中国电气工程大典 第7卷 可再生能源发电工程PDF电子书下载

第1篇 概论 1

第1章 概述 3

1.1 可再生能源 3

1.2 可再生能源资源 3

1.3 可再生能源发电技术 7

第2章 开发现状和发展趋势 13

2.1 风力发电 13

2.2 光伏发电 16

2.3 太阳热发电 20

2.4 生物质能发电 24

2.5 海洋能发电 26

2.6 地热发电 27

参考文献 29

第2篇 太阳能光伏发电技术 31

第1章 太阳能辐射原理 33

1 太阳辐射的基本定律 33

1.1 直散分离原理 33

1.2 布格—朗伯定律（Bouguer-Lambert Low） 33

1.3 余弦定律 33

2 太阳电池方阵不同运行方式的数学模型 34

2.1 辐射量计算的一般方法 34

2.2 固定安装时的模型 35

2.3 极轴跟踪时的模型 35

2.4 全跟踪时的模型 35

3 太阳电池方阵面所接收到的太阳辐射的计算 35

3.1 倾斜面上太阳辐射的软件辅助计算 35

3.2 倾斜面上太阳辐射的估算 35

4 中国的太阳能资源 35

第2章 晶体硅太阳电池 37

1 硅的晶体结构 37

1.1 化学键 37

1.2 硅的晶体结构 37

1.3 硅晶体的表面与界面 38

2 晶体硅的基本物理与化学性质 38

2.1 硅的电学性质 39

2.2 硅的化学性质 39

2.3 硅的光学性质 39

2.4 硅的力学和热学性质 40

2.5 硅的相图 40

3 硅的半导体性质 40

3.1 晶体硅的能带结构 40

3.2 半导体的能带模型 40

3.3 硅晶体的能带结构 41

3.4 本征半导体硅与非本征半导体硅 41

3.5 n型晶体硅和p型晶体硅 42

3.6 掺杂半导体的载流子浓度 42

3.7 载流子的输运性质 43

3.8 非平衡载流子 44

4 晶体硅太阳电池物理基础 45

4.1 半导体pn结 45

4.2 非平衡状态下的pn结 46

4.3 pn结电容 47

4.4 浓度结 47

4.5 硅太阳电池构造和工作原理 47

5 晶体硅太阳电池的性质 47

5.1 光电流和光电压 47

5.2 等效电路、输出功率和填充因子 48

5.3 太阳电池的效率 49

5.4 晶体硅太阳电池效率极限 49

5.5 影响太阳电池效率的因素 49

5.6 硅太阳电池的光谱特性 51

5.7 硅太阳电池的温度特性和光照特性 51

6 晶体硅太阳电池的制造 51

6.1 硅材料的制备 51

6.2 单晶硅锭的制备 52

6.3 多晶硅锭的制备 53

6.4 硅片的加工 54

6.5 带硅的制备 54

6.6 太阳电池的制造 54

6.7 太阳电池组件的封装 57

6.8 太阳电池和组件性能检测 58

7 肖特基结太阳电池 58

7.1 肖特基结 59

7.2 肖特基结太阳电池的结构和工作原理 60

7.3 斜向蒸发电极（OECO）太阳电池 60

8 异质结太阳电池 60

8.1 异质结 61

8.2 异质结太阳电池结构和工作原理 61

8.3 a-Si/c-Si异质结（HIT）太阳电池 61

9 高效太阳电池 62

9.1 发射极钝化及背面局部扩散（PERL）太阳电池 62

9.2 刻槽埋栅太阳电池（BCSC） 62

9.3 叉指式背接触电极太阳电池（IBC） 62

9.4 双面太阳电池 62

9.5 高效低阻硅太阳电池（RESC） 62

9.6 背表面反射层（BSR）太阳电池 63

9.7 黑硅太阳电池 63

10 晶体硅太阳电池的发展趋势 63

第3章 薄膜太阳电池 64

1 多晶硅薄膜太阳电池 64

1.1 概述 64

1.2 多晶硅薄膜电池发展概况 64

1.3 薄膜硅太阳电池设计概念 69

2 非晶硅薄膜太阳电池 77

2.1 概述 77

2.2 掺氢非晶硅的原子和电子结构 79

2.3 非晶硅沉积 81

2.4 pin结非晶硅电池物理基础 84

2.5 多结太阳电池 88

2.6 组件制造 91

2.7 非晶硅电池未来展望 93

3 CdTe太阳电池 93

3.1 概述 93

3.2 CdTe性能和薄膜制造方法 95

