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能源行业智能化新能源技术研发与利用方案TOC\o"1-2"\h\u22192第一章智能化新能源技术概述 248401.1新能源技术发展背景 2323861.2智能化技术在新能源领域的应用 320639第二章新能源智能发电技术 4313512.1风力发电智能化技术 4162762.2太阳能发电智能化技术 4324522.3水力发电智能化技术 421070第三章智能化新能源存储技术 5118573.1电池储能智能化技术 5144813.1.1电池管理系统(BMS) 562493.1.2电池充电技术 5124873.2电能存储智能化技术 6258383.2.1电网侧储能 686733.2.2用户侧储能 6110713.3氢能存储智能化技术 6105443.3.1氢气压缩存储技术 643963.3.2液氢存储技术 625596第四章智能化新能源传输技术 7314054.1输电线路智能化技术 7150824.1.1输电线路状态监测 762014.1.2故障诊断 7259604.1.3自动巡检 7207214.2输电设备智能化技术 7199074.2.1输电设备状态监测 7120244.2.2故障预测与诊断 76504.2.3智能调度 8265414.3输电网络智能化技术 821574.3.1输电网络拓扑优化 898954.3.2输电网络调度优化 8142684.3.3输电网络故障处理 814754第五章智能化新能源利用与管理技术 8274395.1新能源消费智能化技术 8278385.1.1概述 8127045.1.2技术原理 886355.1.3应用实例 97305.2新能源管理系统智能化技术 9169225.2.1概述 9142595.2.2技术原理 9274695.2.3应用实例 9184315.3新能源市场交易智能化技术 10279945.3.1概述 1095095.3.2技术原理 10142375.3.3应用实例 1032351第六章智能化新能源政策与法规 10277866.1新能源政策智能化技术 10255766.2新能源法规智能化技术 11237156.3新能源产业智能化政策 1110403第七章新能源智能化技术研发与创新 11271357.1技术研发策略 1176877.2技术创新路径 1284617.3技术研发团队建设 1225677第八章新能源智能化技术产业化 13308498.1产业化过程与关键环节 1364578.2产业化示范项目 13311118.3产业化推广策略 1416879第九章新能源智能化技术国际合作 14232169.1国际合作现状与趋势 14288549.1.1现状 14110669.1.2趋势 15280589.2国际合作模式 15229449.2.1主导型合作 1585219.2.2企业主导型合作 15306109.2.3国际组织主导型合作 15152589.3国际合作案例分析 15283599.3.1中美新能源智能化技术合作 1570789.3.2中欧新能源智能化技术合作 16136379.3.3中日韩新能源智能化技术合作 1628000第十章新能源智能化技术发展趋势与展望 161768910.1发展趋势 162073510.2市场前景 173137710.3发展战略与建议 17第一章智能化新能源技术概述1.1新能源技术发展背景全球能源需求的不断增长和传统化石能源资源的逐渐枯竭,新能源技术的发展日益受到世界各国的关注和重视。新能源技术是指利用自然界中可持续利用的能源,如太阳能、风能、水能、生物质能等,以实现能源的清洁、高效、可持续利用。新能源技术的发展背景主要包括以下几个方面:(1)能源需求增长:全球范围内,经济的快速发展,能源需求持续增长。尤其是我国,作为世界上最大的发展中国家,能源需求的增长速度尤为明显。(2)环境保护压力:传统化石能源的大量使用导致严重的环境污染和生态破坏,全球气候变化问题日益严峻。因此,新能源技术的发展成为各国应对环境问题的重要途径。