DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 结果和讨论 CoAl 2 O 4 /GA复合材料的制备过程如下图1所示。单层Co-Al LDH (CoAl-NSs)样品的制备经过水滑石的合成、离子交换和剥层三个过程，分别对应CoAl-CO 3 -LDH、CoAl-NO 3 -LDH和CoAl-NSs胶体溶液三种样品。经过剥层得到的CoAl-NSs是带正电的单层材料，其与带负电的GO可在静电作用下复合。之后经水热过程得到了CoAl-LDH/GA，同时，氨水和水合肼作为还原剂的使用，不仅将氧化石墨烯还原为石墨烯，增加了材料的导电性，同时也向材料中掺杂氮元素，提高了其催化活性。最后在800℃高温热解过程中，CoAl-LDH转变成钴铝氧化物(CoAl 2 O 4 )，并负载在石墨烯气凝胶上，得到CoAl 2 O 4 /GA复合催化剂材料。 3.1. 形貌分析 如图2所示，图2(a)和图2(b)是CoAl-CO 3 -LDH和CoAl-NO 3 -LDH样品的SEM图，可看出离子交换前后LDH的形貌均为六方片状，其直径保持在微米尺寸。然后，将CoAl-NO 3 -LDH样品置于甲酰胺中连续搅拌剥层后得到的CoAl-NSs胶体溶液为澄清透明粉色溶液，有丁达尔现象，如图2(c)所示。 GA、CoAl-LDH/GA和CoAl 2 O 4 /GA复合材料的SEM图及光学照片如图3所示。图3(a)是GA的SEM图，可看出GA具有丰富的孔隙结构，石墨烯片层相互交联形成5~10 μm的孔道。从图3(b)可知，在CoAl-LDH/GA复合材料中，CoAl-NSs均匀负载在石墨烯表面，在经过800℃ Ar气氛中煅烧后，得到CoAl 2 O 4 /GA复合材料(如图3(c))，可以看出，水滑石层板结构塌陷，石墨烯表面出现许多均匀分布的氧化物颗粒。图3(d)为CoAl 2 O 4 /GA复合材料的光学照片，经过煅烧过程后气凝胶仍然保持宏观三维结构，样品近似呈圆柱体，密度约为3.9 mg/cm 3 。 同时，我们对上述材料进行了TEM测试分析。如下图4(a)所示，GA中的石墨烯呈无序、透明、褶皱的薄纱状，与CoAl-NSs通过静电作用复合后(图4(b))，CoAl-NSs以片状负载于石墨烯上。再经过高温煅烧后，如图4(c)所示，CoAl 2 O 4 纳米粒子均匀地附着在石墨烯表面，颗粒呈较规则球状，直径约为50~100 nm，无明显聚集现象。图4(d)是CoAl 2 O 4 颗粒的高分辨透射电镜(HRTEM)照片，可看见清晰的晶格条纹，条纹间距约为0.25 nm，对应CoAl 2 O 4 晶体的(400)晶面(d 400 = 0.247 nm)。 图1. CoAl 2 O 4 /GA复合气凝胶材料的合成过程示意图 图2. (a) CoAl-CO 3 -LDH和(b) CoAl-NO 3 -LDH样品的SEM图；(c) CoAl-NSs胶体溶液的照片 图3. (a) GA；(b) CoAl-LDH/GA和(c) CoAl 2 O 4 /GA样品的SEM图；(d) CoAl 2 O 4 /GA复合材料的光学照片 图4. (a) GA；(b) CoAl-LDH/GA和(c) CoAl 2 O 4 /GA样品的TEM图；(d) CoAl 2 O 4 颗粒的HRTEM图 3.2. 结构表征 之后我们对CoAl 2 O 4 /GA复合材料进行了XRD和EDS分析，进一步确定了材料的组成。如图5(a)所示，样品中主要存在C、N、O、Co、Al五种元素，说明在合成过程中，成功将N掺进石墨烯中。图5(b)是GA、CoAl-LDH/GA和CoAl 2 O 4 /GA三种材料的XRD谱图，GA和CoAl-LDH/GA样品在24.11˚处出现衍射峰，说明在水热过程中氧化石墨烯被还原成为石墨烯，而CoAl-LDH/GA样品又呈现出水滑石的(003)、(006)、(009)三个特征峰，证明了复合气凝胶材料中CoAl-LDH的存在(JCPDS卡片号51-0045)。在CoAl 2 O 4 /GA复合材料的XRD谱图中，石墨烯的衍射峰发生右移，这与石墨烯在高温煅烧过程中发生了进一步的还原有关 [ 31 ] 。同时，在2θ = 31.2˚，36.7˚，43.2˚，59.2˚，67.1˚等位置出现特征峰，分别对应CoAl2O4的(220)、(311)、(400)、(511)、(440)晶面，与尖晶石型CoAl 2 O 4 的标准图谱相吻合(JCPDS卡片号44-0160)，表明煅烧过程使水滑石转变成了金属氧化物材料。 3.3. 电化学表征 为了更好地研究催化剂的催化性能，我们采用旋圆盘电极(RDE)在0.1 mol/L KOH溶液中对材料进行ORR和OER测试，并分别与20 wt%的商业Pt/C、Ir/C进行对比，其结果如图6所示。在ORR测试中， 图5. CoAl 2 O 4 /GA复合材料的(a) EDS分析和(b) XRD图谱 图6. 在0.1 M KOH溶液中对CoAl 2 O 4 /GA和20 wt%商业Pt/C进行ORR测试：(a) LSV曲线；(b)计时电流曲线。对CoAl 2 O 4 /GA和20 wt%商业Ir/C进行OER测试：(c) LSV曲线；(d)计时电流曲线 图6(a)是线性扫描伏安(LSV)曲线，可看出CoAl 2 O 4 /GA复合材料的半波电位约为0.81 V，较高于20 wt%商业Pt/C (半波电位为0.77 V)。同时，其起峰电位为0.92 V，与20 wt%商业Pt/C (起峰电位为0.93 V)非常接近，表现出了较高的催化活性，说明该复合材料是一种替代Pt/C催化剂的潜在材料。之后，又通过计时电流法测试了CoAl 2 O 4 /GA复合材料的催化稳定性(外电压为0.6 V)。测试结果如下图6(b)所示，在进行了10000s的循环测试后，CoAl 2 O 4 /GA修饰电极的电流仅降低了11.1%，而同样条件下测试的20wt%商业Pt/C则降低了22.3%，说明CoAl 2 O 4 /GA催化剂具有良好的稳定性。 类似的，对复合材料进行了OER测试，其结果如下图6(c)、图6(d)所示。CoAl 2 O 4 /GA复合材料的起峰电位为0.61 V，较高于20 wt% 商业Ir/C (起峰电位为0.50 V)，说明该材料的OER催化活性还有待进一步提高。但在计时电流法测试中(外电压为1.7 V)，经过10000s循环测试后，该材料修饰电极的电流仅下降了6.2%，相比于同样条件下的20 wt%商业Ir/C (电流下降29.5%)，表现出更加优异的循环稳定性。
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user: 4. 结论 本工作先将层状CoAl-LDH材料剥层，得到CoAl-NSs单片材料，然后通过静电作用使其与GO复合，接着在水热过程中掺进氮元素并合成水凝胶，冷冻干燥后得到CoAl-LDH/GA材料。该气凝胶疏松多孔，经过煅烧后得到的CoAl 2 O 4 /GA复合材料具备优异的双功能电催化性能，在ORR和OER反应中催化活性良好，稳定性较高，这些都得益于氧化物颗粒在石墨烯表面的均匀负载、氮元素的掺入以及三维石墨烯气凝胶材料的良好导电性与较大的孔隙率等特性。该方法简便易行，也可以推广到以其他水滑石为前驱体来制备不同尖晶石型金属氧化物与石墨烯的复合材料中，从而应用在物理、化学、材料科学等不同领域中。