3.3 CdTe薄膜太阳电池 98

3.4 CdTe组件 102

3.5 CdTe电池未来发展趋势 103

4 硒铟铜太阳电池 103

4.1 引言 103

4.2 材料性质 104

4.3 沉积方法 106

4.4 结和器件的形成 108

4.5 器件运行 110

4.6 制造问题 112

4.7 CIGS电池未来展望 114

第4章 其他太阳电池 115

1 染料敏化电池 115

1.1 概述 115

1.2 基础与理论 115

1.3 电池制造 119

1.4 最近的研究动态 120

1.5 DSSCs的商业化途径 122

1.6 展望 123

2 聚光太阳电池组件 124

2.1 引言 124

2.2 光伏聚光组件的基本概念 124

2.3 光伏聚光技术的发展历程和经验 126

2.4 聚光器光学 129

2.5 目前的聚光器开发活动 135

第5章 光伏发电系统 136

1 太阳电池组件及方阵 136

1.1 太阳电池组件的I-V特性和相关参数 136

1.2 温度和光强对太阳电池组件输出特性的影响 137

1.3 太阳电池的热斑效应 137

2 储能蓄电池 138

2.1 铅酸蓄电池的分类、命名和一些常用术语 138

2.2 VRLA电池的结构和工作原理 139

3 充放电控制器 141

3.1 充放电控制器的功能 141

3.2 蓄电池过放电保护基本原理 142

3.3 充放电控制器的基本技术参数 144

3.4 充放电控制器的分类 144

3.5 并联型和串联型控制器基本电路与工作原理 144

3.6 脉宽调制（PWM）三阶段充电控制器 145

3.7 多路控制器 146

3.8 智能型控制器 146

3.9 最大功率跟踪控制器 147

4 直流—交流逆变器 148

4.1 光伏发电系统对逆变器的技术要求 148

4.2 逆变器的分类和电路结构 149

4.3 逆变器的控制电路 150

4.4 逆变器功率器件的选择 150

4.5 逆变器的主要技术性能指标 150

4.6 并网逆变器 151

4.7 PWM方波逆变器产品实例——JKFN-2430型方波逆变器 153

4.8 SPWM正弦波逆变器产品实例——JKSN-1000型正弦波逆变器 154

4.9 可调度型并网逆变器（3kW） 155

5 光伏电站交流配电系统 156

5.1 光伏电站交流配电装置基本原理结构 156

5.2 对光伏电站交流配电装置的一般要求 156

5.3 对光伏电站交流配电装置的技术要求 157

第6章 光伏系统应用 158

1 光伏发电系统的主要应用 158

1.1 光伏直流照明系统 158

1.2 光伏交流户用电源 158

1.3 光伏卫星电视系统 158

1.4 集中型光伏村落电站 159

1.5 风光互补发电系统 159

1.6 直流光伏水泵系统 160

1.7 交流光伏水泵系统 160

1.8 太阳能路灯 160

1.9 与建筑结合的并网光伏发电系统 161

1.10 大型并网光伏电站 161

2 光伏发电应用系统的设计 161

2.1 独立光伏发电系统设计 161

2.2 交流总线独立混合发电系统介绍 164

2.3 并网光伏发电系统设计 165

2.4 光伏水泵系统设计 167

2.5 太阳能路灯的设计 169

参考文献 173

第3篇 太阳热发电 177

第1章 概述 179

1 太阳热利用及发电 179

2 太阳热发电系统的类型和特点 179

3 太阳热发电进程 180

第2章 太阳辐射能 183

1 太阳能的源泉 183

1.1 太阳的构造 183

1.2 太阳辐射的起源 183

1.3 太阳与地球 184

2 地球上的太阳能 185

2.1 地球大气层上界的太阳能 186

2.2 地球表面上的太阳能 186

3 斜面上的太阳辐射能 188

3.1 斜面上的太阳总辐照度 188

3.2 水平面上太阳辐射转化成斜面上太阳辐射 189

4 太阳辐射的测量和资源计算 190

4.1 太阳辐射测量和标准 190

4.2 太阳能资源计算与分区 193

第3章 太阳热发电基础 195

1 聚光集热 195

