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第1章 能源挑战与能源科技 1

1.1 世界能源现状和前景展望 1

1.1.1 世界能源现状 1

1.1.2 世界能源前景 3

1.2 中国能源现状和资源 9

1.2.1 中国能源现状 9

1.2.2 中国能源资源 11

1.3 应对挑战的中国能源科技 12

1.3.1 中国能源科技进展 12

1.3.2 中国能源科技面临的挑战 16

1.3.3 中国能源科技发展战略 17

1.3.4 中国能源科技发展政策建议 21

参考文献 23

第2章 节能和提高能效科技 24

2.1 中国节能工作的现状与中长期节能发展战略 24

2.1.1 节能相关的术语 24

2.1.2 节能的战略地位 26

2.1.3 主要耗能领域节能潜力 26

2.1.4 节能工作的特点与节能工作的管理和实施 29

2.1.5 节能目标、发展战略和关键技术 31

2.2 电力过程节能和提高能效 32

2.2.1 电力工业节能 33

2.2.2 用电节能 45

2.2.3 企业节能和电能的综合利用 49

2.3 热力过程节能和提高能效技术 52

2.3.1 热能节约潜力 52

2.3.2 提高热力系统和能量转换系统效率的途径 55

2.3.3 高效能量传递和转换技术 57

2.3.4 能量的梯级利用 66

2.3.5 工业窑炉和锅炉的节能技术 68

2.3.6 能量流、物质流、信息流的协同 73

2.4 建筑节能和绿色建筑 78

2.4.1 建筑节能的潜力 78

2.4.2 节能建筑和绿色建筑概念 79

2.4.3 建筑节能的设计标准 80

2.4.4 建筑围护结构的节能 82

2.4.5 建筑物的采暖空调节能 82

2.4.6 建筑照明节能 87

2.4.7 建筑物分布式能量系统 87

2.5 交通节能和提高能效 88

2.5.1 交通节能的潜力 88

2.5.2 内燃机节油技术 90

2.5.3 替代燃料油技术 94

2.5.4 替代动力汽车 98

参考文献 100

第3章 天然气发电和煤的现代化利用 102

3.1 天然气燃气-蒸汽联合循环 102

3.1.1 世界发展的趋势 102

3.1.2 燃气-蒸汽联合循环的基本原理 103

3.1.3 关键设备和技术问题 104

3.1.4 当前世界燃气轮机典型产品 106

3.2 先进高效燃煤发电技术 110

3.2.1 超临界SC和超超临界USC发电技术 110

3.2.2 循环流化床燃烧技术 119

3.2.3 烟气净化技术 123

3.3 煤的现代化利用 129

3.3.1 煤的气化技术 129

3.3.2 整体煤气化联合循环 142

3.3.3 煤的直接液化 153

3.3.4 煤的间接液化 159

3.3.5 基于煤气化的多联产系统 165

3.3.6 煤气化多联产与中国CO2减排 170

参考文献 176

第4章 先进核能技术 177

4.1 世界核能发展现状和趋势 177

4.1.1 世界核能发展现状 177

4.1.2 世界铀资源和消费 181

4.1.3 世界核能未来发展情景和铀资源需求 183

4.1.4 核能发展面临的挑战 186

4.2 我国核能的发展现状和前景展望 193

4.2.1 我国核能事业的创建和发展现状 193

4.2.2 核电中长期发展规划和远期发展设想 195

4.3 先进轻水堆 197

4.3.1 先进轻水堆用户要求文件 197

4.3.2 先进沸水堆 200

4.3.3 AP-600和AP-1000 205

4.3.4 欧洲压水堆 209

4.3.5 IRIS型一体化反应堆 212

4.4 第四代核电技术 213

4.4.1 第四代核电技术发展目标 213

4.4.2 第四代核电技术的堆型 215

4.5 核燃料循环 226

4.5.1 核燃料循环的定义 226

4.5.2 核燃料循环方式 227

4.5.3 核燃料循环方式的选择对核能发展的意义 228

4.5.4 反应堆乏燃料的后处理技术 229

4.5.5 再循环所要求的MOX燃料 236

4.5.6 核废物的最终处置 238

4.5.7 核燃料循环系统的规划 241

4.5.8 中国未来核能园区情景计算结果 246

