 / 1

第2章　儲(chǔ)能篇 / 4
2.1 儲(chǔ)能概述 4
2.1.1 儲(chǔ)能技術(shù)分類 4
2.1.2 儲(chǔ)能應(yīng)用場景 6
2.2 全球儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀 8
2.2.1 美國儲(chǔ)能發(fā)展情況 12
2.2.2 歐洲儲(chǔ)能發(fā)展情況 14
2.3 中國儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀 17
2.3.1 中國儲(chǔ)能發(fā)展情況 17
2.3.2 儲(chǔ)能政策 26
2.3.3 儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè) 35
2.4 典型儲(chǔ)能技術(shù) 43
2.4.1 機(jī)械儲(chǔ)能 43
2.4.2 電磁儲(chǔ)能 67
2.4.3 電化學(xué)儲(chǔ)能 72
2.4.4 熱儲(chǔ)能 100
2.4.5 化學(xué)儲(chǔ)能 105
2.5 儲(chǔ)能專利及文獻(xiàn)分析 109
2.5.1 專利態(tài)勢分析 109
2.5.2 文獻(xiàn)態(tài)勢分析 112
2.6 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展展望 115
2.6.1 儲(chǔ)能面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展方向 115
2.6.2 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展路線圖 117
2.7 “碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)Σ呓ㄗh 119
2.7.1 升級(jí)優(yōu)化新型儲(chǔ)能技術(shù)，研發(fā)儲(chǔ)備變革性儲(chǔ)能技術(shù) 119
2.7.2 推進(jìn)新型儲(chǔ)能應(yīng)用示范，促進(jìn)優(yōu)秀科技成果轉(zhuǎn)化落地 119
2.7.3 完善儲(chǔ)能市場機(jī)制建設(shè)，創(chuàng)新儲(chǔ)能發(fā)展商業(yè)模式 120
2.7.4 建立健全儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系，強(qiáng)化儲(chǔ)能項(xiàng)目管理 120

第3章　氫能篇 / 121
3.1 氫能概述 121
3.1.1 氫能技術(shù)分類 121
3.1.2 氫能應(yīng)用場景 124
3.2 國際氫能發(fā)展現(xiàn)狀 125
3.2.1 全球氫能生產(chǎn)概況 125
3.2.2 全球氫能消費(fèi)概況 129
3.2.3 主要國家和地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及推進(jìn)方向 137
3.2.4 進(jìn)出口貿(mào)易 153
3.3 我國氫能發(fā)展現(xiàn)狀 154
3.3.1 政策導(dǎo)向 154
3.3.2 我國氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 166
3.4 氫能領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)清單 174
3.4.1 制氫 174
3.4.2 儲(chǔ)氫 189
3.4.3 輸氫 199
3.4.4 用氫 202
3.5 氫能技術(shù)專利及文獻(xiàn)分析 206
3.5.1 專利態(tài)勢分析 206
3.5.2 文獻(xiàn)態(tài)勢分析 222
3.6 氫能技術(shù)發(fā)展展望 235
3.6.1 概述 235
3.6.2 我國氫能發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 235
3.6.3 未來發(fā)展趨勢 236
3.6.4 氫能技術(shù)發(fā)展路線圖 240
3.7 “碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下氫能領(lǐng)域?qū)Σ呓ㄗh 245
3.7.1 強(qiáng)化氫能政策體系的統(tǒng)籌規(guī)劃和規(guī)范引導(dǎo) 245
3.7.2 加強(qiáng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)政策協(xié)同效應(yīng) 245
3.7.3 加強(qiáng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局及關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新 245

第4章　智能電網(wǎng)篇 / 247
4.1 智能電網(wǎng)概述 247
4.1.1 智能電網(wǎng)定義 247
4.1.2 智能電網(wǎng)特征 249
4.1.3 智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系 250