1.1 聚光基础 195

1.2 集热理论 198

1.3 聚光集热器及材料 203

2 热力循环 209

2.1 热力学第二定律和卡诺循环 209

2.2 热力发电的基本循环 210

2.3 现代热力发电循环 211

2.4 新型动力循环 212

3 太阳能储存 213

3.1 蓄热储能 213

3.2 化学储能 215

3.3 浓度差蓄热 216

第4章 太阳热发电系统 218

1 槽式太阳能热发电系统 218

1.1 工作原理及系统组成 218

1.2 典型槽式热发电系统 219

1.3 槽式系统的设计要点 220

2 塔式太阳能热发电系统 223

2.1 系统组成及相关术语 224

2.2 典型塔式太阳能热发电系统 225

2.3 塔式系统的设计要点 230

3 碟式聚光太阳能热发电系统 234

3.1 碟式聚光太阳能热发电系统的组成及相关术语的定义 235

3.2 碟式聚光太阳能热发电的国内外发展现状和趋势 235

3.3 碟式系统关键组件的主要参数和方程 239

4 其他太阳热发电方式 241

4.1 太阳池系统 241

4.2 CENICOM太阳热发电系统 242

4.3 太阳热气流发电系统 243

第5章 前景展望 244

参考文献 246

第4篇 风力发电 247

第1章 概述 249

1 风力发电原理 249

2 风力发电特点 249

3 风力发电现状 249

3.1 风电产业现状 249

3.2 风电技术现状 250

4 风力发电趋势 250

第2章 风特性与风能资源 252

1 风特性 252

1.1 大气边界层 252

1.2 平均风特性 252

1.3 脉动风特性 255

1.4 极端风特性 257

1.5 地貌、地形对风特性影响 258

2 风特性测量 259

2.1 测量系统 259

2.2 测量方法 260

2.3 数据处理 260

3 风能资源 261

3.1 风能资源计算 261

3.2 风能资源评估 261

3.3 风能资源分布 262

第3章 风力发电机组 263

1 风力发电机组分类 263

1.1 按运行方式分类 263

1.2 按风轮形式分类 263

1.3 按功率调节方式分类 263

2 风力发电机组总体布局 264

2.1 风力发电机组基本方案 264

2.2 风力发电机组总体参数 267

3 风力发电机组设计基础 268

3.1 风力发电机组空气动力基础 268

3.2 风力发电机组气动力性能计算 272

3.3 风力发电机组载荷计算 275

3.4 风力发电机组安全系数 280

3.5 风力发电机组结构强度分析 281

3.6 风力发电机组结构动力特性 282

4 风力发电机组部件 285

4.1 风轮系统 285

4.2 传动系统 289

4.3 电气系统 296

4.4 偏航系统 299

4.5 控制系统 301

4.6 安全系统 302

4.7 液压系统 303

4.8 塔架 305

4.9 底座与机舱 306

第4章 离网型风力发电 307

1 离网型风力发电系统 307

1.1 离网型风力发电系统组成 307

1.2 离网型风力发电系统设计 307

1.3 离网型风力发电系统实例 309

2 风—光互补发电系统 309

2.1 风—光互补发电系统组成 309

2.2 风—光互补发电系统设计 309

2.3 风—光互补发电系统实例 310

3 风—柴互补发电系统 310

3.1 风—柴互补发电系统组成 310

3.2 风—柴互补发电系统设计 312

3.3 风—柴互补发电系统实例 313

4 风力发电储能 314

4.1 化学储能 314

4.2 机电储能 315

4.3 其他储能 315

第5章 并网型风力发电 317

1 风电并网系统 317

1.1 风电并网系统组成 317

1.2 风电场与电网 317

1.3 风电并网前期工作 318

2 风电与电网相互影响 318

2.1 风电对电网频率和有功功率的影响 318

2.2 风电对电网电压和无功功率的影响 319

2.3 风电对电网谐波、闪变和电压波动的影响 319

