北斗卫星导航系统（北斗系统）规模应用国际化是北斗系统进入新发展阶段后面临的新要求，对于推动“一带一路”高质量发展、构建国内国际双循环新发展格局、促进全球共享北斗系统建设发展成果、支持构建人类命运共同体具有重大意义。本文研判了北斗系统规模应用国际化发展的需求、全球卫星导航系统应用发展现状和趋势，全面分析了北斗系统规模应用国际化的优势与短板、机遇与挑战；提出了北斗系统规模应用国际化的概念内涵，涵盖北斗系统形象国际化、北斗系统服务国际化、北斗系统应用产品国际化、北斗系统企业经营国际化，进而明确了北斗系统规模应用国际化的发展目标及具体指标。研究建议，建立统筹协调管理机制、强化产品服务供给能力、打造多层次企业体系、提高国际合作水平、加大财税金融支持、统筹国内法治与涉外法治、开展国际应用推广，以此推动北斗系统规模应用国际化的稳健发展。

北斗卫星导航系统（北斗系统）开通全球服务后，北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的新阶段，加强北斗系统全球服务风险及应对研究，是支撑国家战略、推动北斗系统国际化发展的内在要求，也是应对国际竞争、助力北斗系统行稳致远的必然选择。本文从卫星导航国际发展形势、北斗系统全球服务发展特征的角度入手，分析研判了北斗系统全球服务的风险现状与发展态势；梳理总结了北斗系统全球服务面临的5种风险类型，包括国家风险、战略风险、市场风险、安全风险、法律风险，细致分析了相应的风险成因。针对北斗系统全球服务面临的风险，提出了应对策略：加强北斗系统全球服务风险应对的顶层谋划，建立要素齐全的北斗系统全球服务风险应对制度体系，提升北斗系统全球服务相关主体的风险应对能力，筑牢北斗系统全球风险应对工作基础。

推动北斗卫星导航系统（北斗系统）实现国际化应用，是发挥北斗系统全球公共服务基础设施作用，让北斗系统更好地服务全球、造福人类的必由之路。本文在分析美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）、欧洲伽利略卫星导航系统（GALILEO）国际化应用策略的基础上，结合北斗系统国际化应用的现状和形势，提出了北斗系统国际化应用的基本策略。研究建议，北斗系统国际化应用应当遵循跨越式发展的应用路径，采取构筑信心、多元化发展、融合协同、政企联动、塑造国际环境的五大应用方式；在应用区位的选择上，以亚太市场为首要发展区域，以“一带一路”沿线国家和地区为重点应用区域，兼顾欧美市场和具有发展潜力的非洲和中东地区市场等，向全球市场辐射；经过第一阶段的改革适应、加速前进，第二阶段的扩大市场、全速前进，第三阶段的全球应用，逐步实现北斗系统国际化应用。

卫星导航建设风险链条长、关联行业多、涉及主体广、牵涉利益多，加之国内国际特征存在差异性，在管理上具有较强的系统性、较高的复杂性；在推进国家治理体系与治理能力现代化的背景下，积极探索现代化管理体制与发展模式是提高卫星导航现代化管理质效、确保卫星导航事业持续稳定发展的必然要求。本文立足历史与现实、理论与实践等多个层面，梳理和总结了中国卫星导航系统在“三步走”发展战略实践中形成的管理经验，剖析了在新发展阶段卫星导航系统建设管理所面临的挑战，论证提出了中国卫星导航建设现代化管理的发展目标以及需统筹处理的要素关系。研究建议，从卫星导航领导体制、管理体制、法治体系、应用产业体系、科技创新体系、战略人才培养、国际化发展机制等方面同步发力，切实提升卫星导航建设现代化管理水平，为中国卫星导航系统高质量发展提供有力支撑。

