21世纪新能源的开发与利用PDF电子书下载

第1章　太阳能 1

1.1　太阳概述 1

1.2　我国的太阳能资源 1

1.3　太阳能热利用 2

1.3.1　太阳能集热器 2

1.3.1.1　平板集热器 3

1.3.1.2　聚光集热器 4

1.3.3.3　真空管集热器 4

1.3.2　太阳能热水器 4

1.3.2.1 太阳能热水器分类 5

1.3.2.2　太阳能热水器发展趋势 5

1.3.3　太阳能采暖 7

1.3.3.1　主动式太阳房 7

1.3.3.2　被动式太阳房 8

1.4　太阳能干燥 10

1.5　太阳能制冷 12

1.5.1 吸收式制冷原理和特点 13

1.5.2　吸附式制冷原理和特点 13

1.5.3　喷射式制冷原理和特点 14

1.5.4　光电式太阳能制冷原理和特点 15

1.5.5　太阳能制冷的研究现状与展望 15

1.6　太阳能海水淡化 17

1.7　太阳能光利用——光伏发电技术 19

1.7.1 太阳能光伏发电的特点 19

1.7.2　太阳能光伏发电的发展 19

1.7.3　太阳能光伏发电的新技术开发 20

1.7.4　太阳能光伏电池 21

1.7.4.1 晶体硅太阳能电池 22

1.7.4.2　非晶硅太阳能电池 24

1.7.4.3　化合物半导体太阳能电池 25

1.7.4.4　太阳能光伏电池的发展趋势 26

1.8　太阳光化学电池 27

1.8.1 光合作用 27

1.8.2　光化学电池 28

1.9　太阳能热发电系统 30

1.9.1 塔式太阳能热发电系统 31

1.9.2　槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统 34

1.9.2.1 电站系统 34

1.9.2.2　聚光集热装置 35

1.9.3　盘式太阳能热发电系统 38

1.9.4　太阳池热发电系统 40

1.9.4.1　太阳池原理 40

1.9.4.2　太阳池发电 41

1.9.5　太阳能热气流发电系统 42

第2章　核能 44

2.1　世界核能利用的现状 44

2.2　核能应用的物理学基础 45

2.3　核反应 46

2.4　核能利用的条件 47

2.4.1 核裂变能利用的条件 48

2.4.2　核聚变实现的条件 48

2.5　核燃料 50

2.5.1　核裂变的核燃料 50

2.5.2　核聚变的核燃料 51

2.6　核裂变能的利用 51

2.7　反应堆 52

2.7.1　反应堆的分类 52

2.7.2　动力堆 53

2.7.2.1 轻水堆 53

2.7.2.2　重水堆 53

2.7.2.3　气冷堆 55

2.7.2.4　快中子增殖堆 56

2.7.3　供热堆 56

2.7.4　核裂变中子反应堆 57

2.8　核电站系统 59

2.8.1　核岛的核蒸汽供应系统 60

2.8.2　核岛的辅助系统 61

2.8.3　常规岛的系统 61

2.9　核电站的安全性 61

2.9.1　核电与核弹 61

2.9.2　核电站放射性影响 62

2.9.3　防止放射性泄漏的屏障 62

2.10　核能利用的展望——核聚变能的利用 63

第3章　风能 67

3.1　风及风能的形成 67

3.2　风能的基本特征 67

3.2.1　风速 68

3.2.2　风级 68

3.2.3　风能密度 69

3.2.4　风能的计算 69

3.2.5　风向与风频 70

3.3　风能资源 71

3.3.1　世界风力资源分布 72

3.3.2　中国的风能资源 72

3.3.2.1　影响中国风能资源的因素 72

3.3.2.2　我国风能资源的特点 74

3.3.2.3　我国风能资源的区划 75

3.4　风能的利用 78

3.4.1　风力发电 78

3.4.1.1　风能转换基本原理 78

3.4.1.2　风力机的特征系数 80

3.4.2　风轮设计的理论基础 84

3.4.3　风电设备 86

3.4.3.1　水平轴风力机 87

3.4.3.2　垂直轴风力机 88

3.4.4　风力发电系统及装置 90

3.4.4.1　风力发电机组的系统组成 90

3.4.4.2　调向机构 91

3.4.4.3　发电机 91

3.4.4.4　升速齿轮箱 92

3.4.4.5　塔架 92

3.4.4.6　控制系统 92

3.5　风力发电运行方式 94

3.5.1　离网户用小型风力发电 94

3.5.1.1　现状 94

3.5.1.2　机组的技术特点及参数 95

3.5.1.3　发展趋势 96

3.5.1.4　障碍与问题 97

3.5.1.5　政策与建议 98

3.5.2　并网风力发电 98

3.5.2.1 发展现状 99

3.5.2.2　发展趋势 102

3.5.2.3　障碍与政策 102

3.6　风能利用中的问题 104

3.6.1　风力机的选址 105

3.6.2　风力机对环境的影响 105

3.7　主要风能政策简介 106

3.7.1　长期保护性电价 106

3.7.2　配额制 108

3.7.3　公共效益基金 109

3.7.4　特许权招标 111

3.7.5　各国风能政策实践 112

