本書(shū)是未來(lái)中國(guó)能源、環(huán)境、食品安全和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等重大挑戰(zhàn)的前瞻性、實(shí)證性、啟發(fā)性論著。這本著作中,用能源4.0的理論作為工業(yè)4.0的原動(dòng)力,引導(dǎo)未來(lái)中國(guó)完成城市化、工業(yè)化、城鄉(xiāng)現(xiàn)代勞動(dòng)保障體系進(jìn)程;實(shí)現(xiàn)途徑是以能源4.0產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)這一新系統(tǒng),突破人類工業(yè)革命以來(lái)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的禁痼,釋放(引爆)改革開(kāi)放特別是近年來(lái)一系列經(jīng)濟(jì)政策和科學(xué)技術(shù)成果積聚的生產(chǎn)力,推動(dòng)中國(guó)乃至世界經(jīng)濟(jì)走出低迷,開(kāi)始新一輪效率優(yōu)先、兼顧速度的新常態(tài)、新發(fā)展。本書(shū)可供政府部門(mén)、能源行業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)及金融行業(yè)的從業(yè)人員和高校相關(guān)的專業(yè)師生、研究人員參考。
能源4.0戰(zhàn)略的實(shí)施,將推動(dòng)一個(gè)高效、綠色、共享、可持續(xù)發(fā)展、零邊際成本、高效率時(shí)代的到來(lái)。
顧為東,博士、教授,南京大學(xué)首席研究員,江蘇省非并網(wǎng)風(fēng)能與高載能工程實(shí)驗(yàn)室主任,江蘇省宏觀經(jīng)濟(jì)研究院院長(zhǎng)。先后畢業(yè)于江蘇大學(xué)和南京農(nóng)業(yè)大學(xué),獲博士學(xué)位。
及時(shí)章 能源的歷史沿革 / 1
及時(shí)節(jié) 工業(yè)1.0和工業(yè)2.0:從煤炭到石油 / 2
一、工業(yè)1.0:煤炭與蒸汽機(jī) / 2
二、工業(yè)2.0:石油與內(nèi)燃機(jī) / 3
第二節(jié) 工業(yè)3.0:互聯(lián)網(wǎng)與可再生能源大融合 / 4
一、第三次工業(yè)革命:新經(jīng)濟(jì)模式改變世界 / 4
二、制造業(yè)數(shù)字化革命與3D打印 / 5
第三節(jié) 工業(yè)4.0:互聯(lián)網(wǎng)與能源協(xié)同化 / 11
一、工業(yè)4.0:德國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略 / 12
二、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)、兩大主題、三項(xiàng)集成 / 14
三、智慧工廠與機(jī)器人 / 16
第二章 重塑世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu):從工業(yè)4.0到能源4.0 / 28
及時(shí)節(jié) 能源是工業(yè)革命的基礎(chǔ) / 29
一、工業(yè)革命的動(dòng)力來(lái)源 / 29
二、能源4.0的模式和超越 / 31
第二節(jié) 互聯(lián)網(wǎng)是能源4.0的基礎(chǔ) / 32
一、產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)顛覆了傳統(tǒng)電網(wǎng)供電模式 / 33
二、能源4.0的五大特征 / 34
第三節(jié) 能源4.0和產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)革命 / 36
一、改革:打破原有平衡,建立新的平衡 / 37
二、能源4.0:建立產(chǎn)業(yè)能源新平衡 / 39
第四節(jié) 工業(yè)4.0引發(fā)全球格局調(diào)整 / 42
一、美日工業(yè)4.0較量:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能 / 42
二、德日工業(yè)4.0比較:從歷史到今天 / 48
三、中國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略:“中國(guó)制造2025” / 55
第三章 能源理論體系 / 61
及時(shí)節(jié) 能源研究與社會(huì)變革 / 62
