目錄
叢書序
序
前言
第1章 走進能源世界 1
1.1 能源的基本概念 2
1.1.1 能源的定義和分類 2
1.1.2 能源的形式與轉換 3
1.1.3 能源的效率與標識 4
1.2 能源、經濟與生態(tài)環(huán)境 5
1.2.1 能源利用與經濟發(fā)展的關系 5
1.2.2 能源開發(fā)與環(huán)境保護 6
1.2.3 能源、經濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展策略 8
1.3 國內外可再生能源開發(fā)及利用概況 9
1.3.1 傳統(tǒng)能源消耗與危機 9
1.3.2 可再生能源需求分析 13
1.3.3 可再生能源開發(fā)及利用 14
1.4 可再生能源市場形勢與發(fā)展趨勢 18
1.4.1 國外可再生能源參與市場的先進經驗 19
1.4.2 國內可再生能源產業(yè)特點及發(fā)展方向 20
思考題 24
參考文獻 24
第2章 太陽能光電轉換技術 26
2.1 太陽概況 27
2.1.1 太陽與太陽輻射 27
2.1.2 太陽能的特點 29
2.1.3 太陽能的利用形式 29
2.2 太陽能光伏發(fā)電 31
2.2.1 太陽能電池發(fā)電的基本原理與特性 31
2.2.2 太陽能電池的分類與關鍵技術研究 39
2.2.3 太陽能電池的制造工藝 52
2.2.4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 56
2.3 我國太陽能光電轉換應用的現(xiàn)狀 58
2.3.1 太陽能資源分布 58
2.3.2 太陽能光電轉換應用實例 60
2.3.3 國家政策及未來發(fā)展趨勢 61
2.4 太陽能電池的發(fā)展前景與經濟技術評價 63
2.4.1 太陽能電池的發(fā)展前景 63
2.4.2 太陽能電池經濟技術評價 64
2.4.3 太陽能電池行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)及機遇 64
思考題 67
參考文獻 67
第3章 生物質能利用技術 70
3.1 生物質能概述 71
3.1.1 生物質與生物質能的概念 71
3.1.2 生物質能的生物來源及其特性 72
3.1.3 生物質能存在形式 74
3.2 生物質能轉化技術 76
3.2.1 直接燃燒 76
3.2.2 物化轉化 78
3.2.3 生化轉化 80
3.2.4 催化轉化 81
3.3 生物質發(fā)電技術 83
3.3.1 生物質發(fā)電原理 83
3.3.2 燃燒發(fā)電 84
3.3.3 熱解發(fā)電 85
3.3.4 氣化發(fā)電 88
3.3.5 厭氧消化發(fā)電 90
3.4 生命周期評價 93
3.4.1 生命周期評價框架 93
3.4.2 生命周期評價實例 94
3.5 生物質能應用實例 98
3.5.1 生物質能在航天航空領域的應用 98
3.5.2 生物質能在儲能工業(yè)領域的應用 100
3.6 生物質能利用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 103
思考題 106
參考文獻 107
第4章 風能利用技術 109
4.1 風能資源 109
4.1.1 風能的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 110
4.1.2 風的形成與特性 110
4.1.3 風力資源分布 113
4.2 風能的轉化與開發(fā)利用 115
4.2.1 風能的轉化 116
4.2.2 風能預測系統(tǒng) 118
4.2.3 風能的開發(fā)利用 120
4.3 風力發(fā)電技術 123
4.3.1 風力發(fā)電類型 125
4.3.2 風力發(fā)電能量轉換 126
4.3.3 風力發(fā)電基本原理 127
4.3.4 風力發(fā)電的電網連接方式 133
4.3.5 選址建廠 136
4.4 案例分析 137
思考題 140
參考文獻 140
第5章 地熱能利用技術 142
5.1 地熱能概述 142
5.1.1 地熱能的產生與分類 143
5.1.2 地熱能的分布 145
5.2 地熱資源開采的主要設備 148
5.2.1 鉆機 148
5.2.2 鉆進液 153
5.3 地熱能的利用方式 154
5.3.1 地熱發(fā)電 155
5.3.2 地熱供暖 159
5.3.3 地熱務農 167
5.3.4 地熱行醫(yī) 169
5.4 地熱資源開采中的主要問題及解決方法 169
5.4.1 地熱腐蝕 169
5.4.2 地熱結垢 171
5.4.3 其他問題 173
思考題 177
參考文獻 177
第6章 水能、水力發(fā)電與海洋能利用 179
6.1 水能概述 179
6.1.1 水能與水力資源的特點 180
6.1.2 水能與水力資源的利用 180
6.2 水力發(fā)電 180
6.2.1 水力發(fā)電的基本原理 181
6.2.2 水電站的分類 182
6.2.3 水電站的組成 183
6.2.4 水力發(fā)電面臨的主要問題 184
6.3 海洋能 188
6.3.1 海洋能的特點 188
6.3.2 潮汐能 188
6.3.3 波浪能 190
6.3.4 溫差能 192
6.3.5 鹽差能 193
6.4 國內外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 194
6.4.1 水力發(fā)電 194
6.4.2 海洋能 195
思考題 200
參考文獻 200
第7章 可再生能源物理儲能科學與技術 203
7.1 物理儲能戰(zhàn)略需求 203
7.2 主流物理儲能技術 204
7.2.1 抽水蓄能 204
7.2.2 壓縮空氣儲能 210
7.2.3 飛輪儲能 216
7.3 新興物理儲能技術 221
7.3.1 機械彈性儲能 221
7.3.2 電磁儲能 225
7.3.3 蓄熱技術 233
7.4 物理儲能技術的挑戰(zhàn)與建議 236
思考題 238
參考文獻 239
第8章 可再生能源電化學儲能科學與技術 241
8.1 概述 242
8.2 電化學儲能 243
8.2.1 鋰離子電池 243
8.2.2 鈉基電池 248
8.2.3 鉛酸電池 261
8.2.4 液流電池 263
8.2.5 新體系電池 268
8.3 電化學儲能電池資源循環(huán)再利用 277
8.3.1 退役電池的梯次利用 278
8.3.2 退役電池的資源化處理 279
8.3.3 國外電化學儲能電池資源循環(huán)再利用現(xiàn)狀 280
8.3.4 國內電化學儲能電池資源循環(huán)再利用現(xiàn)狀 281
8.4 電化學儲能技術的未來發(fā)展趨勢與技術挑戰(zhàn) 282
思考題 284
參考文獻 285
附錄1 主要符號表 289
附錄2 太陽能資源領域標準的分類匯總 291
附錄3 生物質能源國家標準 293
附錄4 鋰離子電池國家標準 294