卫星导航产业是我国战略性新兴产业，长远、宏观、系统的产业政策有助于高质量发展并形成产业新格局；创新生态系统理论关注系统要素构成与要素之间、系统与环境之间的动态过程转变，在卫星导航产业政策的转型发展研究方面应用潜力突出。本文立足国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要的相关发展要求，在全面梳理我国卫星导航产业政策文件的基础上，应用创新生态系统理论模型并以产业政策要素为着力点，系统解构产业政策与其他创新主体及子系统之间的直接作用、辐射作用、耦合作用关系。研究发现我国卫星导航产业现行政策存在政策法规体系及政策子系统不健全、难以促进产业体系化耦合发展两方面问题，针对以上问题，提出了加快立法与制度顶层设计、明晰政府角色定位、完善推广应用政策等应对建议，以期促进卫星导航产业政策研究并支持产业高质量发展。

卫星导航自问世以来以其全天候、全天时、低成本的优势，成为广泛使用的导航定位授时（PNT）方式；但在应用层面，为了规避对卫星导航单一手段的过度依赖，“不依赖卫星导航技术”概念被提出并受到重视，如何准确把握两者之间的关系成为现实而迫切的问题。本文概述了卫星导航技术特征与体系定位，进而基于PNT体系视角，对比分析了惯性导航、匹配导航、无线电导航（除卫星导航外）等典型不依赖卫星导航技术的性能、成本、应用场景；辨析了卫星导航与不依赖卫星导航的关系，明晰了卫星导航作为最大共性需求满足者、体系核心与基石的总体定位，量化分析了卫星导航与不依赖卫星导航技术融合的效能。我国PNT体系的科学发展，需要创新突破不依赖卫星导航技术，促进卫星导航和不依赖卫星导航技术深度融合，同时加快低轨导航系统建设，提升卫星导航性能并最大化体系贡献率。

我国航天事业因历史原因和投入限制，在初期以空间技术、空间应用为主，对空间科学重视不足，空间科学、空间技术、空间应用基本上是独立发展的；着眼新时期航天强国建设，需要将空间技术的发展深度融合到空间科学、空间应用中去，从而创造新的机遇和成就。本文剖析了空间科学、空间技术、空间应用的基本内涵并明确三者的相互关系，在系统分析国际空间科学、空间技术、空间应用的整体态势，细致梳理我国相关领域发展情况的基础上，论证了统筹我国空间科学、空间技术、空间应用协调发展的必要性，凝练了三者协调发展面临的主要问题。空间科学、空间技术、空间应用之间既有需求交叉，又可互促带动，应在规划、部署、实施的全过程中进行统筹考虑：发挥新型举国体制优势，在统一管理下做好顶层规划；坚持创新驱动发展战略，以技术进步抢占国际航天制高点；支持空间领域基础研究，培育高水平的科学家和工程师队伍；加强资源统筹协调，促进空间应用数据的合理开放和充分利用。

空间应用指利用空间资源、空间资产及空间特殊条件，在地面或空间进行直接和间接的技术利用、产品生产、服务供给的总称；经过60多年的发展建设，我国航天事业成就突出，在轨卫星资源超过400颗，但与空间应用密切相关的体系设计、基础数据库和标准建设等方面还不能满足高质量发展的需要。本文面向航天强国建设和航天系统中长期发展需求，在研判国内外发展环境和形势的基础上，总结了我国空间应用产业与技术发展的新态势和新需求，梳理了空间应用领域发展面临的挑战；提出了面向航天强国建设的空间应用发展总体思路、建设目标、顶层体系，论证形成了空间应用发展的重点方向。研究建议，完善政策法规，推动法治航天建设；转变发展理念，推进天、地、用一体化；优化体制机制，大幅提升服务水平，推进形成天、地、用互促发展，标准统一，协调健康的空间应用新格局。

构建新型电力系统是实现碳达峰、碳中和战略目标，确保能源安全转型的关键路径；电力系统作为当前规模最大、层次复杂、强非线性的人造系统，是未来能源转型的核心，而新能源发电的波动性、随机性将使电力系统安全面临严峻挑战。本文结合我国能源安全转型面临的新形势、新挑战，明确了能源安全涉及的供给、环境、经济、科技等方面的内涵；探讨了能源转型的发展目标与战略路径，阐述了新型电力系统对于能源安全的重要性；剖析了影响新型电力系统安全发展的电源、电网、负荷、储能、市场、技术等关键环节。研究认为，需从应急预警、共享互济、安全防御3个层面着手，构建新型电力系统安全发展所需的核心体系；进一步提出了新型电力系统发展路径研究的基本思路，以期为新型电力系统构建及安全发展研究提供基础参考。

