为数字经济与实体经济深度融合的关键基础设施，正不断催生 新产业、新模式、新动能，成为培育新质生产力和支撑新型工 业化加速发展的重要驱动力量。通过工业互联网赋能能源化工 行业数字化转型，是推动行业高质量发展、提高产业链供应链 韧性和安全水平的重要抓手。当前能源化工行业企业普遍认识 到数字化转型的重要性和紧迫性，探索开展了一系列面向科技 研发、生产运营、经营管理等方面的实践探索，但仍存在实施 路径不清晰，实施方法不明确等问题。 可以实 时获取生产数据和信息，协调生产活动，从而提高生产效率和 响应能力，减少信息孤岛，增强生产过程整体协调性和灵活性。 智能分析。利用大数据、人工智能等新兴技术对收集到的 大量数据进行深入挖掘和建模。通过对海量数据的处理和分析， 揭示出生产过程中的模式和趋势，根据历史数据预测未来的生 产情况，减少设备故障和停机时间，优化生产工艺，提高资源 利用率，推动生产过程的整体智能化升级。 知识复用。利用工业互联网实现对生产运行中的数据、机 理、专家经验、工业模型等工业知识的沉淀和重构，提高工业 知识的利用效率和复用水平，构造工业知识创造和传播新体系， 降低创新成本和风险，提高研发效率。 应用创新。依托开放平台和 API 集成技术，提供可扩展的 环境，允许第三方开发者基于现有的数据和功能进行创新，创 建适应行业需求的定制应用。通过 API 集成，工业互联网平台 能够与其

/Wh，初始容量80%租赁（每三年降低5%）的理想情况下，多地区独立储能可实现不同程度盈利。此 外，产业链降本给储能项目带来了更大的盈利空间，在EPC单价降低0.2元/Wh的情况下，项目IRR可 提高约2%。 图14 2024年部分地区独立储能项目内部收益率 数据来源：EESA数据库 2025 中国新型储能行业发展白皮书 此外，随着2025年初136号文的发布，强制配储模式退出历史舞台，储能行业也将迎来深刻而长 接电池与PCS，可大幅降低拉弧风险，其安全性有了显著提升；其次，高度集成化的设计，简化了现 场安装流程，提高了部署效率，使得设备能够快速并网，显著缩短施工周期，更好地适应当前市场环 境；最后，通过更多技术的集成应用，如一簇一管理来解决电池不一致性的短板效应，提高能量转换 效率，减少故障损失率，并使系统性能显著提高。 趋势三，构网型储能的渗透率有望大幅提升。随着新能源发电占比持续增长，电力系统对稳定性 其一，物理形态稳定，功能模块优化。尽管技术在不断进步，但在未来一段时间内，储能系统集 成的物理形态可能不会有太大变化。一体机和集装箱方案因其各自的优势，将继续在不同的应用场景 中发挥重要作用。技术的进步可能会在提高集成度、优化散热设计和降低成本等方面发挥作用，但基 本的集成形态将保持稳定。 其二，长循环电芯在系统全生命周期收益提升方案具备显著优势，未来将加速应用。目前市场上 主流储能产品，一般是承诺电芯层面6

.......................... 17 （二） 提高峰谷电价差，增强微电网项目经济性 .............................. 17 （三） 微电网与多领域项目协同发展 .............................................. 18 （四） 提高新能源和生产消纳能力，带动光伏产业链上下游企业发展 18 （五） 完善 纳，加速建设新型电力系统是实现陕西省高质量发展的重要课题，对西北其他省（区） 有重要借鉴意义。 在大电网的脆弱性日益凸显的情况下，将地理位置接近的分布式可再生能源、负荷、 储能组成微电网，通过智能控制系统，不仅能够提高供电稳定性，还能提高能源使用效 率，实现节能降碳目标。建设一批高水平微电网项目，将为推动陕西能源转型，资源优 势向经济优势转化发挥重要作用。陕西省、市开展了一系列微电网试点示范项目，建立 了政府规划推动 100%。累积量上，陕西省集中式光伏电站并网容量 1825.7 万千瓦；分布式光伏 466.4 万千瓦。 陕西省分布式电站还有很大开发空间，结合全国来看，陕西省的光伏利用 情况仅是中游水平，光伏的利用率有待提高。 表 1 陕西光伏发电建设情况 省（区、 市） 2023 年新增并网容量（单位：万千瓦） 截至 2023 年底累计并网容量（单位：万千瓦） 其中： 集中式 光伏电