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user: 摘 要 CO 2 是导致温室效应的主要气体，减少其排放是遏制全球气候变暖的关键，CO 2 的捕集与封存对于缓解温室效应具有重要意义；而捕集与封存的关键是寻求高吸附量、高选择性、热稳定性好且循环性能良好的吸附剂。近些年来一些多孔材料如活性炭、沸石分子筛、金属有机骨架材料被广泛应用于CO 2 吸附。本文介绍了CO 2 捕集方法及各种多孔材料的CO 2 吸附性能，重点介绍了密胺基微孔有机聚合物（MBMPs）。MBMPs由于其具有较高的比表面积、合成方法多样、容易功能化修饰等优点，在气体的存储与分离方面具有广阔应用前景。 关键词 :二氧化碳，捕集，吸附，多孔材料 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着温室效应的日益加剧，控制温室气体的排放已经深入到人类政治经济生活中 [ 1 ] 。CO 2 是最大的温室气体，但同时也是一种珍贵的碳资源 [ 2 ] [ 3 ] ，因此CO 2 的捕集和封存(CCS)无论对于环境保护还是碳资源的综合利用都有重要意义。火力发电厂是最重要的CO 2 排放源，占总排放量的30%以上 [ 4 ] 。随着页岩气开发的大幅度增加，天然气在能源结构中的比重将不断增长。天然气中除主要成分CH 4 (80%~95%)外，还含有CO 2 、N 2 等气体，CH 4 中CO 2 的捕集和移除对于天然气大规模开发应用也具有重要意义。
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user: 2. CO 2 捕集方法 液态胺基溶液变温吸收法是目前捕集回收CO 2 的主要方法，但该方法存在一些弊端如：胺基溶液易腐蚀吸收设备、吸收剂再生过程中溶剂易挥发、再生过程能耗大等 [ 5 ] [ 6 ] 。膜分离是气体分离的常用技术，虽然一些膜在高压力下对高浓度CO 2 表现出良好的分离性能，但对于混合气中稀浓度CO 2 气体的分离则需要很高的压力，而导致高能耗 [ 7 ] 。此外，膜的稳定性、膜通量及膜放大也制约了其应用。 低温分离法是利用混合气体中各个组分的挥发度不同，对含有CO 2 的混合气体进行低温冷凝和多次冷却、压缩，使CO 2 气体变为液态或者固态，从而达到分离的效果。但低温分离法所需要的实验装置较复杂，能耗较高，且该方法由于各个组分的相变特征不同可能会造成CO 2 发生相变，传统的低温分离技术一般只适用于油田开采。Xu等人 [ 8 ] 设计的新型低温分离CO 2 技术，克服了传统低温分离技术的许多缺点，能实现低能耗的分离CO 2 气体。 吸附分离法采用固体吸附剂通过变压吸附(PSA)或变温吸附(TSA)对CO 2 进行捕集和分离可克服设备腐蚀问题，而且能耗大幅度降低，是常用的气体分离方法。常见的物理吸附剂有：活性炭 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 、沸石分子筛 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 、改性的多孔材料 [ 18 ] [ 19 ] 等。
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user: 4. 展望 多孔材料的比表面积、孔结构、表面性质、表面官能团对CO 2 的吸附都有重要的影响，多孔材料的结构和组成的微小变化都能引起CO 2 吸附量的改变。这就需要大量的实验去探究最佳的孔径条件、最佳孔径比等。为了取得更好的CO 2 吸附捕集效果，一方面需要调控多孔材料的结构，提高多孔材料的机械性能，增大材料比表面积；另一方面是寻求更优的材料改性方案，制备出环境友好、机械强度高、能耗低、吸附效果好的CO 2 吸附剂。
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user: 资助信息 国家自然科学基金(21471131、21303166)。
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user: 摘 要 随着中草药栽培与鉴定专业在全国高等农业院校的相继设立，《药用植物学》作为一门专业基础课在其课程体系中发挥了承前启后的重要作用。本文分析了该课程与作为农业学科专业必修课的《植物学》课程的关系，有效地协调了两门课程知识点相似度较高的冲突；充分挖掘和利用本课程实践环节的特点，很好发挥实践环节作为理论知识学习补充的作用，以便为后续专业课程学习奠定良好专业基础。 关键词 :中草药栽培与鉴定，药用植物学，课程建设，教学方法 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 《药用植物学》在中草药栽培与鉴定专业课程体系中的地位与作用 1.1. 中草药栽培与鉴定专业的性质与课程设置 随着中国向现代农业过渡和中医药现代化的发展，中药材规模化集约化栽培、安全与监控、中药营销与管理等问题显得尤为重要，而我国大多数中医药院校均开设有中药学专业，其培养方向主要立足于能进行中药及复方的化学、药理、炮制和鉴定的生产、教学、科学研究工作，就业方向主要是中医院、中药研究机构、药检所和制药企业等 [ 1 ] 。尤其是国家颁布了中药规范化种植的条例(GAP)以后，该专业的课程设置和所培养学生的知识构成已不能适应社会需求，具体表现在有关中草药栽培的知识基本空缺，中药材鉴定方面的知识也缺乏深度和广度 [ 2 ] 。因此，中草药栽培与鉴定专业作为对原有中药学专业在培养专门人才方面所存在缺憾的有益补充而相继设立。 中草药栽培与鉴定专业作为中药学与农学交叉的一门新兴学科，主要开展中药材的栽培生产及优良品种培育、中药材的鉴定、药用植物资源的开放与利用等方面的教学和科研活动。其涵盖内容很丰富和广泛，不仅涉及到许多药学基础学科及专业学科、中医学基础理论等专业学科，还既涉及到了诸多农学基础学科及专业学科。在课程设置上体现出其独有的特殊性，一方面要依托农学专业的栽培、育种、病虫害防治等的优势教学资源进行相关教学课程设置，同时，要开展中药学专业相关课程的教学活动。在这种条件下，怎样使两个专业领域的课程种类和教学内容得到有机的融合、协调发展，对中草药栽培与鉴定专业的教学活动的顺利实施和专业人才的更好培养具有重要意义。 1.2. 《药用植物学》课程开设的必要性 《药用植物学》一直以来作为中医药院校的药学、中药学等专业的一门比较重要的专业基础课，是一门基础性和综合性较强的课程，自从2001年中草药栽培与鉴定专业首次在甘肃中医学院的创办以来，全国多所农业高校纷纷设立了中草药栽培与鉴定专业，也让《药用植物学》走进了相应高等农业院校的课堂。 《药用植物学》主要学习内容包括药用植物的外部形态、内部结构以及药用植物的分类两大部分，同时，结合野外实习教学环节，要求学生掌握常见药用植物的形态结构特征及其识别方法，正确识别常见的药用植物种类，以达到运用这些知识和方法正确地鉴定药用植物、调查和探索用药植物资源 [ 3 ] ，同时，为进一步学习《药用植物栽培学》、《药用植物资源学》、《中药鉴定学》等有关课程打下必要的专业基础。作为《药用植物学》的主要任课教师，在这10年来的理论课程及野外实习环节中，深刻体会到中草药栽培与鉴定专业开设《药用植物学》的必要性和重要性。而在该课程建设中如何在达到学生最大限度获得科学知识的基础上，又能协调好该课程与其他相关课程的关系，作为这样一门专业基础课，他的课程建设与改革给我们留下了很大的思考空间。
