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2026年, 28卷, 第3期 
刊出日期:2026-06-24
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  • 全选
    海上能源一体化协同开发战略研究
  • 程兵, 朱琳, 郑宏林, 吴英, 付强
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    海上风电是保障能源安全、实现“双碳”目标和发展海洋经济的重要潜力方向,但单一的开发模式已难以满足海洋资源立体开发和产业协同的需求,推动其与其他能源资源融合开发是未来大势所趋。本文分析了我国发展海上风电多能融合开发具备的基础和优势,全面梳理了海上风电与油气、氢能、光伏、波浪能、海洋牧场融合开发以及综合能源岛等六种模式的特点、国内外发展现状及挑战,并凝练融合开发关键条件、构建融合开发决策流程,从而提出未来发展战略目标和对策建议。研究认为,在资源层面,应加强规划引领,统筹风电国家管辖海域开放与开发布局,结合资源叠合分布情况做好开发规划;在技术层面,应加大海上氢能制造、储存及运输技术和微电网动态调节技术等多能融合关键技术研发力度;在经济层面,应强化产业协同能力,通过模块化、标准化建造和产业联盟等策略多措并举降低开发成本。

  • 李怀亮, 胡性涛, 王亮, 高国鑫, 陈泓伶, 郭寿安
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    在全球能源格局深刻变革与我国能源转型的关键背景下,海上风电与油气田协同开发成为推动海洋能源高效综合利用、助力“双碳”目标实现的重要路径。本文系统开展了我国海上风电与油气田资源分布评估,分析了渤海、东海、南海海域的资源禀赋,总结了协同开发的资源分布重叠性、技术装备相似性、基础设施关联性、发展目标一致性等优势。之后进行了国内外海上风电与油气田协同开发现状与案例梳理,验证了协同开发的技术可行性,提出适用于我国的三大海上风电与油气田协同开发应用场景,包括“近海风电+岸电”模式、深远海风电模式、特殊开发模式,适配不同海域特征,各有技术成熟度与发展重点。海上风电与油气田融合场景的微电网技术等六大关键技术成为协同开发的核心支撑。研究提出理论研究、工程示范、应用推广三个阶段的远期发展目标,并从资源、技术、经济层面给出对策建议,为我国海上风电及油气田协同开发的规模化、商业化推进提供理论与实践支撑。

  • 陈亚洲, 朱琳, 徐静, 付强, 周守为, 王国荣, 钟林, 唐洋, 董学成
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    在“双碳”目标与深远海能源开发战略推动下,南海能源岛群正由单一能源供给节点向集多能耦合、能源转化、运行保障、应急响应和远距离补给于一体的综合性工程平台演进。受离岸距离远、海况复杂、补给链条长和多主体协同不足等因素制约,现有以近岸母港为主的保障模式难以支撑南海深远海能源岛群规模化、连续化运行。本文系统梳理国内外能源岛与海上能源枢纽的运行保障模式,分析南海港口、岛礁节点和前沿设施的能力基础及短板,提出“核心母港 ‒ 中继枢纽 ‒ 前沿支点”三级联动保障体系。该体系依据保障距离、水深条件、任务属性和响应时效,将南海能源岛群运行保障空间划分为近海支撑层、远海中继层和深远海前沿层,并分别配置综合调度、接力转换和近域响应功能。典型任务情景测算表明,三级联动模式可将急需备件补给响应时间由约51.5 h缩短至约17.5 h,降幅约为66.0%;将人员医疗救援到达时间由约3.28 h缩短至约1.43 h,降幅约为56.4%。在制度层面,建议以“南海深蓝经济综合试验区”为综合协调平台,协同推进“标准海”用海单元认证、海域立体分层设权、飞地经济合作和海空应急协同保障机制。研究表明,三级联动保障体系有助于提升南海深远海能源岛群运行效率、应急响应能力和系统韧性,可为我国深远海能源工程保障体系建设提供参考。

