1.1 研究背景

传统化石能源大规模利用所带来的环境污染和资源枯竭问题，严重影响着经济社会的可持续发展。在此背景下，世界各国纷纷推进新一轮能源转型，即要从以化石能源为主向以清洁能源为主转变，大幅提升能源使用效率，最终减少传统化石能源消费。目前，以美国、德国和日本等为代表的发达国家均高度重视能源转型工作，不断加强节能管理，在工业、商业、交通和建筑等领域积极推广节能新技术。虽然各国能源转型实施路径不一，但都是围绕提高能源利用效率、提高可再生能源比重以及减少温室气体排放为主要目标，大力发展综合能源系统，产生了显著的经济效益和社会效益。

近年来，以大数据、云计算、物联网、移动终端、人工智能和区块链为代表的先进信息通信技术的快速发展，为综合能源系统的快速发展提供了强大动力。在“互联网+”时代，互联网逐步成为价值再造的核心要素与经济发展的新动能，先进信息技术、数字技术与能源行业进行深度融合，推动新业态、新模式的形成。互联网生态发展的同时，促进了“大云物智移链”等新技术的发展，这些新技术有望实现能源生产、交易、融资、流通和消费等价值链的升级改造。

当前，我国的能源结构中化石能源比重偏高，如图1-1所示，能源利用效率与发达国家相比仍有较大差距，所面临的生态环境挑战巨大。中央高度重视能源转型和节能工作。党的“十九大”报告提出，必须坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式和生活方式；推进绿色发展，加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向；推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。在习近平主席“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下，我国能源生产和消费革命不断向纵深发展，能源转型由量变到质变，将为我国经济高质量发展提供不竭动力。

图1-1 2019年全国一次能源消费构成

近年来，综合能源系统已成为促进能源转型的重要抓手，也是推进现代能源体系建设的重要举措。综合能源系统是指以电为中心、可再生能源优先、多种能源协同优化、满足冷/热/电/气等多种能源需求及因地制宜的智能、低碳和高效的新一代能源系统。综合能源系统打破了传统单一能源的壁垒，通过多能互补协调来有效提高能源综合利用效率，不仅实现能源系统基础设施的高效利用，减少能源系统的重复或无效投资，而且还能有效促进可再生能源消纳，实现全社会利益的最大化。

从国外看，综合能源系统相对比较成熟并且已有较多成功实践；从国内看，综合能源系统已有众多试点，政府机构也在着力积极推进相关政策出台以及示范工程建设。本书第2章将做详细介绍。总体来看，我国对综合能源系统的相关技术研究尚有待进一步深入，并且市场机制、配套政策等方面也急需完善。

本书将系统梳理面向综合能源系统的节能新技术，分析这些关键技术的发展现状，研究其未来的发展方向、技术路线和应用场景，提出有关政策建议。期望研究成果能为各级主管部门科学决策、电力企业技术研发与应用及科研单位学术研究提供有益参考，为我国综合能源系统的发展、能源高质量发展及能源安全新战略落地提供有力支撑。