第三版前言新能源技術(shù)是高技術(shù)的支柱。新能源技術(shù)包括太陽能技術(shù)、氫能技術(shù)、核能技術(shù)、化學(xué)電源技術(shù)、生物質(zhì)能技術(shù)、風(fēng)能技術(shù)及地?zé)崮芗夹g(shù)、海洋能技術(shù)等。新能源技術(shù)的開發(fā)利用，打破了以石油、煤炭為主體的傳統(tǒng)能源觀念，開創(chuàng)了能源的新時(shí)代。截至2015年，全球超過130個(gè)國家實(shí)施了新能源扶持政策。新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球化產(chǎn)業(yè)，其多元化的發(fā)展格局正在逐步深化和發(fā)展，未來新能源在全球能源格局中將占據(jù)更加重要的地位。我國政府高度重視發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)。2015年巴黎氣候大會(huì)通過的全球氣候變化新協(xié)定為控制全球氣溫和溫室氣體排放設(shè)定一系列目標(biāo)。這些目標(biāo)將推動(dòng)世界轉(zhuǎn)向使用更為清潔的新能源。全球掀起了新能源發(fā)展的高潮，我國能源結(jié)構(gòu)也發(fā)生著深刻調(diào)整。截至2015年，我國風(fēng)電裝機(jī)容量連續(xù)4年世界第一，光伏裝機(jī)容量首次超過德國躍居世界第一，風(fēng)電和太陽能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量1.7億千瓦，占全球的1/4以上。我國計(jì)劃到2030年，新能源的比重將由目前的11.4%達(dá)到20％左右�！缎履茉醇夹g(shù)》教材自2005年出版以來，受到了廣大讀者的歡迎與好評。2014年，本教材被遼寧省教育廳選入遼寧省第二批十二五普通高等教育本科生省級(jí)規(guī)劃教材�！缎履茉醇夹g(shù)》（第二版）自2010年出版以來，新能源技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生了許多深刻變化，在太陽能、氫能、核能、化學(xué)電池、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿阮I(lǐng)域均涌現(xiàn)大量的新產(chǎn)品、新技術(shù)和新工藝。有鑒于此，作者根據(jù)能源技術(shù)的新發(fā)展，在第二版的基礎(chǔ)上修訂完成了本教材的第三版�！缎履茉醇夹g(shù)》（第三版）主要就以下內(nèi)容進(jìn)行了更新和完善：在太陽能技術(shù)一章，第三版增加了線性菲涅耳式太陽能發(fā)電技術(shù)，列出了塔式、槽式和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)分析比較，補(bǔ)充了太陽能海水淡化技術(shù)和太陽能汽車技術(shù)；增加了石墨烯-硅太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池和光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。在核能技術(shù)一章，第三版介紹了近幾年核裂變和核聚變技術(shù)的進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了我國高溫氣冷堆和快中子反應(yīng)堆的技術(shù)，介紹了鈉快堆和鉛快堆技術(shù)；同時(shí)對核供熱、核廢處理及核安全的內(nèi)容做了補(bǔ)充和調(diào)整。化學(xué)電源涉及航天領(lǐng)域的發(fā)展，也關(guān)系到城市的環(huán)保問題，近幾年備受重視。鎳氫電池和鋰離子電池在推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展上取得了長足進(jìn)步，燃料電池和各種儲(chǔ)能電池技術(shù)發(fā)展快速。第三版在化學(xué)電源部分增加了橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4的鋰離子電池正極材料和超級(jí)電容器技術(shù)；介紹了近幾年快速發(fā)展的固體聚合物電解質(zhì)堿性燃料電池；同時(shí)更新了微生物燃料電池和儲(chǔ)能電池技術(shù)的內(nèi)容。生物質(zhì)能是人類最早直接應(yīng)用的能源，面對秸稈焚燒的困擾和垃圾圍城的困局，生物質(zhì)能技術(shù)亟待發(fā)展和應(yīng)用。