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GCRI · 先进产业与机器人

面向工业的能源技术

Energy technologies shape how industry is powered and heated. In this field they include high-temperature heat pumps, electrified heating, hydrogen, heat recovery and on-site renewables, assessed for cost, emissions and reliability of supply.

01登记

Energy technology for industry on the record.

方法记录STEM 方法
  1. 方法能源发电、储能与电网技术
  2. 管理者Energy Nexus
  3. 应用于先进产业与机器人
  4. 数据3 inputs
  5. 规范页面STEM 公共资源
02申请

What energy generation, storage and grid technology does here.

Energy generation, storage and grid technology cover the devices and 系统 that produce, store and deliver energy. They shape the reliability, cost and emissions of energy supply on which all other sectors rely. In industry and robotics, work and skills and trade, resources and supply chains, energy technology assessment informs transition pathways that keep supply reliable during shocks. It links climate, materials and financial risks in the energy system. The canonical description is on STEM Commons.

Process heat options

Heat pumps, electric boilers, biomass and hydrogen are compared for the temperature ranges and duty cycles of specific industrial processes.

Waste heat recovery

Heat streams within a plant are mapped and matched with heat demands, inside the plant or in nearby networks.

Supply security for energy-intensive plants

Exposure to energy price spikes and supply interruptions is assessed, along with options such as contracts, storage and flexibility.

03地理

Energy now in Germany.

Night lights, population density and sunlight over Germany, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

交互式地图需要JavaScript;图层列表和来源见下文。

图层 3

本页当前的能源状况

关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS Black Marble(VNP46A2)(NASA LAADS DAAC)
提供方
NASA LAADS DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星辐射亮度,已校正月光和大气影响
构建时的最新内容
2026-10-12
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示日期的卫星夜间辐射亮度;灯光是用电和停电的替代指标,并非对供应或获得电力情况的测量。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
估计值
来源
世界网格化人口 v4.11(NASA SEDAC(哥伦比亚大学 CIESIN))
提供方
NASA SEDAC(哥伦比亚大学 CIESIN)
许可协议
CC BY 4.0
年份版本
null;基于人口普查的估算,静态(2020)
处理结果
约 1 公里网格
不确定性
基于人口普查的 2020 年每平方公里人口估算,作为风险暴露背景展示;不是受任何危害影响的人数。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
模型生成(GIBS 发布的最新月份)
来源
MERRA-2(NASA GMAO / GES DISC)
提供方
NASA GMAO / GES DISC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每月;再分析模型;GIBS 发布的最新月份
构建时的最新内容
2026-07-01
处理结果
约 2 公里网格
不确定性
再分析模型对陆地月平均入射太阳辐射的估算;是太阳能资源的指标,并非场址发电量评估。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测
来源
VIIRS NOAA-20 校正反射率(NASA LANCE)
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星图像
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 250 米网格
不确定性
卫星图像。卫星或模型栅格数据,按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声;数值是指标,而非某地的测量值。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
模型生成(GIBS 发布的最新年份)
来源
MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖(MCD12Q1)(NASA LP DAAC)
提供方
NASA LP DAAC
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每年;卫星分类;GIBS 发布的最新年份
构建时的最新内容
2024-01-01
处理结果
约 500 米网格
不确定性
所示年份的卫星土地覆盖类别,含农田;该分类存在已知误差,并非农场登记册。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
证据
观测(云层造成缺口)
来源
VIIRS NOAA-20(NASA LANCE)
提供方
NASA LANCE
许可协议
NASA 开放数据
年份版本
每日;卫星反演;云层造成缺口
构建时的最新内容
2026-10-14
处理结果
约 1 公里网格
不确定性
所示日期地表的卫星皮肤温度,是制冷需求的指标;不是气温,也不是高温预警。
经由以下途径到达
gibs.earthdata.nasa.gov,仅在您允许实时地图后访问

最新可用

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap贡献者 (ODbL) · Natural Earth

正在加载最新的NASA影像。

拖动以移动。按住 Ctrl 或 ⌘ 并滚动、双指缩放或使用按钮缩放;悬停可查看指针下的数值;重置可返回该区域。

Energy now, framed on Germany.NASA 发布的卫星和模型产品,各带自己的日期。它们是指标,而非对任何地点的评估。

数据:NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 贡献者 · Natural Earth · NASA EONET · NASA/NOAA VIIRS · NASA JPL OPERA DIST-ALERT来源与许可

