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Ⅰ 太阳能热发电3

第1章 太阳能热发电的基本工作原理和系统组成3

1.1 太阳能热发电的基本工作原理3

1.2 太阳能热发电系统的组成4

1.2.1 集热系统5

1.2.2 热传输系统7

1.2.3 蓄热和热交换系统8

1.2.4 动力机-发电机系统11

2.1.1 太阳张角与聚光焦像14

2.1 聚光集热器的工作性能14

第2章 太阳能热发电系统的核心--聚光集热器14

2.1.2 聚光比15

2.1.3 槽形抛物面反射镜的聚光性能16

2.1.4 吸收器的集热性能18

2.1.5 选择性涂层20

2.2 几种典型的聚光集热器21

2.2.1 盘形抛物面镜聚光集热器22

2.2.2 中心接收定日镜阵聚光集热系统24

2.2.3 菲涅尔(Fresnel)透镜聚光焦热器26

2.3 聚光集热器的跟踪方式27

2.3.1 太阳的位置28

2.3.2 一维聚光跟踪方式30

2.3.3 二维聚光跟踪方式33

第3章 太阳能热发电系统的主要类型36

3.1 塔式太阳能热发电系统36

3.2 槽形抛物面镜分散集热式太阳能热发电系统40

3.3 盘式抛物面镜太阳能热发电系统45

第4章 太阳能热发电的现状和展望51

4.1 抛物面槽式太阳能热发电的现状51

4.2 塔式太阳能热发电的现状56

4.3 太阳能热发电的近期展望63

4.4 未来的空间太阳能发电69

参考文献73

Ⅱ 太阳能光伏发电77

第1章 太阳电池原理77

1.1 半导体77

1.1.1 物体的导电性能77

1.1.2 原子结构与晶格结构79

1.1.3 能带图与禁带宽度81

1.2 半导体中的光吸收81

1.2.1 光吸收与截流子产生81

1.2.2 载流子的复合84

1.3.1 半导体材料的掺杂与导电类型86

1.3 PN结86

1.3.2 多数载流子和少数载流子87

1.3.3 非平衡载流子88

1.3.4 载流子的运动89

1.3.5 PN结90

1.3.6 PN结的能带92

1.3.7 PN结的特性94

1.4 光伏效应与太阳电池97

1.4.1 光伏效应97

1.4.2 太阳电池的基本结构和工作原理98

2.1 拉制单晶棒材101

第2章 太阳电池的制造工艺101

2.2 掺杂及PN结的制作102

2.3 制作上、底电极103

2.4 蒸镀减反射膜104

2.5 太阳电池组件105

第3章 太阳电池的特性和主要参数108

3.1 太阳电池的典型工作状态108

3.1.1 电池两端开路108

3.1.2 电池两端短路108

3.2.1 I-V特性曲线110

3.2 太阳电池的输出特性110

3.1.3 电池两端接入负载110

3.2.2 等效电路112

3.3 太阳电池的主要参数113

3.3.1 开路电压113

3.3.2 短路电流114

3.3.3 峰值功率114

3.3.4 填充因子115

3.3.5 效率117

3.4 环境对太阳电池性能的影响117

3.4.1 太阳能辐射强度的影响118

3.4.2 温度的影响119

第4章 太阳能光伏发电系统121

4.1 不同类型的太阳能光伏发电系统122

4.1.1 独立运行光伏发电系统(Stand-alone System)122

4.1.2 并网型光伏发电系统123

4.1.3 混合型光伏发电系统124

4.2 太阳电池阵列125

4.3 储能系统128

4.3.1 铅酸蓄电池129

4.3.2 镉镍蓄电池132

4.3.3 安全性133

4.3.4 储能蓄电池的几个重要参数134

4.4.1 太阳电池阵列与直流系统的连接与匹配137

4.4 直流控制系统137

4.4.2 最大功率跟踪(MPPT)140

4.4.3 充放电控制器141

4.5 逆变器144

4.5.1 基本逆变电路145

4.5.2 脉宽调制(PWM)147

