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第1章 绪论1

1.1 能源1

1.2 新能源1

1.3 新能源技术2

第2章 太阳能4

2.1 概述4

2.1.1 太阳和太阳辐射能4

2.1.2 到达地球的太阳辐射能5

2.1.3 太阳能的利用6

2.2 太阳能-热能交换技术7

2.2.1 太阳能热发电技术7

2.2.2 太阳能供暖技术12

2.2.3 太阳能制冷技术16

2.2.4 太阳能热水系统19

2.2.5 太阳能集热器21

2.2.6 太阳能蓄热器24

2.2.7 其他太阳能的热利用技术26

2.3 太阳能-光电转换技术29

2.3.1 晶体硅太阳能电池32

2.3.2 非晶硅太阳能电池38

2.3.3 化合物半导体太阳能电池41

2.3.4 染料敏化纳米晶化学太阳能电池48

2.3.5 太阳能电池的发展52

2.4 太阳能-化学能转化技术54

2.4.1 光合作用54

2.4.2 光化学作用-光催化水解制氢54

2.4.3 光电转化-电解水制氢55

2.4.4 太阳能-高温热化学反应55

2.5 太阳能光伏并网系统55

2.5.1 太阳能光伏并网系统的特点55

2.5.2 太阳能光伏并网型光伏发电系统的组成56

2.5.3 太阳能光伏并网逆变器的工作原理56

2.5.4 太阳能光伏并网光伏系统的效率57

2.5.5 太阳能光伏并网光伏系统的操作57

2.5.6 太阳能光伏并网光伏系统的注意事项58

2.5.7 太阳能光伏成熟并网技术工程实例介绍59

2.5.8 光伏产业的预测60

思考题60

参考文献61

第3章 氢能65

3.1 氢的制取67

3.1.1 化石燃料制氢技术67

3.1.2 电解水制氢79

3.1.3 生物及生物质制氢90

3.1.4 太阳能光解水制氢96

3.1.5 热化学分解水制氢99

3.1.6 其他制氢技术102

3.1.7 氢气提纯104

3.2 氢的储存与输运105

3.2.1 液化储氢106

3.2.2 压缩氢气储存111

3.2.3 金属氢化物储氢113

3.2.4 配位氢化物储氢116

3.2.5 物理吸附储氢117

3.2.6 有机物储氢119

3.2.7 玻璃微球储氢121

3.2.8 地下储氢121

3.2.9 氢的运输121

3.3 氢的应用122

3.3.1 氢在燃气轮机发电系统中的应用122

3.3.2 氢在内燃机中的应用126

3.3.3 氢在喷气发动机上的应用134

3.4 氢的安全性135

3.4.1 泄漏性135

3.4.2 氢脆136

3.4.3 氢的扩散136

3.4.4 可燃性136

3.4.5 爆炸性137

思考题138

参考文献139

第4章 核能144

4.1 核能概述144

4.1.1 人类认识和利用核能的历史144

4.1.2 核能应用的基础与特点144

4.1.3 核能的优势及用途145

4.1.4 世界核能发展的历史及现状148

4.1.5 核能技术今后发展的战略方向150

4.2 核电技术151

4.2.1 核裂变反应堆151

4.2.2 核聚变装置160

4.3 核供热165

4.3.1 常压深水池供热反应堆166

4.3.2 常压壳式供热堆168

4.3.3 核供热堆的其他用途169

4.3.4 核供热堆前景展望170

4.4 核废物处理与核安全170

4.4.1 核废物的管理及处置170

4.4.2 核安全175

思考题176

参考文献177

第5章 化学电源180

5.1 金属氢化物镍电池181

5.1.1 MH/Ni电池的工作原理181

5.1.2 MH/Ni二次电池的结构与性能182

5.1.3 MH/Ni电池的性能182

5.1.4 MH/Ni二次电池的制造工艺183

5.1.5 MH/Ni电池的材料185

5.1.6 MH/Ni电池的发展186

5.2 锂离子二次电池186

5.2.1 锂离子电池的工作原理187

5.2.2 锂离子电池的结构187

5.2.3 锂离子电池的性能188

5.2.4 锂离子电池的制备工艺189

5.2.5 锂离子电池的材料190

5.2.6 有机聚合物锂离子电池192

5.2.7 锂离子电池的发展192

5.3 燃料电池192

5.3.1 碱性燃料电池（AFC）193

5.3.2 磷酸型燃料电池（PAFC）196

5.3.3 质子交换膜燃料电池（PEMFC）199

5.3.4 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）204

5.3.5 固体氧化物燃料电池（SOFC）208

5.3.6 微生物燃料电池213

5.4 铝电池215

5.4.1 水溶液电解质铝电池215

5.4.2 铝-空气电池217

5.4.3 非水溶液电解质铝电池219

5.5 储能电池220

5.5.1 全钒液流电池221

5.5.2 钠硫电池224

思考题226

参考文献226

第6章 生物质能230

6.1 生物质能简介230

6.1.1 生物质能的特点230

6.1.2 生物质能分类231

6.1.3 生物质利用的主要技术232

6.1.4 国内外生物质能开发利用的现状232

6.1.5 生物质能开发利用的前景235

6.2 生物质能转化技术236

6.2.1 物理转换技术236

6.2.2 生物质化学转化技术240

6.2.3 生物转换技术262

6.3 其他新技术279

6.3.1 生物柴油279

6.3.2 生物质制氢284

思考题290

参考文献291

第7章 风能294

7.1 风能利用的发展历程294

7.1.1 欧洲风能利用现状295

7.1.2 北美风能利用现状298

7.1.3 亚洲风能利用现状299

7.1.4 大洋洲风能利用现状301

7.1.5 拉丁美洲风能利用现状302

7.1.6 非洲风能利用现状302

7.2 风力发电系统303

7.2.1 关于风能的理论计算303

7.2.2 风机的工作原理303

7.2.3 风机系统305

7.3 风机技术发展趋势309

7.3.1 大容量风机309

7.3.2 海上风力发电312

7.3.3 高空风力发电313

7.3.4 小型风机系统314

7.3.5 低风速风力发电技术315

7.3.6 涡轮风力发电机316

7.4 我国风能发展的问题及解决途径316

7.4.1 选址制约316

7.4.2 电网制约317

7.4.3 价格制约317

7.4.4 技术制约318

7.4.5 人才制约319

7.4.6 政策制约320

思考题320

参考文献320

第8章 其他322

8.1 海洋能322

8.1.1 潮汐能发电322

8.1.2 波浪能发电325

8.1.3 温差能发电326

8.1.4 盐差能发电327

8.2 地热能327

8.2.1 地热能资源327

8.2.2 地热能的利用328

8.2.3 地热能的开发328

8.3 可燃冰329

8.3.1 可燃冰的形成329

8.3.2 可燃冰的分布329

8.3.3 可燃冰的性质330

8.3.4 可燃冰的开采330

思考题331

参考文献331