4.1.4 智能電網(wǎng)相關(guān)政策文件 252
4.2 世界智能電網(wǎng)發(fā)展概況 254
4.2.1 發(fā)展簡史 254
4.2.2 各國智能電網(wǎng)發(fā)展和模型 257
4.2.3 未來數(shù)據(jù)預(yù)測 262
4.3 中國智能電網(wǎng)發(fā)展概況 263
4.3.1 中國智能電網(wǎng)發(fā)展歷史 263
4.3.2 智能電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 265
4.3.3 智能電網(wǎng)的模型與架構(gòu) 297
4.4 智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)清單 305
4.4.1 電源側(cè) 306
4.4.2 電網(wǎng)側(cè) 315
4.4.3 負(fù)荷側(cè) 332
4.4.4 儲(chǔ)能側(cè) 337
4.5 智能電網(wǎng)專利及文獻(xiàn)分析 337
4.5.1 專利態(tài)勢分析 337
4.5.2 文獻(xiàn)態(tài)勢分析 345
4.6 智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展展望 351
4.6.1 智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢 351
4.6.2 智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展路線圖 352
4.7 “ 碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下智能電網(wǎng)行業(yè)對策建議 355
4.7.1 保障國家能源安全和社會(huì)發(fā)展 355
4.7.2 升級(jí)構(gòu)建新型電力系統(tǒng) 355
4.7.3 推動(dòng)大規(guī)模高比例新能源的持續(xù)開發(fā)利用 355
4.7.4 構(gòu)建靈活開放的統(tǒng)一電力市場體系 356

第5章　總結(jié) / 357

參考文獻(xiàn) / 360

附錄 / 372


圖表
圖1-1 2020 年我國分部門二氧化碳排放占比 1
圖1-2 儲(chǔ)能、氫能與智能電網(wǎng)在“多能融合”體系中的定位 2
圖2-1 儲(chǔ)能技術(shù)分類 5
圖2-2 儲(chǔ)能應(yīng)用場景示意圖 7
圖2-3 我國主流儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)及成熟度 8
圖2-4 2016—2022 年全球儲(chǔ)能市場累計(jì)裝機(jī)規(guī)模及增速 9
圖2-5 全球儲(chǔ)能技術(shù)分布占比（截至2022 年底） 9
圖2-6 全球新型儲(chǔ)能裝機(jī)量前10 名的國家 10
圖2-7 2016—2022 年全球抽水蓄能市場累計(jì)裝機(jī)規(guī)模及增速 11
圖2-8 2022 年全球抽水蓄能裝機(jī)前10 名的國家 11
圖2-9 2015—2022 年全球電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模及增速 12
圖2-10 美國2017—2022 年新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)規(guī)模 13
圖2-11 2022 年美國新增儲(chǔ)能裝機(jī)類型占比 14
圖2-12 2022 年歐洲各國表前儲(chǔ)能新增裝機(jī)占比 15
圖2-13 英國2011—2022 年新增儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模 16
圖2-14 德國戶用儲(chǔ)能發(fā)展情況 17
圖2-15 2022 年中國儲(chǔ)能市場技術(shù)分布占比 18
圖2-16 河北豐寧抽水蓄能電站 19
圖2-17 2016—2022 年我國抽水蓄能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模及增速 19
圖2-18 我國各省份抽水蓄能裝機(jī)及規(guī)劃情況 20
圖2-19 我國各場景新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)量 22
圖2-20 我國各場景新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)占比 22
圖2-21 2022 年我國新增新型儲(chǔ)能應(yīng)用場景分布 23
圖2-22 我國已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)排名前10的省份 24
圖2-23 2015—2022 年我國電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模及增速 24
圖2-24 2017—2022 年我國鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模及增速 25
