第1章 绪论 1
1.1 能源含义、分类及发展现状 1
1.1.1 能源的含义 2
1.1.2 能源的分类 2
1.1.3 能源危机 3
1.1.4 世界及中国能源发展现状 3
1.2 新能源的分类及其发展 5
1.2.1 新能源的特征 5
1.2.2 太阳能 5
1.2.3 风能 6
1.2.4 生物质能 6
1.2.5 水能 7
1.2.6 地热能 8
1.2.7 海洋能 8
1.2.8 氢能 9
1.2.9 核能 9
1.3 新能源利用发展现状和趋势 10
思考题 11
参考文献 11
第2章 太阳能 12
2.1 概述 12
2.1.1 太阳能简介 12
2.1.2 太阳能的特点 14
2.1.3 太阳能利用形式 14
2.2 太阳能传热理论 16
2.2.1 经典黑体辐射基本定律 17
2.2.2 太阳能传输到达地面接收器的照射辐射强度理论 17
2.2.3 辐射接收器的辐射性质 18
2.2.4 太阳能利用中的其他基础理论知识 19
2.3 太阳能供暖技术 20
2.3.1 太阳能供暖利用研究 20
2.3.2 太阳能供暖的分类 21
2.3.3 太阳能供暖的原理 22
2.3.4 太阳能集热系统关键设计基础 22
2.3.5 太阳能集热器与供暖方式的搭配分析 25
2.4 太阳能光伏发电技术 26
2.4.1 太阳能光伏发电利用研究 26
2.4.2 太阳能光伏发电系统分类 27
2.4.3 太阳能电池光伏发电原理 28
2.4.4 太阳能光伏发电系统设计原则 30
2.4.5 太阳能光伏发电系统设计程序 30
2.5 太阳能热发电技术 34
2.5.1 太阳能热发电利用研究 34
2.5.2 太阳能热发电系统分类 34
2.5.3 太阳能热发电系统原理 34
2.5.4 太阳能热发电系统技术 35
2.5.5 三种太阳能热发电系统技术比较 39
2.5.6 提高太阳能热发电系统效率的主要措施 39
2.5.7 规模化太阳能热发电的发展障碍与方向 41
2.6 太阳能利用发展现状和趋势 42
2.6.1 太阳能产业发展背景 42
2.6.2 太阳能利用技术的发展战略与趋势 42
2.6.3 太阳能发电利用“十二五”发展目标 44
思考题 45
参考文献 45
第3章 生物质能 46
3.1 概述 46
3.1.1 生物质及生物质能 46
3.1.2 生物质能分类 47
3.1.3 生物质能的特点 48
3.2 生物质能开发和能量转化技术 48
3.2.1 物理转换 48
3.2.2 化学转换 49
3.2.3 生物转换 50
3.3 生物质能热化学转化技术 50
3.3.1 生物质直接燃烧 50
3.3.2 生物质热解 53
3.3.3 生物质气化技术 57
3.4 生物质能生物转化技术 62
3.4.1 沼气技术 62
3.4.2 生物燃料乙醇技术 70
3.4.3 生物乙醇的制备方法 72
3.5 生物质能发电技术 74
3.5.1 直接燃烧发电技术 74
3.5.2 生物质气化发电技术 77
3.5.3 沼气发电技术 81
3.6 城市生活垃圾能源利用技术 82
3.6.1 城市生活垃圾分类收集 83
3.6.2 城市生活垃圾分选回收系统 83
3.6.3 垃圾衍生固体燃料 84
3.6.4 城市生活垃圾能源利用技术 85
3.7 生物质能利用发展现状和趋势 93
3.7.1 生物质能利用的发展现状 93
3.7.2 生物质能利用的发展趋势 96
思考题 97
参考文献 97
第4章 风能 99
4.1 概述 99
4.1.1 风能的特点 99
4.1.2 风能的基本特征 100
4.1.3 风能资源概况 101
4.2 风能利用原理 103
4.2.1 风力机简介 103
4.2.2 风力机工作原理 105
4.3 风力发电技术 108
4.3.1 风力发电技术简介 108
4.3.2 海上风力发电 109
4.3.3 高空风力发电 110
4.3.4 低风速风力发电技术 111
4.3.5 涡轮风力发电技术 111
4.4 风能存储技术 111
4.4.1 电池储能 111
4.4.2 水力蓄能 112
4.4.3 飞轮蓄能 112
4.4.4 压缩空气蓄能 113
4.4.5 热能存储 114
4.4.6 氢能存储 116