(3)能源安全战略:新能源技术的发展有助于降低对进口能源的依赖,提高国家能源安全水平。新能源的开发利用可以促进能源多元化,提高能源供应的稳定性。(4)科技创新推动:新能源技术的研发和利用得到了各国和企业的高度重视,科技创新不断推动新能源技术的进步。1.2智能化技术在新能源领域的应用智能化技术是指利用人工智能、大数据、云计算、物联网等现代信息技术,对新能源系统进行智能化管理和优化。在新能源领域,智能化技术的应用主要体现在以下几个方面:(1)新能源发电系统智能化:通过对新能源发电设备进行实时监测、故障诊断、功能优化等,提高新能源发电系统的可靠性和效率。例如,利用人工智能技术对太阳能电池板进行自动清洁,提高发电效率。(2)新能源储能系统智能化:新能源储能系统是实现新能源大规模利用的关键环节。智能化技术可以对储能系统进行实时监控、充放电策略优化等,提高储能系统的利用效率和安全性。(3)新能源并网技术智能化:新能源并网技术是指将新能源发电系统与现有电网进行有效连接。智能化技术可以对新能源并网系统进行实时监测、功率预测、调度优化等,提高新能源并网的稳定性和经济性。(4)新能源消费端智能化:在新能源消费端,智能化技术可以实现对能源消费的实时监测、需求侧管理、能源优化配置等,提高能源利用效率,降低能源成本。(5)新能源产业链智能化:通过智能化技术对新能源产业链上的各环节进行优化管理,提高产业链整体效率和竞争力。例如,利用大数据分析技术对新能源市场进行预测,为企业提供决策支持。智能化技术在新能源领域的应用将进一步推动新能源技术的进步,促进能源行业的转型升级。第二章新能源智能发电技术2.1风力发电智能化技术科技的不断发展,风力发电智能化技术在能源行业中占据越来越重要的地位。风力发电智能化技术主要包括以下几个方面:(1)风力发电机组控制系统:通过对风电机组的实时监测、数据分析和优化控制,实现风电机组的高效、稳定运行。(2)风力发电场监控系统:对整个风力发电场进行实时监控,包括风速、风向、温度等气象参数,以及设备运行状态、发电量等数据,为风力发电场管理提供决策依据。(3)风力发电预测技术:通过历史数据和实时监测数据,对风力发电场的发电量进行预测,为电力系统调度提供参考。(4)故障诊断与预测性维护:通过对风电机组运行数据的实时分析,发觉潜在的故障和问题,提前进行预警和维修,降低故障风险。2.2太阳能发电智能化技术太阳能发电智能化技术是指利用先进的监测、控制、预测等手段,提高太阳能发电系统的发电效率和稳定性。以下是太阳能发电智能化技术的主要内容:(1)太阳能发电系统监测与控制:对太阳能电池板、逆变器、储能系统等关键设备进行实时监测,根据环境条件和设备状态进行优化控制,以提高发电效率。(2)太阳能发电预测技术:利用气象数据、历史发电数据等信息,对太阳能发电系统的发电量进行预测,为电力系统调度和能源管理提供依据。(3)太阳能发电故障诊断与维护:通过实时监测和数据分析,发觉太阳能发电系统中的故障和潜在问题,及时进行预警和维修,保证系统稳定运行。2.3水力发电智能化技术水力发电智能化技术主要包括以下几个方面:(1)水力发电机组控制系统:对水轮发电机组进行实时监测、数据分析和优化控制,实现高效、稳定的发电运行。(2)水力发电站监控系统:对整个水力发电站进行实时监控,包括水位、流量、气温等气象参数,以及设备运行状态、发电量等数据,为发电站管理提供决策依据。(3)水力发电预测技术:结合气象数据、历史发电数据等信息,对水力发电站的发电量进行预测,为电力系统调度和能源管理提供参考。(4)水力发电故障诊断与预测性维护:通过对水力发电机组运行数据的实时分析,发觉潜在的故障和问题,提前进行预警和维修,降低故障风险。通过以上新能源智能发电技术的应用,有望提高我国能源行业的智能化水平,促进新能源的快速发展。第三章智能化新能源存储技术3.1电池储能智能化技术新能源技术的快速发展,电池储能智能化技术在能源行业中扮演着重要角色。电池储能智能化技术主要包括电池管理系统(BMS)和电池充电技术两个方面。