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　　2024能源行業發展趨勢與技術創新分析報告DIIRCdocx

　　前言在全球經濟持續增長和環境壓力日益增大的背景下，能源行業正經歷著深刻的變革。隨著傳統能源的有限性和環境問題的凸顯，探索可持續、高效和清潔的能源解決方案已成為當務之急。能源需求的不斷攀升促使我們尋求更先進的技術以提高能源的生產、傳輸和利用效率。同時，氣候變化的嚴峻挑戰迫使各國加快能源轉型的步伐，減少對高碳排放能源的依賴。技術創新在能源領域的應用也取得了顯著進展，如新能源的開發與利用，包括太陽能、風能、水能等可再生能源的轉化技術不斷突破；儲能技術的發展為能源的穩定供應提供了保障；智能電網的建設提高了能源配送的可靠性和效率。因此，深入研究能源行業的發展趨勢和技術創新應用，對于保障能源安全、推動經濟可持續發展和應對全球氣候變化具有至關重要的意義。該報告主要介紹了研究背景、能源行業發展趨勢、能源行業技術創新應用、能源行業數字化轉型與創新建議。希望該報告能夠為能源企業今后的發展規劃提供一定的參考和借鑒意義。研究背景1.1相關政策1.2數據分析能源行業發展趨勢分析2.1能源行業概述2.2行業現狀及競爭表現2.3行業發展八大趨勢能源行業技術創新分析3.1部分能源企業相關圖譜3.2能源產業和數字技術場景應用3.3能源行業數字技術主要提供商分析能源行業數字化轉型與創新建議4.1能源行業數字技術創新面臨的機遇和挑戰4.2推動能源行業數字化轉型的策略能源行業技術創新分析3.1部分能源企業相關圖譜3.2能源產業和數字技術場景應用3.3能源行業數字技術主要提供商分析能源行業數字化轉型與創新建議4.1能源行業數字技術創新面臨的機遇和挑戰4.2推動能源行業數字化轉型的策略能源行業發展趨勢分析2.1能源行業概述2.2行業現狀及競爭表現2.3行業發展八大趨勢研究背景1.1相關政策1.2數據分析1研究背景：相關政策國家高度重視能源建設，不僅頒布一系列積極有效的政策，為能源發展保駕護航，而且堅定不移地加快建設能源強國的步伐。在新時代的浪潮中，積極推進能源數字化、智能化發展，以科技創新為驅動力，提升能源利用效率，優化能源結構，使能源產業向著更加高效、清潔、可持續的方向邁進，為經濟社會的繁榮發展注入強大動力。序號政策發布時間1《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》2016.092《能源生產和消費革命戰略（2016-2030）》2017.043《“十四五”能源領域科技創新規劃》2021.115《國家能源局關于加快推進能源數字化智能化發展的若干意見》2023.05《2024能源工作指導意見》來源：DIIRC自主研究及繪制6《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》2024.034《“十四五”現代能源體系規劃》2022.032024.0371研究背景：數據分析隨著“碳達峰”“碳中和”計劃提出，新能源產業如太陽能、風能、水能等正迅速崛起，發展效果顯著，緩解了傳統化石能源的使用壓力。同時，數字化技術的飛速發展也為能源產業帶來了前所未有的機遇，能源產業的創新與數字化轉型已成為當今能源領域的重要發展方向。IEA《世界能源投資2023》研究顯示，2023年清潔能源投資預計超過1.7萬億美元，同比增長超20%；化石能源投資約1.1萬億美元，同比下降8.3%。2015―2023年，全球清潔能源投資快速上漲，從落后化石能源18.94%轉而領先65.71%。2023年，化石能源消費同比下降0.6%，能源消費占比79.7%，首次跌破80%。