能源4.0-产业能源互联网重塑中国经济结构

**章 能源的历史沿革 / 1
**节 工业1.0和工业2.0：从煤炭到石油 / 2
一、工业1.0：煤炭与蒸汽机 / 2
二、工业2.0：石油与内燃机 / 3
第二节 工业3.0：互联网与可再生能源大融合 / 4
一、第三次工业革命：新经济模式改变世界 / 4
二、制造业数字化革命与3D打印 / 5
第三节 工业4.0：互联网与能源协同化 / 11
一、工业4.0：德国国家战略 / 12
二、一个网络、两大主题、三项集成 / 14
三、智慧工厂与机器人 / 16
第二章 重塑世界经济结构：从工业4.0到能源4.0 / 28
**节 能源是工业革命的基础 / 29
一、工业革命的动力来源 / 29
二、能源4.0的模式和超越 / 31
第二节 互联网是能源4.0的基础 / 32
一、产业能源互联网颠覆了传统电网供电模式 / 33
二、能源4.0的五大特征 / 34
第三节 能源4.0和产业能源互联网革命 / 36
一、改革：打破原有平衡，建立新的平衡 / 37
二、能源4.0：建立产业能源新平衡 / 39
第四节 工业4.0引发全球格局调整 / 42
一、美日工业4.0较量：工业互联网和人工智能 / 42
二、德日工业4.0比较：从历史到今天 / 48
三、中国工业4.0战略：“中国制造2025” / 55
第三章 能源理论体系 / 61
**节 能源研究与社会变革 / 62
一、科学家成长记：梦想照进现实 / 62
二、永不停歇的追梦人：数十年如一日的研究历程 / 64
三、一脉相承理论体系：从非并网风电到能源4.0 / 68
第二节 我国能源现状和思考 / 73
一、全球风电发展的指数时代 / 73
二、中国风电快速发展背后隐藏危机 / 77
三、中国弃风限电现象的理性思考 / 89
第三节 当前困境和阻碍 / 94
一、能源结构和电网构造对煤的过度依赖 / 94
二、新能源发展对电网、经济和环境的负效益 / 97
三、产业层次对产业发展的路径依赖 / 99
第四章 能源4.0的智慧体现 / 101
**节 认知诞生理论 / 102
一、构想：风能资源开发苏北滩涂 / 102
二、理论：走向世界的非并网风电系统 / 104
三、应用：非并网理论与海上风能开发 / 108
四、非并网风电在中国 / 111
五、非并网风电在美国 / 117
六、非并网风电在非洲 / 120
第二节 逻辑产生智慧 / 123
一、新理念催生新科技：智能供电系统特性 / 123
二、新科技催生新成果：智能供电系统开发 / 125
第三节 协同演化多元化 / 127
一、能源4.0的非并网多能源协同供电系统 / 127
二、能源4.0的智慧能源体系 / 128
第五章 能源平衡与构建高效零边际成本社会 / 132
**节 传统电网适应能力遇到严重挑战 / 133
一、一个挑战：电网调峰能力严重不足 / 133
二、一个思路：开发大规模蓄能技术装备 / 136
第二节 高耗能产业浴火重生，用户侧管理成为新型蓄电池 / 137
一、华丽转身、用户侧管理：高耗能产业成为电网的大型
调峰电站 / 137
二、战略意义：高耗能产业功能升级推动供应侧改革 / 140
第三节 新型智能产业调峰与零边际成本时代的到来 / 147
一、能源4.0的“三个颠覆、两个重塑” / 147
二、产业能源互联网与零边际成本社会 / 149
三、创新要有文化基础，要形成学派 / 152
第六章 能源4.0时代，开放型经济放飞新梦想 / 155
**节 突破美日TPP、TTIP、TISA全面竞争和扼制的利器 / 156
一、“修昔底德陷阱”下的中美关系 / 156
二、中美“*惠国待遇”的十年较量 / 158
三、WTO框架下的中国国际化进程 / 161
四、加入WTO的成功要素：中美关系微妙变化 / 164
五、重返亚太：美国二次全球化的序幕 / 167
六、TPP、TTIP、TISA：对中国的连续扼制和制衡 / 168
七、中国对策：“一带一路”外部突破、练好内功，实现全球
价值链再分工 / 171
八、“一带一路”战略：中国已成净投资国，外部战略框架
必须重构 / 175
九、能源4.0战略：中国练好内功的关键 / 177
第二节 新35年改革构建开放型经济新机制 / 178
一、“大包干”星火燎原的启示 / 179
二、全面深化改革急需战略突破口 / 181
三、两个弊端转化为比较优势 / 183
四、能源4.0与工业4.0的协同、协调关系 / 185
五、能源4.0水滴石穿的作用 / 188
第三节 能源4.0，“一带一路”的路条和护身符 / 192
一、“一带一路”构建长效合作机制 / 193
二、“一带一路”的风险要素和风险规避 / 194
三、“一带一路”的能源互联互通战略和机制 / 195
四、“一带一路”背景下的产业能源互联网 / 199
第四节 能源4.0时代，雾霾将自生自灭 / 201
一、雾霾产生于中国能源现状 / 202
二、美国新能源：页岩气革命 / 203
三、能源4.0时代的雾霾将自生自灭 / 204
第七章 中国能源4.0塑造全球产业、能源新格局 / 206
**节 智能供电大型铝电池零边际成本调峰电站 / 207
一、智能供电大型铝电池零边际成本调峰电站的新理念 / 207
二、经济效益、社会效益、环境效益三位一体 / 219
三、从实验室到产业化，从中国到世界 / 222
第二节 氯碱工业实现电网零边际成本调峰 / 225
一、氯碱工业零成本调峰原理和机制 / 225
二、真理易被勇于实践者所掌握 / 232
第三节 风生水起：海水淡化零边际成本与零排放 / 236
一、淡水危机困扰全球 / 236
二、取之不尽 用之不竭=风生水起 / 241
三、政府对新能源海水淡化的垂青和支持 / 256
四、非并网风能海水淡化一体化成套装备的实现和人类梦想 / 263
第四节 新能源汽车系统与零电费 / 268
一、零边际成本的高效智能供电制氢系统 / 269
二、新能源汽车与中国沿海氢能高速公路 / 277
三、新能源汽车将迎来零电费时代 / 290
第五节 绿色冶金清洁化 / 292
一、快速增长的产业与日益严重的污染 / 292
二、新思维推动产业绿色化、清洁化转型 / 295
第六节 城市污泥取暖制冷与污水回用 / 301
一、全球污泥、污水治理形势与趋势 / 301
二、湿式空气氧化法污泥处理工艺 / 308
三、污泥、污水和新能源智能一体化利用新系统 / 312
第七节 新能源嫁接传统能源与温室气体“零”排放 / 317
一、新能源 煤化工=绿色加工材料产业 / 317
二、开辟一条非石油的烯烃产业路线 / 336
第八节 城市牧场、城市粮仓与农业生物大革命 / 341
一、有机农业引领生态地球的重要基础：微生物工程 / 341
二、城镇化、人口增长与粮食安全 / 344
三、SCP，人类蛋白质的新来源 / 346
四、城市牧场、城市粮仓：新理念推动农业工业化大革命 / 353
后 记 / 361