3.1.1电池管理系统(BMS)电池管理系统是电池储能系统的核心组成部分,其主要功能是实时监测电池的充放电状态、温度、电压等参数,保证电池安全、可靠、高效地运行。电池管理系统主要包括以下关键技术:(1)电池状态估计:通过实时监测电池的充放电状态,准确估算电池的剩余容量、健康状态和寿命等信息。(2)电池故障诊断:通过对电池参数的分析,及时发觉电池潜在故障,降低故障风险。(3)电池均衡控制:通过调节电池各单体间的电流,实现电池能量的均衡分配,提高电池组的使用效率。3.1.2电池充电技术电池充电技术是电池储能智能化技术的关键环节,主要包括以下方面:(1)快速充电技术:采用高频开关电源和高功能充电模块,实现电池的快速充电,缩短充电时间。(2)智能充电策略:根据电池的实时状态,动态调整充电参数,实现电池的高效、安全充电。3.2电能存储智能化技术电能存储智能化技术主要包括电网侧储能和用户侧储能两个方面。3.2.1电网侧储能电网侧储能技术主要应用于调峰、调频、备用、黑启动等场景,主要包括以下关键技术:(1)储能系统接入技术:研究储能系统与电网的接入方式、接口规范和控制系统,实现储能系统与电网的无缝对接。(2)储能系统调度技术:根据电网运行状态,动态调整储能系统的充放电策略,实现电网的稳定运行。3.2.2用户侧储能用户侧储能技术主要应用于削峰填谷、需求响应、分布式发电等领域,主要包括以下关键技术:(1)储能系统优化配置:根据用户负荷特性和分布式电源特性,优化储能系统的配置,提高储能系统的利用效率。(2)储能系统控制策略:研究用户侧储能系统的控制策略,实现储能系统的高效运行。3.3氢能存储智能化技术氢能作为一种清洁、高效的能源,其存储智能化技术主要包括以下方面:3.3.1氢气压缩存储技术氢气压缩存储技术是将氢气压缩到高压容器中,实现高效存储。该技术主要包括以下关键技术:(1)压缩机选型及优化:根据氢气压缩需求,选择合适的压缩机类型,并进行优化设计。(2)压缩过程控制:实时监测压缩过程中的温度、压力等参数,保证压缩过程的安全、稳定。3.3.2液氢存储技术液氢存储技术是将氢气液化后进行存储,具有较高的存储效率。该技术主要包括以下关键技术:(1)液氢容器设计:研究液氢容器的设计原理,实现容器的高效、安全存储。(2)液氢蒸发控制:实时监测液氢蒸发量,采用合理的控制策略,降低液氢蒸发损失。第四章智能化新能源传输技术4.1输电线路智能化技术新能源技术的不断发展,输电线路智能化技术在能源行业中扮演着越来越重要的角色。输电线路智能化技术主要包括输电线路状态监测、故障诊断、自动巡检等方面。4.1.1输电线路状态监测输电线路状态监测技术通过实时监测输电线路的物理参数,如温度、湿度、振动等,以及线路的电气参数,如电流、电压、功率等,对线路的运行状态进行实时评估。该技术能够及时发觉线路隐患,预防发生,提高输电线路的运行效率和安全性。4.1.2故障诊断故障诊断技术通过对输电线路的实时监测数据进行分析,判断线路是否存在故障,并定位故障点。该技术能够迅速发觉故障,减少故障处理时间,降低故障对能源系统的影响。4.1.3自动巡检自动巡检技术采用无人机、等智能设备,对输电线路进行定期巡检。该技术能够提高巡检效率,减少人工巡检的劳动强度,及时发觉线路隐患,保障输电线路的安全稳定运行。4.2输电设备智能化技术输电设备智能化技术主要包括输电设备状态监测、故障预测与诊断、智能调度等方面。4.2.1输电设备状态监测输电设备状态监测技术通过实时监测输电设备的运行参数,如温度、振动、绝缘功能等,评估设备的运行状态。该技术有助于及时发觉设备隐患,延长设备使用寿命,提高输电系统的可靠性。4.2.2故障预测与诊断故障预测与诊断技术通过对输电设备的运行数据进行实时分析,预测设备可能出现的故障,并给出诊断结果。该技术能够提前发觉潜在故障,降低故障发生的风险。4.2.3智能调度智能调度技术通过优化输电设备的运行参数,实现输电系统的最优运行。该技术能够提高输电系统的运行效率,降低线损,节约能源。4.3输电网络智能化技术输电网络智能化技术主要包括输电网络拓扑优化、输电网络调度优化、输电网络故障处理等方面。