圖2-25 2017—2022 年我國儲(chǔ)能電池出貨量和增速 25
圖2-26 抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈 36
圖2-27 電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈 37
圖2-28 2022 年我國鋰離子電池產(chǎn)量構(gòu)成 37
圖2-29 2018—2022 年鋰電池出貨量統(tǒng)計(jì) 38
圖2-30 2020 年我國主要省（市）鋰離子電池市場占比 39
圖2-31 鋰離子電池組成結(jié)構(gòu)及常用材料 40
圖2-32 2021 年我國鋰電池正極材料出貨結(jié)構(gòu) 41
圖2-33 2017—2022 年我國負(fù)極材料出貨量 41
圖2-34 2017—2022 年我國隔膜材料出貨量 42
圖2-35 2017—2022 年我國電解液出貨量 42
圖2-36 抽水蓄能電站示意圖 43
圖2-37 我國及世界抽水蓄能發(fā)展史 44
圖2-38 四川春廠壩抽水蓄能電站 47
圖2-39 日本沖繩海水抽水蓄能電站 48
圖2-40 壓縮空氣儲(chǔ)能工作原理示意圖 49
圖2-41 先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示意圖 50
圖2-42 國際首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國家示范項(xiàng)目 51
圖2-43 絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)原理 51
圖2-44 蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)示意圖 52
圖2-45 等溫壓縮空氣儲(chǔ)能原理圖 53
圖2-46 液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng) 54
圖2-47 一種超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng) 55
圖2-48 中國首個(gè)“新型二氧化碳儲(chǔ)能驗(yàn)證項(xiàng)目” 56
圖2-49 水下壓縮空氣儲(chǔ)能示意圖 57
圖2-50 太陽能補(bǔ)熱型壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)示意圖 58
圖2-51 飛輪儲(chǔ)能裝置結(jié)構(gòu)示意圖 59
圖2-52 EV 公司塔式搬磚儲(chǔ)能技術(shù)示意圖 62
圖2-53 海洋泵浦儲(chǔ)能系統(tǒng)示意圖 64
圖2-54 活塞式儲(chǔ)能示意圖 64
圖2-55 軌道機(jī)車儲(chǔ)能示意圖 65
圖2-56 愛丁堡利斯港250kW 礦井儲(chǔ)能示范項(xiàng)目 67
圖2-57 超級(jí)電容器原理圖 68
圖2-58 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能示意圖 70
圖2-59 超導(dǎo)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)示意圖 71
圖2-60 鉛蓄電池充放電示意圖 72
圖2-61 鉛炭電池的發(fā)展與構(gòu)成 74
圖2-62 鋰離子電池充放電示意圖 76
圖2-63 鋰電池儲(chǔ)能集裝箱結(jié)構(gòu)示意圖 77
圖2-64 不同鋰離子電池技術(shù)性能對比 78
圖2-65 鋰電池回收拆解流程示意圖 83
圖2-66 鋰硫電池工作原理 86
圖2-67 鈉硫電池結(jié)構(gòu)示意圖 89
圖2-68 鈉- 金屬氯化物電池充電反應(yīng)原理圖 90
圖2-69 鈉離子電池工作原理 91
圖2-70 鈉離子電池與鋰離子電池成本對比 92
圖2-71 大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站 95
圖2-72 全釩液流電池結(jié)構(gòu)示意圖 96
圖2-73 鋅溴液流電池充放電示意圖 97
圖2-74 鐵鉻液流電池原理示意圖 99
圖2-75 新疆哈密50MW 熔鹽塔式光熱發(fā)電站 101
圖2-76 光熱/ 光伏+ 熔鹽儲(chǔ)熱電站示意圖 102
圖2-77 相變儲(chǔ)熱原理示意圖 103
圖2-78 常見相變儲(chǔ)熱材料熔化熱性質(zhì) 104
圖2-79 典型的熱化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱方法及材料 104
圖2-80 二氧化碳加氫制甲醇工藝流程（“液態(tài)陽光”） 107
圖2-81 儲(chǔ)能全球?qū)＠�申請趨�? 109
圖2-82 儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)策源地 110
圖2-83 近20 年中國、日本、美國、德國儲(chǔ)能專利申請趨勢 111
圖2-84 全球儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)＠�申請人�?0 位 111