一、科學(xué)家成長(zhǎng)記:夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí) / 62
二、永不停歇的追夢(mèng)人:數(shù)十年如一日的研究歷程 / 64
三、一脈相承理論體系:從非并網(wǎng)風(fēng)電到能源4.0 / 68
第二節(jié) 我國(guó)能源現(xiàn)狀和思考 / 73
一、全球風(fēng)電發(fā)展的指數(shù)時(shí)代 / 73
二、中國(guó)風(fēng)電快速發(fā)展背后隱藏危機(jī) / 77
三、中國(guó)棄風(fēng)限電現(xiàn)象的理性思考 / 89
第三節(jié) 當(dāng)前困境和阻礙 / 94
一、能源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)構(gòu)造對(duì)煤的過(guò)度依賴 / 94
二、新能源發(fā)展對(duì)電網(wǎng)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的負(fù)效益 / 97
三、產(chǎn)業(yè)層次對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路徑依賴 / 99
第四章 能源4.0的智慧體現(xiàn) / 101
及時(shí)節(jié) 認(rèn)知誕生理論 / 102
一、構(gòu)想:風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)蘇北灘涂 / 102
二、理論:走向世界的非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng) / 104
三、應(yīng)用:非并網(wǎng)理論與海上風(fēng)能開(kāi)發(fā) / 108
四、非并網(wǎng)風(fēng)電在中國(guó) / 111
五、非并網(wǎng)風(fēng)電在美國(guó) / 117
六、非并網(wǎng)風(fēng)電在非洲 / 120
第二節(jié) 邏輯產(chǎn)生智慧 / 123
一、新理念催生新科技:智能供電系統(tǒng)特性 / 123
二、新科技催生新成果:智能供電系統(tǒng)開(kāi)發(fā) / 125
第三節(jié) 協(xié)同演化多元化 / 127
一、能源4.0的非并網(wǎng)多能源協(xié)同供電系統(tǒng) / 127
二、能源4.0的智慧能源體系 / 128
第五章 能源平衡與構(gòu)建高效零邊際成本社會(huì) / 132
及時(shí)節(jié) 傳統(tǒng)電網(wǎng)適應(yīng)能力遇到嚴(yán)重挑戰(zhàn) / 133
一、一個(gè)挑戰(zhàn):電網(wǎng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足 / 133
二、一個(gè)思路:開(kāi)發(fā)大規(guī)模蓄能技術(shù)裝備 / 136
第二節(jié) 高耗能產(chǎn)業(yè)浴火重生,用戶側(cè)管理成為新型蓄電池 / 137
一、華麗轉(zhuǎn)身、用戶側(cè)管理:高耗能產(chǎn)業(yè)成為電網(wǎng)的大型
調(diào)峰電站 / 137
二、戰(zhàn)略意義:高耗能產(chǎn)業(yè)功能升級(jí)推動(dòng)供應(yīng)側(cè)改革 / 140
第三節(jié) 新型智能產(chǎn)業(yè)調(diào)峰與零邊際成本時(shí)代的到來(lái) / 147
一、能源4.0的“三個(gè)顛覆、兩個(gè)重塑” / 147
二、產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)與零邊際成本社會(huì) / 149
三、創(chuàng)新要有文化基礎(chǔ),要形成學(xué)派 / 152
第六章 能源4.0時(shí)代,開(kāi)放型經(jīng)濟(jì)放飛新夢(mèng)想 / 155
及時(shí)節(jié) 突破美日TPP、TTIP、TISA競(jìng)爭(zhēng)和扼制的利器 / 156
一、“修昔底德陷阱”下的中美關(guān)系 / 156
二、中美“最惠國(guó)待遇”的十年較量 / 158
三、WTO框架下的中國(guó)國(guó)際化進(jìn)程 / 161
四、加入WTO的成功要素:中美關(guān)系微妙變化 / 164
五、重返亞太:美國(guó)二次全球化的序幕 / 167
六、TPP、TTIP、TISA:對(duì)中國(guó)的連續(xù)扼制和制衡 / 168
七、中國(guó)對(duì)策:“一帶一路”外部突破、練好內(nèi)功,實(shí)現(xiàn)全球
價(jià)值鏈再分工 / 171