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user: 2. 《药用植物学》与农学专业基础课程《植物学》的关系 2.1. 《药用植物学》与《植物学》课程教学内容的相似性 《植物学》课程是农林院校以植物为研究对象及相关专业的公共基础课，该课程主要讲授植物体的外部形态、内部结构和植物分类等知识内容，也要求学生掌握植物形态结构特征及其识别方法，进行植物分类方面研究等内容。与其相比，虽然《药用植物学》突出的是药用植物的形态结构特点和中药材的识别，但两门课程的前半部分的教学内容与教学目标要求上在很大程度上是完全相同的，例如，在两门课程中前半部分的教学内容中都有关于“植物细胞、植物组织和植物器官的形态结构”等相关内容的学习，而且在整门课程中所占的教学内容和课时比例分别都在50%左右，另外，作为该课程的实践教学环节，这两门课程的野外实习部分也存在重复性较多的问题，《植物学》分类实习的教学过程中也会讲授标本的采集、制作等知识内容，而且其识别、采集的标本也有较大一部分是属于药用植物种类。 2.2. 教学过程中存在的主要问题 由于以上重叠内容较多的现状，导致《药用植物学》教学过程中会存在以下主要问题：首先，影响《药用植物学》教学效果。从这几年的教学计划来看，《植物学》是在学生的第一学期开课，《药用植物学》是在第二学期开课，在不到一年的时间里学习相同的内容，对于刚刚走进大学校园还不了解大学学习生活的大一新生来说，肯定会影响学生的学习兴趣和重视程度。认为在《植物学》课程中学过的内容在《药用植物学》中还要重新学习一遍，从而放松情绪，已至于最终影响后续药用植物分类部分的教学效果。其次，增加学生负担。本科教学环节以培养全面型人才为主，课程设置需要在有限的学时内尽量增加学生的知识面，最大限度的拓宽其认知领域，使其认识到自己的兴趣所在，更好的发挥其主观能动性，为以后进入社会奠定基础，以期最大限度的实现人生价值，服务于社会。而在近几年来的教学计划中这两门课程均占有较高的学时比例，其中，《植物学》理论课36学时，《植物学教学实习》一周，《药用植物学》理论课46学时，《药用植物学教学实习》一周，而中草药栽培与鉴定专业作为农学与药学的交叉学科，在校学生既要学习农业门类的知识，又要学习药学门类的知识，两门课程重复内容较多的现状本与本专业课程种类安排较多，课时紧张的现状不符。最后，也导致一些教学资源的浪费。因为这两门课程都作为应用性较强的基础课，在教学过程中为增强学生对植物形态的感性认识，都要采取多媒体形式的直观教学方法，都有相应的野外教学实习等，这种50%左右相同内容的教学活动明显不符合我校多媒体教室紧张和建设节约型校园的现状。 2.3. 解决办法 针对以上问题，我们调整了《药用植物学》教学内容，把原来与《植物学》教学内容重复的前一部分关于“植物细胞、植物组织和植物器官的形态结构”“植物分类学基础”等的相关内容删除，其中涉及与中药鉴定内容相关的“植物次生维管束”等内容加到《中药鉴定学》课程当中去。在原植物学知识的基础上深入到药学领域，重点讲述一些有代表性的重要药用植物的资源分布特点、药用情况，以及如何识别常用药用植物的方法。另外，针对这种情况，作者积极参加了兄弟院校组织的《药用植物分类学》教材的编撰工作，可以在以后的教学中使用药用植物分类方面的专用教材，以作到突出重点，更好的实现课程之间的协调安排，减轻学生负担，为后续课程学习奠定基础，最大限度发挥教学效果。
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user: 3. 注重教学方法改革，提高理论学习效率 《药用植物学》是一门形态学课程，在学习过程中要理论联系实际，既要认真学好理论课，又要重视野外学习的内容 [ 4 ] 。首先在课堂上，通过标本展示、多媒体放映等直观方式进行教学，能调动学生多种感觉器官的活动，引起大脑皮层兴奋，从而产生无意注意，减少上课疲劳；同时引导学生通过观察获得感性认识，还能培养学生的观察能力和思维能力，有利于突出教材的重点，突破难点。其次，理论与实践穿插进行，避免集中实习。《药用植物学》教学通常采用先理论教学，期末进行野外实习的教学的课程安排方式，使课堂与野外实习基地之间在时间和空间上出现了脱节。 在教学方法上做到深入浅出，重在应用，发挥学术学习上的主动性和创造性，培养他们对本门课程的兴趣。制作多媒体课件，使用植物器官形态特征的图谱，让学生观察、研究，在课堂上引导学生学习。提出问题，分析问题，学生主动思考、讨论、解决问题。在讲授植物形态结构等概念时，先选择大家所熟知的植物种类和植物器官，以使学生在脑海中找到熟悉的记忆，在以此过度到药材的药用部位，避免直接用药材举例，因为刚接触专业课的大一学生对大部分药材还比较生疏，对其器官结构就更陌生了。例如在讲授果实形态与分类部分的梨果、核果、柑果等，先观察各种图片和实物，如苹果、桃、桔子等，然后让学生比较不同点，老师再归纳总结。这样即做到了由浅入深，又能使学生掌握起来形象直观，在进行野外教学实习的环节过程中，同样需要注重学生的主体地位和主动学习方式，在实习过程中，先组织学生分组采集标本和检索，然后教师对学生的采集标本进行总结和讲解。重点突出了在教学过程中的老师的引导地位和学生的自我主动学习方式，提高了学生的自我学习兴趣，充分发挥自主学习的积极性和主观能动性。 《药用植物学》的教学过程，始终以现有课程体系为框架，以学生学习效率为中心，强化专业基础知识和技能的训练，完善学生学习质量的评价标准，不断完善教师教学质量，提高学生分析问题、解决问题的综合素质。发挥《药用植物学》课程在专业学习中的承前启后作用，为学生奠定良好的学习基础。