依據中國石油集團經濟技術研究院預測，油氣仍是中長期能源供應主力，2040年在全球一次能源中比重仍將超過50%。數據來源：IEA，國家統計局能源行業技術創新分析3.1部分能源企業相關圖譜3.2能源產業和數字技術場景應用3.3能源行業數字技術主要提供商分析能源行業數字化轉型與創新建議4.1能源行業數字技術創新面臨的機遇和挑戰4.2推動能源行業數字化轉型的策略能源行業發展趨勢分析2.1能源行業概述2.2行業現狀及競爭表現2.3行業發展八大趨勢研究背景1.1相關政策1.2數據分析2能源行業發展趨勢分析：能源行業概述煤炭時期隨著工業革命的到來，煤炭成為了主要的能作為能源，用于取暖、烹飪源。1860年瓦特改良的蒸汽機的發明，大幅提升了生產力，煤炭在英國能源消費結構中的比重逐漸超過柴薪，并在1938年達到歷史峰值新的能源選擇，推動了全球經濟架構從農業向工業的轉變，并帶來了汽車、航空等行業的發展現代能源時期20世紀中葉以來，隨著核能、水力、風能、太陽能等可再生能源的開發，能源結構開始向多元化和清潔化方向發展清潔低碳轉型近年來，隨著對氣候變化的關注，能源發展越來越注重清潔和低碳。中國在新時代的能源發展中，強調了清潔低碳轉型，推動了可再生能源的開發利用，并提出了2030年前達到碳排放峰值和2060年前實現碳中和的目標回能源安全新戰略中國提出的“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，旨在推動能源消費革命、供給革命、技術革命和體制革命，并加強國際合作，以實現能源的高質量發展石油時期隨著內燃機的發明，石油成為了薪柴時期人類主要依賴木頭和曬干的糞肥國家年份 能源消耗量（千萬億英熱單位） 美國 2021 93.363 2022 94.791 德國 2021 11.834 2022 11.093 日本 2022 16.890 中國 2021 151.898 2022 173.964 2 能源行業發展趨勢分析：能源行業概述 在“雙碳”目標指引下，全球能源體系將從以傳統化 石能源為主的能源體系轉變為以可再生能源為主 導、多能互補的能源體系。即，可再生能源的消耗 比重不斷上升，化石燃料的比重逐漸減少。 能源結構可以分為一次能源，如煤炭工業、石油 工業、天然氣工業等；二次能源，如煉焦工業、 石油冶煉工業、電力工業和蒸汽動力工業等；新 能源，可以分為六大能源行業：核能，風能，太 陽能，生物質能，地熱能，海洋能。 全球各國能源消耗與其自身地理環境、經濟發展 情況、國家政策法規、技術創新等相關，總體來 說，全球能源需求在持續增長。 相較之下，中國的能源消耗量較大。 數據來源：CEICData，美國能源信息署，德國聯邦經濟和氣候保護部 全球部分國家能源消耗量 年份 投入金額（億美元） 投入領域 2021 44.76 可再生能源、氫能、直接空氣碳捕集技術 2022 73.3 能源基礎研究、可再生能源、氫能、碳捕集 與封存技術 2023 2.93 清潔能源技術研發及制造 8.36 能源基礎研究、可再生能源、氫能、儲能、 關鍵材料、碳捕集利用與封存技術（CCUS) 15.34 能源轉型變革性技術、氫能技術、建筑及交 通減排技術、碳捕集利用與封存技術（CCUS) 33.2 氫能、核能、儲能、碳捕集利用與封存技術 （CCUS) 42.9 清潔能源及電網、清潔能源供應鏈、碳捕集 與封存技術 85 儲能、清潔能源及電網、碳捕集技術、支持 能源和排放密集型行業脫碳 數據來源：中國科學院，中國科學網 作為世界第一大經濟體，300 年來美國能源消 費量擴大了近 400倍。石油危機促使美國能 源政策的核心轉向 “能源獨立”。