2.4 电网故障对风电的影响 320

3 风电并网分析计算 320

3.1 并网线路电压等级 320

3.2 风电备用容量 320

3.3 潮流及无功补偿计算 321

3.4 短路电流计算 321

3.5 暂态稳定计算 323

3.6 谐波与闪变计算 323

4 风电并网技术规定 324

4.1 频率 324

4.2 电压 325

4.3 有功功率 325

4.4 无功功率 325

4.5 其他 326

5 风力发电短期预测 327

5.1 预测目的 327

5.2 预测系统 328

5.3 预测方法 329

5.4 预测精度 329

6 风电并网系统实例 329

6.1 电网结构 329

6.2 风电场布局 329

6.3 风电机组的模型 330

6.4 数值仿真 331

第6章 风电场 333

1 风电场项目前期工作 333

1.1 风电场项目前期工作流程 333

1.2 风能资源评估 333

1.3 风电场项目规划 333

1.4 风电场项目预可行性研究 333

1.5 风电场项目可行性研究 334

2 风电场选址 334

2.1 风电场宏观选址 334

2.2 风电场微观选址 335

2.3 风电场选址软件 336

3 风电场设计 336

3.1 风电场电气系统设计 336

3.2 风电场工程设计 338

4 风电场建设 339

4.1 风电场建设准备 339

4.2 风电场工程施工 340

4.3 风电场项目调试 341

4.4 风电场工程验收 341

5 风电场运行与维护 342

5.1 风电场运行 342

5.2 风电场维护 343

6 风电场项目评估 344

6.1 技术性能评估 344

6.2 财务评价 345

6.3 环境影响评价 345

6.4 社会效益评估 346

7 近海风电场 346

7.1 近海风电场前期工作 347

7.2 近海风电场建设 349

7.3 近海风电场接入系统 351

7.4 近海风电场运行和维护 351

7.5 近海风电场项目投资 352

8 风电场实例 352

8.1 陆上风电场实例 352

8.2 近海风电场实例 353

第7章 风力发电标准、检测和认证 355

1 风力发电标准 355

1.1 风力发电标准化体系 355

1.2 国际风力发电标准 355

1.3 中国风力发电标准 356

2 风力发电设备认证 357

2.1 认证体系 358

2.2 整机型式认证 358

2.3 风电场项目认证 362

2.4 认证证书 362

3 风力发电设备检测 363

3.1 检测体系 363

3.2 安全与功能检测 363

3.3 功率特性检测 364

3.4 载荷检测 365

3.5 噪声检测 368

3.6 电能品质检测 369

3.7 叶片特性检测 372

参考文献 374

第5篇 生物质能发电 377

第1章 综述 379

1 生物质能源在我国的地位 379

1.1 国外生物质能发展趋势 379

1.2 生物质能对我国的重要性 379

2 生物质发电的意义 380

2.1 较少污染和温室气体排放 380

2.2 发展接近终端用户的分布式电力系统 380

2.3 发展农业生产和农村经济 381

3 生物质发电的技术现状 381

3.1 生物质直接燃烧发电 381

3.2 生物质混合燃烧发电 381

3.3 生物质气化发电 381

3.4 生物质沼气发电 382

3.5 生物质气化燃料电池一体化发电 382

4 生物质发电面临的主要问题 382

4.1 生物质供应成本较高 382

4.2 自主核心技术严重缺乏 383

4.3 投资渠道和投资资金缺乏 383

5 生物质发电技术的发展趋势 383

5.1 生物质发电利用模式多样化 383

5.2 生物质发电技术多样性 383

5.3 生物质发电投资主体多元化 384

第2章 生物质资源 385

1 生物质能的物质基础及特点 385

1.1 生物质原料的分类 385

1.2 生物质的主要化学组成与结构 386

1.3 生物质燃料的热值 386

2 中国的传统生物质资源现状及潜力预测 387

2.1 农业生物质资源 387