完善的电力市场可在电力资源配置方面发挥决定性作用，是保证各类市场主体开展活跃的供需互动、促进可再生能源消纳的关键机制；针对性开展电力市场中影响可再生能源消纳因素的综合性分析，也是相关应用研究亟需。本文重点考虑全时间尺度下促进可再生能源消纳相关的交易机制，概述了国外典型电力市场结构及运行情况，梳理了相应电力市场结构及机制中促进可再生能源消纳的关键影响因素；围绕可再生能源消纳的多维关键影响因素，深入分析了我国各类市场结构和不同机制的建设现状，归纳出促进可再生能源消纳电力市场建设面临的挑战。从电力市场与碳市场、绿证市场耦合机制，可再生能源参与的中长期、现货交易及其衔接机制，面向高比例可再生能源的辅助服务市场，面向高比例可再生能源消纳的需求侧响应机制等方面，梳理了我国相关电力市场的学术研究进展。研究建议，实施多市场协同运作、中长期及现货交易衔接、辅助服务市场建设、需求响应机制建设等重点举措，支持面向高比例可再生能源消纳的电力市场建设。

电力事关国计民生、国家安全，在推进碳达峰、碳中和过程中确保电力安全稳定供应是必须审慎面对的重大问题；针对性分析我国电力供应的薄弱环节与面临挑战，构建新时期电力安全供应保障体系，是切实推动电力安全供应保障能力现代化、助力经济社会高质量发展的重要支撑。本文梳理了电力安全供应研究进展，以为开展电力安全供应保障研究提供基础认知；分析了我国电力安全供应现状，研判了“十四五”时期及中长期我国电力安全供应形势；结合近期发生的限电事件，总结了我国电力供应存在的主要问题及挑战。研究提出了保障电力安全供应需采取的坚持安全第一、坚持低碳化路径、坚持市场化改革方向、坚持科技创新核心作用等原则，构建了电力安全供应保障体系的“三步走”发展步骤。为此建议，增强电力供应保障能力、筑牢电力供应安全根基，发挥需求侧关键作用、提升电力供应本质安全水平，构建以数字化技术为支撑的新一代电力安全供应技术体系，完善市场体系和市场机制、形成全员参与的电力安全生态。

氨能具有对化石能源的替代潜力且与可再生能源关系密切，推广应用氨能对我国能源未来发展具有重要价值。本文从氨的储能属性、燃料属性以及产业基础条件的角度分析了发展氨能的战略意义，从氨内燃机、氨燃气轮机、燃氨锅炉、氨-氢燃料电池4个方面梳理了氨能应用现状，总结了合成氨产业现状、氨能产业发展趋势、氨能产业国内外发展规划等产业建设及研究进展。展望我国氨能产业发展，可分阶段稳步推进：加强新型绿氨合成技术攻关，完善法律法规和碳市场机制，实施绿氨示范项目；形成具有自主知识产权的氨能技术体系，构建低成本氨能供应链、高效率氨能利用链，开展规模化应用推广；按照“绿色制氨-经济运氨-零碳用氨”的绿色循环经济路线，重塑氨能产业结构，支持“双碳”战略目标。

铁路资产能源化、用能绿色化是助力实现交通领域“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。本文在分析铁路与新能源融合发展需求的基础上，梳理了铁路沿线太阳能、风能、地热能、声能、制动能、振动能等各类新能源的自然禀赋条件，总结了当前铁路与新能源融合形式、技术特征、设备水平的发展现状；分类汇总了铁路服务设施、运载体、基础设施与新能源融合的具体场景，讨论了车站站顶光伏、新能源机车、基础设施自供电监测设备等主力场景的发展规模及面临的问题。按照铁路新能源供给潜力分级，从微型、小中型、大型、超大型等不同规模新能源系统的角度，构建了铁路与新能源融合的系列场景及方式，重点讨论了铁路沿线基础设施病害防控电气化设备与小型、中型分布式离网光伏系统融合这一新型主力场景。进一步从能量捕获与转化、负载、储能、能源管理等技术方面，提出了铁路与新能源融合的未来趋势、关键技术、重点方向，以期为相关领域的规划建设、转型发展研究提供参考。

