第1章　能源概述 1 1.1　能源利用的歷史 1 1.1.1　天然能源的原始利用 2 1.1.2　煤炭 2 1.1.3　石油 2 1.1.4　電力 2 1.1.5　核能和可再生能源 3 1.2　能源概述 3 1.2.1　資源與能源的概念 3 1.2.2　能源的分類 4 1.2.3　能源的品質 6 1.3　能源與環(huán)境問題 7 1.3.1　常規(guī)能源的環(huán)境影響 7 1.3.2　世界能源與環(huán)境問題 11 1.4　新能源發(fā)展戰(zhàn)略 12 1.4.1　歐美的新能源發(fā)展政策與 規(guī)劃 12 1.4.2　我國的新能源發(fā)展政策與 規(guī)劃 13 習題 13 第2章　太陽能及其利用 15 2.1　太陽能利用的歷史 17 2.2　太陽能資源及其分布 18 2.2.1　太陽能概述 18 2.2.2　世界太陽能資源分布 19 2.2.3　我國太陽能資源分布 20 2.2.4　太陽能資源的特點 22 2.3　太陽能的利用方式 22 2.3.1　太陽能熱利用 23 2.3.2　太陽能發(fā)電 23 2.3.3　光化學轉換 24 2.4　太陽能直接熱利用 25 2.4.1　集熱器的類型 25 2.4.2　太陽能熱水器和太陽灶 27 2.4.3　太陽能空調 28 2.4.4　太陽池 31 2.5　太陽能熱發(fā)電 32 2.5.1　太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的構成 32 2.5.2　太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的 基本類型 33 2.6　太陽能光伏發(fā)電 39 2.6.1　光伏效應與光伏材料 39 2.6.2　光伏電池 40 2.6.3　光伏發(fā)電系統(tǒng) 42 2.6.4　光伏發(fā)電的特點 45 2.7　光伏發(fā)電的發(fā)展 46 2.7.1　光伏發(fā)電技術的發(fā)展歷史 46 2.7.2　光伏發(fā)電產業(yè)的發(fā)展狀況 48 2.7.3　我國光伏發(fā)電行業(yè)的 發(fā)展狀況 50 習題 53 第3章　風能與風力發(fā)電 55 3.1　風能利用的歷史 57 3.1.1　世界風能利用歷史 57 3.1.2　中國風能利用歷史 58 3.2　風和風資源 59 3.2.1　風的形成 59 3.2.2　風的描述 60 3.2.3　世界風能資源 62 3.2.4　我國風能資源 63 3.3　風力機的種類 65 3.3.1　水平軸風力機 65 3.3.2　垂直軸風力機 68 3.3.3　新型風力機 71 3.4　水平軸風力機的結構和原理 72 3.4.1　水平軸風力機的基本結構 72 3.4.2　水平軸風力機的原理 74 3.4.3　風力機的功率調節(jié)方式 78 3.5　風力發(fā)電機組 79 3.5.1　風力發(fā)電機組及其構成 79 3.5.2　風力發(fā)電機 80 3.5.3　傳動和控制機構 82 3.5.4　塔架和機艙 83 3.6　風電場 83 3.6.1　風電場的概念 83 3.6.2　海上風電 85 3.6.3　小風電應用 87 3.7　風力發(fā)電的發(fā)展 89 3.7.1　世界風電的發(fā)展狀況 89 3.7.2　我國風電的發(fā)展狀況 92 習題 95 第4章　潮汐能與潮汐發(fā)電 96 4.1　人類對潮汐的認識和利用 97 4.1.1　人類對潮汐的認識 97 4.1.2　人類對潮汐的早期利用 99 4.2　潮汐能資源 99 4.2.1　潮汐的描述和分類 99 4.2.2　潮汐能資源及其分布 100 4.3　潮汐發(fā)電原理和電站構成 105 4.3.1　潮汐發(fā)電的原理 105 4.3.2　潮汐電站的結構 107 4.4　潮汐電站的類型 109 4.4.1　單庫單向潮汐電站 109 4.4.2　單庫雙向潮汐電站 110 4.4.3　雙庫連續(xù)發(fā)電潮汐電站 110 4.5　潮汐發(fā)電的特點 111 4.5.1　潮汐發(fā)電的優(yōu)點 