  • 邓杰, 王国荣, 胡刚, 钟林
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    海洋强国建设与“双碳”目标的实现,迫切要求海洋能源开发向深远海与集约化转型;海上综合能源岛是破解深远海电力消纳难题、实现能源形态多元转化的有效解决方案。本文在总结国际海上综合能源岛发展模式与现状的基础上,梳理了我国的发展基础,并分析了面临的体制割裂、技术瓶颈与商业闭环缺失等挑战;基于“源 ‒ 网 ‒ 荷 ‒ 储 ‒ 用”融合理念,提出了集能源转换、互补及零碳服务于一体的综合发展模式,提出了近海共享型、中远海产业融合型及深远海离网型三类差异化路径。通过多场景技术经济测算与敏感性分析表明,三种模式的经济性随离岸距离呈现显著的非线性交替演化特征,且深远海离网型能源岛的商业可行性高度依赖绿色燃料溢价与碳市场机制的支撑。研究建议,立足海域资源禀赋,制定支撑综合能源岛发展的中长期规划,攻克面向多场景应用的高效能源转化与绿色燃料动力装备等关键核心技术,加速能源、海工与航运跨界产业链的深度融合以及绿氢、氨和醇国际认证体系建设,完善“激励政策+碳市场”双驱动的商业保障机制,以推进我国海上综合能源岛的规模化建设与高质量发展。

  • 吴英, 付强, 程兵, 王君傲, 朱琳, 徐静
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    海洋温差能环境友好、资源储量巨大且电力输出稳定,但商业化进程进展缓慢,其根本性瓶颈在于有限的自然温差导致现有热循环效率普遍低于5%,远低于传统火电甚至其他可再生能源。本文在系统梳理海洋温差能发电的基础上,创新性提出了基于海洋地热能 ‒ 深层冷海水的海洋大温差能发电兼顾液化天然气冷能利用、海水淡化和海洋伴生战略矿产提取等多级利用的构思,并深度剖析了海洋大温差能发电的技术装备可行性,提出了海洋大温差能发电的工程化模式,指出了工程化重点方向:海洋大温差能发电高效热循环和热转化技术装备、海洋地热能取热技术装备、海洋伴生战略矿产提取技术装置。研究认为,应加强海洋地热能资源及海洋地热水和海水中战略稀缺矿产资源的勘查力度,并加大海洋大温差能发电、海水淡化及海洋伴生战略矿产提取的核心技术和关键装备攻关,同时加快设立海洋大温差能发电示范工程,并辅以政策和投入的精准支持,以推动我国海洋大温差能发电商业化进程,促进我国海洋能源资源高效融合利用,为我国能源保障和海洋经济高质量发展做出贡献。

  • 宋荣彩, 多吉, 王众, 梁元, 董树义, 刘清友
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    本文立足我国海洋地热资源禀赋,系统分析了浅层、中深层及高温热液资源的开发潜力,重点探讨关键技术体系、发展瓶颈及其经济性约束。在此基础上,构建了分区域、分阶段的发展路径:在南海深海区优先开展高温地热资源示范开发,在东部沿海区推广中低温资源梯级利用,在深远海区面向干热岩及矿热协同利用开展前瞻研究。进一步提出我国海洋特色“地热+”多能协同开发模式,涵盖油气井改造利用、“风光热”互补、“热 ‒ 电 ‒ 水”联产及在特定高矿化流体条件下的“热 ‒ 电 ‒ 矿”耦合利用,并系统梳理技术攻关、装备提升、政策激励、产业协同和生态安全等保障体系,旨在为我国海洋地热资源由潜力评价走向示范应用提供更加严谨、可实施的科学依据与技术支撑。