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user: 4. 创新实践教学环节，发挥实践教学作用 4.1. 时间安排上采用分段式实习教学模式 经过10年来对《药用植物学》理论课和教学实习课的讲授，总结和体会到分散实习的方式效果较好，效率更高，充分发挥实践教学对理论知识的及时和必要补充作用，避免理论与实践的脱节，使二者紧密结合。在总学时不变的条件下设计平时分散实习和课后集中实习的分段方式。设定平时分散时间所占学时为3天，实习次数为5~6次，每次安排半天到一天的时间。例如在理论课当中介绍完桑科药用植物及其主要药用植物种类后，及时到教学基地对常见的桑树，大麻，葎草等桑科植物进行实地观察和进一步讲解，不仅能进一步巩固学生在课题上对植物形态结构特点的学习，还能对该种植物的生境有所掌握和熟悉。结课后的集中实习分配学时数为4天，实习地点以辽宁省内地区为主，包括鞍山的千山、本溪的关门山等。分段实习的方式，可以在固定实习时间和有限的实习费用条件下，不仅可以增加实习地点，还可以节省实习成本。 另外，沈阳郊区大约有200多种药用植物，这也给野外实习提供了良好的自然条件，带领中药专业的学生到野外实习，采集植物，压制蜡叶标本，识别常见的药用植物种类，检索植物分科，从而进一步充实课堂的理论教学，理论联系实际，提高学生鉴别植物的能力。同时，野外实习还能培养学生吃苦耐劳，团结协作的精神，培养学生保护生态环境和野生资源的意识。 4.2. 组织方式上采用互动式教学模式 以小组为单位，每组一份检索表，教师为每组指定植物后，分组查阅，然后组间相互介绍，最后教师总结，并根据情况给予相应分数。为避免学生查阅检索表降低识别植物数量，学生查阅部分占总识别植物种类的1/3左右，其他大部分植物以教师和学生共同识别为主；其次，在制作标本环节也是以小组为单位，制作典型植物标本3~5份，各组间进行相互评阅，评阅时每组分数必须分出等级，避免全优、全差分数。 4.3. 建立实习电子档案和提交电子报告，制定标准化考核指标 实习过程中以学生小组为单位，利用照相机和手机记录实习过程中的药用植物各器官和环境特征，并制作和提交电子报告，电子版实习报告每人一份，使得学生对学习内容更好地整理和汇总，加深学习效果。 野外实习常见问题是没有标准化的考核方法，多数情况是只需学生识别约100种药用植物和提供实习报告即可。为实现对学生实践操作能力的考察，真正做到“授之以渔”，同时，继续在考试环节中提高学生参与程度，设计由学生组间互评的考核方法。分数组成分别来自个人得分和分组得分，学生和教师考核赋分比例为4:6。考核内容包括植物识别、标本制作、电子信息采集等。 4.4. 建立兴趣小组，积极参与校内标本圃建设 为进一步发挥实践教学环节的必要补充作用，成立该课程兴趣小组，利用课余时间参与药用植物标本圃建设的实践环节。在药用植物标本圃的运行过程中，采取学生分组分区的“承包管理”模式，使学生亲自参与到药材标本的栽培与管理当中来，使得同学们能够了解相应植物不同时期的形态特征，做到课堂理论教学与实践环节相对应，使学生掌握本门课程内容的同时，对药用植物的栽培环节和生长特性有进一步的了解和认识。
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user: 摘 要 基于多源的降水月值资料，在数据整合和初步质量控制基础上，同时采用标准化序列法和多元线性回归法对华北平原保定气象站1913~2014年月降水量资料进行了插补。通过交叉检验法分析发现，多元线性回归法插补得到的降水量序列效果较好。利用惩罚最大F检验(PMF)对插补后序列的均一性进行了检验，结果表明，通过插补得到的保定站百年降水量月值序列的均一性相对较好，进而建立了保定站百年降水月值序列。同时，通过与北京站和天津站均一化的百年降水量序列的综合对比得出该序列是相对合理的。 关键词 :华北，百年降水序列，插补，均一化 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 长时间连续的气候时间序列是进行气候分析和气候变化研究的基础。近年来，我国学者对中国区域或局地气候变化做了大量的研究工作，但分析的数据主要起始于20世纪50年代以来，这对于深入系统地研究我国气候变化特点及预测未来的气候变化趋势是缺乏可靠观测依据的。由于特殊的历史原因，我国建国前的历史气候序列缺测较多，同时，由于观测台站迁移、仪器变更、观测场周边环境改变等原因不可避免地造成了长期观测资料中存在着非均一性问题。因此，如何能够建立完整连续的长时间气候序列一直是气候变化研究工作中首先需要解决的问题。 华北平原地处气候脆弱带，气候变化敏感，该地区的气候资源对我国农业生产影响重大 [ 1 ] [ 2 ] 。但是，目前华北平原气候变化定量分析缺乏百年序列气候资料，其结果很可能会造成研究结论的片面性和极端性。保定气象站是华北平原地区保留着百年历史气候资料的典型台站之一，其气候资料对华北区域气候变化规律的研究起到重要的支撑作用，降水量变化无疑是其中最重要的因子之一 [ 3 ] - [ 8 ] 。但由于该站解放前资料存在不连续、缺乏均一性，使得该站的长时间序列资料没有得到很好的应用。本文拟通过对保定气象站现有1913~2014年资料中缺测数据的插补及插补后数据的均一性分析，来建立保定站百年逐月降水量序列，并通过与探测环境一致的周边站降水量序列的综合对比，对其合理性进行评估，从而，为华北平原地区气候分析和研究提供可靠的百年基础数据。
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user: 3. 插补结果分析 3.1. 误差检验 根据公式(8)~(10)计算了保定站1913~2014年逐月降水量序列插补值与实际观测值的误差，如图1所示。 从图1降水量的插补精度来看，利用多元线性回归模型插补得到的逐月降水量的标准均方误( ) (图1(a))和标准误( ) (图1(b))基本小于标准化序列法得到的结果，并且插补误差±25 mm的比例( ) (图1(c))也基本大于标准化序列法。多元线性回归法的 、 、 平均插补精度分别为7.2 mm、25.7 mm、81%。 3.2. 相关性检验 表2分别给出利用两种插补模型得到的降水量逐月估计值与实际观测值的相关系数。表2显示，多元线性回归模型得到的降水量插补结果与实际观测值间的相关程度较高，并且均通过 显著性检验，相关系数范围为0.538~0.855。 因此，综合上述分析结果，研究中将采用多元线性回归法插补得到的逐月降水量序列作为建立保定站1913~2014年百年降水月值序列的原始数据。 图1. 逐月降水量插补结果的标准均方误(a)、标准误(b)、差值比例(c)