用，以及数据中心、智算中心等新型算力基础设施的兴起，能 源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的 供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提 出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再 生能源消纳比例，推进能源系统形态、产业体系、供应链与治 理体系的全面革新，统筹推进能源安全保障与绿色转型。 新型能源体系将呈现多能耦合、多网协同、多元互动的高度复 杂形态。在新型能源体系下，能源供给由煤炭为主的能源系统 到2030年，能源数字化智能化新模式新 业态持续涌现，能源系统运行与管理模 式向全面标准化、深度数字化和高度智 能化加速转变，能源行业网络与信息安 全保障能力明显增强，能源系统效率、 可靠性、包容性稳步提高 围绕新型电力系统建设“清洁低碳、 安全充裕、经济高效、供需协同、灵 活智能”的总体方针，明确了建设智 慧化调度体系、实施算力与电力协同 项目、建设源网荷储协同的智能微电 网项目等具体任务 目，虚拟电厂本地平衡后并入电网；风光水火多能互补一体化 项目打捆参与特高压外送。同时屋顶光伏、分散式风电等分布 式设施将碎片化资源充分转化并通过数字化智能化技术实现聚 合，为电源侧提供重要补充的同时提高能源系统的灵活性。 在产销一体化的模式下，清洁能源场站的涉网特性逐步向传统 能源靠拢，从而提升系统抗扰动能力，并通过与储能的充分配 合提升自平衡能力。清洁能源场站的生产运营将实现设计、管 理

用，以及数据中心、智算中心等新型算力基础设施的兴起，能 源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的 供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提 出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再 生能源消纳比例，推进能源系统形态、产业体系、供应链与治 理体系的全面革新，统筹推进能源安全保障与绿色转型。 新型能源体系将呈现多能耦合、多网协同、多元互动的高度复 杂形态。在新型能源体系下，能源供给由煤炭为主的能源系统 到2030年，能源数字化智能化新模式新 业态持续涌现，能源系统运行与管理模 式向全面标准化、深度数字化和高度智 能化加速转变，能源行业网络与信息安 全保障能力明显增强，能源系统效率、 可靠性、包容性稳步提高 围绕新型电力系统建设“清洁低碳、 安全充裕、经济高效、供需协同、灵 活智能”的总体方针，明确了建设智 慧化调度体系、实施算力与电力协同 项目、建设源网荷储协同的智能微电 网项目等具体任务 目，虚拟电厂本地平衡后并入电网；风光水火多能互补一体化 项目打捆参与特高压外送。同时屋顶光伏、分散式风电等分布 式设施将碎片化资源充分转化并通过数字化智能化技术实现聚 合，为电源侧提供重要补充的同时提高能源系统的灵活性。 在产销一体化的模式下，清洁能源场站的涉网特性逐步向传统 能源靠拢，从而提升系统抗扰动能力，并通过与储能的充分配 合提升自平衡能力。清洁能源场站的生产运营将实现设计、管 理

到空前规模；据估计， 要实现全球净零排放目标，到2050年，每年大约需投入9万亿美元，其中包括关键矿产的 开采与加工所需的投资。1 目前全球关键矿产供应渠道的多样性不足，而对价值链透明度的要求日益提高，尤其是 对环境、社会和治理（ESG）方面的关注度不断加强，这些因素推动全球贸易和投资格局 逐步发生变化。对于矿业及金属行业的领导者而言，如何在把握公司增长机遇的同时， 有效管控供应链风险，并协助各 全球及中国联系人 作者与致谢 然而，鉴于能源转型的紧迫性以及矿产和金属在能源转型中的关键作用，更有意识地或 以目标为导向地参与（或创建）生态系统可能会加速重要发展，并通过产业协作共生在 价值链层面揭示提高效率的机会。 全球电池联盟就是一个例子，该联盟于 2017 年与世界银行和 28 个组织合作发起，旨在通 过强大而透明的电池供应链来开启能源转型。自成立以来，该联盟的成员已增加了四倍， 目前超过 120 立一个废物足迹最小化的全球铁金属业务，并在整个价值链中推进循环发展。18 Stacey Toder Feldman，英国德勤矿业及金属行业主管合伙人 “循环经济可能有助于减少全球对日益增长的大量关键矿物需求 的依赖，提高供应链上下游组织的韧性和可持续性。矿业及金 属公司对冶金学以及这些材料保持独特的理解，并且知道这些 材料要保持其用途所需具备的属性。领导者有机会利用这些 专业知识以及数字孪生和人工智能等技术，推动其组织通

结合、数据挖掘与专家论证相佐证、 工程研究前沿与工程开发前沿并重的原则，凝练获得 92 个工程研究前沿和 92 个工程开发前沿，并重点解 读 29 个工程研究前沿和 29 个工程开发前沿。 为提高前沿研判的科学性，在前七年实践经验的基础上，2024 年度的研究工作继续在研究最初阶段完 善技术体系，明确九大领域的技术边界和结构，梳理各分支技术之间的关联关系；继续在重点前沿解读过 程中利用发展路线图工具，研判重点工程前沿未来 化。与传统 漂浮太阳能发电类似，其系统组成主要包括浮体结构、光伏组件、连接器、系泊系统、锚固系统、海底电缆等。 这种漂浮式光伏发电系统可以利用水域面积，避免占用陆地资源，并且可以利用水的冷却作用提高光伏发 电效率。但是海洋环境恶劣，对漂浮式光伏结构的可靠性和耐用性提出了新的挑战，漂浮太阳能发电系统 需要进行优化升级。 目前该领域的主要研究方向包括：① 海洋漂浮式光伏发电系统的结构设计优化；② 床疾病的诊断和治疗等领域。但是，由于衍射效应的存在，超声成像的空间分辨率受限于超声波的波长。 虽然可以通过提高超声频率来减小波长，从而提高空间分辨率，但同时也会导致衰减增大，不可避免地引 起穿透深度的减小。 快速超分辨超声成像突破了传统超声衍射极限，在将超声成像的空间分辨率提高一个数量级的同时， 保持了超声成像的穿透深度与视野，突破了超声成像在分辨率和穿透力之间的经典矛盾。目前该领域的主