111 4.5.2　潮汐發(fā)電的不足 112 4.6　潮汐發(fā)電的發(fā)展 113 4.6.1　世界潮汐發(fā)電的發(fā)展 113 4.6.2　我國潮汐發(fā)電的發(fā)展 115 習題 116 第5章　海洋能多種發(fā)電技術 118 5.1　海洋的概念 120 5.2　海洋能資源 121 5.2.1　世界海洋能資源 121 5.2.2　我國海洋能資源 121 5.2.3　海洋能的特點 122 5.3　波浪發(fā)電 123 5.3.1　波浪的成因和類型 123 5.3.2　波浪能資源的分布和特點 125 5.3.3　波浪發(fā)電裝置的基本構成 127 5.3.4　波浪能的轉換方式 128 5.3.5　波浪能裝置的安裝模式 130 5.3.6　典型的波浪能發(fā)電裝置 131 5.3.7　代表性波浪能發(fā)電項目 136 5.3.8　波浪發(fā)電的發(fā)展 141 5.4　海流發(fā)電 141 5.4.1　海流和海流能 141 5.4.2　海流發(fā)電的原理 143 5.5　溫差發(fā)電 145 5.5.1　海水的溫差和溫差能 145 5.5.2　溫差發(fā)電的原理 146 5.5.3　溫差發(fā)電的發(fā)展 148 5.6　鹽差發(fā)電 151 5.6.1　海洋的鹽差和鹽差能 151 5.6.2　滲透和滲透壓 152 5.6.3　鹽差能發(fā)電的方法 153 5.6.4　鹽差發(fā)電的發(fā)展狀況 157 習題 158 第6章　地熱能及其利用 159 6.1　地熱資源的形成 161 6.1.1　地球的構造和熱量來源 161 6.1.2　地熱資源的概念 162 6.2　地熱資源的類型 163 6.2.1　地熱資源的存在形態(tài) 163 6.2.2　地熱田 165 6.3　地熱能資源及其分布 166 6.3.1　地熱能的蘊藏量 166 6.3.2　世界地熱資源分布 167 6.3.3　我國的地熱資源 169 6.4　地熱能利用的發(fā)展 171 6.4.1　世界地熱能直接利用 171 6.4.2　我國地熱能直接利用 172 6.4.3　世界地熱發(fā)電的發(fā)展 173 6.4.4　我國地熱發(fā)電的發(fā)展 176 6.5　地熱能的一般利用 178 6.5.1　地熱能的利用方式 178 6.5.2　地熱用于供暖 179 6.5.3　地熱用于農業(yè)和養(yǎng)殖業(yè) 180 6.5.4　地熱用于溫泉洗浴和醫(yī)療 180 6.6　地熱發(fā)電 181 6.6.1　地熱發(fā)電的原理 181 6.6.2　蒸氣型地熱發(fā)電系統(tǒng) 182 6.6.3　熱水型地熱發(fā)電系統(tǒng) 183 6.6.4　聯(lián)合循環(huán)地熱發(fā)電系統(tǒng) 185 6.6.5　干熱巖地熱發(fā)電系統(tǒng) 186 習題 187 第7章　生物質能及其利用 188 7.1　生物質和生物質能 190 7.1.1　生物質的概念 190 7.1.2　生物質的來源 191 7.1.3　生物質能及其特點 193 7.1.4　我國的生物質資源 194 7.2　生物質能利用概述 196 7.2.1　生物質能利用的歷史 196 7.2.2　生物質能利用的形式 197 7.3　生物質燃料 197 7.3.1　固體生物質燃料 197 7.3.2　氣體生物質燃料 200 7.3.3　液體生物質燃料 202 7.4　生物質能發(fā)電簡介 204 7.4.1　生物質能發(fā)電的基本原理 204 7.4.2　生物質能發(fā)電的特點 205 7.4.3　生物質能發(fā)電的發(fā)展狀況 206 7.5　生物質能發(fā)電技術 209 7.5.1　直接燃燒發(fā)電 209 7.5.2　沼氣發(fā)電 210 7.5.3　垃圾發(fā)電 212 7.5.4　生物質燃氣發(fā)電 213 7.6　典型的能源植物 214 7.6.1　薪炭樹種 214 7.6.2　石油樹 215 7.6.3　巨藻 217 習題 218 第8章　氫能和燃料電池 