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user: 4. 百年降水量月值序列的气候检验 研究中通过PMF法重点针对迁站、仪器变更等能够对降水序列造成非均一性影响的因子进行了检验 [ 20 ] [ 21 ] ，同时结合台站历史沿革信息并没有发现保定站月降水量序列存在显著的不连续现象。因此，研究认为插补后的1913~2014年月降水量序列是相对均一的。 气候检验分析中采用的对比序列来自国家气象信息中心2014年建立的《全球陆地月降水订正数据集(v1.1)》，该数据集是在13类国际国内已有的降水数据产品基础上，通过数据筛选、整理、融合、质量控制及均一性分析后形成的一套全球历史降水数据集。对于中国地区来说，由于存有时间序列较长且相对完整的降水数据的台站有限，所以研究中依旧选取了北京(54511)、天津(54527)两个气象站的降水资料作为对比序列。另外，降水要素是时空变率极大的非连续变量，局地性较强，所以，在这里我们仅通过趋势变化的对比分析，来评估本文建立的保定站百年降水月值序列的合理性。 从表3中给出的百年趋势值来看，保定站逐月降水量的趋势变化幅度和特点与北京站(54511)、天津站(54527)的基本一致，幅度变化较大的基本出现在暖季月份(6~10月)，其中7、8月的百年降水量均呈明显的减少趋势。对于年序列变化来说，54602站与54527站的更为一致，百年趋势变化均不明显。而54511站由于7月降水减少幅度较为明显，一定程度上造成了该站年降水量趋势减少幅度相对较大。从趋势变化的显著性来看，表3显示，除了54511站12月降水量趋势通过显著性检验外，其他站年、月百年降水 Table 2 Correlation coefficients of monthly precipitation values between interpolated and observed by two approache 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 标准化 0.758 0.876 0.776 0.809 0.576 0.518 0.644 0.608 0.680 0.717 0.849 0.545 多元回归 0.777 0.855 0.796 0.834 0.605 0.538 0.674 0.625 0.696 0.748 0.842 0.630 表2. 两种方法得到的逐月降水量插补值与实际观测值的相关系数 注：表中数据均通过 显著性检验。 Table 3 Trends of monthly hundred-term precipitation data between Baoding with Beijing and Tianjin (mm/ 100a 54602 54527 54511 1月 −1.005 −1.888 −1.151 2月 −0.635 −0.364 −1.214 3月 4.044 −4.604 1.702 4月 15.397 5.972 12.412 5月 2.515 3.483 −1.943 6月 18.088 29.948 8.491 7月 −39.383 −33.698 −103.169 8月 −27.308 −50.161 −39.496 9月 26.116 17.054 3.767 10月 9.221 21.324 11.059 11月 −5.919 −7.779 −4.078 12月 −2.576 −3.911 −4.015 年 −0.409 −0.341 −74.168 表3. 保定站与北京及天津站百年月降水量的趋势变化(mm/100a) 注：表中加粗字体均表示通过 显著性检验。 趋势均没有达到统计显著性水平。这也是与我国近百年来降水量的趋势变化特点一致 [ 6 ] 。因此，总的来看，本文建立的保定站百年降水月值序列是相对合理的。
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user: 5. 结论 基于多源的逐月降水量资料，通过数据整合、缺测值插补及均一性分析，建立了保定站1913~2014年百年降水月值序列，并通过与探测环境相对一致的气候序列对比，对该百年序列进行了评估，得到如下结论： 1) 研究中同时采用标准化序列法和多元线性回归法对经过整合并进行初步质量控制后的保定站降水量序列进行了插补。通过交叉检验法，利用插补值与实际观测值的标准均方误、标准误、差值比例3类指标及相关性对比分析得到，多元线性回归法插补的逐月降水量序列效果较好。 2) 利用PMF法对插补后的保定站1913~2014年降水量月值序列进行了均一性检验，得到插补后的百年月降水量序列是相对均一的。 3) 研究中通过与均一化的北京和天津两个邻近站百年气候序列趋势变化的对比分析显示，本文建立的保定站百年降水序列的趋势变化幅度和特点与之基本一致。一定程度上说明了该百年降水月值序列具有可用性，能够为我国华北平原地区气候分析和研究提供可靠的百年序列的基础数据。
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user: 资助项目 公益性行业(气象)科研专项(重大专项) (GYHY201506001-1)。
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user: 摘 要 众所周知，在平面几何中，从椭圆一个焦点出发的光线被椭圆反射后汇聚于它的另一个焦点；从双曲线的一个焦点出发的光线被双曲线反射后虚汇聚于它的另一个焦点；而对于抛物线来说，从焦点出发的光线被抛物线反射成为平行光。本文证明了双曲平面上的非蜕化圆锥截线也有相应的聚焦性；而且，存在一些非圆锥截线的曲线，它们也有聚焦性。 关键词 :双曲平面，圆锥截线，聚焦性，Beltrami-Klein坐标系 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 对于平面几何里圆锥截线及其聚焦性(聚光性)的观察和研究是经典几何学的重要内容，在很多数学领域乃至物理学上都有重要的应用，一个自然的问题是，在更广泛的内蕴几何空间中，比如常曲率为−1的双曲平面上，有哪些曲线也像平面几何里的圆锥截线一样具有聚焦的性质呢？ 在双曲空间中，圆锥截线的几何分类 [ 1 ] 是知道的，那么一个直接的问题是，双曲平面上的圆锥截线是否也有相应的聚焦性呢？ 为此，本文从聚焦性出发，通过利用双曲平面的Beltrami-Klein坐标系建立并求解聚焦曲线的微分方程，用统一的方法解决了这一问题，证明了双曲平面上非蜕化的圆锥截线也有相应的聚焦性。 并且，有趣的是，由此还发现了一些非圆锥截线的聚焦曲线。
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user: 2. 双曲平面的Beltrami-Klein坐标系和点的几何不变性 在区域 之中定义Cayley-Klein-Hilbert度量形式为 其中 定理2.1上述定义的 是双曲空间 。 上述定理描述的坐标系便称为带有该度量的双曲空间的一个Beltrami-Klein坐标系 [ 2 ] 。 定理2.2在双曲空间 上的Beltrami-Klein坐标系下，双曲空间测地线方程的形态一一对应于欧氏空间中笛卡尔坐标系下落在单位球内部的欧氏直线段的方程的形态 [ 2 ] 。 在双曲平面上，Beltrami-Klein坐标系度量矩阵为 若无特别说明，本文中所说的双曲平面都是指Beltrami-Klein坐标系下的Klein圆盘。
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user: 致 谢 感谢国家自然科学基金的资助!