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
  • VIIRS Black Marble 夜间灯光,NASA 戈达德航天中心;由 NASA Level-1 与大气档案和分发系统(LAADS DAAC)分发;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). 采用 CC BY 4.0 许可。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • MERRA-2 再分析,NASA 全球建模与同化办公室;由 NASA GES DISC 分发;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • VIIRS 近实时产品(洪水、地表温度、积雪覆盖、校正反射率),NASA LANCE;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • MODIS 陆地产品(植被指数、总初级生产力、土地覆盖),NASA LP DAAC 和 LANCE;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • ASTER GDEM 是 METI 和 NASA 的产品(ASTER Global Digital Elevation Model V003,NASA LP DAAC);影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。引用格式:NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA 开放数据
  • 使用 Natural Earth 制作。免费矢量和栅格地图数据,见 naturalearthdata.com。 公有领域
  • © OpenStreetMap 贡献者(ODbL),经由 NASA GIBS(海岸线、边界、道路和地名)。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 ODbL
  • Blue Marble,NASA Earth Observatory;影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘;显示处的数值已按六边形网格平均(经修改)。 NASA 开放数据
  • 地球仪和平面地图上的背景信息:海岸线、边界、道路和地名来自 NASA GIBS 参考图层(OpenStreetMap 数据,ODbL,© OpenStreetMap contributors);Blue Marble 影像可作为可选底图;3D 地形和高程读数来自 ASTER GDEM 高程色彩指数(5 m 至 200 m 分级,为便于辨识而作了夸张处理)。边界按已发布的样式绘制,不代表对任何领土的立场。
  • 实时事件:NASA Earth Observatory Natural Event Tracker(EONET);事件仅供参考,并保留其原始来源链接。
  • Observed (EO): NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • 过去一年的每日气温(ERA5,经由 Open-Meteo):包含经修改的 Copernicus 气候变化服务 2026 年信息。
  • 过去一年的每日气温和日照(NASA POWER):这些数据来自 NASA 兰利研究中心(LaRC)POWER 项目,该项目由 NASA 地球科学/应用科学计划资助。
  • 天气数据来自 Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 依据 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 授权。
  • 可选图层(图层列表中共 10 个来源:实时、预报、观测和背景)启用后会在地图上和此处显示其提供方署名;预报为模型输出,衍生指数为估计值。

图层与日期

  • 夜间灯光,每日:VIIRS Black Marble(VNP46A2),NASA LAADS DAAC · 2026年10月12日
  • 人口密度,2020 年:人口:哥伦比亚大学 CIESIN,世界网格化人口 v4.11(2018),NASA SEDAC, CC BY 4.0 · 静态
  • 陆地地表入射太阳辐射,月均值:MERRA-2,NASA GMAO / GES DISC · 2026年7月
  • 真彩色:VIIRS NOAA-20 校正反射率,NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 土地覆盖类型(IGBP),年度:MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖(MCD12Q1),NASA LP DAAC · 2024
  • 白天地表温度:VIIRS NOAA-20,NASA LANCE · 2026年10月13日

04数据

该方法使用的输入。

Datasets and records used by energy generation, storage and grid technology on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in 来源登记册.

数据角色标签
Plant energy auditsDemand profiles观测
Technology cost data备选方案估算
Energy price series风险暴露观测
05模拟器

冲击在投入产出经济中的传播。

一个部门的产出损失通过技术系数传导到其供应方和客户,并按你设定的速率恢复;这些系数是教学用值,不是国民账户。这是使用明示示例数值的教学模型,不是预测。本页地图显示的是德国;模型本身并不局限于某一地点。

控制措施

最先受冲击的部门(在列表中的位置)
0
冲击规模
其产出的 30%
冲击持续时间
30 days
恢复速率
每天 0.08
模拟天数
180 days

读数

运行期间损失的产出
0.87% of a year’s output
总量与直接量之比(乘数)
1.85 times
受影响最大的其他部门
农业
其峰值不可运行性
3.2%
数字、方法与来源
部门峰值不可运行性(%)产出权重(%)
电力30.9520.4
Fuels2.5119.8
Heavy industry2.3617.7
交通3.1711.7
Households and services0.3712.6
农业3.2317.8

方法

  1. 投入产出分析 Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press
  2. 不可运行性投入产出模型 Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7
  3. 动态不可运行性与恢复 Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9
  4. 不确定性扇形图(参数蒙特卡罗) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  5. 单因素敏感性(龙卷风图) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

数据

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • 海港 Natural Earth
  • 海上咽喉要道 Nexus(按公布坐标标注的指定海峡和运河)
  • 铁路 Natural Earth
  • 主要道路 Natural Earth
冲击在投入产出经济中的传导。示意性教学模型:它依据控件设定的数值运行,而非实测数据。方法:Input-output analysis (Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press);Inoperability input-output model (Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7);Dynamic inoperability and recovery (Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9)。
06验证

结果如何核查。

Technologies are evaluated through pilot deployments, standard testing and operational monitoring. Model results are compared with metered performance.