4.3.1输电网络拓扑优化输电网络拓扑优化技术通过对输电网络的结构进行调整,实现网络的最优运行。该技术能够提高输电网络的稳定性,降低网络损耗,提高新能源的利用率。4.3.2输电网络调度优化输电网络调度优化技术通过对输电网络的运行参数进行实时调整,实现网络的最优运行。该技术能够提高输电网络的运行效率,降低线损,适应新能源大规模接入的需求。4.3.3输电网络故障处理输电网络故障处理技术通过对输电网络的实时监测和诊断,快速定位故障点,实现故障的及时处理。该技术能够降低故障对能源系统的影响,提高输电网络的可靠性。第五章智能化新能源利用与管理技术5.1新能源消费智能化技术5.1.1概述新能源消费智能化技术是指运用现代信息技术、物联网、大数据等手段,对新能源消费过程进行智能化管理和优化,提高新能源利用效率,降低能源消耗,促进能源消费方式的转变。5.1.2技术原理新能源消费智能化技术主要包括以下三个方面:(1)数据采集与传输:通过安装在新能源设备上的传感器、控制器等设备,实时采集新能源消费数据,并通过网络传输至数据处理中心。(2)数据分析与处理:利用大数据分析技术,对采集到的新能源消费数据进行分析和处理,挖掘新能源消费规律,为智能化管理提供依据。(3)智能化控制与优化:根据数据分析结果,实现对新能源消费过程的智能化控制与优化,提高新能源利用效率。5.1.3应用实例以下为新能源消费智能化技术的应用实例:(1)智能家居系统:通过智能路由器、智能插座等设备,实现对家庭新能源消费的智能化管理,降低能源消耗。(2)智能交通系统:通过智能交通信号灯、智能充电桩等设备,优化新能源交通工具的能源消费,提高能源利用效率。5.2新能源管理系统智能化技术5.2.1概述新能源管理系统智能化技术是指运用现代信息技术、物联网、大数据等手段,对新能源生产、传输、消费等环节进行智能化管理,提高新能源管理效率,保障新能源安全稳定供应。5.2.2技术原理新能源管理系统智能化技术主要包括以下三个方面:(1)数据采集与传输:通过安装在新能源设备上的传感器、控制器等设备,实时采集新能源生产、传输、消费等环节的数据,并通过网络传输至数据处理中心。(2)数据分析与处理:利用大数据分析技术,对采集到的新能源数据进行实时分析,为智能化管理提供依据。(3)智能化控制与优化:根据数据分析结果,实现对新能源管理系统的智能化控制与优化,提高管理效率。5.2.3应用实例以下为新能源管理系统智能化技术的应用实例:(1)新能源发电预测:通过收集新能源发电设备的历史数据,预测未来发电量,为电力调度提供依据。(2)新能源电站智能运维:通过远程监控新能源电站的运行状态,及时发觉并处理故障,保障电站安全稳定运行。5.3新能源市场交易智能化技术5.3.1概述新能源市场交易智能化技术是指运用现代信息技术、大数据分析等手段,对新能源市场交易过程进行智能化管理,提高交易效率,促进新能源市场的发展。5.3.2技术原理新能源市场交易智能化技术主要包括以下三个方面:(1)数据采集与传输:通过安装在新能源设备上的传感器、控制器等设备,实时采集新能源市场交易数据,并通过网络传输至数据处理中心。(2)数据分析与处理:利用大数据分析技术,对采集到的新能源市场交易数据进行分析,为智能化交易决策提供依据。(3)智能化交易策略:根据数据分析结果,制定智能化交易策略,提高新能源市场交易效率。5.3.3应用实例以下为新能源市场交易智能化技术的应用实例:(1)新能源电力交易预测:通过收集新能源电力市场的历史交易数据,预测未来电力市场供需情况,为交易决策提供依据。(2)新能源金融产品创新:利用大数据分析技术,开发新能源金融产品,提高新能源市场交易活跃度。第六章智能化新能源政策与法规6.1新能源政策智能化技术新能源技术的不断发展,智能化技术在新能源政策领域的应用日益广泛。新能源政策智能化技术主要包括以下几个方面:(1)大数据分析:通过对大量新能源政策数据的挖掘与分析,为政策制定者提供决策支持,提高政策制定的科学性和准确性。(2)人工智能辅助决策:利用人工智能技术,对新能源政策进行模拟、预测和评估,为政策制定者提供有针对性的建议。