  • 崔同慧, 刘聪, 高学强, 姜浩天, 朱小毅, 杨定华, 韩敏芳
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    在“双碳”目标背景下,海上风电制取绿氢得到了广泛关注。我国处于海上风电制氢产业的起步阶段,对其进行全面深入的分析至关重要。本文立足于我国海上风电制氢产业发展,剖析其发展的内在驱动力,梳理分析海上风电制氢项目概况、技术路线以及关键装备,研判不同技术路线、关键装备的适用场景和待攻克问题,提出针对性发展建议。研究发现,海上风电制氢是我国实现能源安全、沿海省市低碳转型以及规模化深远海风电消纳与送出的重要路径和经济性方案,也是我国发展海上风电制氢的内在驱动力。目前,国内外海上风电制氢产业发展的重点在于验证不同技术路线、关键装备的可行性,我国呈现出由国家重大项目为指引、由大型国企和民企主导建设的局面。在海上风电制氢的技术路线中,与陆上制氢相比,海上集中式制氢适用于离岸距离较远的海上风电场。在关键技术装备方面,海洋环境对海上氢气制备和储运技术提出了新的要求,适配海洋场景的高可靠性装备体系仍需突破。最后,从完善顶层设计与标准体系、创新经济激励与产业协同生态、聚力技术攻关与人才保障3个维度提出了发展建议,为我国海上风电制氢产业发展提供一定的研究支持和路径参考。

  • 杜祥琬, 刘晓龙, 田智宇, 郭磊, 高晓楠, 张籍, 崔磊磊
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    随着技术进步与“双碳”战略深入实施,风电、光伏等可再生能源已从补充能源逐步发展为主体能源,未来将在能源体系中承担关键作用;但风光可再生能源具有天然间歇性、波动性与随机性特征,如何将其转化为可调控的灵活资源,成为亟待解决的重大科学与工程问题。本文梳理了风光可再生能源高水平开发利用面临的问题和挑战,提出了风光可再生能源由间歇性、波动性和随机性转变为灵活性的路径与关键策略,并给出了具体措施建议。研究提出,坚持加强“源网荷储”协同互动的总体路径,通过加强可再生能源开发与传统电源改造、提升电网资源配置能力、提升多元负荷的精准监控和需求响应能力、建设分层级多元化储能调控体系等关键策略,以实现风光可再生能源特性的转变以及高水平开发利用。研究建议,完善相关法律法规和政策体系,优化分布式可再生能源发展的支持政策,加快提升集中式可再生能源开发的零碳效益水平,深化电力体制改革,适度超前布局电网基础设施,挖掘各类灵活性调节资源潜力,持续加快可再生能源关键技术创新,加强政策协同与监管,以深入推动风光可再生能源的高水平开发利用,助力实现“双碳”和能源强国建设目标。

  • 深地深海矿产资源开发技术路径研究
  • 孙焕泉, 罗大清, 方吉超, 杨攀峰, 黄宁, 罗璐
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    我国战略性矿产资源紧缺、对外依存度高,推进深部多类型矿产资源协同开采对保障国家能源资源安全具有重要意义。本文聚焦多资源协同开采路径与方向,运用综合分析、多目标空间优化和典型区域重点解剖相结合的方法,深入分析了锂盐、钾盐、氦气、砂岩型铀矿、铷盐和锶盐等6种矿产资源的分布特征,探讨了其与油气、地热资源耦合开采机制,剖析了我国深部多类型矿产资源协同开采的优势和面临的挑战;将多资源共生关系纳入开采序列决策,构建了“时空适配 ‒ 效益协同”双维优化方法,突破传统单一资源开发局限。通过多源协同立体勘探、多维度综合评价、双维度协同开发,提出了资源富集区优先布局、产业链协同发展的实施路径;创新搭建了油气、地热与多类型矿产协同开采的具体场景,制定了不同场景下提高资源利用率、降低开采成本的技术路线。最后,明确示范项目和工业化潜力,形成产业链集中、协调、有序发展的战略布局,为深部多类型矿产资源一体化开发提供可落地的理论支撑与实践范式。

  • 刘莉红, 罗祎, 魏定邦, 夏建新
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    本文系统分析了深海绿色采矿面临的技术挑战并提出发展路径,旨在构建面向商业化开发的技术体系,为我国深海资源开发战略提供理论支撑。研究基于“探 ‒ 采 ‒ 输 ‒ 冶”全流程技术指标与绿色范式,从环境扰动控制、智能系统协同、能源结构优化与系统集成验证4个维度,深入研判深海绿色采矿的关键突破方向与工程实现路径。研究提出了覆盖绿色、经济、可靠、智能、安全5类指标的全流程技术评价体系,构建了基于资源效率、环境影响与能源结构的采矿绿色范式分级模型,同时识别出深海采矿在技术集成、环境适应性、能源供应与监测评估方面存在的系统性挑战。在此基础上,研究进一步明确了精细化采集、数字孪生系统、深海混合供能、模块化集成等未来重点突破方向。研究表明,深海绿色采矿的实现亟需在绿色化、智能化与系统化三大方向协同推进,通过陆试与中试验证平台加速技术集成和工程转化,并加强国际标准协同与数据共享,从而推动深海采矿从技术探索迈向绿色、安全、可持续的商业化开发新阶段。