第4章　地热能 114

4.1　地球的内部构造 114

4.2　地热活动带的分布及地热田 115

4.2.1　板缘地热活动带分布 115

4.2.1.1　环太平洋地热带 116

4.2.1.2　地中海-喜马拉雅地热带 117

4.2.1.3　红海-亚丁湾-东非裂谷地热带 117

4.2.1.4　大西洋中脊地热带 117

4.2.2　高温地热田 118

4.2.2.1　地热田定义及分类 118

4.2.2.2　著名高温地热田 119

4.2.3　板内地热活动带分布 119

4.2.3.1 断裂型 120

4.2.3.2　沉积盆地型 120

4.2.4　著名中低温地热田 121

4.2.4.1　匈牙利潘诺宁热水盆地 121

4.2.4.2　法国巴黎热水盆地 122

4.2.4.3　俄罗斯西西伯利亚盆地 122

4.3　我国地热资源的分布 123

4.3.1　高温地热资源分布 123

4.3.2　低温地热资源分布 124

4.4　我国地热资源的类型 126

4.4.1　岩浆型地热资源 126

4.4.2　隆起断裂型地热资源 127

4.4.3　沉降盆地型地热资源 128

4.5　地热利用 129

4.5.1　地热发电 129

4.5.1.1　地热蒸汽发电 130

4.5.1.2　地热水发电 130

4.5.1.3　世界地热发电现状 132

4.5.2　地热直接利用 134

4.5.2.1　地热供热 135

4.5.2.2　地热在工业方面的利用 136

4.5.2.3　地热在农业方面的利用 138

4.5.2.4　地热在医疗保健和旅游方面的利用 141

4.5.3　地热利用现状 142

4.5.3.1　地热发电现状 142

4.5.3.2　地热直接利用现状 145

4.6　地热利用的发展趋势 148

4.6.1　地热发电 148

4.6.2　地热直接利用 149

第5章　氢能 152

5.1　概述 152

5.2　氢能的利用与开发 153

5.3　氢的制造技术 155

5.3.1　金属（金属氢化物）与水／酸的反应 155

5.3.2　电解水制氢 155

5.3.3　太阳能制氢 155

5.3.4　热化学循环分解水 156

5.3.5　矿物燃料制氢 157

5.3.6　生物质制氢 157

5.3.7　其它方法制氢 158

5.4　氢的储存与运输 158

5.4.1　低温液氢储存 158

5.4.2　高压气态储存 159

5.4.3　金属氢化物储存 159

5.4.4　配位氢化物储氢 161

5.4.5　吸附储氢 162

5.5　氢的利用 164

5.5.1　液氢的使用 164

5.5.2　化学工业用氢 165

5.5.3　镍／氢电池的负极储氢材料 165

5.5.4　氢化物储氢装置 165

5.5.5　氢的燃烧 166

5.5.6　氢的热核反应 166

5.5.7　燃料电池 167

第6章　海洋能 168

6.1　潮汐能 168

6.1.1　潮汐储量与分布 168

6.1.2　潮汐特征 169

6.1.3　潮汐能技术 170

6.1.4　潮汐能开发利用发展趋势及可行性 176

6.1.5　潮汐能资源开发利用评估及资源优势 178

6.2　波浪能 181

6.2.1　波浪能储量与分布 181

6.2.2　波浪特性 184

6.2.3　海洋波浪资源开发利用 185

6.2.4　波浪能利用装置 190

6.2.5　波浪能利用展望 197

6.3　海流能及海流发电 199

6.3.1　海流能储量及分布 199

6.3.2　海流的成因和种类 200

6.3.3　海流能开发利用进展 201

6.3.4　海流能发电装置 202

6.3.5　水流动能开发新技术 203

6.4　盐度梯度能 204

6.4.1　盐度梯度能的储量及分布 204

6.4.2　盐度梯度能应用原理 205

6.4.3　盐度梯度能开发利用 206

6.4.4　海洋盐差能开发利用进展 207

6.5 海洋温差能 208

6.5.1　海洋温差能的储量及分布 208

6.5.2　海洋温差能资源特点 208

6.5.3　海洋温差能技术 209

6.5.4　海洋温差能利用 210

第7章　生物质能 222

7.1　生物质资源 222

7.2　生物质能的转换技术 223

7.3　生物质资源生产特征 225

7.3.1　植物生活周期 225

7.3.2　季节周期性 225

7.3.3　昼夜周期性 226

7.4　薪柴 226

7.5　醇能 227

7.5.1 乙醇 227

7.5.2 甲醇 228

7.6　沼气 229

7.6　生物质能开发利用展望 232

7.6.1　一定时期内生物质能仍是发展中国家主要能源 232

7.6.2　生物质燃料将部分替代化石燃料 235

7.6.2.1 能源供应展望 235

7.6.2.2　生态环境的影响 235

7.6.2.3　能源安全问题 236

7.6.3　生物质发电将在未来电力结构中占有一定份额 237

7.6.4　最新技术发展与展望 240

7.6.4.1　生物燃料电池 240

7.6.4.2　生物制氢技术 241

参考文献 244