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第1章　能源概述1

1.1　能源利用的历史2

1.2　能源的概念3

1.2.1　资源和能源的概念3

1.2.2　能源的分类3

1.2.3　能源的品质5

1.3　能源与环境问题6

1.3.1 常规能源的环境影响6

1.3.2　世界能源与环境问题7

1.4　新能源发展战略8

1.4.1 欧美的新能源发展政策与规划8

1.4.2　我国的新能源发展政策与规划9

习题10

第2章　太阳能及其利用11

2.1　太阳能利用的历史13

2.2　太阳能资源及其分布14

2.2.1　太阳能概述14

2.2.2　世界太阳能资源分布15

2.2.3　我国太阳能资源分布16

2.2.4　太阳能资源的特点19

2.3　太阳能的利用方式19

2.3.1　太阳能热利用19

2.3.2　太阳能发电20

2.3.3　光化学转换21

2.4　太阳能直接热利用21

2.4.1　集热器类型22

2.4.2　太阳灶和热水器24

2.4.3　太阳能空调25

2.4.4　太阳池27

2.5　太阳能热发电28

2.5.1　太阳能热发电系统的构成28

2.5.2　太阳能热发电系统的基本类型29

2.6　太阳能光伏发电33

2.6.1　光伏效应与光伏材料33

2.6.2　光伏电池34

2.6.3　光伏发电系统36

2.6.4　光伏发电的特点38

2.7　太阳能光伏发电的发展39

2.7.1 光伏发电技术的发展历史39

2.7.2　光伏发电产业的发展状况40

2.7.3　我国光伏发电行业的发展状况42

习题43

第3章　风能与风力发电45

3.1　风能利用的历史47

3.1.1　世界风能利用历史47

3.1.2 中国风能利用历史48

3.2　风和风资源49

3.2.1　风的形成49

3.2.2　风的描述50

3.2.3　世界风能资源51

3.2.4　我国风能资源52

3.3　风力机的种类55

3.3.1 水平轴风力机55

3.3.2　垂直轴风力机59

3.4　水平轴风力机的结构和原理62

3.4.1 水平轴风力机的基本结构62

3.4.2　水平轴风力机的原理63

3.4.3　风力机的功率调节方式67

3.5　风力发电机组68

3.5.1　风力发电机组及其构成68

3.5.2　风力发电机69

3.5.3　传动和控制机构70

3.5.4　塔架和机舱71

3.6　风电场72

3.6.1　风电场的概念72

3.6.2　风力发电的特点74

3.7　风力发电的发展75

3.7.1　风力发电的发展历史75

3.7.2　世界风电的发展状况76

3.7.3　我国风电的发展状况78

3.7.4　风电的发展前景79

习题80

第4章　潮汐能与潮汐发电81

4.1　人类对潮汐的认识和利用82

4.1.1　人类对潮汐的认识82

4.1.2 人类对潮汐的早期利用84

4.2　潮汐能资源84

4.2.1　潮汐的描述和分类84

4.2.2　潮汐能资源及其分布85

4.3　潮汐发电原理和电站构成89

4.3.1　潮汐发电的原理89

4.3.2　潮汐电站的结构91

4.3.3　潮汐电站的水轮发电机组92

4.4　潮汐电站的类型93

4.4.1 单库单向潮汐电站93

4.4.2　单库双向潮汐电站94

4.4.3　双库连续发电潮汐电站94

4.5　潮汐发电的特点95

4.5.1　潮汐发电的优点95

4.5.2　潮汐发电的不足96

4.6　潮汐发电的发展97

4.6.1　世界潮汐发电的发展97

4.6.2　我国潮汐发电的发展99

习题101

第5章　海洋能多种发电技术102

5.1　海洋的概念104

5.1.1　人类对海洋的认识104

5.1.2　海和洋104

5.1.3　海洋资源105

5.2　海洋能资源106

5.2.1　世界海洋能资源106

5.2.2　我国海洋能资源106

5.2.3　海洋能的特点107

5.3　波浪发电108

5.3.1　波浪的成因和类型108

5.3.2　波浪能资源的分布和特点110

5.3.3　波浪发电装置的基本构成113

5.3.4　波浪能的转换方式114

5.3.5　波浪能装置的安装模式116

5.3.6　典型的波浪能发电装置117

5.3.7　代表性波浪能发电项目123

5.3.8　波浪发电的发展128

5.4　海流发电129

5.4.1　海流和海流能129

5.4.2　海流发电的发展状况130

5.4.3　海流发电的原理131

5.5　温差发电133

5.5.1　海水的温差和温差能133

5.5.2　温差发电的原理134

5.5.3　温差发电的发展136

5.6　盐差发电139

5.6.1　海洋的盐差和盐差能139

5.6.2　渗透和渗透压140

5.6.3　盐差能发电的方法141

5.6.4　盐差发电的发展状况144

5.7　海洋能发电的发展方向和前景146

习题147

第6章　地热能及其利用148

6.1　地热资源的形成150

