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绪论 1

1.1　能源的基本概念 1

1.2　新能源与可再生能源 3

1.3　新能源与可再生能源的技术现状和发展趋势 5

思考题 5

太阳能 6

2.1　概述 6

2.1.1　太阳能的特点 6

2.1.2　中国的太阳能资源分布 6

2.2.1　太阳能采集 7

2.2　太阳能热利用 7

2.2.2　太阳能热水器 9

2.2.3　太阳灶 10

2.2.4　太阳能干燥器 11

2.2.5　太阳能温室 12

2.2.6　太阳房 13

2.2.7　太阳能制冷 14

2.2.8　太阳池 14

2.2.9　太阳能热力发电 16

2.2.10　太阳能热力机 17

2.2.11　太阳能蒸馏—海水淡化 18

2.3.1　太阳能电池 19

2.3　太阳能光电转换 19

2.3.2　光伏水泵系统 22

2.3.3　太阳能光伏技术发展现状 23

2.4　其他形式的太阳能转换 25

2.4.1　太阳能—氢能转换 25

2.4.2　太阳能—生物质能转换 25

2.4.3　太阳能—机械能转换 26

2.5　影响太阳能利用的因素 26

2.5.1　推广应用太阳能的制约因素 26

2.5.2　制约因素对太阳能利用的影响 26

思考题 29

3.1　概述 30

风能 30

3.2　风况 31

3.2.1　风的起源 31

3.2.2　风的变化 32

3.2.3　风力等级 35

3.2.4　风况曲线 36

3.2.5　风能特点和风能密度 37

3.3　风能资源 38

3.3.1　风的全球资源及分布 38

3.3.2　中国的风能资源 39

3.4.1　风能利用概述 41

3.4　风能利用 41

3.4.2　风力发电的型式 45

3.4.3　风力发电系统的总成本 45

3.5　风能的价值 46

3.5.1　节省燃料 46

3.5.2　容量的节省 46

3.5.3　减少废物排放 47

3.5.4　节省的燃料、容量、运转、维修和排放费用 47

3.6　世界风电市场 48

3.6.1　世界风电发展状况 48

3.6.2　我国风电场介绍 49

3.7　环境方面的问题 50

3.7.1　污染排放 50

3.7.2　噪音 51

3.7.3　伤害鸟类 52

3.7.4　干扰通信 52

3.7.5　安全问题 52

3.7.6　影响视觉景观 52

3.8　中国风力发电发展预测 53

思考题 53

4.1　概述 54

4.2　地球的内部构造 54

地热能 54

4.3　地热能的来源 55

4.4　地热资源 56

4.4.1　地热资源的分类及特性 57

4.4.2　地热资源研究状况 59

4.4.3　地热资源评估方法 59

4.4.4　地热开采技术 61

4.4.5　地热资源的生成与分布 62

4.4.6　我国地热资源 63

4.5　地热能的利用 64

4.5.1　地热流体的物理化学性质 64

4.5.2　地热能的利用概况 66

4.5.3　地热能发电 69

4.5.4　我国地热电站介绍 71

4.6　地热能利用的制约因素 73

4.6.1　环境影响 73

4.6.2　地热能的成本结构 74

4.6.3　常见制约因素 75

4.7　我国地热能发展现状和发展趋势 76

4.7.1　地热能利用现状 76

4.7.2　地热能发展预测 76

思考题 77

5.2　海洋能 78

5.1　海洋 78

海洋能 78

5.2.1　海洋能的分类 79

5.2.2　海洋能的特点 79

5.2.3　海洋能的开发 80

5.3　海洋能利用技术 80

5.3.1　波浪发电 80

5.3.2　潮汐发电 86

5.3.3　海洋温差发电 91

5.3.4　海（潮）流发电 93

5.3.5　海洋盐差能发电 94

5.4　海洋能发电的趋势 95

5.4.1　潮汐能发电 95

5.4.2　波浪能发电 95

5.4.3　海洋温差发电 95

5.5　潮汐电站实例——大官坂潮汐电站 95

思考题 100

生物质能 101

6.1　概述 101

6.2.2　畜禽粪便 104

6.2.3　林业及其加工废弃物 104

6.2.1　农作物秸秆 104

6.2　我国的生物质资源 104

6.2.4　城市生活垃圾 105

6.2.5　生活污水与工业有机污水 106

6.3　生物质能利用技术 106

6.3.1　直接燃烧技术 107

6.3.2　生物质燃烧发电技术 116

6.3.3　生物质热解与液化技术 116

6.3.4　生物质气化技术 120

6.3.5　沼气技术 134

6.3.6　城市生活垃圾处理技术 140

思考题 154

氢能技术 155

7.1　氢气的性质 155

7.2　氢气作为能源的特点 159

7.3　氢气的制备与储运 159

7.3.1　氢气的制备 159

7.3.2　氢气的纯化 165

7.3.3　氢气的运输和存储 165

7.4　氢气的利用技术 166

7.4.1　氢气的用途 166

7.4.2　燃料电池的原理 166

7.4.3　燃料电池的特点和种类 169

7.4.4　燃料电池的应用 171

7.4.5　燃料电池的发展趋势 180

7.5　氢气利用的发展前景 181

思考题 182

天然气水合物 183

8.1　概述 183

8.2　天然气水合物的物理化学性质 183

8.3　天然气水合物的资源分布 185

8.4　天然气水合物的环境效应 185

8.5　天然气水合物的勘探技术 186

8.5.1　天然气水合物地球物理勘探技术 186

8.5.2　地球化学方法 187

8.6　天然气水合物的开发技术 188

8.5.3　地质勘探方法 188

8.5.4　其他方法 188

8.7　天然气水合物研究现状与利用趋势 189

思考题 190

洁净煤技术 191

9.1　概述 191

9.2　燃煤产生的大气污染状况 191

9.2.1　概况 191

9.2.2　大气污染类型 192

9.2.3　大气污染的影响 192

9.3.1　煤炭洗选加工 196

9.3　煤的洁净加工技术 196

9.3.2　型煤技术 197

9.3.3　水煤浆技术 198

9.4　煤的高效洁净转化技术 199

9.4.1　煤炭气化 199

9.4.2　煤的液化 201

9.5　煤的高效洁净燃烧技术与发电技术 204

9.5.1　煤燃烧控制硫氧化物排放的技术 204

9.5.2　煤燃烧控制氮氧化物排放的技术 212

9.5.3　煤燃烧降低CO2排放的技术 215

9.5.4　先进洁净煤发电技术 215

9.6.1　煤燃烧后除尘 218

9.6　煤燃烧后除尘及粉煤灰利用技术 218

9.6.2　粉煤灰利用技术 221

思考题 222

新能源与可持续发展 223

10.1　可持续发展对能源的需求 223

10.2　能源与经济发展 224

10.3　能源与环境 226

10.4　能源安全 228

10.5　实现可持续发展的能源系统和能源政策 231

思考题 236

参考文献 237