种电力设备于一体的电源解 决方案，凭借其在系统集成性、稳定性和安全性方面的优势，能够满足智算中心 中的电源需求。探讨了新型一体化电源系统在智算中心的应用前景，通过理论 与案例分析研究，评估其在提高能源利用效率、简化运维流程、优化空间布局等 方面的优势。 Abstract： The intelligent computing center has extremely high requirements 智算中心还面临稳定的电力供应、控制电力成本 和减少碳足迹之间的矛盾，需要在设计和运营过程中 找到平衡点 ［2］。为了实现这一目标，采用高效的能源 管理和优化方案变得至关重要，这些方案可降低能 耗、提高能效，并能够实现远程监控和智能管理，从而 提高系统的响应速度和维护效率。 因智算设备具有高能耗、高密度等特点，智算机 房需要具备高效制冷、弹性扩展、敏捷部署、绿色低碳 等特征，并实现智能化运维管理。 随着智算中心的快速建设，GPU 力系统也需要提升功率密度，增加空间利用率。图 2 所示为传统配电系统布局和一体化电源系统布局比 较。 相较于传统配电系统布局，新型一体化电源系统 减少了传统供电系统中的转换环节，从而缩短供电链 路。这不仅减少了电能损耗，还提高了系统的整体效 率和响应速度。模块化的设计允许在有限的空间内 集成更多功能，从而提升电力系统的功率密度。这对 于智算中心而言尤为重要，因为高密度机柜对电力系 统的功率密度提出了更高要求。此外，模块化设计减

............................................................................... 33 高温超导磁体/第一壁全钨替代提高等离子体约束性能，增殖包层推动托卡马克实现自持 .......................... 40 ITER：2025 年有望完成第一阶段建设，将成为世界上最大的托卡马克 ....... ......... 43 图表 87： 合金化处理可以提高钨的性能 ................................................................................................................... 44 图表 88： 液态锂能够提高等离子体约束性能 .................... qψ=BΦa/BθR，表示磁力线绕等离子体小环一圈，其对 应需要绕大环的圈数，用于衡量等离子体平衡的稳定性。由于 qψ与环向磁场强度 BΦ成正比， 因此高温超导磁体应用于环向场线圈，能够增强等离子体对不稳定性的抵抗能力，提高等 离子体约束性能。并且聚变三乘积与托卡马克等离子体大半径的 2.5 次方和磁场的 3.5 次方 成正比。因此，高温超导磁体的应用将进一步推动托卡马克小型化，降低装置建造成本。 图表16：

随着太阳能和风能 发电量大幅增加，电力供应在某些时段远超需求，导致负电价事件频繁出现，本质是“奖励”消 费者用电以消纳新能源。这种模式通常被称为“鸭子曲线”，它形象地展示了可再生能源渗透率 的提高如何在需求较低的中午时段（尤其是夏季月份）压低电价。从图 2.4 可以看出，近年来德 国的“鸭子曲线”正在不断加深，趋势日益明显。 A Cunico, Alessio, and Steven Coppac 额外利润。跨境电力交易和双向传输也为所有国家提供备用支持。 市场耦合是促进跨境电力交易高效整合的核心机制。德国电力市场通过参与欧洲现货电力交 易所 EPEX SPOT，实现了与更广泛的欧洲系统的深度融合，不仅提高了欧洲市场的整体成本 效率，也增强了本国供电的安全性。然而，市场的一体化也带来了一定的价格上涨争议。例如， 德国电力市场价格有时可能导致邻国（如瑞典）电价上涨，引发争议 C。 电网堵塞成本管理 背景下，哪些短期稳定性问题将在 未来变得更加重要，以及为应对这些挑战需采取的措施，例如引入构网型逆变器。德国系统运行 的主要经验，可总结如下： 1．提升电网透明度、增强可再生能源发电调节能力、提高灵活负荷可控性，是实现电力系 统稳定、可靠、灵活运行的关键所在。 2．构网型逆变器是支撑未来高比例乃至完全由可再生能源供电系统稳定运行的关键技术。 3．平衡单元机制在保障德国电力系统稳定运行中发挥着关键作用。该机制确保所有市场参