對此，美國 將目光放在開發新能源、研發新能源技術、調 控市場和擴大供給。 美國化石能源充足，基于此資源，美國將天然 氣和核能作為過渡能源，以順利推進能源轉 型。 自 2009 年以來，美國能源部資助了有關太陽能 、清潔發電技術、清潔燃料、能源存儲技術 、碳捕捉技術和建筑節能等數百項研究項目 ，為世界能源技術進步做出突出貢獻。 2000年美國化石能源占一次能源的比例為 85%，而到 2020 年該 比 例 降 至79%。美國 能源轉型是在能源獨立基礎上不斷推動能源 系統清潔化。 2021-2023年美國在能源技術創新的投入 2 能源行業發展趨勢分析：能源行業概述——美 國 年份 可再生能源發電量（太瓦時） 可再生能源發電量占比 2 能源行業發展趨勢分析：能源行業概述——德國 德國由于缺乏資源優勢，石油和天然氣對外依存度超過 90%。20 世紀 90 年代，德國試圖通過可再生能源的發展緩解能源安全 問題。 21 世紀初期德國提出實現可持續發展是能源政策的第一要義，目標為“能源安全、經濟效率、環境可承受”。德國能源轉型的 核心是可再生能源，能源效率的提高是輔助措施。 2000—2019 年，德國可再生能源發電比例增加了 36%，提前實現了 2020 年的目標。其研究主要集中在如何提高分布式能源的 Kaiyun平臺 開云體育官方入口利用效率、提高可再生能源消納的穩定性和靈活性、擴大能源領域的合作。 德國能源轉型的成功主要得益于三點：第一，發展高效風電和生物質能的再利用; 第二，智能化和自動化的管理系統、新材 料的開發利用以及各部門效率提升；第三，能源系統的智能化和集成化。 2019-2023年德國可再生能源發電量及其占比 2019 237 40.1% 2020 233.1 49.3% 2021 223.9 42.4% 2022 256 46.3% 2023 251.2 55% 數據來源：德國聯邦網絡局 2 能源行業發展趨勢分析：能源行業概述——日本 作為發達國家中能源自給率最低的國家，日本能源轉型的重點在于通過技術優勢彌補資源劣勢。 在能源供給方面，尋求能源種類的多樣性，例如海油、氣等資源的勘探和可燃冰的商業開發等。 在技術供應方面，推動煤氣化聯合循環發電系統、燃料電池發電系統、碳捕捉與封存。 在能源需求方面，將氫能規模化利用作為重要抓手，大力推動氫能產業鏈的發展。日本著力構建 “氫能社 會”，并計劃在 2050 年構成零碳氫源。 目前，日本在氫能和燃料電池的技術專利申請領域遙遙領先，已經開始在商業上推廣燃料電池汽車和家用燃 料電池。 2019-2022日本能源技術創新投入 年份 研發投入金額（億日元） 投資領域 2019 700 日本政府氫能研發推廣預算 2020 80 新型節能技術開發補貼 2021 1000 人工智能研發 2022 200 下一代太陽電池技術開發 數據來源：賽迪智庫，中國科學院 產品名稱 單位 產量 比上年增長 （%） 原煤 億噸 47.1 3.4 原油 萬噸 20902.6 2.1 天然氣 億立方米 2324.3 5.6 發電量 億千瓦時 94564.4 6.9 其中： 火電 億千瓦時 62657.4 6.4 水電 億千瓦時 12858.5 -4.9 核電 億千瓦時 4347.2 4.1 風電 億千瓦時 8858.7 16.2 太陽能 億千瓦時 5841.5 36.7 數據來源：國家統計局 能源行業概述——中國 作為世界第二大經濟體、人口第一大國，中國面臨著人口、 資源、環境、發展等諸多問題。 目前煤炭仍然占主導地位，國家政策下，中國風力、光伏 發電產業不斷擴大規模，我國新能源利用與開發能力顯著 提升，新能源發電裝機容量不斷增加，非化石能源的消費