正版新书]新能源与第四次产业革命邓彤9787513657921

部分能源、环境与产业革命

1能源与产业革命

1.1能源转型是产业革命的动力

1.1.1能源转型的定义、分期及标志

1.1.2产业革命的定义、特征及分期

1.1.3能源转型是产业革命的动力

1.2能源与经济发展

1.2.1能源消费与经济发展作用机理

1.2.2能源转型与国际经济关系

1.2.3能源价格与经济发展

1.2.4中国经济发展和能源消耗的特点

1.3能源更替与人类生活需求

1.3.1人类能源发展阶段回溯

1.3.2产业革命依次满足不断升级的人类需求

1.3.3现阶段能源结构存在诸多问题

2能源与环境

2.1CO2、植物发展与气候变化

2.1.1CO2在大气圈、生物圈的转化

2.1.2CO2与温室效应

2.1.3CO2浓度与地球植物的发展

2.1.4从地球历史的角度看今天的气候变化

2.2人类或有能力调节大气圈、生物圈的碳平衡

2.2.1岩石圈、生物圈、大气圈的碳总量及循环模式

2.2.2人类必须在地球碳循环的过程中找到一个新的平衡点

2.2.3重视化石能源的清洁使用，赢得绿色能源发展的时间与空间

2.2.4人类有能力调控大气中的碳平衡并不断优化人类生存环境

2.3生物质能源主导人类能源需求

2.3.1生物工程与大气碳含量的增加决定了生物质能源必将替代化石能源

2.3.2光合速率与最佳CO2含量

2.3.3绿色地球与人类生存环境的根本改善

2.4只要太阳依然存在，地球能源就永不枯竭

2.4.1太阳与地球的太阳能

2.4.2光合作用是收集、储存、应用太阳能的最佳途径

2.4.3化石能源是地球历史上太阳能的储备

第2部分化石能源的保障能力及经济寿命

3传统化石能源的保障能力评估

3.1传统化石能源完全满足中国能源过渡期的充分使用

3.1.1中国传统化石能源的资源储量及分布特征

3.1.2中国传统化石能源的可使用年限分析

3.2传统化石能源的开发现状及经济寿命分析

3.2.1煤炭开采技术相对成熟，油气开发技术要求越来越高

3.2.2传统化石能源的相对开采成本逐年升高

3.3传统化石能源的保障体系正面临挑战

3.3.1开发难度加大，供给能力偏弱

3.3.2以煤炭消费为主，环境压力加大

3.3.3人类化石能源规模化使用尚有空间与时间，是堵还是疏

3.3.4新能源快速崛起

4中国潜在化石能源的发展潜力评估

4.1非常规天然气快速发展

4.1.1非常规天然气资源的潜力可观

4.1.2非常规天然气的开采技术发展迅速

4.1.3产业政策不断完善，我国对非常规天然气的重视度显著提升

4.2煤炭地下气化的前景良好

4.2.1煤炭地下气化原理

4.2.2国内外产业研究进展

4.2.3煤炭地下气化能效及经济性

4.2.4煤炭地下气化市场前景

4.3新型煤化工技术发展对煤炭应用的优化

4.3.1新型煤化工发展历程

4.3.2新型煤化工产业现状

4.3.3新型煤化工发展趋势

4.4油页岩等潜在资源的开发和应用

4.4.1潜在资源产业现状

4.4.2潜在资源发展趋势

第3部分碳环境推动下的生物质能源

5能源植物

5.1生物质能源的成分

5.2能源植物的分类

5.2.1生产燃料乙醇的能源植物

5.2.2生产燃料油的能源植物

5.2.3木质纤维素能源植物

5.2.4水生藻类生物质能源

5.3生物质能源的特点

5.4决定生物质能源未来的关键——CO2、阳光和降水

5.4.1CO2

5.4.2阳光

5.4.3降水

5.4.4一个新的适宜植物生长的环境正在形成

6生物工程技术发展对生物质能源应用的关键作用

6.1基因工程技术发展与光合作用效率的提高

6.1.1通过改变C3与C4植物的基因提高光合作用效率

6.1.2通过延缓叶片衰老提高光合作用效率

6.1.3通过提高氮同化效率提高光合作用效率

6.1.4通过修饰植株株型提高光合作用效率

6.1.5通过提高水分利用率提高光合作用效率

6.2转基因生物质能源原料的改良与发展

6.2.1转基因技术对淀粉和糖类作物的改良

6.2.2转基因技术对纤维素类植物的改良

6.2.3转基因技术对油脂类能源植物的改良