航运业的迅猛发展使得传统船舶的能耗与环境问题日益显现，氨氢动力海上船舶将成为未来海洋交通运载工具的重要发展方向，从而有助于完成“双碳”目标任务和应对国际海事组织温室气体减排战略导向。本文研判了氨氢动力海上船舶的发展需求并全面梳理了国际发展现状，系统分析了氨氢动力海上船舶的关键技术体系，涵盖安全防护、燃料加注、氨重整制氢、海上船舶氨氢动力、可再生能源制氢、基于可再生能源的合成氨工艺、有害污染物排放处理；立足国情，论证提出了我国氨氢动力船舶的阶段性发展目标、上/中/下游的产业发展要素。研究建议，开展氨氢燃料供应体系、氨氢动力海上船舶基础设施建设等专项规划，加强支持性服务设施的维护，尽快积累工程化经验，为后续大规模产业链及基础设施建设提供依据，稳健推动氨氢动力海上船舶产业创新发展。

提高燃煤发电机组效率是实现节能降碳的直接手段，700℃超超临界发电的工程应用受制于高温合金材料价格成本阻碍，有必要探索新布置、新结构、缩短高温蒸汽管道以降低工程造价。本文以锦界电厂三期为例，介绍了超超临界空冷汽轮发电机组高位布置技术取得的工程化创新实践。该工程实践表明，锦界电厂三期作为世界首例高位布置示范工程，主厂房采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构，可有效降低整体重心、提高抗震性能，通过技术攻关有效保障主厂房结构、高温蒸汽管道和汽轮发电机组的安全性；与常规布置（运转层12.6~17 m标高）相比，高位布置（运转层65 m标高）主蒸汽、再热蒸汽管道分别可节省材料约34.2%、20.9%，空冷岛排汽管道可节省的材料达93%，还可以较设计值节省供电煤耗4.5~5.1 g/(kW·h)，整体技术经济性显著提高；此外，项目投产后的运行监测数据显示，主厂房结构实时在线监测系统各参数均在安全阈值范围内，厂房结构、关键设备均处于安全状态。研究建议，加快发展清洁高效燃煤发电技术，统筹协调我国富煤缺水“三北”地区清洁高效先进空冷煤电机组应用高位布置技术，为未来700℃超超临界煤电机组建设节约高温蒸汽管道提供实践经验。

京津冀地区是我国能源消耗、碳排放的集聚区，研究区域内碳达峰、碳中和的推进举措，对实现高质量的区域协同发展至关重要。本文构建了考虑京津冀地区特征的长期能源替代规划系统模型（LEAP-BTH），设置了基准情景、低碳情景、协同情景等主要情景以及8个子情景，完成了2021—2060年京津冀地区相应发展路径的预测分析。结果表明：在基准情景下，京津冀地区能源需求将持续增长，2060年北京市、天津市、河北省的碳排放量分别下降为2020年的41%、40%、53%，实现碳中和目标面临较大挑战；在低碳情景下，2060年北京市、天津市、河北省的碳排放量分别下降为2020年的20%、26%、46%，相比碳中和目标仍有一定差距；在协同情景下，2060年北京市、天津市、河北省的碳排放量分别下降为2020年的13%、15%、21%，能够基本实现碳中和目标。研究建议，京津冀三省市需针对各自的重点减排部门和路径，提出更明确、更严格的应对措施，如北京市重点推动交通、建筑部门的低碳转型，天津市、河北省着力开展可再生能源替代与工业绿色升级；优化顶层设计，挖掘区域内工业、能源、交通等部门的协同发展潜力，重点推动产业协同升级和能源协同发展，据此支撑京津冀地区的“双碳”工作和高质量发展。

