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第一部分地球号太空船
第1章能源挑战/2
1.1我们的地球号太空船/2
1.2不平等世界中的不可持续增长/4
1.2.1人口增长与承载能力/4
1.2.2经济增长与生态恶化/4
1.2.3不平衡性/5
1.3能源和气候危机/6
1.4应对挑战/6
1.5无法回避的问题/7
第2章概念和误解/9
2.1能量的定义/9
2.2基本定律/10
2.3一次能源转化为可用能源/10
2.4消耗能量以获取能源：EROI/11
2.5内能/12
2.6能量单位与转换/13
2.7巨大的能量和电力需求/14
2.8一些能量关键参数/15
2.9能源普及与能源文盲/16
2.10关键数字：唤醒能源意识的算盘/17
第3章能源的历史/21
3.1简史/21
3.2畜力/22
3.3人类奴隶和能源奴隶/23
3.4水车和风车/24
3.5从木柴到煤炭/25
3.6蒸汽机/26
3.7机动车/27
3.8飞机/27
3.8.1传统发动机/27
3.8.2喷气式引擎/28
3.9电力/29
3.9.1早期发展/29
3.9.2信息和通信技术/29
第二部分化石燃料
第4章石油/34
4.1什么是石油/34
4.2石油的历史、勘探、开采和产量/35
4.2.1历史/35
4.2.2勘探/35
4.2.3开采/36
4.2.4产量/37
4.3石油运输/39
4.3.1管线运输/39
4.3.2油轮运输/40
4.4石油提炼/41
4.5石油储存/42
4.6非常规石油/42
4.7石油化工产品/44
4.8石油燃料/45
4.8.1世界版图/45
4.8.2美国及其他发达国家/46
4.8.3中国和印度/46
4.9美国对石油的依赖/47
4.10石油价格/51
4.11石油峰值和储备/52
4.11.1非可再生资源/52
4.11.2石油储量/53
4.11.3石油峰值/53
第5章天然气/56
5.1什么是天然气，天然气来自何处/56
5.2天然气性质和定义/56
5.3天然气开发简史/57
5.4天然气的生产、使用和储存/58
5.5液化天然气/60
5.6天然气加工/61
5.7运输、储存和分配/62
5.7.1运输/62
5.7.2储存/64
5.7.3配送/64
5.8天然气用户：能源和原料/64
5.8.1能源应用/64
5.8.2天然气作原料/65
5.9非常规天然气/67
第6章煤炭/69
6.1煤炭是什么/69
6.2煤炭开采/70
6.3煤炭的运输与工业应用/71
6.4煤炭气化/71
6.5煤炭的生产、消费和储存/72
6.6碳捕获和碳封存/73
6.7整体煤气化联合循环技术/76
第7章化石遗产/78
7.1能源的阴暗面/78
7.1.1不平等性和外部成本/78
7.1.2货币化成本/78
7.1.3间接影响/79
7.2矿物燃料燃烧对碳循环的改变/79
7.2.1碳的储存与流动/79
7.2.2CO2浓度的测量/80
7.2.3温室效应/81
7.3人为因素导致的气候变化/82
7.3.1人类对气候变化的认识过程/82
7.3.2冰川消融/83
7.3.3洋流干扰/83
7.3.4海洋酸化/84
7.3.5冻土融化/85
7.3.6气候变化对生态系统的影响/85
7.4空气污染与全球变暖/86
7.4.1烟尘和雾霾/86
7.4.2气溶胶与黑碳/86
7.4.3臭氧、臭氧层耗蚀物质和
N2O/87
7.4.4复杂的状况/87
7.5应对之策/87
7.6限制CO2/89
7.6.1监管、限制温室气体排放/89
7.6.2CO2浓度和温度/91
7.7空气污染和人类健康/92
7.7.1复杂的大气成分/92
7.7.2NOx/92
7.7.3臭氧/93
7.7.4悬浮颗粒物/93
7.7.5一氧化碳/94
7.7.6二氧化硫和酸雨/94
7.7.7重金属/95
7.8陆地和水质的退化/95
7.8.1原油泄漏/96
7.8.2燃煤残渣/97
7.9然后又能怎样/98
第8章能/100
8.1裂变与聚变/100
8.1.1放射性、质量和能量/100
8.1.2物质的结构/101
8.1.3裂变/102
8.1.4链式裂变反应/103
8.1.5聚变/103
8.2裂变的能量/104
8.2.1过去和现在/104
8.2.2燃料/105
8.2.3铀资源供给/106
8.2.4反应技术/108
8.2.5成本和建设工期/109
8.2.6扩散/110
8.2.7安全与防护/111
8.2.8废料的处置/112
8.2.9退役和拆除/113
8.2.10其他限制因素/114
8.2.11愿景/115
8.2.12工业复兴/116
8.3.1难点/118
8.3.2磁约束方法/118
8.3.3惯性约束方法/119
8.3.4一厢情愿/119
第四部分可再生能源
第9章太阳能基础/124
9.1太阳光的起源/124
9.2太阳辐射和衰减/126
9.3储量、分布、重要性/127
9.4太阳能的缺陷：分散性和间歇性/128