6.2.4转基因技术对藻类能源植物的改良

6.3生物工程技术领域的研发与投资

6.3.1国际重要战略与政策规划

6.3.2国际重大科技进展与趋势

6.3.3对我国的启示与发展建议

7未来50~100年生物质资源分布情景分析

7.1碳环境的改善与碳平衡的过程分析

7.2生物工程及生物总量的培育与成长过程

7.3新型气候与碳环境下植物光合作用效率与生长速度评估

7.3.1现有环境条件下的再生能力评估

7.3.2CO2增加一倍时，在上述基础上的生物质的增长规模

7.3.3在新的碳环境下现有沙漠与戈壁的绿化前景及再生能力

7.3.4未来生物质可再生能力评估

7.4新型气候与碳环境下生物质生长的空间与规模

7.4.1现有森林可利用生物质经济评价

7.4.2芒属植物替代草原经济规模

7.4.3部分草原升级为森林的经济规模

7.4.4灌木升级为乔木的经济规模

7.4.5森林换代与林木品种升级的经济规模

8生物质能源应用技术现状与应用工程示范

8.1生物质液化技术——液体燃料

8.1.1燃料乙醇

8.1.2生物柴油

8.1.3生物质热解油

8.1.4巴西的生物质液体燃料产业

8.2生物质制沼气

8.2.1欧洲沼气工程技术现状

8.2.2我国沼气工程技术现状

8.2.3持续高速发展的德国沼气工业

8.3生物质发电

8.3.1全球生物质发电产业进展

8.3.2生物质发电技术现状及示范工程

8.3.3我国燃煤耦合生物质发电技术应用情况

8.4生物质固化成型——颗粒燃料

8.5生物质气化

9其他可再生能源与清洁能源是新能源结构体系的有益补充

9.1太阳能利用现状及前景分析

9.1.1太阳能利用的主要影响因素

9.1.2太阳能应用前景分析

9.2风能利用现状及前景分析

9.2.1风能利用的主要影响因素

9.2.2风能利用前景分析

9.3地热能利用现状及前景分析

9.3.1地热能利用的主要影响因素

9.3.2地热能应用前景分析

9.4海洋能利用现状及前景分析

9.4.1海洋能利用的主要影响因素

9.4.2海洋能应用前景分析

9.5核能利用现状及前景分析

9.5.1核能利用的主要影响因素

9.5.2核能应用前景分析

9.6氢能利用现状及前景分析

9.6.1氢能利用的主要影响因素

9.6.2氢能应用前景分析

102019年启示录

10.1CO2排放量再创新高，减排措施远水不解近渴

10.2多地突破高温纪录，全球变暖不断加速

10.3冰盖崩塌加速，海平面上升不可逆转

10.4全球绿地面积快速增加，森林覆盖面积增长

10.5高纬度地区湿度增加，年降雨量成倍增长

10.6沙漠面积快速退化，生物多样性再创生机

10.7粮食产量再创纪录，全球潜在可耕种面积不断增加

10.8生物燃料产量进一步增长，生产成本不断降低

10.9植物生长速度明显加快，吸碳及储碳功能不断增加

第4部分新能源应用与发展的技术保障

11储能技术在新能源领域大有可为

11.1储能技术是分布式能源体系建立的关键

11.2储能技术应用现状及进展

11.2.1机械类储能

11.2.2电气类储能

11.2.3电化学类储能

11.2.4热储能

11.2.5化学类储能

11.3不同储能技术适用性比较

11.4储能技术前景展望

12分布式能源系统已经萌芽

12.1分布式能源发展现状

12.1.1分布式能源供应在发达国家迅猛发展

12.1.2我国分布式能源发展滞后

12.2分布式能源对储能的要求

12.2.1并网运行的一般要求

12.2.2独立运行的一般要求

12.2.3特殊要求

12.3分布式能源发展趋势展望

13互联网与去中心化的能源格局

13.1互联网的发展阶段分析及趋势展望

13.1.1发展阶段分析

13.1.2趋势展望

13.2区块链技术的应用

13.2.1区块链技术发展现状及未来展望

13.2.2区块链技术在能源格局中的应用

13.2.3区块链在能源方面的应用处于初级阶段

13.3一个新的多元化能源保障系统的建立

13.3.1可再生能源比重正在不断提高

13.3.2能源区块链技术已经在快速发展

13.3.3新的能源保障系统正在形成