  • 栾鲁宝, 刘茜茜, 牛小东, 谢亦朋, 刘学麟, 陈旭光, 李华军
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    在“双碳”战略与新质生产力驱动下,我国关键金属资源供需矛盾日益凸显,深海多金属结核作为战略接替资源,正处于从试验开采向商业开发的关键阶段。然而,海底采集装备在长周期连续作业、采集效率、复杂环境适应及低扰动控制等方面仍存在一系列技术瓶颈,成为制约深海多金属结核商业化开发的重要因素。本文聚焦深海采矿商业化对海底采集关键技术的新发展需求,围绕履带式海底采矿车,系统梳理了矿车行进理论与方法、矿车作业路径规划、深海矿产高效开采技术、海底扰动机制与低扰动控制4个方面的研究进展;在此基础上,结合商业开发对产能规模、复杂海床适应性、长周期连续运行能力及生态合规性的技术诉求,分析了制约商业化落地的关键技术障碍,并进一步凝练出四大关键技术攻关方向,包括矿区分级评估与长时连续集矿规划方法、矿车长周期连续行走关键技术、复杂海床形貌下连续高效采集技术、土体“胶结 ‒ 解离”机理与低扰动开采技术。本研究旨在梳理深海多金属结核海底采集技术中亟需突破的关键环节,为构建适配商业化需求的自主可控技术体系提供参考,并为我国深海多金属结核的规模化、经济化、环境友好化开发提供技术支撑,对保障国家战略资源安全具有重要现实意义。

  • 沙飞, 倪立骏, 陈旭光, 解安琪, 董雨龙, 杨凯瑞, 李华军
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    深海蕴藏着丰富的矿产资源,深海采矿商业化进程中面临尾水直排引发的中水羽流污染和母船高碳排放两大核心环境制约。针对以上痛点,本文提出了一种基于尾水尾气绿色低碳利用的深海商业化采矿新模式,将尾水尾气的源头控制与岛礁资源化利用进行融合创新,形成“中水羽流控制 ‒ 资源转化 ‒ 协同利用”系统路径。基于尾水矿物泥理化特性,建立“高效絮凝 ‒ 压滤脱水 ‒ 淋滤除盐 ‒ 重金属稳定化”安全处理体系,从源头避免中水羽流形成,实现矿物泥固液分离、脱盐与无害化处理;集成船载碳捕集与深海碳封存技术,依托深海高压、低温环境,实现基于水合物法的CO2封存,并结合碳交易机制提升经济可行性。研究发现,经安全处理后,尾水矿物泥含水率、含盐量与重金属含量显著降低,可应用于岛礁农业用土、岛礁绿色建材、日化用品等领域,创造显著经济价值;尾气碳封存与采矿作业深度协同,有效减少了作业设备和能源重复配置,提升了系统整体运行效率,同时为海洋工程系统向低碳转型提供了可推广的技术方案。研究提出了深海商业化采矿尾水尾气绿色低碳利用的未来技术方向,包括以大规模商业化采矿为目标的矿物泥安全处理体系、深海采矿与岛礁农业种植协同发展、适用于岛礁环境的绿色建材制备技术、尾气处理与碳封存一体化技术和高质量尾水矿物泥日化用品制备技术。本文构建的“深海采矿 ‒ 资源转化 ‒ 产业协同”循环体系,为突破深海资源商业开发的环境制约提供了系统性解决方案,为全球蓝色经济贡献了高效技术范式。