2.2 林业生物质资源 390

2.3 城市生活垃圾资源 394

2.4 传统生物质资源量的潜力预测 398

3 中国的能源植物资源现状及潜力预测 399

3.1 能源植物的概念及特点 399

3.2 能源植物的种类 399

3.3 能源植物的培育技术 402

3.4 我国能源植物发展现状 404

3.5 能源植物资源的发展潜力 408

第3章 生物质燃烧发电 412

1 生物质燃烧原理与技术 412

1.1 生物质燃料的性质 412

1.2 生物质的燃烧 416

1.3 生物质的焦渣与灰熔融特性 417

1.4 生物质燃烧的腐蚀问题 418

1.5 生物质燃烧排放与控制 418

2 生物质燃烧锅炉 419

2.1 生物质火床燃烧设备 419

2.2 生物质火室燃烧设备 419

2.3 生物质流化床燃烧设备 419

2.4 生物质旋风燃烧设备 420

3 生物质直接燃烧发电系统 420

3.1 常规蒸汽朗肯循环发电 420

3.2 生物质直接燃烧发电系统的预处理系统 420

3.3 生物质直接燃烧热电联供系统 421

3.4 生物质直接燃烧发电系统的经济性分析 422

4 生物质混合燃烧发电系统 422

4.1 生物质直接混合燃烧发电系统 422

4.2 生物质气化混合燃烧发电系统 423

4.3 生物质混合燃烧发电技术的研究应用状况 423

4.4 生物质混合燃烧发电存在的问题 424

5 生物质燃烧发电的案例介绍 424

5.1 生物质直接燃烧发电案例 424

5.2 生物质直接混合燃烧发电案例 426

5.3 生物质气化混合燃烧发电案例 426

第4章 生物质气化发电 428

1 生物质气化特性 428

1.1 生物质气化原理 428

1.2 气化介质 429

1.3 气化过程的反应动力学 429

2 生物质气化设备 431

2.1 上吸式固定床气化炉 431

2.2 下吸式固定床气化炉 432

2.3 层式下吸式气化炉 433

2.4 单流化床气化炉 433

2.5 循环流化床气化炉 433

2.6 双流化床气化炉 434

3 生物质燃气的净化 434

3.1 燃气净化的目的及意义 434

3.2 燃气净化方法和净化设备 435

4 生物质燃气的发电技术与设备 444

4.1 内燃机／发电机发电系统 444

4.2 燃气轮机／发电机发电系统 444

4.3 燃料电池／燃气轮机发电系统 445

5 生物质气化联合循环发电系统 445

5.1 生物质气化联合循环系统介绍 445

5.2 关键技术 446

5.3 示范工程 447

6 应用实例分析 448

6.1 小型生物质气化发电系统 448

6.2 中型生物质气化发电系统 449

6.3 大型生物质气化发电技术的应用 451

第5章 垃圾发电 452

1 垃圾发电原理及其现状 452

1.1 垃圾发电基本原理 452

1.2 垃圾发电现状 452

2 垃圾焚烧发电设备 453

2.1 垃圾焚烧炉 453

2.2 焚烧炉及余热锅炉高温腐蚀 455

2.3 垃圾仓 456

2.4 垃圾起重机 456

2.5 垃圾焚烧发电厂汽轮机及其系统 457

2.6 垃圾焚烧发电厂调速技术 458

3 自动控制系统 459

3.1 DCS中央控制系统 459

3.2 集散控制系统 459

3.3 备用系统 459

3.4 先进控制技术 460

4 垃圾焚烧的污染排放与控制 460

4.1 垃圾焚烧污染物及其控制标准 460

4.2 垃圾焚烧中CO、NOx、SO2、HCl的排放与控制 461

4.3 垃圾焚烧中二噁英的产生与控制 462

4.4 垃圾焚烧废水的处理 464

4.5 垃圾焚烧灰渣处理 465

5 垃圾卫生填埋场沼气发电 466

5.1 垃圾填埋气LFG的产生 466

5.2 LFG收集与处理 467

5.3 发电系统 467

6 垃圾发电工程实例 467

6.1 垃圾焚烧发电工程实例 467

6.2 LFG发电工程实例 471

6.3 大型垃圾焚烧工程循环半干式尾气净化技术应用 472

第6章 生物质发电的环境性和经济性 473

1 生物质发电的全生命周期评价 473