圖2-85 儲(chǔ)能領(lǐng)域研發(fā)熱點(diǎn)及專利申請量占比 112
圖2-86 2022 年世界儲(chǔ)能技術(shù)SCI 論文發(fā)表數(shù)分布 113
圖2-87 2022 年全球儲(chǔ)能領(lǐng)域SCI 論文發(fā)表量位于前10 的機(jī)構(gòu) 113
圖2-88 我國儲(chǔ)能領(lǐng)域SCI 發(fā)文量及在全球發(fā)文總量中的占比 114
圖2-89 2022 年我國儲(chǔ)能技術(shù)SCI 論文發(fā)表量分布 114
圖2-90 2022 年我國儲(chǔ)能領(lǐng)域SCI 論文發(fā)表量位于前10 的機(jī)構(gòu) 115
圖2-91 新型儲(chǔ)能技術(shù)面臨的問題及發(fā)展方向 116
圖2-92 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展路線圖 118
圖3-1 氫能技術(shù)環(huán)節(jié) 122
圖3-2 氫的顏色 123
圖3-3 低碳?xì)�、清潔氫與可再生氫的標(biāo)準(zhǔn) 124
圖3-4 2022 年全球氫能生產(chǎn)情況 126
圖3-5 全球低碳?xì)渖�產(chǎn)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì) 127
圖3-6 全球低碳?xì)湟?guī)劃產(chǎn)能 128
圖3-7 全球電解水制氫規(guī)劃產(chǎn)能 128
圖3-8 全球低碳?xì)渖�產(chǎn)項(xiàng)目目前進(jìn)度 129
圖3-9 全球分部門的氫氣消費(fèi)量 130
圖3-10 2022 年全球氫氣消費(fèi)地區(qū)分布 130
圖3-11 全球低碳?xì)渖�產(chǎn)項(xiàng)目終端用途統(tǒng)計(jì) 131
圖3-12 全球煉廠氫氣消費(fèi)地區(qū)分布 132
圖3-13 全球煉廠低碳?xì)湟?guī)劃產(chǎn)能 133
圖3-14 2022 年全球合成氨、甲醇和鋼鐵行業(yè)氫能消費(fèi)地區(qū)分布 133
圖3-15 全球合成氨低碳?xì)湟?guī)劃產(chǎn)能 134
圖3-16 全球合成甲醇低碳?xì)湟?guī)劃產(chǎn)能 134
圖3-17 全球鋼鐵行業(yè)低碳?xì)湟?guī)劃產(chǎn)能 135
圖3-18 全球氫燃料電池車及加氫站數(shù)量 136
圖3-19 全球交通部門氫氣消費(fèi)量 136
圖3-20 2022 年全球交通部門氫氣消費(fèi)地區(qū)分布 137
圖3-21 2000 年以來部分國家和地區(qū)氫能戰(zhàn)略與計(jì)劃 138
圖3-22 美國能源部H2@Scale 計(jì)劃將氫能作為能量載體的愿景 140
圖3-23 美國《氫能計(jì)劃發(fā)展規(guī)劃（2020—2030 年）》關(guān)鍵技術(shù)選項(xiàng) 140
圖3-24 美國氫能攻關(guān)計(jì)劃目標(biāo)（“三個(gè)一”） 141
圖3-25 美國《國家清潔氫能戰(zhàn)略和路線圖（草案）》 141
圖3-26 HESC 項(xiàng)目供應(yīng)鏈?zhǔn)疽鈭D 154
圖3-27 我國氫氣生產(chǎn)與消費(fèi)- 氫流圖（2022 年） 166
圖3-28 我國氫氣產(chǎn)量組成情況 167
圖3-29 我國氫氣供應(yīng)結(jié)構(gòu)預(yù)測 168
圖3-30 我國可再生氫成本預(yù)測 169
圖3-31 我國氫氣需求組成情況 170
圖3-32 2015—2022 年我國燃料電池汽車數(shù)量 171
圖3-33 2015—2022 年我國加氫站數(shù)量 172
圖3-34 煤氣化結(jié)合碳捕集技術(shù)制氫工藝流程 175
圖3-35 SMR 結(jié)合碳捕集技術(shù)制氫工藝流程 176
圖3-36 ATR 結(jié)合碳捕集技術(shù)制氫工藝流程 176
圖3-37 不同類型電解槽對比 177
圖3-38 Monolith 甲烷等離子體裂解工藝示意圖 182
圖3-39 太陽能光解水制氫示意圖 182
圖3-40 天然氫生成、消耗及開采示意圖 183
圖3-41 生物質(zhì)制氫方法示意圖 184
圖3-42 核能制氫原理示意圖（熱化學(xué)循環(huán)和高溫蒸汽電解） 185
圖3-43 相變遷移驅(qū)動(dòng)的海水直接電解制氫原理示意圖 186
圖3-44 我國制氫技術(shù)成本對比 188
圖3-45 我國制氫技術(shù)溫室氣體排放對比 189
圖3-46 大型液氫球型儲(chǔ)罐 191
圖3-47 液氫運(yùn)輸船 192
圖3-48 罐式集裝箱 193
圖3-49 有機(jī)液體儲(chǔ)氫示意圖（以甲苯為例） 194
圖3-50 氨/ 甲醇儲(chǔ)運(yùn)有關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)示意圖 195
圖3-51 地質(zhì)儲(chǔ)氫示意圖 197
圖3-52 儲(chǔ)氫技術(shù)路線對比 199
圖3-53 氫氣長管拖車 200
圖3-54 液氫運(yùn)輸船 201
圖3-55 輸氫技術(shù)路線對比 202