第三版在生物質(zhì)能部分增加了垃圾發(fā)電技術(shù)，補(bǔ)充和完善了生物柴油、沼氣的制取技術(shù)。在氫能技術(shù)、風(fēng)能技術(shù)及地?zé)�、海洋能等章�?jié)，第三版重點(diǎn)介紹了近幾年的發(fā)展，補(bǔ)充了新的內(nèi)容，例如波浪能發(fā)電裝置、海洋溫差能-太陽能聯(lián)合熱發(fā)電的方式、地?zé)岚l(fā)電、地源熱泵和干熱巖地?zé)豳Y源的開發(fā)等。作者感謝化學(xué)工業(yè)出版社的支持，感謝給予本書啟示及參考的有關(guān)文獻(xiàn)作者。由于作者水平有限，不當(dāng)之處懇請讀者批評指正。編著者2016年10月第一版前言能源、材料、信息和生物技術(shù)是現(xiàn)代文明的四大支柱，能源是人類生存及發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是人類從事各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的原動(dòng)力。新能源包括太陽能、氫能、核能、生物質(zhì)能、化學(xué)能源、風(fēng)能、海洋能和地?zé)崮艿�。太陽能是取之不盡、用之不竭的可再生清潔能源，人類通過光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)和光化轉(zhuǎn)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了熱發(fā)電、蓄熱、光伏發(fā)電和光化學(xué)發(fā)電等利用形式。目前太陽能的開發(fā)還存在轉(zhuǎn)換效率、成本和使用壽命等一系列問題。氫能以質(zhì)量輕、傳熱高、清潔和來源廣等特點(diǎn)展示著誘人的開發(fā)前景。氫能的制備、儲(chǔ)存和利用目前是世界各國的研究熱點(diǎn)，氫能的制備和貯存距離大規(guī)模利用還有一定距離。核能是清潔能源之一，和平利用核能為全球所關(guān)注。核能包括核裂變和核聚變。人類已實(shí)現(xiàn)對核裂變的控制和利用，但尚未實(shí)現(xiàn)可控的核聚變反應(yīng)�；瘜W(xué)電源是人們生活中應(yīng)用廣泛的方便能源，也是高新技術(shù)和現(xiàn)代移動(dòng)通訊的新型能源。性能優(yōu)越的金屬氫化物-鎳電池、鋰離子電池和燃料電池是21世紀(jì)的綠色能源�；瘜W(xué)電源的電化學(xué)原理、制造技術(shù)和發(fā)展趨勢是新能源開發(fā)的重要組成部分。生物質(zhì)能是綠色能源，科學(xué)家們預(yù)計(jì)將成為未來可持續(xù)新能源系統(tǒng)的重要組成部分。生物質(zhì)氣化技術(shù)、生物質(zhì)液化技術(shù)、生物質(zhì)固化技術(shù)和生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等的開發(fā)和應(yīng)用是世界各國的研究熱點(diǎn)。風(fēng)能是太陽熱輻射引起的大氣流動(dòng)的動(dòng)能，是可再生的清潔能源，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要領(lǐng)域；海洋能、地?zé)崮芎涂扇急�都是巨大的能源。積極開發(fā)科學(xué)研究，提供開發(fā)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要。人類生活的地球面臨著不可回避的壓力：人口迅速增長和人類生活質(zhì)量不斷提高；能源需求的大幅增加與化石能源的日益減少；各種能源形式的開發(fā)應(yīng)用和生態(tài)環(huán)境的門檻提升。時(shí)代呼吁新能源技術(shù)的高速發(fā)展，太陽能、氫能、核能、生物質(zhì)能、化學(xué)能、風(fēng)能、海洋能和地?zé)崮艿哪芰哭D(zhuǎn)化、能量儲(chǔ)存和能量傳輸?shù)睦碚撆c技術(shù)是21世紀(jì)能源與工程的前沿性課題。新能源技術(shù)與物理、化學(xué)、材料、生物、環(huán)境、機(jī)械、礦物和工程技術(shù)等諸多學(xué)科相互交叉，節(jié)能技術(shù)與新能源技術(shù)互相滲透。新能源技術(shù)直接對接新能源的開發(fā)、應(yīng)用和商品化進(jìn)程。作者在總結(jié)國內(nèi)外最新的能源技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的科研成果與積累，編著了《新能源技術(shù)》一書。全書共7章，翟秀靜撰寫了第1章、第2章、第5章，劉奎仁撰寫了第4章、第6章，韓慶撰寫了第3章和第7章。