4.5.3 效率147

第5章 太阳能光伏发电的发展与前景150

5.1 国外光伏发电技术的发展150

5.2.2 我国光伏发电技术的发展历程155

5.2.1 我国的太阳能资源155

5.2 我国光伏发电技术的发展155

5.2.3 我国太阳电池的技术发展状况157

5.2.4 光伏发电产业的发展状况158

5.2.5 光伏发电技术应用及市场开发状况158

5.3 太阳能光伏发电技术的发展前景160

参考文献163

Ⅲ 风力发电167

第1章 风力机的类型与结构167

1.1 风力机的类型167

1.1.1 水平轴风力机167

1.1.2 垂直轴风力机168

1.2.1 风轮171

1.2 风力机的结构和组成171

1.2.2 调速或限速装置174

1.2.3 调向装置178

1.2.4 传动机构180

1.2.5 塔架181

第2章 风力机的工作原理和气动力特性182

2.1 空气动力学的基本知识182

2.1.1 升力和阻力182

2.1.2 影响升力系数和阻力系数的因素184

2.2.1 风轮在静止情况下叶片的受力情况188

2.2 风力机的工作原理188

2.2.2 风轮在转动情况下叶片的受力情况189

2.3 风力机的气动力特性192

2.3.1 贝兹(Betz)理论192

2.3.2 风能利用系数195

2.4 风力机的输出功率196

第3章 风力发电用的发电机及风力发电系统202

3.1 对发电机及发电系统的一般要求202

3.2 恒速恒频发电机系统202

3.2.1 同步发电机203

3.2.2 感应发电机205

3.3 变速恒频发电机系统210

3.3.1 不连续变速系统211

3.3.2 连续变速系统212

3.4 小型直流发电系统219

3.4.1 交流永磁发电机219

3.4.2 无刷爪极自励发电机221

第4章 风力发电机组的并网运行223

4.1 恒速恒频风力发电机的并网运行223

4.1.1 同步发电机的并网运行223

4.1.2 感应发电机的并网运行228

4.2.1 同步发电机交-直-交系统的并网运行233

4.2 变速恒频风力发电机的并网运行233

4.2.2 磁场调制发电机系统的并网运行235

4.2.3 双馈发电机系统的并网运行237

第5章 风力发电机组的独立运行及与其他发电装置互补运行239

5.1 风力-柴油联合发电系统239

5.1.1 基本型风力-柴油发电系统及其改进型式240

5.1.2 交替运行的风力-柴油发电系统241

5.1.3 具有蓄电池储能的风力-柴油发电系统243

5.1.4 交-直-交型变速风力发电机组与柴油发电机组联合发电系统244

5.1.5 磁场调制型变速风力发电机组与柴油发电机组联合发电系统245

5.1.6 风力-柴油联合发电系统的实用性评价246

5.2.1 风-光互补联合发电的优点247

5.2 风-光联合发电系统247

5.2.2 交-直-交型变速风电机组与太阳光电联合运行248

5.2.3 采用感应发电机的恒速风电机组与太阳光电联合运行249

5.3 风力发电机组的独立运行251

5.3.1 配以蓄电池储能的独立运行方式251

5.3.2 采用负载自动调节法的独立运行方式252

5.3.3 多台风力发电机组并联运行的独立供电系统254

第6章 风力发电的现状和展望255

6.1 世界风电发展概况255

6.1.1 世界风力发电的装机容量255

6.1.2 风力发电机组的单机容量256

6.1.3 商用风电机组的技术与产品可靠性260

6.1.4 风力发电的经济性261

6.2 中国风电发展概况262

6.2.1 中国风电利用的特点262

6.2.2 中国风电的发展与现状263

6.3 风力发电的展望267

6.3.1 商品化风电机组的单机容量的发展268

6.3.2 变速恒频风电机组的开发和商品化268

6.3.3 机械方面的改进270

6.3.4 空气动力方面的改进271

参考文献272