  • 康红普, 王运敏, 张亚宁, 任世华, 王保强, 陈佩佩, 王洪磊, 仪海豹, 王星, 焦小淼, 任仰辉, 郑德志, 蒋招梧
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    我国矿产资源在长期大规模开发过程中形成了大体量的地上和地下立体空间,加快矿山立体空间的能源化、低碳化利用,有利于支撑矿业绿色低碳转型和构建新型能源体系,对实现“双碳”目标和保障国家能源安全具有重要的战略意义。本文界定了矿山立体空间的概念,阐述了能源化、低碳化利用的内涵,科学测算了我国各类空间的当前规模及未来规模潜力,进一步测算了风光发电、碳汇、碳封存等能源化与低碳化利用潜力;结合矿山立体空间主要特征总结了能源开发、储能蓄能、资源储备、扩绿降碳及“科教文卫旅”五大典型利用模式,分析了利用现状及存在的问题。在此基础上,提出了我国矿山立体空间能源化、低碳化利用构想,涵盖总体思路和阶段目标,构建了推进战略资源储备利用、能源资源直接利用、发电储能转化利用、减碳零碳负碳利用、一体化协同利用“五个利用”路径框架,建立了涵盖空间勘查评估、修复治理、能源化利用、低碳化利用、安全保障等方向的能源化与低碳化利用技术体系。研究建议,深化矿山立体空间资源摸底调查、明确空间权属、健全规划体系、加强科技创新支持、建设重点示范项目,多措并举推进我国矿山立体空间的能源化、低碳化利用。

  • 宋振国, 朱阳戈, 沈政昌, 卢烁十, 张晓亮, 孙小朋, 孙宁, 高希宇, 高纪香, 李春萌, 徐亮
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    中国、俄罗斯作为全球矿产资源的重要消费国、生产国,互补优势明显,合作潜力较大;俄罗斯远东地区是矿产资源核心富集区,也有显著的地缘优势,可成为中国矿产资源重要的潜在来源区域,应当加强中俄合作开发俄罗斯远东地区矿产资源的前瞻性研究。本文在实地调研、查阅资料、问卷调查等研究的基础上,梳理了俄罗斯远东地区矿产资源开发现状与潜力,辨识了中俄合作开发俄罗斯远东地区矿产资源的机遇,厘清了俄罗斯远东地区矿产资源开发领域的中俄合作现状,提炼了气候条件恶劣、基础设施薄弱、人力资源匮乏、政策稳定性不足、地缘因素增加合作不确定性等俄罗斯远东地区矿产资源中俄合作开发的潜在制约因素。进一步提出了中俄合作开发俄罗斯远东地区矿产资源的构想,即针对可重点合作的矿种与区域,开展大宗矿产资源“采选冶”综合产业园区、区域性精炼企业和跨境加工基地、以初级产品出口为主的“采选”综合产业园区、机械装备与原材料供应产业集群等产业合作布局,采取矿产资源合作机制、矿产资源投资事务管理机构、科技与教育合作、融资平台与专属结算通道、矿产资源信息服务平台等合作开发举措,将面向俄罗斯远东地区的中俄矿产资源合作开发走深走实。

  • 工程管理
  • 张彦仲, 赵勇
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    大飞机产业链是大飞机制造能力的基础支撑、现代交通运输和经济社会发展的关键保障、衡量国家工业实力和科技创新水平的重要标志;在新的国际地缘竞争形势下,我国大飞机供应链面临“卡脖子”风险,强化大飞机产业链自主能力建设已迫在眉睫。本文阐述了大飞机产业链的重要意义,系统梳理了国际大飞机产业链的发展格局,围绕大飞机机体结构、发动机、机载系统三大组成深入分析了大飞机产业链的分层分级体系及其配套现状,结合国际新形势研判了大飞机产业链风险和自主发展必要性,进一步提炼了构建大飞机自主产业链的关键技术及其攻关方向。面对大飞机产业链自主发展的复杂性、长期性、艰巨性特点,建议强化顶层布局和政策引导,发挥举国体制优势并长期坚持,策划自主工程并系统推进,加大行业支持力度并分层培育,以“大飞机自主产业链工程”作为核心依托,确保我国大飞机战略取得全面成功。