4.5 风能利用发展现状和趋势 117
4.5.1 风能利用现状 117
4.5.2 主要国家的支持政策和措施 119
4.5.3 风力发电的发展趋势 121
思考题 122
参考文献 122
第5章 水能 123
5.1 概述 123
5.1.1 我国水能资源概况 123
5.1.2 水能的地位与作用 123
5.1.3 中国水能资源的特点 124
5.2 水能开发利用原理 125
5.2.1 水能利用的原理 125
5.2.2 水资源综合利用的原则 128
5.3 径流调节与水能计算 128
5.3.1 径流调节 128
5.3.2 水能计算 132
5.4 水力发电技术 134
5.4.1 水力发电基本知识 134
5.4.2 水能开发方式与水电站基本类型 136
5.4.3 水电站的水工建筑物 143
5.4.4 水电站的机电设备 150
5.5 水能利用发展现状和趋势 157
5.5.1 我国水电建设成就 157
5.5.2 我国水电建设技术成就 158
5.5.3 我国水能资源的应用发展前景 160
思考题 160
参考文献 160
第6章 海洋能 162
6.1 概述 162
6.1.1 海洋资源及海洋能 162
6.1.2 海洋能分类 163
6.1.3 海洋能资源的特点 164
6.1.4 海洋能开发利用及其意义 165
6.2 海洋能的开发技术 165
6.2.1 潮汐能发电技术 165
6.2.2 波浪能发电技术 172
6.2.3 温差能发电技术 177
6.2.4 盐差能发电技术 179
6.3 海洋能利用发展现状和趋势 180
6.3.1 国外发展现状和趋势 180
6.3.2 我国发展现状和趋势 182
思考题 182
参考文献 182
第7章 地热能 184
7.1 概述 184
7.1.1 地球内部的结构 184
7.1.2 地球内部的能源 185
7.2 地热能的分类及分布 186
7.2.1 地热能的分类 186
7.2.2 地热能的分布 187
7.3 地热能的开发及应用 191
7.3.1 地热发电 191
7.3.2 地热直接利用 193
7.4 地热能利用发展现状和趋势 195
7.4.1 地热能利用发展现状 195
7.4.2 地热能利用发展趋势 198
思考题 202
参考文献 202
第8章 核能 203
8.1 概述 203
8.1.1 核能的应用历史 203
8.1.2 核能发电 203
8.1.3 核能发电的原理 204
8.1.4 核能应用的优劣 205
8.1.5 海洋的核资源 205
8.1.6 月球的核应用 206
8.2 原子核物理基础 206
8.2.1 原子核物理发展介绍 206
8.2.2 原子核物理基础理论 208
2.2.3 核衰变 211
8.3 核反应堆及核燃料 211
8.3.1 核反应堆 211
8.3.2 核燃料 214
8.4 核能利用技术 217
8.4.1 核能发电 217
8.4.2 核武器及核动力 218
8.4.3 核技术的广泛应用 218
8.4.4 核能的发展前景 218
8.5 核废物处理与核安全 219
8.5.1 核废物处理 219
8.5.2 核安全 220
8.6 核能利用发展现状和趋势 222
8.6.1 能源危机与发展核能的必然性 222
8.6.2 核能的发展历程与开发利用现状 222
8.6.3 核能的利用对环境造成的影响 223
8.6.4 核能发展的前景 223
思考题 223
参考文献 224
第9章 氢能 225
9.1 概述 225
9.1.1 氢的分布 225
9.1.2 氢气的性质 225
9.1.3 氢能的特点 228
9.2 氢的制备方法和储运 229
9.2.1 氢的制备 229
9.2.2 氢气的纯化 237
9.2.3 氢的储存和运输 237
9.3 氢能应用技术 239
9.3.1 燃料电池技术 240
9.3.2 氢在内燃机中的应用 245
9.4 氢能安全 247
9.4.1 氢的安全性 247
9.4.2 氢的安全排放技术 248
9.5 氢能利用发展现状和趋势 249
9.5.1 氢能燃料电池利用现状 249
9.5.2 氢能利用的发展趋势 251
思考题 254
参考文献 254