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user: 资助信息 受国家自然科学基金(11171025) (11471039)资助。
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user: 摘 要 本文采用自助法构造模拟收益空间用以区分影响基金收益的管理实力和运气，从而评价中国开放式股票型基金的实际管理水平。实证结果表明我国基金管理人具有一定程度的主动管理能力，具体在394只样本基金中，风险调整收益率排位前60%的基金管理人均在95%的置信水平下依靠其非偶然性管理能力为基金创造了超额收益。此外按基金规模分组研究显示，大型基金管理人的实际管理水平显著高于小型基金，而小型基金业绩则更多依赖运气。 关键词 :基金管理能力，自助法，风险调整收益，基金规模 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来我国证券投资基金有着十分惊人的发展速度。如何对基金管理人的实际管理水平进行合理评价这一问题已得到多方的重视并取得了一定的研究成果。目前被普遍接受的是通过基金风险调整收益进行业绩评价，但这一方式仍受到多种制约：首先对参数分布的前提假设降低了推断的可靠度，其次对单一时间序列数据的回归令评价结果与时序相关，无法排除运气等偶然因素的影响。本文将针对以上两点，基于前沿研究方法区分基金管理的实力和运气，对基金管理人的管理实力进行更切实的评价。 本文以中国开放式股票型基金为对象，研究基金是否依赖基金管理人的专业管理创造了超额收益，即基金管理人是否具备主动管理的能力。研究过程重点是基于自助法(bootstrap)去除历史数据中可能存在的偶然性，将基金管理人的“实力”部分与“运气”部分进行分离。研究还将依照基金规模进行分组比较研究，予以投资人更直接的投资指引。相较于国内文献研究，本文研究站在基金市场的整体视角做总体研究，而非仅针对某些个别基金，令研究结果更具普适性和指导意义；其次本文针对基金规模进行分组比较，检验大型基金的管理人是否具备更高的管理水平，对散户投资者有更直接的指引意义。
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user: 2. 文献综述 衡量基金业绩重要的方法是基于资产定价理论确定基金的“正常收益”，即风险调整收益，进而判断基金绩效。Fama和French (1995) [ 1 ] 提出的三因子模型以及Carhart (1997) [ 2 ] 引入动量因子构造的四因子模型成为拟合基金风险调整收益的经典模型。国内研究一方面是对因子模型以及修正因子模型在中国市场的检验(参见吴世农等(2004) [ 3 ] 、杨炘(2004) [ 4 ] 、吴强(2011) [ 5 ] 等)。另一方面是针对模型的在中国市场的应用研究(参见王源昌(2010) [ 6 ] ，王建勇(2013) [ 7 ] )。 值得注意的是，运用模型回归得到的基金超额收益率并不能完全反映基金管理人的真实管理能力，因为回归结果很可能含有一定的运气成分，即时序相关性而造成的偶然性。为了区分基金管理人的技能与运气，Fama (2011) [ 8 ] 采用自助法(bootstrap)进行了研究，通过自助法重抽样成功地剔除了样本存在的偶然性因素。Fama (2011) [ 8 ] 选取美国1984~2006年的开放式股票型基金作为研究对象，自助法实证结果表明在不考虑费率的情况下，存在一些主动管理的基金可以获得正的超额收益，同时也存在相当一部分不具备管理能力的基金表现为负的超额收益。而且获得正超额收益的基金的表现并不显著优于被动管理类型的基金。此外，如果将费率纳入考虑范围，则绝大部分基金不能为投资人带来正的收益。国内也有少量文献将这种自助法用于基金管理人水平的研究。王育倩(2008) [ 9 ] 采用FF三因子模型和自助法结合的基本思想，选择绩效排位最好和最差的15%的基金进行分别研究，结果表明其中仅有11.1%的基金具备由基金经理人技术带来的超额收益率。申宇和吴玮(2011) [ 10 ] 基于晨星基金评级数据的研究也得到了类似的结论，即明星基金溢价更大程度上依赖于基金经理的好运气。目前国内文献研究仅将自助法单一地运用于个体基金样本讨论，本文研究将着眼于整体基金市场而非单个基金，客观真实地评价我国基金管理人的整体管理实力，并针对基金规模进行分组比较，为投资人提供决策依据。
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user: 3. 研究方法与数据说明 实证研究主要包含三个步骤，首先选择拟合度最好的因子模型对基金收益进行调整以获得基金实际风险调整收益，并构造零风险调整收益的整体空间。然后采用自助法构造仅包含运气成分的风险调整收益模拟空间，并得到其模拟分布。最后，通过模拟的风险调整收益与真实值进行比较，推断基金经理的真实管理实力，这一推断过程将分别应用于基金整体分析和规模分组比较。 3.1. 研究方法 本文通过基础模型拟合回归比较，选择效果最好的Carhart四因子模型用于自助法模拟收益率分布的构造，模型如下： (1) 其中， 代表基金超额收益率； 代表市场超额收益率；SMB为市值因子；HML为账面市值比因子；MON为动量因子，以上各因子构造参加文献(Fama和French (1995) [ 1 ] ，Carhart (1997) [ 2 ] )。 为风险调整后收益，即将所承担的风险完全反映在上述各风险因子之后仍不能被解释的平均收益。 自助法重抽样用于构造代表着各种随机(运气)因素的模拟分布空间，将实际与模拟分布进行比较并加以推断。原假设为基金实际风险调整收益小于重抽样数据生成的模拟收益。如果实际风险调整收益显著地大于模拟的随机收益，则拒绝原假设，推断结论为基金管理人确实通过自身的非偶然性管理能力提升了基金收益；反之无法拒绝原假设，结论为基金管理人并不拥有提升基金业绩的主动管理能力，基金业绩的获得主要依靠运气。自助法及其推断过程如下。 第一步，运用因子模型回归计算基金实际的风险调整收益 ，并构造零风险调整收益空间。基于四因子模型： (2) 对基金i各期间(假定共N期)收益率进行回归。其中，t表示第t个月的数据。 为该基金在N期中承担相应风险后生成的风险调整收益。