  • 张弘, 张承宗, 姚建尧, 杨帆, 鲍俊卿, 刘艳芳, 曾嵘
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    高级教练机是教练机中的高端机种,主要用于承担军事飞行人员高级驾驶术训练、初始战术训练等任务。高级教练机涉及军事飞行训练、飞行员培养、飞行人员队伍建设、新型航空武器装备使用、作战支援等多个专业领域,具有飞行训练与技术风险大、经济性要求高、发展周期长的特点,需要制定可行的发展路线以实现行业高质量发展。本文阐明了发展高级教练机的重要意义,总结了国际和国内高级教练机的发展历程,凝练并论述了高级教练机发展中的概念设计、气动设计、动力装置选型、飞行安全保障、座舱设计与操纵系统、地面综合训练、空地一体与机载嵌入式训练系统等关键技术问题,分析了当前高级教练机发展面临的挑战。研究提出,高级教练机发展建设应服务于新型航空武器战斗力形成、服务于军事航空飞行训练、服务于军事飞行人才培养、服务于军事航空兵部队训练和作战能力提升保障。为此建议,建立健全高级教练机建设规划和发展型谱,构建完善高级教练机协同推进机制,持续做好高级教练机科研生产和服务保障工作,深入开展高级教练机发展和飞行训练专业的预先研究,推进人工智能应用并发展中小推力航空发动机技术。

  • 刘涛, 刘均卫, 胡方, 易巧巧, 姜丰怡
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    长江航运是综合交通运输体系和水资源综合利用的核心组成部分,其现代化是加快建设交通强国、支撑实现中国式现代化的必然要求。本文从需求、目标、循环、实践、比较等向度,分析了长江航运发展面临的新要求;从国土空间规划、区域协调发展、省域经济布局、综合立体交通网构建等维度,研究了新时代长江航运的功能定位,包括国民经济循环畅通的主动脉、区域协调发展的主支撑、长三角 ‒ 成渝交通轴的主骨架、国家内贸运输的主通道、美丽中国建设的主阵地、引领内河航运高质量发展的主力军;进而分析了长江航运现代化的目标意涵,提出了中期和远期的发展目标,探讨了推进现代化建设的路径选择。研究建议,在基础设施“硬联通”、运输服务“软提升”、行业管理效能提升、统一开放市场建设和安全保障、绿色转型、智慧赋能、服务区域协调发展等方面开展积极行动,强化顶层设计、试点示范、推进实施、人才建设、政策支持、合作协作等保障,助力高质量推进长江航运现代化建设。

  • 杨林, 王强, 匡洪宇, 操礼春, 马小山, 李峰, 任保全
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    智能时代的复杂系统具有多域互联、“人 ‒ 机 ‒ 物”高度融合等特征,在开放、动态甚至对抗环境下受到多维扰动威胁,生存性、可用性面临挑战。针对经典系统工程理论方法在应对不确定性、突发扰动方面的不足,本文提出了韧性系统工程概念并构建了方法框架,探索了系统设计阶段的“韧性设计内置”,以提升复杂系统持续运行与适应演进能力。梳理了韧性概念的多学科定义与内涵,明确了扰动因素分类、韧性能力阶段划分,对比了韧性与容错性、生存性、安全性、鲁棒性等的差异性。在经典系统工程理论方法的基础上引入了韧性理论要素,提出了韧性系统工程的概念与方法流程,将预防、抵御、适应、恢复、演进等韧性能力融入系统全生命周期设计中。构建了涵盖通用指标、领域特定指标,由定量评估、定性评估构成的韧性度量框架,并以自主巡航机器人系统为例阐述了韧性系统工程方法的应用过程。以电力能源系统、信息通信网络、无人智能系统、供应链网络为典型领域,探讨了韧性理论方法的工程化探索情况,进而辨析了落地应用面临的挑战。通过持续的理论创新、方法完善、工程实践,将韧性系统工程发展成为系统工程的新范式,为关键基础设施、智能无人装备、复杂系统的安全可靠与持续运行提供坚实的理论方法支撑。