圖3-56 氫能在行業(yè)脫碳路徑中的角色 203
圖3-57 氫燃料電池技術(shù)體系 204
圖3-58 氫內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)示意圖 205
圖3-59 氫燃?xì)廨啓C(jī)示意圖 205
圖3-60 氫能全球?qū)＠�申請趨�? 207
圖3-61 氫能領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)策源地 209
圖3-62 氫能領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)來源分布趨勢 209
圖3-63 氫能領(lǐng)域全球前10 位領(lǐng)先專利申請人 210
圖3-64 氫能領(lǐng)域全球活躍專利申請人（2016—2020 年） 211
圖3-65 氫能領(lǐng)域全球?qū)＠�技術(shù)構(gòu)成 213
圖3-66 中國氫能專利申請趨勢 214
圖3-67 按申請人國別統(tǒng)計(jì)的中國氫能領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)策源地前10 名 216
圖3-68 中國氫能專利技術(shù)來源省份前10 名 216
圖3-69 中國氫能領(lǐng)域領(lǐng)先專利申請人前10 名 217
圖3-70 中國氫能領(lǐng)域前兩名領(lǐng)先申請人專利申請時(shí)間趨勢 218
圖3-71 氫能領(lǐng)域全球活躍專利申請人（2016—2020 年） 220
圖3-72 中國氫能領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)構(gòu)成 221
圖3-73 中國制氫領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)構(gòu)成 221
圖3-74 中國儲(chǔ)氫領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)構(gòu)成 222
圖3-75 中國運(yùn)氫及加氫領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)構(gòu)成 222
圖3-76 氫能領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表情況（1990—2022 年） 223
圖3-77 制氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的國家 224
圖3-78 儲(chǔ)運(yùn)氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的國家 224
圖3-79 用氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的國家 225
圖3-80 制氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的研究機(jī)構(gòu) 225
圖3-81 儲(chǔ)運(yùn)氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的研究機(jī)構(gòu) 226
圖3-82 用氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的研究機(jī)構(gòu) 226
圖3-83 制氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的期刊 227
圖3-84 儲(chǔ)運(yùn)氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的期刊 227
圖3-85 用氫領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的期刊 228
圖3-86 制氫領(lǐng)域高被引及熱點(diǎn)論文關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化圖 229
圖3-87 儲(chǔ)運(yùn)氫領(lǐng)域高被引及熱點(diǎn)論文關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化圖 230
圖3-88 用氫領(lǐng)域高被引及熱點(diǎn)論文關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化圖 231
圖3-89 國內(nèi)氫能領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間趨勢（1990—2022 年） 232
圖3-90 國內(nèi)氫能領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的研究機(jī)構(gòu) 233
圖3-91 國內(nèi)氫能領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 的期刊 233
圖3-92 國內(nèi)氫能領(lǐng)域文獻(xiàn)主要主題詞分布 234