零风险调整收益空间是实际基金超额收益率减去回归所得的基金风险调整收益，所获得的调整之后的基金超额收益率，表示为 ， 。 第二步，用自助法构造零风险调整收益模拟空间。对基金i，以有放回的重复随机抽样方式在序列 中抽取M (与样本期间总数相同)个数据及与其对应的各个因子( ， ， ， )。对每一轮重复抽样所得的系列数据进行因子模型回归： (3) 其中 为基金i的本轮重样本抽样风险调整收益。需要注意的是，由上述 的构造方式可以了解，倘若采用实际的时序数据回归，则所得的截距项 必然为零，这响应了构建零风险调整收益空间的要求：在零风险调整收益空间中，整体的风险调整收益必然为零。但由于该空间中存在基于整体的各个模拟子样本，即存在多个模拟的“路径”，因而在基于子样本的回归中会产生 非零的情况。可见 代表了偶然性影响下产生的风险调整收益。 针对所有基金进行上述重抽样回归，即获得一个数量等于基金个数的重样本风险调整收益截面。假设上述重抽样共进行N轮，N轮重抽样回归后得的 则构成了一个新的风险调整收益的模拟空间。最后，对每一个重样本风险调整收益截面上的数据进行排序，并横向记录各分位点上的数值，就构造出了模拟收益分布。 第三步，比较真实风险调整收益和模拟收益，进行统计推断。先对第一步获取的基金实际风险调整收益进行排序，记录其各个百分位的数值。在各个对应百分位上，将实际风险调整收益与模拟风险调整收益均值及其分布进行横向比较。推断逻辑如下：模拟分布反映的是在考虑了各种偶然性因素的影响后得到的风险调整收益分布。如果真实值在模拟分布中处于极端高位，则说明这一真实收益不能完全通过单纯的随机效应所解释，而是包含了基金管理人凭借自身能力创造的部分收益。因此拒绝原假设，推断基金管理人具备非偶然性管理能力。 3.2. 数据说明 本文采用2006至2013年的开放式股票基金作为研究对象，为保证结果科学有效，样本剔除了数据少于24个月以及R 2 小于0.7的基金，基金数量为394只。同时采取自2006至2013年末个股数据构造相关因子。个股数据涉及上证A股、深证A股、创业板以及中小板共4个板块的市场交易数据，包括月度股票收益率(已考虑现金分红)及总市值，所对应的公司的所有者权益价值；基金数据包括基金月度净值、分红、总资产及类别信息。所有数据均来源于国泰安数据服务中心(CSMAR)数据库。 基金超额收益率为基金收益率高于无风险收益率的部分，其中基金收益率为基金每月单位净值的增长率，同时考虑基金分红。而基金单位净值的计算过程已经剔除了管理费，因此基金资产净值以及单位净值所反映的基金收益率已将相应成本考虑在内，从而使得其更能反映基金管理人的真实能力。无风险收益率为我国银行一年期定期存款利率的月度化利率。市场整体收益率采用了上证综合指数和深证综合指数的月度加权平均收益率，权重为两个市场上股票流通市值占总流通市值的比例。
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user: 5. 研究结论与展望 本文采用自助法重抽样在基金整体市场与规模分组的分析，实证研究我国基金管理人的实际管理能力。研究结果显示，整体排在前60%的开放式股票基金可以在95%以上的置信水平下体现出专业的基金管理能力，通过这一能力带动基金业绩的提升。从分组实证研究结果来看，大型基金的风险调整收益水平及管理能力水平普遍高于小型基金。对比经典文献，Fama (2011) [ 8 ] 对美国市场上的开放式股票型基金的研究结果显示在扣除了费率的影响后，基本没有基金可以生成正的风险调整收益。造成这一差异现象的原因可能是由于美国基金市场规模远远大于我国，基金管理水平普遍较高且市场有效性更强，从而获得超额收益更困难。另外，Fama (2011) [ 8 ] 的研究显示因子模型对美国基金市场的拟合效果非常好，样本基金回归的调整R 2 均达到0.95的高水平(本文仅为0.7)，因此风险调整收益的整体水平更低。我国由于基金市场发展历史短规模小，市场有效性差，目前仍体现出基金管理人能力的参差不齐，大型基金管理人则显示出明显更强的整体管理能力。随着中国基金市场的发展，基金管理人水平的整体提高，后续研究也将显示不同的市场和管理特征。
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user: 摘 要 能源安全问题在各个国家的安全战略中都扮演着非常重要的角色。当前，国际能源格局面临深刻变化，对我国能源安全来说既是机遇，更是挑战。全球能源互联网作为综合配置全球资源的互联电网，无疑为加强保障我国能源安全带来新的契机。文章分析了我国能源安全面临的多重风险与严峻形势，并结合全球能源互联网统筹资源开发配置、智能管理结构优化等特性对其保障能源安全的内在机理进行阐释，提出了从国内到全球逐步推进并最终实现全球能源互联互通的发展路径，使我国能源供给来源更加多样、稳定和安全。 关键词 :全球能源互联网，能源安全，国际能源合作，内在机理 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 能源一直是人类生活必不可少的部分，三次工业革命都无一例外地围绕能源展开。当今社会，能源更是关乎各国经济、政治、民生的重大课题。目前，我国能源形势存在着需求旺盛、供给不足、对外依存度攀升等困扰，能源安全面临着严峻的挑战。2015年，国家电网公司提出全球能源互联网的建设意见，指明全球能源互联网是以智能电网为基础，以特高压电网为骨干网架、以输送清洁能源为主导、全球互联的坚强智能电网。能源互联网的建设从提高能源利用效率、完善能源使用结构等方面为我国存在的能源安全问题提供了解决方案。如何有效借助能源互联确保能源供应、降低能源风险、保障能源安全是我们需要认真考虑的重大战略问题。