220 8.1　氫和氫能概述 222 8.1.1　氫和氫能簡介 222 8.1.2　氫能及其利用方式 222 8.1.3　氫能的應用歷史和現(xiàn)狀 223 8.2　氫的制取 226 8.2.1　化石燃料制氫 226 8.2.2　水分解制氫 227 8.2.3　生物制氫 228 8.2.4　太陽能制氫 229 8.2.5　制氫方式總結 229 8.3　氫的儲存 230 8.3.1　對儲氫系統(tǒng)的要求 230 8.3.2　氫氣的儲存 230 8.3.3　液氫儲存 231 8.3.4　固體金屬氫化物儲存 231 8.3.5　研究中的新儲氫方法 232 8.4　燃料電池概述 232 8.4.1　燃料電池的發(fā)展歷史 232 8.4.2　燃料電池的基本原理 234 8.4.3　燃料電池系統(tǒng)的構成 235 8.4.4　燃料電池發(fā)電的特點 236 8.4.5　制約燃料電池行業(yè)發(fā)展的 因素 237 8.5　燃料電池的類型 238 8.5.1　堿性燃料電池 238 8.5.2　磷酸型燃料電池 238 8.5.3　熔融碳酸鹽型燃料電池 239 8.5.4　固體氧化物型燃料電池 240 8.5.5　質子交換膜型燃料電池 240 8.5.6　直接甲醇型燃料電池 241 8.6　燃料電池的應用領域 241 8.6.1　發(fā)電站 241 8.6.2　交通工具的動力 242 8.6.3　儀器和通信設備電源 242 8.6.4　軍事上的應用 243 習題 243 第9章　互補發(fā)電與綜合利用 245 9.1　互補發(fā)電的概念和特點 247 9.1.1　互補發(fā)電的概念 247 9.1.2　互補發(fā)電的特點 247 9.2　風能-太陽能互補發(fā)電 248 9.2.1　風-光互補發(fā)電的基礎 248 9.2.2　風-光互補發(fā)電系統(tǒng)的 結構和配置 248 9.2.3　風-光互補發(fā)電系統(tǒng)的 應用 250 9.3　其他互補發(fā)電系統(tǒng) 251 9.3.1　風能-水能互補發(fā)電 251 9.3.2　風電或光伏-柴油機 互補應用 252 9.3.3　微型燃氣輪機-燃料 電池互補發(fā)電 254 9.4　能源的綜合開發(fā)利用 254 9.4.1　冷熱電聯(lián)產 254 9.4.2　太陽能房 256 9.4.3　綜合型潮汐電站 257 9.4.4　地熱能的綜合利用 258 9.4.5　海洋溫差發(fā)電的綜合開發(fā) 258 習題 259 第10章　分布式發(fā)電技術 261 10.1　分布式發(fā)電的概念 263 10.1.1　分布式發(fā)電簡介 263 10.1.2　分布式發(fā)電的特點 263 10.1.3　分布式發(fā)電的適用場合 265 10.2　分布式電源 265 10.2.1　新能源分布式電源 265 10.2.2　微型燃氣輪機 267 10.3　分布式供電系統(tǒng)和微電網 267 10.3.1　分布式供電系統(tǒng) 267 10.3.2　微電網 269 10.3.3　微電網的運行控制 271 10.4　分布式發(fā)電系統(tǒng)的儲能裝置 272 10.4.1　常用的儲能技術 272 10.4.2　儲能裝置在分布式 系統(tǒng)中的作用 276 10.5　分布式發(fā)電的發(fā)展應用 277 10.5.1　發(fā)展分布式發(fā)電的 意義和存在的問題 277 10.5.2　國外分布式發(fā)電的 發(fā)展狀況 278 10.5.3　我國分布式發(fā)電的 發(fā)展狀況 279 習題 281 附錄 283 附錄A　能源的計量 283 附錄B　數(shù)量級 284 附錄C　常規(guī)能源發(fā)電技術 284 C1　火力發(fā)電 284 C2　水力發(fā)電 287 C3　核電 287 附錄D　國外著名新能源研究機構 289 附錄E　推薦網站 289 附錄F　光伏發(fā)電組件參數(shù)與能耗 290 附錄G　風力機規(guī)格與參數(shù) 291 參考文獻 294