能源互联网研究进展2011-2020

《能源互联网研究进展2011-2020》重点聚焦在科研投入和产出，以国际对比分析、历史发展分析为核心，通过更长的时间尺度、更广泛的空间尺度，为国家行业主管部门、行业科技工作者提供能源互联网研究情况的宏观图景。对国家能源互联网科技创新政策制定、科技工作者研究方向、企业科研创新投入方向提供支撑。

本报告从能源互联网的驱动力、研究重点、学术成果、学术合作等角度，对2011至2020年间各主要国家对能源互联网的6千余项科技攻关项目投入、10万余篇论文、二十万项专利产出进行了分析研究，分析结论将对国家能源互联网科技创新政策制定、科技工作者研究方向、企业科研创新投入方向提供支撑。

本报告以可复制、可验证的数据分析为导向，基础数据来源（如Scopus、SciVal、Funding Institutional、世界知识产权组织和各国专利数据库等数据库和平台）与检索获取方式均明确、公开。报告涉及国内外诸多代表性国家（中国，美国，德国，英国，加拿大等），图文并茂，易于理解，可读性高。

高峰（主要作者，主编）,高峰，清华大学电机系本科、硕士，美国华盛顿大学电气工程博士，教授级高级工程师。现任清华大学能源互联网创新研究院副院长、数字化转型研究室主任，兼任全国电器设备网络通信接口标准化技术委员会副主任委员、国家能源互联网产业及技术创新联盟副秘书长、中国电力发展促进会人工智能与大数据分会副会长等。作为核心成员协助国家能源局编写国家能源互联网纲领性文件《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》、《能源技术创新“十三五”规划》、《能源技术革命创新行动计划（2016–2030年）》、《“十四五”能源领域科技创新规划》等政策文件等多项重要工作。

能源互联网是新一代信息技术和能源融合发展的必然产物，是十九届五中全会提出的

“推进能源革命，加快数字化发展”的具体实现，持续受到政、产、学、研、金、用多方的

关注。能源互联网通过技术革命和体制革命加速供给革命及消费革命，对提高可再生能源

比重、促进化石能源清洁高效利用、提升能源综合效率、推动能源市场开放和产业升级、

形成新的经济增长点、提升能源国际合作水平具有重要意义。

能源互联网领域学科广泛，研究方向众多。在全球共同应对气候变化，实现“碳中和”