  • 刘科, 江锋浩, 张旭升, 胡顺轩, 胡彪, 王欣, 翁力, 李俊国, 陈世和, 姜鸿起, 沈源
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    绿色低碳甲醇作为液态能源载体,契合我国丰富的风光资源及煤炭资源禀赋与现有能源结构特征,具备规模化生产、低碳化发展的现实基础与战略价值,其发展可有效协同破解我国煤炭清洁高效利用、土地荒漠化治理和新能源消纳等多重难题,降低石油对外依赖度及助力实现“双碳”目标等多重挑战,实现传统能源、可再生能源、粮食和生态治理的有机结合。本文聚焦在“双碳”目标下的绿色低碳甲醇减排潜力,系统梳理其在交通、工业、农业等终端领域的应用优势,提出基于传统煤制甲醇的低碳化改造路径,构建涵盖低碳制备、土地治理、远距离输送、多场景应用的甲醇经济发展蓝图。并从制备工艺优化、终端利用拓展、储运体系建设、碳排放核算方法完善、民用化标准制定及能源属性界定等六个维度提出建议。倡导以新能源视角重构甲醇监管框架与标准化体系,推动产业由“煤制甲醇”向耦合新能源和土地治理的“绿色低碳甲醇”升级。发展绿色低碳甲醇可为我国能源结构多元化发展、能源安全与粮食安全保障、“双碳”目标实现提供重要支撑。

  • 工程前沿
  • 钮新强, 谢明霞, 徐利福
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    水利工程智能建造是数字技术与传统水利工程深度融合的产物,核心价值体现为技术工具革新以及通过理论体系重构推动行业范式升级,助力水利行业从传统建造向智慧服务跨越。本文阐释了包括内涵界定、核心特征、发展演进等在内的水利工程智能建造基本概念,从系统哲学视角、人工智能哲学视角出发审视了水利工程智能建造的认知思维、方法逻辑、实践框架;从复杂系统理论提供解析水利工程复杂性的认知范式、数据科学原理构成水利工程智能决策“引擎”、系统工程方法支撑水利工程全生命期协同管理以及三方面理论的协同机制等角度,构建了水利工程智能建造的理论体系。进一步提出了水利工程智能建造的技术体系,涵盖智能感知、数据融合与分析、智能决策与控制、智能施工装备、全生命期协同、智能材料与绿色建造等技术要素,阐明了各类技术的功能定位和逻辑关联。展望水利工程智能建造未来发展,可在拓展多学科融合的深度与广度、深化数据驱动与物理机理融合、提高人工智能技术的复杂工况适应性、实施“设计 ‒ 施工 ‒ 运行”数模一体化、推进智能建造技术的标准化与规范化等方面采取切实行动,以为国家水安全战略实施与可持续发展提供坚实支撑。

  • 徐刚, 郭彤
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    极地具有超低温、强风雪、极昼极夜、厚冰盖及冻土等极端环境特征,极地工程是涉及科学研究、国家战略、能源转型、国际合作的关键载体,开展极地工程建造成为人类突破自然极限的重要实践;梳理极地工程建造的发展现状与趋势,构建面向未来的极地工程认知框架,兼有理论、技术、战略研究价值。本文在总结国内外极地工程建造现状与经验的基础上,凝练了工程适应性、能源供应、建造效率、自持能力、生态环境、标准与制度支撑等方面的突出问题,归纳出任务牵引与功能拓展、地域纵深与复杂环境拓展、智能化与可持续发展、国际协作与规则共建、地外探索与文明延伸等发展趋势。提出了以需求牵引、科技驱动、绿色约束、合作共建为核心支点,辅以标准法规、人才组织、数字化与数据治理等横向支撑的极地工程建造发展构想,在“立足南极、拓展北极、参与国际”的战略定位下细化出服务前沿科学研究、支持自主可控技术突破、推进“双碳”目标国际示范、推动国际规则共建及治理的发展目标。建议在宏观战略与政策部署、技术体系与研发路线、工程示范与基地建设、国际协作与治理规范等方面开展积极行动,提升极地工程建造的综合能力,推动极地工程由工程验证迈向体系化发展,成为人类文明向更广阔空间延伸的重要技术基石。