圖3-93 國內(nèi)氫能領(lǐng)域文獻(xiàn)研究層次分布 234
圖3-94 IEA 各情景下全球能源和氣候模型最終能源消費(fèi)總量 237
圖3-95 IEA 各情景下全球能源和氣候模型低碳清潔氫生產(chǎn)路徑 237
圖3-96 IEA 全球能源和氣候模型氫能生產(chǎn)結(jié)構(gòu)預(yù)測 238
圖3-97 2050 年氫能在全球能源總需求中占比的預(yù)測 239
圖3-98 碳中和情景下中國氫氣需求量預(yù)測 239
圖3-99 制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫技術(shù)就緒水平 241
圖3-100 氫能終端應(yīng)用技術(shù)就緒水平 242
圖3-101 我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo) 243
圖3-102 我國氫能技術(shù)發(fā)展路線圖 244
圖4-1 中國智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系 252
圖4-2 世界電網(wǎng)發(fā)展簡史 255
圖4-3 世界電網(wǎng)的三代演變 256
圖4-4 全球及主要地區(qū)電力消費(fèi)數(shù)據(jù) 256
圖4-5 全球發(fā)電結(jié)構(gòu) 257
圖4-6 2016—2021 年美國和歐洲電網(wǎng)投資額 258
圖4-7 NIST 智能電網(wǎng)概念模型 259
圖4-8 歐洲智能電網(wǎng)概念模型 261
圖4-9 日本智能電網(wǎng)概念圖 261
圖4-10 McKinsey 公司對2050 年全球發(fā)電情況的預(yù)測 262
圖4-11 IAEA 對能源消費(fèi)量及用電量的預(yù)測 263
圖4-12 中國智能電網(wǎng)發(fā)展歷程 264
圖4-13 中國智能電網(wǎng)的發(fā)展階段 265
圖4-14 全國電力裝機(jī)結(jié)構(gòu) 266
圖4-15 全國發(fā)電結(jié)構(gòu) 267
圖4-16 全國發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù) 268
圖4-17 全國供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗 269
圖4-18 全國單位發(fā)電量和單位火電發(fā)電量二氧化碳排放 270
圖4-19 全國線路損失率 271
圖4-20 全國電源和電網(wǎng)基本投資 271
圖4-21 直流特高壓和交流特高壓架構(gòu) 273
圖4-22 國家電網(wǎng)特高壓累計(jì)線路長度 273
圖4-23 國家電網(wǎng)特高壓累計(jì)輸送電量 274
圖4-24 國家電網(wǎng)特高壓累計(jì)變電（換流）容量 274
圖4-25 全社會(huì)用電量 281
圖4-26 智能電表結(jié)構(gòu)示意圖 282
圖4-27 國家電網(wǎng)智能電表招標(biāo)數(shù)量 282
圖4-28 全國電動(dòng)汽車充電樁保有量 283
圖4-29 全國電力市場交易電量 284
圖4-30 各省級(jí)電網(wǎng)燃煤基準(zhǔn)電價(jià) 286
圖4-31 2020 年中國電力流向圖 289
圖4-32 2020 年遼寧電力流向圖 290
圖4-33 2020 年遼寧、江蘇、山東及廣東終端電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖 291
圖4-34 2020年遼寧、江蘇、山東及廣東行業(yè)電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)與增加值結(jié)構(gòu) 292
圖4-35 2022 年全球及部分地區(qū)電力消費(fèi)數(shù)據(jù)樹狀塊圖 293
圖4-36 中國科學(xué)院報(bào)告對2020—2060 年中國發(fā)電結(jié)構(gòu)的預(yù)測 293
圖4-37 中國科學(xué)院報(bào)告對2020—2060 年中國電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)的預(yù)測 294
圖4-38 中國工程院報(bào)告對2020—2060 年中國發(fā)電結(jié)構(gòu)的預(yù)測 294
圖4-39 中國工程院報(bào)告對2020—2060 年中國電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)的預(yù)測 295
圖4-40 智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈 297
圖4-41 智能電網(wǎng)架構(gòu) 298
圖4-42 燃煤發(fā)電廠外觀 299
圖4-43 風(fēng)力發(fā)電場景 299
圖4-44 輸電鐵塔及線纜 300
圖4-45 智能配電柜 301
圖4-46 電動(dòng)汽車充電場景 301
圖4-47 儲(chǔ)能系統(tǒng)集裝箱 302
圖4-48 電力調(diào)度駕駛艙 304
圖4-49 群集嵌套層次關(guān)系 304