第5部分生物质能源将全面推动第四次产业革命

14生物质将全面破解能源困境

14.1化石能源继续利用的瓶颈

14.2可再生能源的局限性

14.2.1太阳能

14.2.2风能

14.2.3潮汐能

14.2.4地热能

14.3生物质能源替代化石能源的必然性

14.3.1生物质能具有禀赋优势

14.3.2生物质的增长潜力极大

14.3.3生物质能源将全面破解能源困境

14.4生物质及其能源体系将全面推动第四次产业革命

15农业革命与社会财富的再分配

15.1基因工程推动下的生物质能源

15.1.1转基因作物已经带来农业产品的20年快速增长

15.1.2生物质能源是基因工程未来发展的主要领域

15.1.3气候变暖，CO2和水分增加，生物质能源体量增加巨大

15.1.4未来十年全球生物质能源产量将翻番

15.2生物质能源产业化即将来临

15.2.1快速发展中的能源农业

15.2.2生物质能源种植园

15.2.3新技术与规模化为生物质能源产业带来了契机

15.3向沙漠进军

15.3.1沙漠气候的改善与灌溉技术的普及

15.3.2沙漠生物品种的研发与普及

15.3.3沙漠生物质能源的经济性与商业推广

15.3.4生物质能源在沙漠领域的无限前景

15.4农业重新回归大经济产业地位

15.4.1高科技指导下的新型农业

15.4.2规模化与自动化

15.4.3现代农业、循环经济推动生物质能产业发展

15.4.4优选社会财富的生产者和拥有者

16水利与灌溉工程将成为优选的基础产业

16.1重新定义水利与灌溉工程

16.2转基因产品与碳环境的改善将使水利工程获得巨大的经济效益

16.2.1生物技术将使相同耗水量下的生物质生产量成倍提高

16.2.2近30年来碳增长已使陆地植物增长迅速

16.3新型节水灌溉技术对单位水资源应用效率与经济性的影响

16.3.1现代节水灌溉技术与传统渠灌应用效率比较

16.3.2现代节水灌溉技术与传统渠灌技术经济性比较

16.4水利工程将成为优选的基础产业

16.4.1水利工程将由目前的公益行为转化为盈利性的商业工程

16.4.2水力与灌溉工程建设将成为优选的基础产业

17新能源与新型工业体系的建立

17.1能源体系的变革

17.1.1电力供应与保障体系

17.1.2生物燃料替代化石燃料

17.1.3能源技术的变革

17.2化工与原材料

17.3生物质建筑材料与应用

17.3.1木质建筑材料

17.3.2竹藤建筑材料

17.3.3秸秆建筑材料

17.4新的工业体系的建立

17.5逆城市化与就业变革

17.5.1逆城市化

17.5.2就业变革

18中国将全面引领第四次产业革命

18.1生物质能源产业将在中国快速发展

18.1.1中国是碳排放总量优选和绿化面积增长最快的国家

18.1.2丰富有效的土地资源为生物质能源产业发展提供了物质基础

18.1.3巨大的农业人口红利与就地产业化

18.1.4现有产业布局有利于生物质能源产业的发展

18.1.5生物质能源技术需要政策大力倾斜

18.2互联网等新技术体系将全面推动生物质能源产业的发展

18.2.1人工智能

18.2.2新一代通信技术

18.2.3量子通信

18.2.4能源替代

18.3巨大的产业与市场优势

18.3.1巨大的市场与阶梯化发展

18.3.2中国是当今世界上内生创新活力优选的国家

18.3.3中国具备发达国家没有的发展新能源的市场优势

18.3.4中国具备走向新能源创新的低成本优势

18.4中国将全面引领第四次产业革命

18.4.1第四次产业革命迫在眉睫

18.4.2中国是第四次产业革命条件最充分的经济体

18.4.3中国将全面引领第四次产业革命

邓彤，党员，不错经济师、注册安全工程师，中国人民大学工商管理学院工商管理专业硕士研究生。曾先后在山西省焦炭集团所属的益达化工股份有限公司、龙源（介休）园区焦化有限公司担任董事长兼党委书记，现任山西省焦炭集团党委委员、副总经理、总工程师。从事焦化及相关行业工作三十多年，专注于技术经济、信息技术及新能源技术研究等多个领域，在《煤化工》、《经济师》等学术刊物发表论文多篇，主持参与省部级科技项目若干。