八、“一帶一路”戰(zhàn)略:中國(guó)已成凈投資國(guó),外部戰(zhàn)略框架
必須重構(gòu) / 175
九、能源4.0戰(zhàn)略:中國(guó)練好內(nèi)功的關(guān)鍵 / 177
第二節(jié) 新35年改革構(gòu)建開(kāi)放型經(jīng)濟(jì)新機(jī)制 / 178
一、“大包干”星火燎原的啟示 / 179
二、深化改革急需戰(zhàn)略突破口 / 181
三、兩個(gè)弊端轉(zhuǎn)化為比較優(yōu)勢(shì) / 183
四、能源4.0與工業(yè)4.0的協(xié)同、協(xié)調(diào)關(guān)系 / 185
五、能源4.0水滴石穿的作用 / 188
第三節(jié) 能源4.0,“一帶一路”的路條和護(hù)身符 / 192
一、“一帶一路”構(gòu)建長(zhǎng)效合作機(jī)制 / 193
二、“一帶一路”的風(fēng)險(xiǎn)要素和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避 / 194
三、“一帶一路”的能源互聯(lián)互通戰(zhàn)略和機(jī)制 / 195
四、“一帶一路”背景下的產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng) / 199
第四節(jié) 能源4.0時(shí)代,霧霾將自生自滅 / 201
一、霧霾產(chǎn)生于中國(guó)能源現(xiàn)狀 / 202
二、美國(guó)新能源:頁(yè)巖氣革命 / 203
三、能源4.0時(shí)代的霧霾將自生自滅 / 204
第七章 中國(guó)能源4.0塑造全球產(chǎn)業(yè)、能源新格局 / 206
及時(shí)節(jié) 智能供電大型鋁電池零邊際成本調(diào)峰電站 / 207
一、智能供電大型鋁電池零邊際成本調(diào)峰電站的新理念 / 207
二、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益三位一體 / 219
三、從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化,從中國(guó)到世界 / 222
第二節(jié) 氯堿工業(yè)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)零邊際成本調(diào)峰 / 225
一、氯堿工業(yè)零成本調(diào)峰原理和機(jī)制 / 225
二、真理易被勇于實(shí)踐者所掌握 / 232
第三節(jié) 風(fēng)生水起:海水淡化零邊際成本與零排放 / 236
一、淡水危機(jī)困擾全球 / 236
二、取之不盡 用之不竭=風(fēng)生水起 / 241
三、政府對(duì)新能源海水淡化的垂青和支持 / 256
四、非并網(wǎng)風(fēng)能海水淡化一體化成套裝備的實(shí)現(xiàn)和人類夢(mèng)想 / 263
第四節(jié) 新能源汽車系統(tǒng)與零電費(fèi) / 268
一、零邊際成本的高效智能供電制氫系統(tǒng) / 269
二、新能源汽車與中國(guó)沿海氫能高速公路 / 277
三、新能源汽車將迎來(lái)零電費(fèi)時(shí)代 / 290
第五節(jié) 綠色冶金清潔化 / 292
一、快速增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)與日益嚴(yán)重的污染 / 292
二、新思維推動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色化、清潔化轉(zhuǎn)型 / 295
第六節(jié) 城市污泥取暖制冷與污水回用 / 301
一、全球污泥、污水治理形勢(shì)與趨勢(shì) / 301
二、濕式空氣氧化法污泥處理工藝 / 308
三、污泥、污水和新能源智能一體化利用新系統(tǒng) / 312
第七節(jié) 新能源嫁接傳統(tǒng)能源與溫室氣體“零”排放 / 317
一、新能源 煤化工=綠色加工材料產(chǎn)業(yè) / 317
二、開(kāi)辟一條非石油的烯烴產(chǎn)業(yè)路線 / 336
第八節(jié) 城市牧場(chǎng)、城市糧倉(cāng)與農(nóng)業(yè)生物大革命 / 341
一、有機(jī)農(nóng)業(yè)引領(lǐng)生態(tài)地球的重要基礎(chǔ):微生物工程 / 341
二、城鎮(zhèn)化、人口增長(zhǎng)與糧食安全 / 344
三、SCP,人類蛋白質(zhì)的新來(lái)源 / 346
四、城市牧場(chǎng)、城市糧倉(cāng):新理念推動(dòng)農(nóng)業(yè)工業(yè)化大革命 / 353
后 記 / 361