圖4-50 智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu) 306
圖4-51 青海塔拉灘光伏發(fā)電站 310
圖4-52 國內(nèi)首臺(tái)13.6 兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組 312
圖4-53 結(jié)合氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的多模型組合預(yù)測方案架構(gòu) 315
圖4-54 準(zhǔn)東—華東（皖南）±1100 千伏特高壓直流輸電鐵塔 317
圖4-55 張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖 319
圖4-56 國內(nèi)首條35 千伏公里級(jí)高溫超導(dǎo)電纜終端 320
圖4-57 智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 321
圖4-58 劇村變電站智慧充電區(qū) 322
圖4-59 微電網(wǎng)場景 325
圖4-60 華中源網(wǎng)荷儲(chǔ)電動(dòng)汽車調(diào)度畫面 327
圖4-61 烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站示范項(xiàng)目駕駛艙 331
圖4-62 未來高級(jí)量測場景示意圖 333
圖4-63 智能電網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＠�申請趨�? 338
圖4-64 智能電網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)策源地 339
圖4-65 智能電網(wǎng)領(lǐng)域全球領(lǐng)先專利申請人前10 位 339
圖4-66 智能電網(wǎng)領(lǐng)域全球?qū)＠�技術(shù)構(gòu)成（技術(shù)一級(jí)） 341
圖4-67 國內(nèi)新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)＠�申請趨�? 342
圖4-68 國內(nèi)新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)策源地 342
圖4-69 國內(nèi)新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域領(lǐng)先專利申請人前8 位 343
圖4-70 國內(nèi)新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)＠�技術(shù)構(gòu)成（技術(shù)一級(jí)） 344
圖4-71 智能電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)文量隨時(shí)間變化趨勢 345
圖4-72 智能電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)文量國家前20 名 346
圖4-73 智能電網(wǎng)領(lǐng)域國家間合作網(wǎng)絡(luò)圖 346
圖4-74 智能電網(wǎng)領(lǐng)域研究方向前10 名 347
圖4-75 智能電網(wǎng)領(lǐng)域高被引論文關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化圖 348
圖4-76 中文知網(wǎng)智能電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)文量隨時(shí)間變化趨勢 349
圖4-77 中文知網(wǎng)智能電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)文主要主題分布 349
圖4-78 中文知網(wǎng)智能電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)文機(jī)構(gòu)分布 350
圖4-79 中文知網(wǎng)新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)文量隨時(shí)間變化趨勢 350
圖4-80 中文知網(wǎng)新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)文主要主題分布 351
圖4-81 中文知網(wǎng)新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)文機(jī)構(gòu)分布 351
圖4-82 智能電網(wǎng)遠(yuǎn)景展望 353
圖4-83 智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展路線圖 353
表2-1　典型儲(chǔ)能技術(shù)及其技術(shù)參數(shù) 6
表2-2　2021 年至今我國開工的部分抽水蓄能項(xiàng)目 21
表2-3　我國儲(chǔ)能政策發(fā)展歷程 26