的背景下，各国对能源互联网多能协同、供需互动、绿色低碳、智能高效等基本特征有着

高度共识。虽然各国基于自身禀赋和能源系统特点各有侧重，但其共性需求都是必须依靠

能源互联网科技创新促进实现经济发展与碳排放的解耦，实现经济、高效、安全、低碳的

可持续发展。各国均重视能源、数字新技术在能源互联网领域的创新应用。

《能源互联网研究进展2011—2020》从研究项目、研究人员、研究重点、研究成果、研

究合作等角度，对2011—2020年各主要国家对能源互联网的6000余项科技攻关项目投入、

10万余篇论文、19万余项专利产出进行了分析研究。采用聚类分析、关键指标评价等方法，

识别了能源互联网领域的研究重点及其学术成果影响力，总结了能源互联网近10年间的研

究发展动态趋势，并在众多研究学科中发掘热点研究方向，剖析了能源互联网关键技术未

来发展动向与合作模式。本报告理论研究与工程实践并重，详细介绍了具有代表性的国内

外能源互联网典型示范工程。通过案例分析，梳理总结实践经验，为推动中国能源互联网

建设、合理制定相关政策和措施提供决策参考与依据。

《能源互联网研究进展2011—2020》共分6章内容。第1章在概述能源互联网的概念、

特征与架构的基础上，介绍本报告的基本研究方法；第2章通过对研究项目、资金和研究

人员的分析，展现能源互联网的发展驱动力；第3章介绍了能源互联网的研究热点，主要

包括词云图、高产出研究主题和高增长研究主题；第4章介绍了能源互联网的研究成果和

影响力，包括学术成果与专利成果的产出及其影响、机构成果及其影响、主要国家研究成

前 言

PREFACE

IV

能源互联网研究进展2011—2020

果及其影响等；第5章介绍了能源互联网的研究合作情况，包括学术方面的跨地域合作、

产学合作和作者合作网络，以及专利方面的国际和国内合作现状，聚焦在国内专利产、学、

研结合的研发模式，以及上下游合作的研发模式；第6章通过对国内外多能互补、灵活交

易、绿色低碳等类似的典型能源互联网示范工程的介绍，展现能源互联网研究从学术到应

用与产业推广的发展趋势。

《能源互联网研究进展2011—2020》以国际对比分析、历史发展分析为核心，通过宽广

的空间尺度、长久的时间尺度刻画了能源互联网研究的宏观图景，希望为国家能源互联网

科技创新政策的制定、科技工作者的研究方向、企业科研创新投入方向提供支撑。

第1章 概述1

1.1 能源互联网概述 1

1.1.1 能源互联网的概念 1

1.1.2 能源互联网的特征 3

1.1.3 能源互联网的架构 4

1.2 研究方法 6

1.2.1 研究目标 6

1.2.2 研究内容 6

1.2.3 数据来源 9

1.2.4 检索方法 10

1.3 本章小结 12

第2章 能源互联网发展驱动力 13

2.1 能源互联网研究项目与资金 14

2.1.1 研究项目和资金年度变化趋势 14

2.1.2 主要国家研究项目与资助趋势 15

2.1.3 国际排名前10的资助单位/机构 17

2.1.4 资助金额排名前10的研究项目 19

2.2 能源互联网研究人员 21

2.2.1 能源互联网学术研究人员 21

2.2.2 能源互联网专利申请人 24

目 录

CONTENTS

2.2.3 学术研究人员和专利申请人数量对比 28

2.3 本章小结 29

第3章能源互联网研究热点 31

3.1 能源互联网研究词云图 34

3.1.1 学术相关度排名前50的关键词 34

3.1.2 学术顶级资助单位资助项目名称词云图 36

3.1.3 专利相关度排名前20的关键词 37

3.1.4 专利年度前5的高频关键词 38

3.2 能源互联网高产出研究主题 38

3.2.1 学术产出主题及指标 38

3.2.2 主要国家排名前10的学术研究主题 43

3.2.3 专利产出主题及指标 44

3.2.4 主要国家排名前10的专利研究主题 46

3.3 能源互联网高增长研究主题 48

3.3.1 学术产出复合年增长率排名前20的研究主题 48

3.3.2 主要国家学术产出复合年增长率排名前5的主题 48

3.3.3 专利数量最高的热点研究主题 53

3.3.4 主要国家专利热点研究主题 54

3.4 学术研究热点和专利研究热点对比 55

3.5 本章小结 59

第4章能源互联网研究成果和影响力 61

4.1 能源互联网成果产出和影响力 61

4.1.1 学术成果产出和影响力 61

4.1.2 专利成果产出和影响力 65

4.2 能源互联网研究机构的成果和影响力 69

4.2.1 学术研究机构的成果和影响力 69

4.2.2 专利申请机构的成果和影响力 73

4.3 主要国家研究成果和影响力 77

4.3.1 主要国家学术研究成果与影响力 77

4.3.2 主要国家（组织）专利研究成果和影响力 78

VII

目 录

4.4 学术研究成果与专利研究成果对比 86

4.5 本章小结 88

第5章 能源互联网研究合作 91

5.1 能源互联网学术合作 91

5.1.1 跨地域合作 91

5.1.2 产学合作 96

5.1.3 作者合作 100

5.2 能源互联网专利合作 103

5.2.1 国际专利申请合作 103

5.2.2 主要国家和组织专利申请合作 104

5.2.3 主要机构专利申请合作 105

5.2.4 中国专利申请合作 108

5.3 能源互联网学术和专利合作对比 112

5.4 本章小结 114

第6章 能源互联网示范工程 115

6.1 绿色低碳型能源互联网示范工程 116

6.1.1 雄安近零碳建筑示范项目 116

6.1.2 小岗村美丽乡村综合智慧能源工程 121

6.1.3 德国欧瑞府（EUREF）零碳园区示范工程 126

6.1.4 英国奥克尼智慧综合能源系统示范项目 128

6.1.5 中国国家电投总部大楼智慧楼宇项目 128

6.2 智能基础设施型能源互联网示范工程 129

6.2.1 苏州工业园区智慧能源示范工程 129

6.2.2 美国未来可再生电能传输与管理系统项目（FREEDM） 134

6.3 多能互补型能源互联网示范工程 135

6.3.1 苏州同里区域能源互联网示范区 135

6.3.2 珠海“互联网+”智慧能源示范工程 137

6.3.3 美国加州大学圣地亚哥分校微电网工程 139

6.4 灵活交易型能源互联网示范工程 140

6.4.1 欧洲Next Kraftwerke虚拟电厂项目 140

6.4.2 英国Local Energy Oxfordshire示范项目 141

6.5 能源大数据型能源互联网示范工程 142

6.5.1 广州大型城市能源互联网示范工程 142

6.5.2 全球天然气资源供需资讯系统 143

6.5.3 美国山核桃街智能电网示范项目 144

6.6 本章小结 145

附录 147

附录A 指标说明……………………………………………………………………………147

附录B 数据来源……………………………………………………………………………150

附录C 主题分类介绍………………………………………………………………………159

附录D 英文缩写对照表…………………………………………………………………… 161

参考文献175