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user: 2. 已有研究综述 目前，学术界对能源安全有多种定义。国际能源机构(IIIA)将能源安全的核心定义为“稳定原油的价格以及供应” [ 1 ] 。Daniel Yergin (2001)认为能源安全意味着合理的价格和可靠的供应，同时还会受地缘政治、国际关系和技术进步等因素的影响 [ 2 ] 。 关于能源安全的风险来源，国内学者查道炯(2005)指出价格波动和市场风险是两大主要问题。同时，能源安全既要依靠安全稳定的能源供给，又离不开能源外交安全的保障 [ 3 ] 。就我国情况而言，彭倩等(2014)将我国能源安全劣势主要归纳为总量和结构性困境、利用效益不高和石油进口依存度过高三大问题 [ 4 ] 。Thomson (2009)认为中国能源需求增长迅速，国内产量远远不够，要加强同中亚国家、一带一路沿线国家的沟通合作 [ 5 ] 。 能源互联网的发展意义方面，国内学者范爱军(2016)通过微观经济学分析指出能源互联网广大的发展潜力与关联效益 [ 6 ] 。刘明德，江阳阳(2016)认为，能源互联网的发展具有缓解或解决能源短缺危机、保障国家能源安全、减轻能源运输压力、构建新型能源消费模式和智能生活方式等国家战略意义 [ 7 ] 。 我国能源安全的威胁有若干方面，而全球能源互联网的建设对缓解风险存在一定的内在关联与运行机理，这是前人研究所缺乏的，也是本文所重点要研究的。
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user: 3. 我国能源安全风险 3.1. 能源产消缺口拉大 二十世纪初以来，美国一直是全球最大的整体能源消费国。中国能源消费总量只有美国的一半，而随着中国经济崛起及能源密集型的重工业和基础建设的推动，中国能源需求迅速提升，能源消费一直保持着两位数的增长率。2009年，我国能源消费总量超过美国成为世界上第一大消费国，BP世界能源统计年鉴显示，2015年，中国能源消费量占全球总能源消费量的23%。而与此并不相匹配的是我国的能源生产。虽然2009年到2014年，我国能源的生产与消费都在迅速增长，但能源缺口却从2011年开始逐步扩张，且有逐渐加大之势(见图1)。 生产与消费并不同步的增长使我国越来越多的依靠能源进口。BP预测，中国到2035年将超过欧洲，成为世界上最大的能源进口国，进口依存度从15%升至23%。这种高强度的对外依存度无疑为我国能源安全的保障画上问号。能源互联网的建设一方面会使我国能源利用效率大大提升，减少进口依赖，另一方面也将在数量和范围上保障我国能源供应，确保我国能源安全。 3.2. 能源结构过于单一 除了能源总量上的供需不平衡，我国在能源结构上也存在一些问题。其中最为突出的是煤炭、石油等传统的一次能源仍占比较大(见图2)。2015年，中国煤炭产量下降2%，其他所有化石燃料产量均有上升：天然气增长4.8%，石油增长1.5%，水电增长5.0%，可再生能源增长20.9%，核能增长28.9%，高于过去十年平均12.4%的两倍。 虽然能源结构在政府对清洁能源使用的倡导和人民对绿色能源号召的响应下有所改善，但煤炭消费仍占全球总量的60%以上，是世界上最大的煤炭消费国家。以煤为主的能源消费结构不仅带来了严重的环境和社会问题，同时为我国的能源安全埋下隐患。当前，我国以煤为主的能源产业结构和能源分布不合理等问题亟待解决，而微能源网可以对分布式能源进行就地消化、就地平衡，同时也可以和大电网进行能量交换。由微能源网逐步过渡到能源互联网，这不失为解决我国能源结构过于单一问题的好办法。 3.3. 能源运输通道过于单一 我国进口石油的80%来自非洲和中东地区的海湾国家，由水路运输通过马六甲海峡进入南中国海。对中国来说，进口石油不仅取决于石油供需，还要考虑国家关系。国家之间曾经为争夺能源不惜兵戎相见，截至目前为止规模庞大、破坏力极强的两次世界大战都与能源有关。以美国为例，作为全球经济、技术、军事等方面的领头人，美国成为对全球能源最有战略控制权的国家。冷战结束、苏联解体后，美国发动海湾、阿富汗、伊拉克等一系列战争，建立由其主导的石油秩序，控制中东石油。如今，美国一方面左右世界能源分配，力图控制美洲、亚洲等多个地区的能源供给；另一方面则借打击恐怖主义之名，在对中国能源均有战略意义的马六甲海峡上巡逻，企图监控中国的“海上生命线” [ 8 ] 。而受美国态度的影响，菲律宾、日本等周边国家也时常挑衅我国领土主权，争夺我国石油资源。 进入21世纪，全球性的能源危机依然没有得到有效化解，新兴经济体的能源需求拔高而全球范围内的能源储量连年下降。相对应的是，我国可再生能源开发潜力巨大，且能源互联网的建设有利于消除其他国家对我国的限制与威胁，保障国家的能源安全 [ 7 ] 。随着全球化的加深，如何结合历史和地理因素，与不同国家协商好贸易、能源等问题，保护我国能源安全，是我国现在及未来在能源领域中面临的重大挑战。有效的能源外交也注定成为我国在保障能源安全中必不可少的一环。 图1. 2009~2014我国能源产消状况(单位：万吨标准煤) 数据来源：作者根据《2014中国能源统计年鉴》整理 图2. 1965~2015年中国的一次能源占比 数据来源：BP世界能源统计年鉴 3.4. 进口依存度攀升 自1993年成为石油净进口国以来，我国对外依存度不断攀升。2012年全年我国石油的对外依存度达到58.7%，这一指标2015年进一步达到60.6%。据国际能源署预计，2030年中国石油依存度将高达82%。从国际来看，我国能源对外依存度过高，进口国家主要来自中东国家(见表1)，而中东地区动荡的政治体系却对我国的能源安全埋下了隐患。 无论是从中东地区，还是非洲、拉美等国家进口原油，我国都要经由马六甲海峡。而马六甲海峡作为我国石油生命线的咽喉要道，却由新加坡、马来西亚、印度尼西亚三国享有海峡主权并负责海峡的交通导航，这对我国能源供给来说安全程度大打折扣。所以，无论是从能源运输通道还是能源对外依存度 Table 1 Oil quantity bought by China from Middle East from 2006 to 2014(unit: million tons (1)中东向中国的出口量 (2)中国石油进口量 (1)/(2) 2006年 73.9 191.7 38.5% 2007年 78.8 203.1 39.8% 2008年 92.0 217.8 42.2% 2009年 103.2 253.3 40.7% 2010年 118.4 294.5 40.2% 2011年 137.8 328.1 42.0% 2012年 144.4 354.2 40.8% 2013年 161.8 378.2 42.8% 2014年 171.7 372.8 46.1% 表1. 2006~2014年中国购买中东地区石油数量(单位：百万吨) 数据来源：BP《世界能源统计评论》。 来看，我国能源进口仍面对重重风险。