1.1 全生命周期评价的意义 473

1.2 生命周期评价方法学 473

1.3 生物质发电系统的生命周期评价 475

2 生物质发电的经济性 482

2.1 影响生物质发电技术经济性的主要因素 482

2.2 降低生物质发电成本的主要措施 483

2.3 生物质直接燃烧发电经济分析实例 484

2.4 生物质气化发电经济分析实例 485

2.5 生物质混合燃烧发电经济分析实例 486

参考文献 488

第6篇 海洋能发电 491

第1章 总论 493

1 海洋能的分类 493

1.1 潮汐能 493

1.2 波浪能 493

1.3 潮流能 493

1.4 温差能 493

1.5 盐差能 493

2 海洋能利用的基本原理与关键技术 493

2.1 潮汐能发电的原理与技术 493

2.2 波浪能的转换原理与技术 494

2.3 海洋温差能的转换原理与技术 494

2.4 潮流能利用的原理与关键技术 495

2.5 盐差能的转换原理与关键技术 495

3 海洋能发电的利用前景 495

第2章 海洋能资源与评价 496

1 海洋能储量及其特征 496

2 潮汐能资源及其分布 496

2.1 全球海洋的潮汐能资源 496

2.2 中国沿岸的潮汐分布 498

2.3 中国沿岸的潮汐能储量 499

2.4 潮汐能资源评价及电站选址 501

3 波浪能资源及其分布 501

3.1 全球海洋的波浪能资源 501

3.2 中国沿岸的波浪分布 502

3.3 中国沿岸的波浪能储量 503

3.4 波浪能资源评价及电站选址 503

4 潮流能和海流能资源及其分布 505

4.1 全球海洋的潮流能和海流能资源 505

4.2 中国沿岸的潮流能和海流能资源 506

4.3 潮流能和海流能资源评价 508

5 温差能资源及其分布 508

5.1 全球海洋的温差能资源 508

5.2 中国近海及毗邻海域的温差能资源 508

5.3 温差能资源评价 509

第3章 潮汐能发电 511

1 潮汐的特性 511

1.1 潮汐现象 511

1.2 潮汐的成因 511

1.3 潮汐能 512

2 潮汐能转换原理 513

2.1 潮汐能的利用 513

2.2 水轮机的工作参数 513

2.3 水轮机的基本方程式 514

3 潮汐电站水轮发电机组 514

3.1 贯流式水轮机的种类 514

3.2 贯流式水轮机的优点 516

4 潮汐电站 517

4.1 潮汐电站枢纽工程 517

4.2 潮汐电站的运行方式 520

5 潮汐能的开发利用 521

5.1 概述 521

5.2 法国朗斯潮汐电站 521

5.3 江厦潮汐试验电站 524

6 讨论 529

6.1 我国沿海潮汐能源丰富、开发优势明显 529

6.2 对潮汐发电工程有关问题的分析 529

第4章 波浪能 531

1 波浪特性 531

1.1 波浪的形成 531

1.2 波浪要素 531

1.3 波浪运动特性 531

1.4 波浪能量与能流密度 532

1.5 波浪变形 532

2 波浪能转换原理与转换技术 533

2.1 波浪能转换系统 533

2.2 波浪能转换基本原理 533

3 波浪能发电系统的设计与建造 535

3.1 选址 535

3.2 波浪能资源分析 535

3.3 波浪能系统的优化设计 536

3.4 海洋工程施工 539

4 波浪能发电装置／电站 540

4.1 波浪能装置／电站分类 540

4.2 波浪能装置的技术评价 540

4.3 波浪能装置的经济性分析 540

4.4 世界上近期研建的主要波浪能装置或电站 540

第5章 潮流能 550

1 潮流及其运动特性 550

1.1 潮流的形成 550

1.2 潮流运动特性 550

1.3 潮流的能量 551

1.4 潮流能资源分析 551

2 潮流发电原理 552

2.1 能量转换原理 552

2.2 贝茨（Betz）理论 553

3 潮流发电装置 553

3.1 潮流发电系统组成 553

3.2 潮流发电装置分类 554

4 潮流发电装置的设计 556

4.1 选址 556

4.2 支撑载体设计 557