离岸碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是沿海国家或地区通过工程方式为实现CO₂减排而发展起来的解决方案与技术体系；相对于陆上CCUS技术，具有潜在封存空间广阔、封存安全等诸多优势。离岸CCUS技术指从沿海大型或近海碳排放源捕集CO₂，加压并运输至离岸封存平台后注入海底地质储层中，实现CO₂与大气永久隔离或利用其生产价值产品的过程。本文概要回顾了全球及我国离岸CCUS技术的发展需求与产业现状，分析了发展离岸CCUS的技术性和社会性价值；梳理总结了代表性的离岸CCUS技术发展路线及其态势，如CO₂工厂捕集、CO₂管道运输、CO₂海底咸水层封存与驱油利用、CO₂化学利用以及其他技术架构。着眼不同技术创新方向面临的共性问题，提出我国离岸CCUS领域未来发展建议：注重陆海统筹战略规划和布局，培养高水平研究团队，加强各发展阶段的基础研究、核心技术研发、成本控制、规模增扩和政策激励等。

隐含碳排放限值是建筑结构碳排放量化调控与减碳目标保障的关键指标。本文从社会“碳中和”所需减碳路径出发，依据建筑结构保有与需求量中的新建与既有结构构成比例，提出减碳目标分解方法，为既有结构低碳维护与新建结构低碳设计提供与宏观年度减碳需求相匹配的限值预设依据。依托“双碳”目标的减碳需求构建行业预期发展情景，得出在维持现状、常规预估、拆除限制、减量预估四类典型情景下，2022年我国新建建筑结构隐含碳排放限值分别为442.6 kg CO₂e·m^-2、456.2 kg CO₂e·m^-2、485.9 kg CO₂e·m^-2、616.0 kg CO₂e·m^-2（对应结构设计使用年限50年）；给出2022—2060年建筑结构建造与维护碳排放限值的变化趋势，厘清了新建结构总量控制、既有结构延寿等减碳措施促使结构单体隐含碳排放限值宽松的成效。进一步从概率化调控、区域特征量化、可操作性、数据驱动优化等方面，提出了建筑结构隐含碳排放限值设定的相关建议。

我国城镇化发展进入新阶段，探索工业城镇绿色发展的差异化路径，对于破解地区经济发展与宜居环境之间的矛盾具有积极意义；西北地区工业城镇中依赖矿产资源禀赋的高污染、高能耗型重工业企业众多，加强高污染散发类工业建筑的空气环境治理，旨在提高污染源头控制效率、改善岗位作业环境质量、降低工业建筑环境控制能耗。本文辨识了西北地区工业城镇的资源禀赋与产业特征，明确了开展工业建筑环境治理的基本背景；从大气环境质量、工业建筑室内空气质量控制两方面分析了西北地区工业城镇多尺度空气环境关键问题。在此基础上，系统论述了适应西北地区工业城镇特征的工业建筑环境保障技术体系，涵盖污染物源头捕集能效提升技术、室内空间环境高效通风气流组织新模式、污染物高效除尘净化技术、工业建筑节能综合技术。研究总结了所提创新技术成果的适用性及推广价值，还可配套管理、监测层面的新举措，积极运用智能化技术以增强应用成效。

大数据知识工程是人工智能的“基础设施”、诸多行业和领域面临的共性需求、信息化迈向智能化的必由之路。本文阐述了大数据知识工程产生的背景与概念内涵，提出了“数据知识化、知识体系化、知识可推理”的研究框架；梳理了知识获取与融合、知识表征、知识推理等大数据知识工程关键技术和智慧教育、税务风险管控、智慧医疗等典型场景中的工程应用；总结了大数据知识工程面临的挑战，研判了大数据知识工程的未来研究方向，包括复杂大数据知识获取、知识+数据混合学习、脑启发知识编码记忆等。研究建议，引导多学科交叉融合，设立重大和重点研发专项，推动大数据知识工程基础理论与技术攻关；加强企业和研究机构间交流合作，推广前沿研究成果并形成应用示范，建立大数据知识工程行业标准体系；以重大需求应用为导向，探索校企协同育人模式，加快大数据知识工程技术在重要行业的落地应用。