6.1.1　地球的构造和热量来源150

6.1.2　地热资源的概念151

6.2　地热资源的类型152

6.2.1　地热资源的存在形态152

6.2.2　地热田154

6.3　地热能资源及其分布155

6.3.1 地热能的蕴藏量155

6.3.2　世界地热资源分布156

6.3.3 我国的地热资源157

6.4　地热能利用的发展159

6.4.1　世界地热能直接利用159

6.4.2　我国地热能直接利用160

6.4.3　世界地热发电的发展161

6.4.4　我国地热发电的发展163

6.5　地热能的一般利用165

6.5.1 地热能的利用方式165

6.5.2　地热用于供暖166

6.5.3　地热用于农业和养殖业167

6.5.4　温泉洗浴和医疗167

6.6　地热发电168

6.6.1　地热发电的原理168

6.6.2　蒸汽型地热发电系统169

6.6.3　热水型地热发电系统170

6.6.4　联合循环地热发电系统172

6.6.5　干热岩地热发电系统173

6.6.6　各国地热发电的发展情况174

习题174

第7章　生物质能及其利用176

7.1　生物质和生物质能178

7.1.1　生物质的概念178

7.1.2　生物质的来源179

7.1.3　生物质能及其特点181

7.1.4　我国的生物质资源182

7.2　生物质能利用概述183

7.2.1　生物质能利用的历史183

7.2.2　生物质能利用的形式184

7.3　生物质燃料185

7.3.1　固体生物质燃料185

7.3.2　气体生物质燃料187

7.3.3　液体生物质燃料188

7.4　生物质能发电简介190

7.4.1 生物质能发电的基本原理190

7.4.2　生物质能发电的特点191

7.4.3　生物质能发电的发展状况191

7.5　生物质能发电技术193

7.5.1　直接燃烧发电193

7.5.2　沼气发电194

7.5.3　垃圾发电196

7.5.4　生物质燃气发电197

7.6　典型的能源植物198

7.6.1 薪炭树种198

7.6.2　石油树200

7.6.3 巨藻202

习题203

第8章　氢能和燃料电池205

8.1　氢和氢能概述207

8.1.1　氢和氢能简介207

8.1.2　氢能及其利用方式207

8.1.3　氢能的应用历史208

8.2　氢的制取210

8.2.1　化石燃料制氢210

8.2.2　水分解制氢211

8.2.3 生物制氢212

8.2.4　太阳能制氢213

8.2.5　制氢方式总结213

8.3　氢的储存214

8.3.1　对储氢系统的要求214

8.3.2　氢气的储存214

8.3.3　液氢储存215

8.3.4　固体金属氢化物储存215

8.3.5　研究中的储氢新方法216

8.4　燃料电池概述216

8.4.1　燃料电池的发展历史216

8.4.2　燃料电池的基本原理218

8.4.3　燃料电池系统的构成219

8.4.4　燃料电池发电的特点220

8.5　燃料电池的类型221

8.5.1　燃料电池的分类221

8.5.2　各种类型的燃料电池221

8.6　燃料电池的应用领域224

习题225

第9章　互补发电与综合利用227

9.1 互补发电的概念和特点229

9.1.1　互补发电的概念229

9.1.2 互补发电的特点229

9.2　风能-太阳能互补发电230

9.2.1　风-光互补的基础230

9.2.2 风-光互补发电系统的结构和配置230

9.2.3 风-光互补发电系统的应用232

9.3　其他互补发电系统233

9.3.1 风能-水力互补发电233

9.3.2 风电或光伏-柴油机互补应用234

9.3.3　微型燃气轮机-燃料电池互补发电235

9.4　能源的综合开发利用235

9.4.1　冷热电联产235

9.4.2　太阳能房237

9.4.3　综合型潮汐电站238

9.4.4　地热能的综合利用238

9.4.5　海洋温差发电的综合开发238

习题239

第10章　分布式发电技术241

10.1　分布式发电的概念243

10.1.1　分布式发电简介243

10.1.2　分布式发电的特点243

10.1.3　分布式发电的适用场合245

10.2　分布式电源245

10.2.1 新能源分布式电源245

10.2.2　微型燃气轮机246

10.3　分布式供电系统和微电网247

10.3.1　分布式供电系统247

10.3.2　微电网248

10.4　分布式发电系统的储能装置249

10.4.1　常用的储能技术249

10.4.2　储能装置在分布式系统中的作用253

10.5　分布式发电的发展应用254

10.5.1 发展分布式发电的意义254

10.5.2　分布式发电的发展状况255

习题255

附录257

附录A　能源的计量257

附录B　数量等级258

附录C　常规能源发电技术258

附录D　国外著名新能源研究机构265

参考答案266

参考文献269