本教材按照知識內(nèi)容分為能源與需求、太陽能開發(fā)與利用技術(shù)、生物質(zhì)能開發(fā)與利用技術(shù)、風(fēng)能開發(fā)與利用技術(shù)、氫能開發(fā)與利用技術(shù)、燃料電池開發(fā)與利用技術(shù)、新型核能開發(fā)與利用技術(shù)、其他新能源開發(fā)與利用技術(shù)8章，每章按照內(nèi)容劃分了知識目標(biāo)、知識描述與可練習(xí)項(xiàng)目三個部分，給出了部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以根據(jù)實(shí)際情況選取適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目練習(xí)，為培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新和工藝技術(shù)改進(jìn)能力的高端技術(shù)技能型人才奠定基礎(chǔ)。
本教材可作為高職高專光伏、風(fēng)電等新能源相關(guān)專業(yè)的導(dǎo)論性教材，也可供新能源類產(chǎn)業(yè)方面的技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。
段春艷，佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，教研室主任，副教授，工學(xué)博士，中山大學(xué)太陽能系統(tǒng)研究所出站博士后。佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院光伏應(yīng)用技術(shù)專業(yè)帶頭人、光伏技術(shù)教研室主任、光伏技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，廣東省高職教育實(shí)訓(xùn)基地-光伏應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地負(fù)責(zé)人。現(xiàn)為廣東省機(jī)電教學(xué)指導(dǎo)委員會委員，中國太陽能校企合作聯(lián)盟高級指導(dǎo)講師、教材顧問，佛山市新能源標(biāo)準(zhǔn)工作組成員，廣東省第八批千百十人才培養(yǎng)對象。
主要從事多晶硅薄膜、納米陣列陷光結(jié)構(gòu)的制備以及高效晶體硅太陽電池研究。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊及學(xué)術(shù)會議發(fā)表論文20余篇，其中SCI/EI/ISTP收錄15篇。參與中央財政支持高等職業(yè)學(xué)校專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目、2011年廣東省節(jié)能專項(xiàng)資金建設(shè)項(xiàng)目、教育部預(yù)研項(xiàng)目、光電材料與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目、前沿技術(shù)研究類項(xiàng)目、973項(xiàng)目子課題以及國家總裝備部“十五”預(yù)研項(xiàng)目等的研究。
多次訓(xùn)練指導(dǎo)學(xué)生參加職業(yè)技能大賽，獲得了1項(xiàng)省二等獎、1項(xiàng)省三等獎，1項(xiàng)市級金獎。教學(xué)工作之余，獲電磁計(jì)量檢定工高級職業(yè)資格證書。
第1章能源與需求1
1.1能源及分類1
1.1.1能源的概念1
1.1.2能源的分類2
1.1.3能源的利用3
1.1.4能源與環(huán)境6
1.1.5能源的可開采年數(shù)7
1.2新能源及應(yīng)用8
1.2.1新能源的定義8
1.2.2新能源在能源供應(yīng)中的作用9
1.2.3新能源的發(fā)展現(xiàn)狀10
1.2.4新能源的未來12
1.3新能源發(fā)展政策13
1.3.1新能源發(fā)展的影響因素13
1.3.2國外新能源政策及措施14
1.3.3我國新能源發(fā)展政策與措施15
參考文獻(xiàn)16
第2章太陽能開發(fā)與利用技術(shù)17
2.1太陽能資源與太陽輻射17
2.1.1太陽能資源17
2.1.2太陽輻射18
2.1.3太陽光譜20
2.1.4太陽資源的分布20
2.1.5太陽能的利用21
2.2太陽能熱利用22
2.2.1太陽能熱利用基本原理22
2.2.2平板型太陽能集熱器23
2.2.3真空管式太陽能集熱器25
2.2.4太陽能熱利用系統(tǒng)28
2.3太陽能光伏電池32
2.3.1太陽能光伏發(fā)電原理32
2.3.2太陽電池的種類33
2.3.3太陽電池的特性39
2.4光伏組件40
2.4.1光伏組件的定義40
2.4.2光伏組件的類型與結(jié)構(gòu)41
2.5太陽能光伏系統(tǒng)及應(yīng)用42
2.5.1太陽能光伏系統(tǒng)的種類及用途43
2.5.2太陽能光伏系統(tǒng)的基本構(gòu)成45
2.5.3太陽能光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)維46
2.5.4太陽能光伏應(yīng)用產(chǎn)品47
參考文獻(xiàn)48
第3章生物質(zhì)能開發(fā)與利用技術(shù)49
3.1生物質(zhì)能資源49
3.1.1生物質(zhì)能的定義49
3.1.2生物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)50