税收在国家治理中发挥着基础性、支撑性作用，实现智慧税务是政府在数字时代转型的必然要求，因而梳理智慧税务中的关键问题并探讨发展思路兼具理论研究与实践应用价值。本文分析了我国智慧税务领域的发展现状及面临挑战，提出了以“数据知识化、知识体系化、知识可推理”为核心的大数据知识工程解决方案，构建了由知识源层、知识提取层、知识图谱层、知识推理层、应用层组成的“五层”技术架构；结合大数据知识工程在智慧税务领域中的代表性应用案例，如知识驱动的税收优惠计算、可解释的税收风险识别、税收政策智能化决策支持、智慧问税，探讨了所提方案的局限性并论述了进一步的研究方向。从数据、技术、生态三方面出发，形成了规范涉税数据、健全国家数据共享/开放/保障体系，融合并更新信息学科成果，完善面向智慧税务的大数据知识工程应用系统，推动大数据知识工程技术的标准建设与人才培养等发展建议，以期为基于大数据知识工程的智慧税务高质量发展研究提供参考。

随着列车运营速度不断提升、配属规模及车辆种类不断扩展，加之受长交路、多物理场耦合等复杂服役环境的影响，高速列车安全保障及经济运维的要求持续提高；高速列车健康监测与管理技术的研究与应用，为中国高速铁路的长距离、大规模、高密度运营提供了关键支撑。本文阐述了健康监测与管理对高速列车的重要价值，回顾了近20年中国高速列车健康监测与管理的发展历程：从安全监控到关键系统健康监测，再到一体化、全寿命周期的运维管理；总结了列车全方位状态监测、精准评估与诊断预测、车辆远程运维服务、智能运维决策支持等方面的重大技术突破。进一步展望了广域全过程适应性、列车数据/计算资源一体化管理与应用、基于健康监测与管理的列车设计、车–线–站一体化智能运维等未来发展方向，以期应对中国高速铁路面临的高效安全运维、深度降本降耗等发展挑战，推动中国高速列车技术持续领先。

人与煤的空间关系是煤炭安全高效生产的重要因素，研究煤矿智能化技术对于人与煤空间秩序的重构过程将为煤炭行业高质量发展提供核心技术支撑。本文系统论述了人与煤空间关系的演进历程与研究进展，论证提出了在煤矿工业化生产中利用空间融合可以突破传统二元空间结构制约的观点，据此建立了煤矿智能化人-物理-信息（HPC）空间之间虚实互动的三元空间形态；进一步阐述了煤矿智能化可改变煤矿生产要素的物理空间位置和生产相对运动状态，将重构新生产力三要素、一体化的智能生产管理模式、矿工的社会价值发展空间，从而支持构建万物互联的煤矿生产工业场景并实现人由煤中向人在煤外的重大转变；剖析了智能化采煤、智能化建井案例，揭示了煤矿智能化建设对于变革人与煤空间关系的实践价值。研究建议，以煤矿智能化HPC空间理论为基础，以人的解放及全面发展为核心目标，建立新一代技术与现代煤矿相融合的发展模式，以安全高效、智能绿色发展推动煤炭行业整体升级。

数字化设计类工业软件是智能制造的“第一步”、工业软件的“中流砥柱”，但国内相关产业的发展水平与国际前沿差距较大，亟需着力提升以支撑中国制造迈入国际先进行列。本文论述了数字化设计类工业软件的重要价值，整理了国内外工业软件的发展现状，剖析了我国相关产业发展面临的挑战；提炼了数字化设计类工业软件领域的重点突破方向，涵盖结构计算机辅助设计/计算机辅助工程软件与优化软件无缝集成、几何特征驱动设计/分析/优化的一体化软件、多体/多态/多物理场耦合的仿真计算与分析、工业软件的云端化和用户可定制化、算法策略支撑的计算机异构并行。研究建议，梳理细分领域、精准制定行业扶持政策，促进软件企业优势互补、制定国内统一标准，给予定向扶持、拓展中小型企业客户市场，完善人才培育机制、聚集高端研发人才，深化基础研究、发挥国内创新市场优势，以此促进我国数字化设计类工业软件产业的稳健发展。