表2-4　《 關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》中儲(chǔ)能相關(guān)描述 27
表2-5　《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》中儲(chǔ)能相關(guān)描述 27
表2-6　各省（區(qū)、市）“十四五”風(fēng)光及儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)劃 30
表2-7　各�。▍^(qū)、市）新能源配儲(chǔ)裝機(jī)要求 31
表2-8　 2020 年度新增備案本科“儲(chǔ)能科學(xué)與工程”專業(yè)高校名單 35
表2-9　三種儲(chǔ)能鋰電池參數(shù)與特點(diǎn)對比 77
表2-10　鋰離子電池正極材料技術(shù)指標(biāo) 79
表2-11　鋰離子電池負(fù)極材料技術(shù)指標(biāo) 80
表2-12　磷酸鐵鋰、三元鋰電池回收相關(guān)特性對比 82
表2-13　典型鈉離子電池正極材料體系的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 92
表2-14　典型金屬- 空氣電池的性能比較 94
表2-15　儲(chǔ)熱技術(shù)一覽表 100
表2-16　儲(chǔ)熱技術(shù)特點(diǎn)及性能對比 105
表2-17　氫、甲醇、氨作為儲(chǔ)能載體的性能參數(shù)對比 108
表3-1　美國氫能政策歷程 139
表3-2　 美國《國家清潔氫能戰(zhàn)略和路線圖（草案）》關(guān)鍵項(xiàng)目目標(biāo)（2022—2036 年） 142
表3-3　 美國《國家清潔氫能戰(zhàn)略和路線圖（草案）》近中長期行動(dòng)時(shí)間表 143
表3-4　全球鹽穴儲(chǔ)氫運(yùn)行項(xiàng)目 145
表3-5　“Fit for 55”一攬子計(jì)劃中氫能相關(guān)政策條目 146
表3-6　歐洲氫能戰(zhàn)略的三個(gè)階段 147
表3-7　日本氫能基本戰(zhàn)略情景簡表 150
表3-8　 日本《2050 碳中和綠色增長戰(zhàn)略》中的發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù) 151
表3-9　 日本《第六版能源基本計(jì)劃》與上一版本對2030 年能源結(jié)構(gòu)展望的對比 152
表3-10　2020 年以來我國氫能產(chǎn)業(yè)政策匯總 155
表3-11　《 關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》涉及氫能的內(nèi)容 160
表3-12　《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》涉及氫能的內(nèi)容 160
表3-13　《 氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》提及的目標(biāo) 162
表3-14　我國各省份氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo) 164
表3-15　電解水制氫技術(shù)對比 179
表3-16　工業(yè)副產(chǎn)氫回收與純化技術(shù)對比 181
表3-17　高壓儲(chǔ)氫容器類型對比 190
表3-18　有機(jī)儲(chǔ)氫材料性能對比 193
表3-19　典型固態(tài)儲(chǔ)氫材料及其性能 195
表3-20　全球地下儲(chǔ)氫項(xiàng)目概況 197
表3-21　氫能技術(shù)就緒水平 240
表4-1　世界相關(guān)機(jī)構(gòu)對智能電網(wǎng)的定義 248
表4-2　傳統(tǒng)電網(wǎng)與智能電網(wǎng)的特征對比 249
表4-3　智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系 251
表4-4　中國智能電網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)政策文件 254
表4-5　NIST 智能電網(wǎng)概念模型7 個(gè)域的特性 259
表4-6　全國在建、在運(yùn)特高壓工程 275
表4-7　各省級(jí)電網(wǎng)煤電容量電價(jià)（2024—2025 年） 285
表4-8　遼寧電網(wǎng)銷售電價(jià)表 288
表4-9　遼寧電網(wǎng)輸配電價(jià)表 288
表4-10　 DICP-RCLCS 對2020—2060 年中國發(fā)電結(jié)構(gòu)的預(yù)測 295
表4-11　 DICP-RCLCS 對2020—2060 年中國電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)的預(yù)測 296
表4-12　智能電網(wǎng)一級(jí)、二級(jí)聚類主題對照表 340
表4-13　新型電力系統(tǒng)一級(jí)、二級(jí)聚類主題對照表 343
附表　2022 年我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)國家政策 372