前

言

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文

明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济

和人类社会的发展。在过去的100 多年里，发达国家先后完成了工业化，消耗了地球上大

量的自然资源，特别是能源资源。当前，一些发展中国家正在步入工业化阶段，能源消费

增加是经济社会发展的客观必然。

全球气候变化是人类社会共同面临的巨大挑战。2015 年12 月12 日《巴黎协定》在巴

黎气候变化大会上通过，并于2016 年4 月22 日在纽约签署。该协定为2020 年后全球应

对气候变化行动做出了安排。《巴黎协定》的主要目标是将全球平均气温上升幅度控制在

工业化前水平以上低于2℃，并努力将气温升幅限制在1.5℃以内。在《巴黎协定》的框架

之下，中国提出了有雄心、有力度的国家自主贡献的四大目标：第一，到2030 年中国单

位生产总值的二氧化碳排放比2005 年下降60% 

～ 

65%；第二，到2030 年非化石能源占

能源消费总量的比重要提升到20% 左右；第三，到2030 年左右，中国的二氧化碳排放要

达到峰值，并且争取尽早达到峰值；第四，增加森林蓄积量和增加碳汇，到2030 年中国

的森林蓄积量要比2005 年增加45 亿立方米。2020 年9 月22 日，习近平主席在第七十五

届联合国大会一般性辩论上宣布，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和

措施，力争于2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。

能源是经济社会发展的动力和运行的血液，同时也是大气污染治理的重点领域。随着

近年来我国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强，特别是雾霾等环保问题的不断

来袭，清洁能源的推广应用已成必然趋势。能源供应和安全事关我国现代化建设全局。当前，

世界政治、经济格局深刻调整，能源供求关系深刻变化。我国能源资源约束日益加剧，生

态环境问题突出，调整结构、提高能效和保障能源安全的压力进一步加大，清洁能源发展

面临一系列新问题和新挑战。同时，我国可再生能源、非常规油气和深海油气资源的开发

潜力很大，能源科技创新取得新突破，能源国际合作不断深化，能源发展面临着难得的机遇。

清洁能源工程技术是十分复杂的系统工程，包括国家能源安全和能源战略、人类生存

的环境要求、国家鼓励清洁能源发展的政策和策略、国家经济政策与市场化运行、清洁能

源的合理开发利用、利用清洁能源技术处理过的化石能源（如洁净煤、洁净油）等，其涉

及领域广，工程技术复杂。因此，清洁能源的开发利用日益受到许多国家的重视，尤其是

能源短缺的国家，这是任何国家发展过程中必须面对的课题。

辽宁省能源发展研究中心是辽宁省发展和改革委员会批准，依托国网辽宁省电力有限

公司经济技术研究院设立的省级能源智库和创新平台，主要开展能源生产消费革命战略、

电力及可再生能源规划和消纳以及能源经济和价格政策等方面的研究，并为能源建设项目

前 言

提供前期咨询、评价和评审等服务。同时，依托国网辽宁省能源与电力规划实验室，重点

开展能源经济和电力发展理论及相关专题研究，综合能源服务和能源“互联网+”等新技

术和新业态的研究；分析宏观经济和能源供需形势，开展电力供求平衡和新能源消纳空间

预测，为制定能源战略规划和政策提供技术支撑。本书是作者组织国网辽宁省电力有限公

司科技创新中心攻关团队及国网辽宁省能源与电力规划实验室的工程技术人员，结合辽宁

省、国家电网公司及辽宁省电力有限公司清洁能源发展战略及电力规划重点科研和重大工

程，在深入开展清洁能源工程技术理论研究和吸收成功的工程实践经验的基础上，全面分

析国内外清洁能源的应用现状与发展趋势以及我国清洁能源电力发展特点的基础上编写而

成的。

全书共分11 章，主要内容包括：第1 章绪论；第2 章清洁能源工程技术基本理论；

第3 章清洁能源规划工程技术原理与应用；第4 章清洁能源发电工程技术原理与应用；

第5 章清洁能源市场化运营工程原理与应用；第6 章清洁能源电网工程技术原理与应用；

第7 章清洁能源储能工程技术原理与应用；第8 章清洁能源北方供热工程技术原理与应用；

第9 章清洁能源消纳工程技术原理与应用；第10 章电力物联网工程技术原理与应用；第

11 章绿色能源低碳工程技术原理与应用以及在清洁能源工程技术实践中成功的案例。本

书的突出特点是系统总结了前沿的清洁能源工程技术理论和研究成果，分析了清洁能源工

程实践取得的成功案例，针对清洁能源电力领域的工程技术问题提出了相应的解决方案。

本书是阐述清洁能源工程技术原理与应用的工具书，读者通过本书既可以学到清洁能源工

程技术理论和基础知识，也可以掌握清洁能源工程组织、管理和技术实现的方法。本书既

可作为高等院校、能源电力等行业的教材，也可作为企事业单位领导及从事清洁能源工程

相关工作的负责人、管理人员、工程技术人员的参考用书。

本书在编写过程中得到了很多领导、专家与工作人员的帮助，在此衷心感谢国网能源

研究院，国网经济技术研究院，国网辽宁省电力有限公司科技互联网部、发展策划部，哈

尔滨工业大学，大连理工大学，东北大学，沈阳工业大学的领导和专家给予的指导与帮助；

衷心感谢国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院和战略发展研究中心（科技创新中心、

电价政策研究中心）以及辽宁省能源发展研究中心、国网辽宁省电力有限公司科技创新中

心攻关团队、辽宁省能源与电力规划实验室的领导和同事们对本书的出版提供的大力支持；

衷心感谢辽宁省电力有限公司享受国务院特殊津贴专家、辽宁省优秀专家、教授级高级工

程师潘明惠博士的指导和帮助。由于时间仓促，作者水平有限，书中难免存在错误或不妥

之处，敬请读者批评与指正。

潘霄

2021 年8 月于沈阳