目錄
前言
第1章 緒論 1
1. 1 能源 1
1.1.1 資源和能源的概念 1
1.1.2 能源的分類 1
1.2 新能源概況 2
1.3 常見新能源形式概述 3
1.3.1 太陽能 3
1.3.2 核能 3
1.3.3 風能 3
1.3.4 海洋能 3
1.3.5 生物質能 4
1.3.6 地熱能 4
1.4 新能源技術 4
思考練習題 5
第2章 太陽能 6
2.1 引言 6
2.1.1 技術原理 6
2.1.2 主要分類 7
2.1.3 基本特點 7
2.1.4 應用領域 8
2.2 太陽能電池概述 8
2.2.1 太陽能電池發(fā)展概況 9
2.2.2 太陽能電池的分類 10
2.2.3 太陽能發(fā)電的優(yōu)缺點 13
2.3 太陽能電池工作原理 15
2.3.1 半導體簡介 15
2.3.2 光生伏特效應 18
2.3.3 光伏電池工作原理 19
2.4 太陽能電池的特性參數 21
2.4.1 標準測試條件 21
2.4.2 太陽能電池的表征參數及等效電路 24
2.5 幾種典型太陽能電池及其材料 28
2.5.1 晶硅材料及晶硅太陽能電池 28
2.5.2 非晶硅太陽能電池 35
2.5.3 銅銦鎵硒太陽能電池 38
2.5.4 染料敏化太陽能電池 40
2.5.5 有機太陽能電池 44
2.5.6 鈣鈦礦太陽能電池 47
2.6 太陽能電池的應用 49
2.6.1 太陽能光伏發(fā)電系統組成及分類 49
2.6.2 太陽能光伏建筑一體化 55
2.6.3 太陽能光伏路燈 57
2.6.4 我國太陽能光伏發(fā)電應用實例 60
思考練習題 64
參考文獻 64
第3章 核能 66
3.1 核能概況 66
3.2 我國核技術的應用 67
3.2.1 原子彈 67
3.2.2 核潛艇 67
3.3 核反應種類 68
3.3.1 裂變 68
3.3.2 鏈式裂變反應 69
3.3.3 聚變 69
3.4 核原料 71
3.5 核電站 72
3.5.1 核電站的組成 72
3.5.2 核電站系統 75
3.6 核電站的安全性 76
3.6.1 核電與核彈 76
3.6.2 可控核聚變 76
3.6.3 核電站放射性影響 77
3.7 核能與環(huán)境 78
3.7.1 對健康危害的比較 78
3.7.2 對環(huán)境影響的比較 79
3.7.3 發(fā)展核能是降低當前溫室氣體排放量的有效途徑 80
3.7.4 核電廠輻射防護 80
3.8 核能應用的發(fā)展趨勢 82
思考練習題 82
參考文獻 82
第4章 風能 83
4.1 風能資源簡述 83
4.1.1 風與風能 83
4.1.2 我國的風能資源 85
4.2 風力發(fā)電發(fā)展現狀 85
4.3 風力發(fā)電的基本原理 86
4.3.1 風力機的空氣動力學特征 86
4.3.2 風力機的工作原理 89
4.4 風力-電力系統的實際設計 91
4.5 幾類風力發(fā)電系統的構成和運行分析 93
4.5.1 獨立運行的風力發(fā)電系統 93
4.5.2 并網運行的風力發(fā)電系統 95
4.5.3 風力-太陽能發(fā)電聯合運行 103
思考練習題 106
參考文獻 106
第5章 海洋能 107
5.1 海洋能概述 107
5.2 潮汐能 107
5.2.1 潮汐能概述 107
5.2.2 潮汐能發(fā)電原理 108
5.2.3 潮汐能發(fā)電形式 109
5.2.4 潮汐能發(fā)電優(yōu)缺點 110
5.3 波浪能 111
5.3.1 波浪能的形成 111
5.3.2 波浪能的特點 111
5.3.3 波浪能發(fā)電原理 112
5.3.4 波浪能發(fā)電的機型 113
5.4 溫差能 114
5.4.1 海洋溫差能形成原因 114
5.4.2 海洋溫差能發(fā)電原理 115
5.4.3 海洋溫差能發(fā)電轉換系統 115
5.5 鹽差能 116
5.5.1 海洋鹽差能形成原因 116
5.5.2 鹽差能發(fā)電原理 117
5.6 海流能 117
5.6.1 海流及海流能 117
5.6.2 海流能發(fā)電 118
5.6.3 海流能發(fā)電的特點 119
思考練習題 119
參考文獻 119
第6章 生物質能 120
6.1 生物質能的概述 120
6.1.1 生物質 120
6.1.2 光合作用產生生物質 120
6.1.3 生物質能 121
6.1.4 發(fā)展生物質能的意義 122
6.2 生物質利用技術 123
6.2.1 生物質能轉換利用技術 123
6.2.2 生物質發(fā)電技術 125
思考練習題 129
參考文獻 129
第7章 地熱能 130
7.1 地熱資源的形成 130
7.1.1 地球的構造和熱量來源 130
7.1.2 地熱資源的概念 131
7.2 地熱資源的類型 132
7.2.1 地熱資源的存在形態(tài) 132
7.2.2 地熱田 133
7.2.3 蒸汽田 133
7.3 地熱能的一般利用 134
7.3.1 地熱能的利用方式 134
7.3.2 地熱水供暖系統 134
7.3.3 地源熱泵系統 134
7.3.4 地源熱風供暖系統 135
7.3.5 地熱用于農業(yè)和養(yǎng)殖業(yè) 135
7.3.6 溫泉洗浴和醫(yī)療 135
7.4 地熱發(fā)電 136
7.4.1 地熱發(fā)電的原理 136
7.4.2 蒸汽型地熱發(fā)電系統 136
7.4.3 熱水型地熱發(fā)電系統 137
7.4.4 聯合循環(huán)地熱發(fā)電系統 140
7.4.5 干熱巖地熱發(fā)電系統 140
思考練習題 141
參考文獻 141