(3)区块链技术:运用区块链技术,提高新能源政策制定和执行的透明度,保证政策实施的效果。(4)物联网技术:通过物联网技术,实现新能源政策与新能源设备、系统的实时监控与调度,提高政策执行的效率。6.2新能源法规智能化技术新能源法规智能化技术是指在新能源法规制定和执行过程中,运用现代信息技术,提高法规的制定和执行效果。主要包括以下几个方面:(1)法规智能检索:利用智能检索技术,快速查找与新能源相关的法规,为法规制定者提供参考。(2)法规智能解析:通过对新能源法规的智能解析,帮助法规制定者理解法规内容,提高法规制定的质量。(3)法规智能监测:运用物联网、大数据等技术,对新能源法规执行情况进行实时监测,保证法规的实施效果。(4)法规智能评估:通过人工智能技术,对新能源法规执行效果进行评估,为法规修订提供依据。6.3新能源产业智能化政策新能源产业智能化政策是指国家、地方在新能源产业发展过程中,运用智能化技术,推动产业升级和转型。以下为几个方面的政策:(1)产业扶持政策:加大对新能源产业智能化技术的研发投入,鼓励企业采用智能化技术,提高产业竞争力。(2)税收优惠政策:对新能源产业智能化项目给予税收减免,降低企业成本,促进产业智能化发展。(3)人才培养政策:加强新能源产业智能化技术人才培养,提高人才素质,为产业发展提供人才支持。(4)国际合作政策:积极参与国际新能源产业智能化技术交流与合作,引进国外先进技术,推动我国新能源产业智能化发展。(5)市场推广政策:加大对新能源智能化产品的推广力度,引导消费者使用新能源智能化产品,扩大市场占有率。第七章新能源智能化技术研发与创新7.1技术研发策略新能源行业的发展,智能化技术的融入成为推动行业进步的关键因素。在新能源智能化技术研发过程中,以下策略:(1)紧密跟踪国际前沿技术动态新能源智能化技术发展迅速,企业应密切关注国际前沿技术动态,把握行业发展趋势,以保持技术领先地位。通过与国际知名研究机构、高校和企业合作,引进先进技术理念,促进技术创新。(2)强化产学研合作产学研合作是推动新能源智能化技术研发的重要途径。企业应与高校、科研院所建立紧密的合作关系,共同开展技术研究和人才培养。同时企业还应积极参与国家及地方科研项目,争取政策支持。(3)注重技术集成创新新能源智能化技术涉及多个领域,企业应注重技术集成创新,将不同领域的技术相互融合,形成具有竞争优势的解决方案。企业还应关注新兴技术的发展,如人工智能、大数据等,为新能源智能化技术提供新的创新方向。7.2技术创新路径(1)优化现有技术在新能源智能化技术研发过程中,企业应首先对现有技术进行优化,提高设备功能、降低成本、提升用户体验。通过技术改进,使现有产品更具竞争力。(2)研发新型技术企业应投入资源研发新型技术,以满足不断变化的市场需求。这包括开发新型智能化设备、优化能源管理系统、提高能源利用效率等。新型技术的研发将为新能源行业带来更多创新可能。(3)开展跨界融合新能源智能化技术涉及多个领域,企业应积极开展跨界融合,将新能源与互联网、大数据、人工智能等技术相结合,形成新的商业模式和应用场景。7.3技术研发团队建设(1)选拔优秀人才企业应选拔具有创新能力、专业素质高的人才,组建技术研发团队。团队成员应具备跨学科背景,以适应新能源智能化技术发展的需求。(2)加强团队培训企业应定期组织团队成员参加专业培训,提高其技术水平和创新能力。企业还可邀请行业专家进行讲座、交流,以拓宽团队成员的视野。(3)建立激励机制企业应建立完善的激励机制,鼓励团队成员积极开展技术研发和创新。通过设立创新基金、提供晋升机会等方式,激发团队成员的积极性和创造力。(4)优化团队协作企业应优化团队协作机制,保证团队成员之间的沟通与协作顺畅。通过搭建项目协作平台、开展团队建设活动等方式,提高团队整体执行力。第八章新能源智能化技术产业化8.1产业化过程与关键环节新能源智能化技术的产业化过程,是一个系统工程,涉及技术研发、产品设计、生产制造、市场推广等多个环节。以下是产业化过程中的几个关键环节:(1)技术研发:新能源智能化技术的研发是产业化的起点,需要依托科研机构和高校的创新能力,以及企业的技术积累,开展前沿技术的研究和开发。