核查如何开展
Temperature matchOptions are checked against required process temperatures
Metered baselinesSavings are measured against metered baselines
Cost sensitivityOption rankings are tested against price scenarios

Performance under extreme weather and at large scale may differ from tests. Supply chains for components and minerals are concentrated.

07孪生与级联模拟器

Model energy technology for industry as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile 工业与制造业: the hazards it names, the 系统 and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.

灾害

  • Natech event
  • 溃坝
  • 河流洪水 (在下游引发)
  • Flash flood (set off downstream)
  • 大规模流离失所(在下游引发)
  • Chemical spill or leak (set off downstream)
  • Emergency-response overload (set off downstream)
  • 大范围停电(在下游引发)
  • 供水短缺(在下游引发)
  • Toxic gas release (set off downstream)
  • Industrial fire (set off downstream)

控制措施

  • NS-0 章程与原则
  • NS-9 情境 UNI(部署、实例、计划实例)
  • NS-11 验证与监测(证据、证明、零信任符合性观测)
  • NS-12 软件、模型和 AI/ML 制品(供应链、模型卡、数据集说明)
  • NRS-H60 危害类别:供应链与流动中断(NHS-1 sys.supply-chain)
  • NRS-H50 危害类别:工业与过程事故(NHS-1 infra.industrial)
  • NRS-H109 危害类别:能源转型技术故障(NHS-1 tech.energy-transition)
  • NRS-X10 化学、工业、核与辐射安全
  • NRS-H54 危害类别:信号与平台中断(NHS-1 cyber.platform)
  • NRS-K14 领域包概况:制造业与工业(DOMAIN-014)

观测

  • eMARS Major Accident Reporting System (listed for reference)
  • World Development Indicators (listed for reference)
  • ILOSTAT (listed for reference)
  • Manufacturing value added as a proportion of GDP and per capita
  • CO2 emission per unit of value added
  • Manufacturing, value added (% of GDP)
  • Direct economic loss to all other damaged or destroyed productive assets attributed to disasters

示例地理范围

  • The Strait of Malacca: 227 hexagonal cells
  • 今夜夜间灯光与停电(VIIRS 昼夜波段),NASA GIBS
  • 穿透云层的地表水,30 m(OPERA DSWx-S1 雷达),NASA GIBS
  • 过去半小时降雨率(IMERG),NASA GIBS
  • 地表土壤湿度(SMAP),NASA GIBS
08关联

依赖该方法的主题。

09部门特征

The sector signature of energy technology for industry.

The sectors energy technology for industry touches and how strongly they depend on each other: what a study has to observe and model together.

选择角点 · 悬停连线6 / 15 项关系

签名

能源及其合作伙伴

能源为基础设施提供交通和电信用电(0.8),为水提供泵送和处理用电(0.5),为粮食提供化肥、机械和冷链(0.5)。

W · E · I · F · H · B

部门
4 共 6
关系
6 共 15
耦合
0.46 占总量份额

当前最强的关系

  • 能源 → 基础设施 · 为交通和电信供电0.8
  • 水 → 能源 · 冷却水与水电0.6
  • 水 → 粮食 · 灌溉0.8
  • 基础设施 → 水 · 管道、水坝和处理设施0.6
典型城市区域的教学数值,不是任何地点的测量值。耦合是所涉关系强度的总和,以全部十五种关系的占比表示。
10管理责任

由谁维护该方法。

Energy Nexus stewards energy generation, storage and grid technology for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

11方法与证据

How energy technology for industry is modelled, measured and tested.

模型、其假设、数据和不确定性,以科学家或工程师会核查的形式呈现。结构遵循已发表的方法。所取数值仅为示意,不是研究发现。

系统模型

The couplings between the systems in energy technology for industry: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−++产业工作贸易社区经济R 增强B 平衡
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR 指导原则 · GO FAIR 和 FORCE11W3C PROV · 万维网联盟关于一致处理不确定性的指南 · IPCCCEOS 分析就绪数据 · 地球观测卫星委员会
12已关联

本页在整个联合体中通向何处。

13问题

问题与解答。

What are the limits of energy generation, storage and grid technology in this field?
Performance under extreme weather and at large scale may differ from tests. Supply chains for components and minerals are concentrated.
结果如何核查?
Technologies are evaluated through pilot deployments, standard testing and operational monitoring. Model results are compared with metered performance.
本页面上的数值是真实的吗?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
该方法还应用于何处?
维持社会运转的 规范方法页面 列出应用该方法的每个平台。
报告贡献

从本页贡献证据。

报告 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRI先进产业与机器人指数级技术全球部门风险与韧性
先进产业与机器人

带来一种方法、一个数据集或一个问题。

信息和咨询现已开放。每项咨询都会获得一个编号,并告知下一步;申请、付款、算力分配和注册只有在相应团队、条款和审查能力就绪时才会开放。