  • 肖建庄, 王玻, 段珍华, 崔晓达, 王军, 杜欢政, 王韬
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    针对我国建筑固废资源化率仍然不高、处置不当易引发环境与安全风险,本文提出了建筑固废“正 ‒ 逆向”协同资源化理论,旨在破解资源化过程中重末端处理、轻源头减量、忽视市场拉动的系统性瓶颈。贯通以末端处置为核心的“正向”资源化、以源头减量和市场需求为牵引的“逆向”资源化,拓展了以动态反馈、利益协调、风险控制为核心机制的理论内涵。构建了包含技术、政策、市场维度的立体化实施路径:优化预处理技术,开发可拆解、可重构、模块化生产线,研发高附加值的再生产品,拓展枢纽化处置技术;完善标准体系,构建跨区域的奖惩联动、利益分配与协同机制;建立绿色认证体系,创新政府与市场协同模式,将生产企业纳入碳交易体系。在相应理论框架下,设计了“正值资源化率”评价指标,结合上海市的案例完成评价指标的实证应用,发现当前上海市建筑固废“正值资源化率”仅为39.3%;“正值资源化率”指标具有通用性,可作为各地区系统评估资源化效果的方法论工具。建筑固废“正 ‒ 逆向”协同资源化理论是推动“无废城市”建设、实现2030年我国建筑固废资源化率55%阶段性目标的基础支撑,有助于促进建筑固废资源化管理的系统性变革。

  • 李溦, 邢西刚, 郭旭宁, 宋秋波, 李云玲, 朱永楠, 姜瑶卿, 刘为锋, 李原园, 彭少明, 王浩
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    “四水四定”是我国新时期水资源管理的重要原则,促进“四水四定”从理论到实践的深化应用,需要构建全链条、闭环式的技术框架,以化解水资源短缺与经济社会发展、生态保护的突出矛盾。本文系统解析了“四水四定”的核心内涵,搭建了“智能监测 ‒ 风险评价 ‒ 预警调控”技术框架,设计了约束性和预期性“双评价”指标体系,构建了“天空地水工”一体化与“点 ‒ 面”立体结合方式的智能监测体系,采用“双评价”方法开展了风险评价与预警诊断,进一步提出了以节水增效、控规建制、开源保供为核心的常规和应急双状态响应机制并融入“四水四定”动态预警调控路径。以位于水资源短缺地区的鄂尔多斯市为例开展了实证研究,诊断出风险区预期指标需重点关注以水定地、以水定产部分,据此提出了应对措施建议。研究内容可为贯彻“四水四定”原则、提高节约集约利用水平提供理论范式与实践参考。

  • 黄玉萍, 张天任, 杨维佳, 余雪玲, 赵黛青, 陈勇
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    随着新能源汽车加速渗透、交通 – 能源融合纵深推进,车网互动(V2G)成为挖掘“车 – 桩/站场”系统灵活性资源、支撑新型电力系统建设的重要技术途径。本文梳理了V2G基础设施及技术应用现状,涉及充电基础设施、V2G平台技术体系与数据安全、V2G示范应用以及相应的国际进展与经验等;从双向充电桩、动力电池充放电安全管理、信息通信与隐私保护等硬件设备,电动汽车灵活性资源聚合与建模、“车 – 桩 / 站场”一体化运行调度优化、“桩/站场 – 配电网”协同控制与联合调度、场站选址与容量规划优化、绿色园区与分布式能源系统协同运行等资源管理调控,关键技术布局与创新趋势等方面总结了V2G关键技术研究进展。在研判车端电池寿命与安全约束、桩端互联互通与性能短板、网端数据支撑与市场机制薄弱等V2G规模化应用挑战的基础上,阐述了V2G规模化发展的分阶段路径,凝练了人工智能驱动的资源优化利用、交通 – 能源融合系统协同优化运行两大关键技术。提出了构建智能互联和统一标准的基础设施体系、聚焦关键技术攻关与示范应用、强化数据安全治理与系统韧性保障、健全市场规则和商业模式、构建跨部门协同的政策合力机制等发展建议,为V2G技术研究深化、规模化应用落地提供理论支撑与决策参考。