3.1.3生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化及利用51
3.2生物質(zhì)能燃燒52
3.2.1生物質(zhì)燃燒定義52
3.2.2生物質(zhì)燃燒原理52
3.2.3生物質(zhì)燃燒技術(shù)53
3.2.4生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電55
3.3生物質(zhì)氣化56
3.3.1生物質(zhì)氣化定義及原理56
3.3.2生物質(zhì)氣化工藝57
3.3.3生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)57
3.4生物質(zhì)熱解59
3.4.1生物質(zhì)熱解定義59
3.4.2生物質(zhì)熱解的原理60
3.4.3生物質(zhì)熱解工藝60
3.4.4生物質(zhì)熱解反應(yīng)器61
3.4.5生物質(zhì)熱解的產(chǎn)物63
3.5生物質(zhì)直接液化64
3.5.1生物質(zhì)直接液化定義64
3.5.2生物質(zhì)直接液化工藝64
3.5.3生物質(zhì)直接液化的產(chǎn)物64
3.6生物燃料乙醇66
3.6.1生物燃料乙醇定義66
3.6.2生物燃料乙醇的制備66
3.6.3生物燃料乙醇的應(yīng)用67
3.7生物柴油69
3.7.1生物柴油定義69
3.7.2生物柴油的制備技術(shù)69
3.7.3生物柴油制備的工藝流程72
3.7.4生物柴油的應(yīng)用72
3.8沼氣技術(shù)73
3.8.1沼氣的成分和性質(zhì)73
3.8.2沼氣發(fā)酵原理74
3.8.3沼氣池的類型75
3.8.4沼氣產(chǎn)生過程及利用76
參考文獻(xiàn)77
第4章風(fēng)能開發(fā)與利用技術(shù)78
4.1風(fēng)能資源78
4.1.1風(fēng)的形成與特性78
4.1.2風(fēng)能資源的表征79
4.1.3中國的風(fēng)能資源82
4.1.4風(fēng)能資源的開發(fā)利用83
4.2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)85
4.2.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)原理86
4.2.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的類型86
4.2.3系統(tǒng)組成88
4.3風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行方式93
4.3.1獨(dú)立運(yùn)行94
4.3.2并網(wǎng)運(yùn)行94
4.3.3集群式風(fēng)力發(fā)電站95
4.3.4風(fēng)力多能源發(fā)電系統(tǒng)95
4.4風(fēng)力發(fā)電場95
4.4.1風(fēng)電場的電氣系統(tǒng)95
4.4.2風(fēng)電場的分類96
參考文獻(xiàn)97
第5章氫能開發(fā)與利用技術(shù)98
5.1氫能概述98
5.1.1氫能定義98
5.1.2氫能利用形式98
5.2氫的制取99
5.2.1化石燃料制氫99
5.2.2水電解制氫103
5.2.3生物質(zhì)制氫104
5.2.4太陽能制氫104
5.2.5氫分離與提純105
5.3氫的儲存106
5.3.1氫的存儲方式107
5.3.2氫的加注108
5.4氫能安全109
5.4.1氫的固有危險特性109
5.4.2氫的安全處理和防護(hù)109
參考文獻(xiàn)110
第6章燃料電池開發(fā)與利用技術(shù)111
6.1燃料電池基礎(chǔ)111
6.1.1燃料電池原理及特點(diǎn)111
6.1.2燃料電池的結(jié)構(gòu)與分類112
6.1.3燃料電池的基本工作過程113
6.1.4燃料電池系統(tǒng)114
6.2各類燃料電池技術(shù)116
6.2.1堿性燃料電池117
6.2.2磷酸型燃料電池117
6.2.3質(zhì)子交換膜燃料電池118
6.2.4熔融碳酸鹽燃料電池119
6.2.5固體氧化物燃料電池120
6.2.6其他類型燃料電池121
參考文獻(xiàn)122
第7章新型核能開發(fā)與利用技術(shù)123
7.1核能基礎(chǔ)123
7.1.1核能的概念123
7.1.2核能釋放形式123
7.1.3核能的發(fā)展現(xiàn)狀125
7.2核能發(fā)電技術(shù)127
7.2.1商用核電站技術(shù)127
7.2.2核裂變發(fā)電技術(shù)130
7.2.3核聚變技術(shù)133
7.3核能政策135
7.3.1核能的法律框架136
7.3.2核泄漏事件造成核能政策的變化136
參考文獻(xiàn)137
第8章其他新能源開發(fā)與利用技術(shù)138
8.1地?zé)崮?38
8.1.1地?zé)崮艿母拍?38
8.1.2地?zé)崮艿睦眯问?38
8.1.3地?zé)崮馨l(fā)電140
8.1.4地?zé)岚l(fā)電技術(shù)難題144
8.2海洋能144
8.2.1海洋能概念144
8.2.2海洋能利用分類145
8.2.3海洋能發(fā)電146
8.3可燃冰147
8.3.1可燃冰概念及組成結(jié)構(gòu)147
8.3.2可燃冰開采方法147
參考文獻(xiàn)148
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