4.5.9 对未来中国核燃料循环方式及所需要发展的技术的建议 251

4.6 我国聚变能发展 252

4.6.1 热核聚变能 252

4.6.2 国际发展态势及我国现状 253

4.6.3 我国核聚变能发展的战略构想 256

4.6.4 结论 257

参考文献 258

第5章 先进输配电技术 259

5.1 世界发展现状和趋势 259

5.1.1 世界各国电网发展现状 259

5.1.2 可持续发展的电网新技术 261

5.2 大容量远距离输电 262

5.2.1 概述 262

5.2.2 交流超高压、特高压输电技术 267

5.2.3 高压、特高压直流输电技术 286

5.3 大规模互联电网的安全稳定运行技术 296

5.3.1 国内外大规模互联电网状况 296

5.3.2 互联电网的分析和仿真技术 301

5.3.3 互联电网的运行、调度管理和自动化技术 304

5.3.4 互联电网的稳定监控、保护及通信信息系统技术 309

5.3.5 互联电网安全保障和防御体系技术及在线可靠性评估技术 313

5.4 先进可靠的配电网和供用电技术 318

5.4.1 概述 318

5.4.2 国内外配电网的现状分析和比较 318

5.4.3 我国配电网的发展方向 324

5.4.4 我国配电网需要采用的新技术 326

5.5 超导电性及其在电力系统中的应用 328

5.5.1 超导电性及技术发展 328

5.5.2 超导体的基本特性 330

5.5.3 超导材料研究的进展 333

5.5.4 超导技术在电力系统中的应用 335

5.6 分布式电力系统技术 352

5.6.1 概述 352

5.6.2 分布式发电与配电网并网问题及对配电网的影响 358

5.6.3 分布式发电（电源）技术应用的障碍和瓶颈 361

5.6.4 微型电网技术 362

5.6.5 分布式发电（电源）的应用前景 365

参考文献 366

第6章 可再生能源 372

6.1 世界发展现状和趋势 372

6.1.1 可再生能源需求 372

6.1.2 可再生能源发电 374

6.1.3 在工业和建筑物中的可再生能源 381

6.1.4 生物燃料 382

6.1.5 主要国家利用再生能源的展望 383

6.2 水电开发与生态环境 387

6.2.1 世界各国水电开发现状及发展趋势 387

6.2.2 我国的水能资源及分布特点 388

6.2.3 我国水能资源的开发利用 390

6.2.4 水能开发的效益和负面影响 392

6.2.5 水能开发利用技术 394

6.2.6 水能开发利用前景 395

6.3 现代生物质能 397

6.3.1 生物质资源 398

6.3.2 现代生物质能技术 399

6.3.3 世界生物质能发展现状和趋势 402

6.3.4 我国生物质能发展现状和趋势 405

6.3.5 循环系统和技术集成 407

6.3.6 我国开发生物质能的科技任务 409

6.4 风力发电 410

6.4.1 风电技术简介 410

6.4.2 世界风力发电发展的现状和趋势 415

6.4.3 我国风电发展现状和存在问题 421

6.4.4 我国风电发展的前景展望 428

6.5 太阳能的利用 431

6.5.1 太阳能的资源和利用形式 431

6.5.2 太阳能热利用现状和发展前景 432

6.5.3 太阳能热发电现状和发展前景 438

6.5.4 太阳能光伏发电现状和发展前景 448

6.6 其他可再生能源 457

6.6.1 海洋能利用 457

6.6.2 地热能利用 471

第7章 氢能源与燃料电池 481

7.1 氢能源 481

7.1.1 氢能源简介 481

7.1.2 氢能源在能源发展中的作用 481

7.1.3 国外的氢能源发展战略及我国氢能发展现状 482

7.1.4 氢的生产技术及发展趋势 486

7.1.5 氢的储运 489

7.1.6 加氢站建设 490

7.1.7 氢能的安全性 491

7.2 燃料电池 492

7.2.1 燃料电池工作原理与分类 492

7.2.2 质子交换膜燃料电池与燃料电池电动汽车 494

7.2.3 直接甲醇燃料电池与便携式电源 500

7.2.4 高温燃料电池与发电系统 503

7.3 结语 511

参考文献 512