4.3 水轮机总体参数设计 559

4.4 机械传动系统设计 561

4.5 发电控制系统设计 562

4.6 输变电系统设计 562

5 潮流发电系统的运行与维护 562

5.1 运行 562

5.2 维护 562

6 潮流发电装置评估 563

6.1 潮流能发电装置的技术评价 563

6.2 潮流能发电装置的经济性分析 563

7 国内外潮流发电站简介 563

7.1 英国SeaFlow和SeaGen潮流发电站 563

7.2 英国Stingray潮流发电站 563

7.3 英国Polo潮流发电站 564

7.4 挪威Hammerfest Stream潮流电站 564

7.5 意大利Kobold潮流发电站 564

7.6 韩国GHT潮流发电站 565

7.7 中国“万向”潮流发电站 565

第6章 温差能 566

1 海水温差能的特性 566

1.1 海水温差能产生的原因 566

1.2 海水温差能资源特点 566

2 温差能转换原理 567

3 温差发电装置 567

3.1 温差发电技术 567

3.2 海水温差电站的设计、规划与运行 569

4 温差发电站 573

4.1 海水温差发电的优缺点 573

4.2 海洋温差发电与利用的中外现状 574

4.3 开式循环OTEC的试验设备示范工程 575

4.4 海水温差发电的技术难题 575

4.5 经济与环境影响 576

参考文献 577

第7篇 地热发电 579

第1章 地热发电概述 581

1 地热发电概念 581

2 地热发电的历史回顾 581

3 地热发电的现状 581

4 世界主要国家地热发电简介 582

4.1 美国 582

4.2 菲律宾 583

4.3 墨西哥 583

4.4 印度尼西亚 583

4.5 意大利 583

4.6 日本 584

4.7 新西兰 584

5 我国地热发电前景及其发展战略 584

5.1 我国地热发电前景 584

5.2 我国地热发电的发展战略 586

第2章 地热电力资源 587

1 地热资源类型与分布 587

1.1 全球地热资源类型与分布 587

1.2 我国地热资源类型与分布 587

2 地热资源勘察评价方法 590

2.1 地质学方法 590

2.2 地球物理学方法 591

2.3 地球化学方法 591

2.4 地热资源储量计算方法 591

3 地热储工程技术 592

3.1 热储数值模拟技术 592

3.2 热储示踪技术 592

4 全球典型地热田 593

4.1 我国西藏羊八井地热田 593

4.2 我国台湾清水地热田 593

4.3 哥斯达黎加的典型地热田 593

4.4 菲律宾典型地热田 593

4.5 墨西哥典型地热田 594

4.6 印度尼西亚典型地热田 594

4.7 新西兰典型地热田 594

第3章 地热发电的工程热力学基础 595

1 地热发电资源及其发电方式 595

2 地热发电与火力发电比较 595

3 地热发电基本热力过程计算 596

4 地热发电热力参数计算 597

5 地热发电热力循环分析 600

6 地热流体的最大可用功 600

6.1 水蒸气循环的地热流体最大可用功 601

6.2 双工质循环的地热水最大可用功 601

7 地热电站热经济性指标 602

7.1 火力发电厂主要热经济性指标 602

7.2 地热资源利用评价指标 603

第4章 地热干蒸汽发电 604

1 背压式地热干蒸汽发电 604

1.1 电站功率计算 604

1.2 资源利用效率计算 604

2 凝汽式地热干蒸汽发电 605

2.1 凝汽式地热干蒸汽电站功率计算 605

2.2 电站循环热效率、净效率及资源利用效率计算 605

2.3 冷凝温度确定 605

3 不凝气体的影响及其抽气设备 607

4 入口蒸汽过滤器 608

5 地热干蒸汽发电的工程实例 608

5.1 美国Geysers地热干蒸汽电站 608

5.2 日本松川地热干蒸汽电站 608

第5章 地热水发电 610

1 发电方式 610

1.1 闪蒸系统 610

1.2 双工质循环系统 610

1.3 全流系统 610

1.4 混合系统 610

