1 太阳能利用的历史与地球环境问题 1
1.1 太阳能利用的历史 1
1.2 世界能源概况 3
1.2.1 世界能源需求展望 3
1.2.2 日本的能源需求和供应现状 3
1.2.3 新能源的动态 4
1.3 京都议定书与太阳能利用的意义 5
1.3.1 地球的温热环境 5
1.3.2 地球温暖化引起的气候变化、异常气候 6
1.3.3 京都议定书 7
1.3.4 新能源的核算性与CO2削减效果 8
参考文献 10
2 日照与气象基础 11
2.1 气象要素概述 11
2.1.1 地上气象观测网 11
2.1.2 日照量 12
2.1.3 日照时间 13
2.1.4 气温 14
2.1.5 湿度 14
2.1.6 风向、风速 16
2.1.7 降水量 16
2.1.8 积雪 18
2.1.9 云层 18
2.2 太阳辐射 20
2.2.1 太阳辐射的定义 20
2.2.2 太阳与地球间距离的年变化 20
2.2.3 太阳常数 21
2.2.4 太阳高度角和太阳辐射强度 21
2.2.5 可照时间 23
2.2.6 太阳辐射收支 24
2.2.7 大气对辐射的衰减 25
2.3 太阳能利用系统的太阳辐射关联数据 28
2.3.1 日本气象厅的观测数据 28
2.3.2 NEDO公开的太阳能辐射关联资料 28
2.3.3 HASP标准气象数据 29
2.3.4 扩展AMeDAS气象数据（EA气象数据） 30
参考文献 31
3 太阳能发电的结构 33
3.1 太阳能发电系统的特征 33
3.2 太阳能电池的原理 35
3.2.1 发电原理 35
3.2.2 太阳能电池的种类 35
3.2.3 能源回收年限 37
3.2.4 太阳能电池的转换效率 37
3.3 太阳能发电系统的分类 38
3.3.1 系统概述 38
3.3.2 独立系统 39
3.3.3 并网系统 40
3.3.4 混合系统 41
3.4 太阳能发电系统的构成要素 42
3.4.1 太阳能电池阵列 42
3.4.2 逆变器 44
3.4.3 蓄电池 44
3.4.4 系统并网装置 45
3.5 太阳能发电系统的实例 45
3.5.1 光缆终端设备用太阳能发电系统 45
3.5.2 航路标识用混合发电系统 46
参考文献 48
4 太阳热的利用技术 49
4.1 集热、聚光的理论和设备 49
4.1.1 平板式太阳集热器 49
4.1.2 真空管式集热器 51
4.1.3 聚光式集热器 52
4.2 太阳热发电的组成 58
4.2.1 太阳热发电系统的基本构成 58
4.2.2 各种太阳热发电系统 59
4.2.3 太阳热发电系统的特点 62
4.2.4 总结 63
4.3 蓄热系统的应用 63
4.3.1 蓄热式太阳热利用系统 63
4.3.2 蓄热理论 65
4.3.3 蓄热材料 66
4.3.4 蓄热装置 67
4.3.5 提高蓄热效果的设备 68
4.4 冰雪能利用技术 70
4.4.1 冰雪能及其利用对象 70
4.4.2 冰雪在食品储藏、运输中的应用 71
4.4.3 冰雪在冷气系统中的应用 73
4.4.4 冰雪在发电中的应用 74
4.4.5 冰雪利用的经济性 74
参考文献 75
5 建筑与居住环境 77
5.1 室内温热环境与采暖、冷气负荷 77
5.1.1 室内温热环境的舒适性和评价标准 77
5.1.2 采暖、冷气时温热设定条件及热负荷 80
5.2 室内空气环境及换气原理 81
5.2.1 换气量的基准 81
5.2.2 换气方式 82
5.2.3 换气理论 84
5.2.4 换气、通风系统的实例 84
5.3 日照遮蔽、采光与照明 85
5.3.1 光环境调节的原则与基准 85
5.3.2 日照遮蔽 87
5.3.3 自然采光（太阳光照明） 88
5.3.4 人工照明 90
5.4 采暖技术 91
5.4.1 采暖方式 91
5.4.2 采暖机器种类及特征 92
5.4.3 采暖的舒适性 94
5.4.4 采暖计划 95
5.5 被动式太阳能采暖 95
5.5.1 被动式设计 95
5.5.2 气候条件与绝热性能 96
5.5.3 被动式设计的原则 98
5.5.4 被动式太阳能加热的方法及实例 99
5.6 主动式太阳能供暖机 102
5.6.1 主动式系统的分类 102
5.6.2 集热器的种类 103
5.6.3 住宅用主动式系统及实例 104
5.6.4 一般建筑用主动式系统及实例 108
参考文献 110
6 生物质能源 113
6.1 生物质能源的定义及蕴藏量 113
6.1.1 生物质能源的定义及其特点 113
6.1.2 生物质能源的蕴藏量 114
6.2 太阳能的固定及转换 115
6.2.1 光合作用 115
6.2.2 生物质的生产 117
6.3 生物质能源的利用方法 117
6.3.1 生物质能源的转换技术 117
6.3.2 日本生物质能源的利用 120
6.3.3 生物质能源的海外战略 121
参考文献 122
7 光机能材料 123
7.1 光触媒 123
7.1.1 光触媒的种类 124
7.1.2 光触媒的机能 124
7.1.3 光触媒材料的现状及研究课题 125
7.2 调光材料 127
7.2.1 调光玻璃 127
7.2.2 电致变色玻璃 128
7.2.3 温致变色玻璃 129
7.2.4 热致变色玻璃 130
7.2.5 气致变色玻璃 131
7.2.6 光致变色玻璃 131
7.3 下一代薄膜型太阳能电池 132
7.3.1 色素敏化型太阳能电池 132
7.3.2 塑料太阳能电池 133
参考文献 135
8 风能 137
8.1 风能资源 137
8.1.1 风的产生 137
8.1.2 各种各样的风 137
8.1.3 风的性质 138
8.1.4 风能的赋存量 142
8.2 风力机的基础理论 142
8.2.1 风力机的种类及特征 142
8.2.2 风力机的转动原理 143
8.3 风能利用的现状 146
8.3.1 大型风力发电 146
8.3.2 海上风场 148
8.3.3 小型、微型风力发电 149
8.3.4 混合发电系统 149
参考文献 150
9 太阳能利用的展望 151
9.1 太阳光发电系统的最新进展 151
9.1.1 自律度提高型太阳光发电共同系统 151
9.1.2 集中并网型太阳光发电系统 152
9.2 未来高效利用太阳能的建筑 153
9.2.1 新型太阳能发电站 153
9.2.2 太阳能建筑 154
9.3 小水力利用 156
9.3.1 水力发电的意义 156
9.3.2 家中川小水力市民发电站 157
9.4 复合利用系统的能源利用高度化 158
9.4.1 新能源等区域集中实证研究 158
9.4.2 新能源复合利用系统（岩手县葛卷町） 159
参考文献 161