(2)产品设计:在技术成熟的基础上,进行产品设计和优化,使其符合市场需求,具备良好的用户体验。(3)生产制造:建立生产线,实现产品的批量生产。在这一环节,需要关注生产设备的智能化改造,提高生产效率和质量。(4)市场推广:通过线上线下渠道,推广新能源智能化产品,拓展市场空间。(5)售后服务:提供完善的售后服务体系,保证用户在使用过程中遇到问题能够得到及时解决。8.2产业化示范项目为推动新能源智能化技术产业化,我国已经开展了一系列示范项目。以下是一些具有代表性的产业化示范项目:(1)风光储一体化项目:将风能、太阳能和储能技术相结合,实现新能源发电的智能化管理。(2)智能电网项目:通过智能电网技术,提高新能源发电的并网能力和电网运行的稳定性。(3)新能源汽车项目:推广新能源汽车,降低交通领域的能源消耗和污染排放。(4)分布式能源项目:利用新能源技术,为偏远地区和城市提供绿色、高效的能源供应。8.3产业化推广策略为加快新能源智能化技术的产业化推广,以下策略可供借鉴:(1)政策引导:出台一系列扶持政策,鼓励企业投入新能源智能化技术的研究与产业化。(2)资金支持:设立专项资金,支持新能源智能化技术产业化项目的实施。(3)技术合作:加强产学研合作,推动技术创新,提升产业整体竞争力。(4)人才培养:加强新能源智能化技术人才的培养,为产业发展提供人才保障。(5)市场培育:通过试点示范、宣传推广等方式,引导消费者认知和接受新能源智能化产品。(6)国际合作:积极参与国际技术交流和合作,引进国外先进技术,提升我国新能源智能化产业的国际竞争力。第九章新能源智能化技术国际合作9.1国际合作现状与趋势9.1.1现状全球能源需求的不断增长,新能源智能化技术已成为各国能源战略的重要方向。各国在新能源智能化技术领域展开了广泛的国际合作,共同推进技术进步和产业发展。国际合作主要体现在以下几个方面:(1)间合作:各国通过签署合作协议、建立合作机制等方式,推动新能源智能化技术的交流与合作。(2)企业合作:跨国企业通过投资、并购、技术交流等方式,加强新能源智能化技术的研发与应用。(3)国际组织合作:联合国、国际能源署等国际组织积极推动新能源智能化技术的国际合作。9.1.2趋势(1)合作领域不断拓展:新能源智能化技术国际合作已从最初的技术研发拓展到政策研究、市场开发、标准制定等多个领域。(2)合作层次逐步提升:从简单的技术交流、项目合作,逐步提升到战略规划、政策制定等高层级合作。(3)合作主体更加多元化:除企业、国际组织外,科研机构、行业协会等也积极参与国际合作。9.2国际合作模式9.2.1主导型合作主导型合作模式是指各国通过签署合作协议、建立合作机制等方式,推动新能源智能化技术的交流与合作。该模式具有以下特点:(1)合作层次高,涉及领域广泛;(2)政策支持力度大,有利于技术引进和产业发展;(3)合作成果具有示范效应,有利于推动全球新能源智能化技术发展。9.2.2企业主导型合作企业主导型合作模式是指跨国企业通过投资、并购、技术交流等方式,加强新能源智能化技术的研发与应用。该模式具有以下特点:(1)合作主体活跃,市场动力强劲;(2)技术创新能力强,有利于推动产业发展;(3)合作成果具有商业价值,有利于企业盈利。9.2.3国际组织主导型合作国际组织主导型合作模式是指联合国、国际能源署等国际组织积极推动新能源智能化技术的国际合作。该模式具有以下特点:(1)合作目标明确,有利于解决全球性问题;(2)合作资源丰富,有利于推动技术研发;(3)合作成果具有普遍性,有利于全球新能源智能化技术发展。9.3国际合作案例分析9.3.1中美新能源智能化技术合作中美两国在新能源智能化技术领域具有广泛的合作基础和巨大的市场潜力。以下为几个具体案例:(1)中美清洁能源合作协议:该协议旨在加强两国在清洁能源领域的合作,包括技术研发、市场开发、政策研究等。(2)中美新能源企业合作:如特斯拉在华建厂、中美能源企业共同开发新能源项目等。9

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