2 单级闪蒸地热水发电 610

2.1 单级闪蒸热力系统 610

2.2 闪蒸过程与闪蒸器 610

2.3 单级闪蒸热力循环 611

2.4 单级闪蒸发电能力 611

2.5 最佳闪蒸温度与最大的发电能力 611

2.6 最佳闪蒸温度的简化计算公式 612

2.7 地热水最佳蒸发率及最大发电量与热效率 612

3 两级闪蒸地热水发电 613

3.1 热力系统及热力循环 613

3.2 两级闪蒸最佳参数的逐级叠算法 614

3.3 两级闪蒸最佳闪蒸温度的简易计算公式 615

3.4 蒸汽产量及发电量的计算 615

3.5 闪蒸系统终参数的确定 615

4 三级与多级闪蒸地热水发电 616

4.1 热力系统与热力循环 616

4.2 各级闪蒸蒸汽量及闪蒸系统做功的计算 616

4.3 各级最佳闪蒸温度的逐级计算 616

4.4 各级最佳闪蒸温度的简易计算公式 617

4.5 多级闪蒸系统的热经济性比较与计算实例 617

5 双工质循环地热水发电 618

5.1 朗肯循环与热力系统 618

5.2 其他高效的双工质循环 619

5.3 低沸点工质的选择 619

5.4 双工质循环的设备特点 620

5.5 双工质循环的实用性 621

6 地热水发电工程示例——丰顺地热电站 621

6.1 电站简介 621

6.2 热力系统 621

6.3 设计与运行参数 621

6.4 主要设备及特点 621

6.5 机组的运行 622

6.6 经济性分析 622

第6章 地热湿蒸汽发电 623

1 分离蒸汽（一级闪蒸）地热发电 623

1.1 蒸汽质量流量确定 623

1.2 分离蒸汽电站净功率计算 623

1.3 电站效率计算 623

2 分离蒸汽—热水闪蒸（两级闪蒸）地热发电 624

2.1 电站净输出功率计算 624

2.2 电站净效率计算 624

3 单级闪蒸地热湿蒸汽发电 625

4 两级闪蒸地热湿蒸汽发电 626

4.1 蒸汽产量计算 626

4.2 电站净输出功率及净发电量计算 627

4.3 电站净效率计算 627

5 全流系统地热发电 628

6 地热湿蒸汽发电的工程实例 629

6.1 我国羊八井地热电站 629

6.2 日本八町原地热电站 629

6.3 新西兰Wairakei地热电站 630

第7章 地热发电的特殊能量转换系统 632

1 单级闪蒸—双工质循环地热发电 632

1.1 电站净功率、净发电量计算 633

1.2 电站净效率及资源利用效率计算 633

2 两级闪蒸—双工质循环地热发电 634

2.1 电站净功率及净发电量计算 635

2.2 电站净效率及资源利用效率计算 635

3 单级闪蒸—双工质循环联合地热发电 638

4 地热发电未来展望 641

4.1 地压地热发电 641

4.2 干热岩地热发电 641

4.3 岩浆地热发电 642

第8章 地热发电相关技术 643

1 地热井口设备 643

1.1 地热井泵 643

1.2 地热井口装置 643

1.3 汽水分离装置 644

1.4 地热水除砂 644

1.5 地热水除铁 645

2 地热流体输送 645

2.1 地热流体输送方式 645

2.2 管道材料 646

2.3 管道保温 646

2.4 管道布置与敷设 647

2.5 管道热力计算 647

3 地热电站调节 648

3.1 地热电站调节方式 648

3.2 地热电站调节系统 648

3.3 地热电站调节系统有关部件的特点 649

4 地热电站的防腐防垢 649

4.1 地热腐蚀原理 649

4.2 地热流体主要腐蚀成分 649

4.3 地热防腐措施 650

4.4 地热除垢防垢措施 650

5 地热电站的环境保护 651

5.1 典型地热田的开发效应 651

5.2 地热电站对环境的影响 652

5.3 地热污染的防治措施 653

5.4 地热开发的环境质量评价 654

6 地热电站的经济性分析 655

6.1 基本概念和术语 655

6.2 经济性分析方法 655

6.3 地热电站敏感性分析 656

6.4 地热发电成本概论 656

符号对照表 658

参考文献 659