作者感謝化學(xué)工業(yè)出版社的支持，感謝給予本書啟示及參考的有關(guān)文獻(xiàn)作者。由于時(shí)間倉促，加上作者水平有限，不當(dāng)之處懇請讀者批評指正。作者2005年6月第二版前言2005年9月，《新能源技術(shù)》(第一版)在東北大學(xué)和化學(xué)工業(yè)出版社的支持下出版發(fā)行，4年多來新能源技術(shù)在全球迅速發(fā)展,該書也受到了廣大讀者的歡迎與好評。目前，能源問題已經(jīng)關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的全局。太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、水能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿瓤稍偕�能源，具有資源分布廣、利用潛力大、環(huán)境污染小和可永續(xù)利用等特點(diǎn)，發(fā)展新能源有利于人與自然的和諧發(fā)展。從戰(zhàn)略高度看，開發(fā)環(huán)境友好的可再生能源，并使其在保障能源供應(yīng)中扮演重要角色，已經(jīng)成為我國可持續(xù)能源戰(zhàn)略的必然選擇。近年來，我國對新能源技術(shù)非常重視，發(fā)改委在2008年制定的《十一五時(shí)期可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中提出，到2010年可再生能源在能源消費(fèi)中的比重達(dá)到10％，其中，風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到1000萬千瓦，生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到550萬千瓦，太陽能發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到30萬千瓦，太陽能熱水器總集熱面積達(dá)到1.5億平方米。全球金融危機(jī)給可再生能源產(chǎn)業(yè)帶來了跨越式發(fā)展的機(jī)遇，而全球氣候變暖所導(dǎo)致的災(zāi)難性后果更為可再生能源的發(fā)展提供了動(dòng)力，由危機(jī)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型正在不斷引發(fā)能源產(chǎn)業(yè)的深刻變革，世界各國都把支持可再生能源發(fā)展作為恢復(fù)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，美歐等國紛紛出臺(tái)的政府投資計(jì)劃，普遍加大了對可再生能源技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的投入，相當(dāng)數(shù)量的政府資金被用于支持對可再生能源技術(shù)的超前研究和技術(shù)成果的快速轉(zhuǎn)化�！缎履茉醇夹g(shù)》（第二版）總結(jié)了4年來在太陽能、氫能、核能、生物質(zhì)能、化學(xué)能源、風(fēng)能、海洋能和地?zé)崮艿阮I(lǐng)域的新進(jìn)展，同時(shí)在太陽能一章中補(bǔ)充了多晶硅太陽能電池及多晶硅材料制備、聚合物太陽能電池、染料敏化太陽能電池、屋頂計(jì)劃和并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)；氫能一章更新了適合我國國情的煤氣化重整制氫和焦?fàn)t氣重整制氫技術(shù)；核能一章重點(diǎn)介紹了第四代核能技術(shù)、高溫氣冷堆技術(shù)和核聚變堆進(jìn)；生物質(zhì)能一章重點(diǎn)介紹了我國目前加大沼氣工程的建設(shè)，已形成年產(chǎn)沼氣數(shù)十億立方米的能力；化學(xué)能源章節(jié)中增加了釩電池、微生物燃料電池及有機(jī)聚合物鋰離子電池等內(nèi)容；風(fēng)能則單列為一章，同時(shí)補(bǔ)充了風(fēng)機(jī)大型化技術(shù)。此外，為方便讀者的閱讀和學(xué)習(xí)，在每章后均附有思考題。本書第一版得到了讀者給予的大力支持及充分肯定，自2005年出版以來重印多次，幾位作者分別收到讀者的電話、郵件和短信，討論與《新能源技術(shù)》相關(guān)的話題，作者在此表示衷心的感謝。作者感謝化學(xué)工業(yè)出版社的支持，感謝給予本書啟示及參考的有關(guān)文獻(xiàn)作者。由于作者水平有限，不當(dāng)之處懇請讀者批評指正。編著者2009年11月