9.5太阳能的转化：热、燃料和电/129
第10章太阳能光热和光电
利用/131
10.1被动式太阳能建筑/131
10.2转换：分布式太阳能技术/132
10.2.1太阳能热水器/132
10.2.1.1集热器/132
10.2.1.2水管理/133
10.2.1.3日照量/133
10.2.2太阳能热水器的发展现状和
趋势/133
10.2.3地能系统/135
10.2.4太阳能热电技术/136
10.3太阳能光热转换：太阳能流的
聚集/138
10.3.1聚光式太阳能光热发电
技术/138
10.3.2槽式抛物面太阳能热发电
系统/139
10.3.3塔式太阳能热发电系统/140
10.3.4碟式斯特林太阳能热发电
系统/141
10.3.5太阳能塔热气流发电系统/142
10.3.6太阳能光热发电系统的成本和碳
足迹/143
10.3.7太阳能热化学转换/143
10.4光伏起源和发展/145
10.5无机光伏材料：关键原理/146
10.6硅太阳能电池/148
10.6.1多晶硅和单晶硅太阳能电池的
加工/148
10.6.2材料要求、循环寿命、成本/149
10.6.3非晶硅薄膜太阳能电池/150
10.7薄膜太阳能电池/150
10.8有机太阳能电池/152
10.9太阳能聚光光伏发电及其他前沿
技术/154
10.10光伏产业：全球化布局和市场发展
趋势/155
10.11太阳能：可再生、易获取/156
第11章太阳能燃料/158
11.1引言/158
11.2天然的光合作用/158
11.2.1一个复杂的过程/158
11.2.2天然捕光系统/159
11.2.3天然的反应中心/160
11.2.4光合效率/162
11.3生物质和生物燃料/162
11.3.1生物质/162
11.3.2生物燃料/163
11.3.3第二代生物燃料/166
11.3.4生物燃料的前景/167
11.4未来交通运输业的燃料选择/167
11.5人工光合作用/168
11.5.1太阳能的需求/168
11.5.2选择正确的光反应形式/170
11.5.3选择正确的化学基底/171
11.5.4人工光合系统的组成/172
11.5.5人工光捕获系统与反应中心的
结合/173
11.5.6多电子氧化还原反应所存在的
问题/174
11.5.7半导体催化光解水反应/175
11.6染料敏化太阳能电池/176
11.7太阳能燃料所遇到的挑战/177
第12章其他可再生能源/179
12.1水电能源/179
12.1.1水电的起源/179
12.1.2发展潜力和实际应用状况/180
12.1.3优势、劣势和环境影响/181
12.1.4水电的未来/181
12.2风能/182
12.2.1发展史概述/182
12.2.2风电技术/182
12.2.3风电的巨大发展潜力/184
12.2.4发展现状和未来趋势/185
12.2.5环境影响/187
12.2.6风电成本/188
12.3海洋能/188
12.3.1潮汐能/188
12.3.2波浪能/190
12.3.3海洋热能/191
12.4地热能/191
12.4.1地热资源/191
12.4.2地热发电/192
12.4.3地热直接应用/193
12.4.4优势、劣势、展望/193
12.4.5下一步：深入挖掘/194
第五部分能源载体
第13章电能/196
13.1基本概念/196
13.2照明/198
13.3传统发电技术/199
13.3.1需求与供给/199
13.3.2基于矿物燃料火力发电站/201
13.3.2.1煤炭火力发电站/201
13.3.2.2石油或天然气火力
发电站/201
13.3.3水电站/202
13.3.4核电站/203
13.3.5其他能源的贡献/203
13.4传统电网/203
13.5可再生能源发电/205
13.5.1间歇性和波动性/205
13.5.2风力发电/206
13.5.3太阳能发电/206
13.6电能储存/207
13.6.1储能的意义/207
13.6.2抽水蓄能系统/208
13.6.3压缩空气蓄能系统/208
13.6.4飞轮储能系统/208
13.6.5超导磁储能系统/209
13.6.6静电能储存（电容器）/210
13.6.7电池/210
13.6.7.1电池要求/210
13.6.7.2电池种类/210
13.6.8电解水制氢/212
13.7插电式交通工具/213
13.7.1混合动力汽车和纯电动
汽车/213
13.7.2基础设施/214
13.8智能电网/214
13.9走向电驱动时代/215
第14章氢/217
14.1引言/217
14.2性质与工业应用/218
14.3氢气作为能量载体：一项艰巨的
任务/219
14.4制取氢气的方法/219
14.4.1“清洁煤”技术/219
14.4.2生物质/220
14.4.3水解/220
14.4.3.1基本概念/220
14.4.3.2水力发电/221
14.4.3.3风力发电/221
14.4.3.4太阳能光伏发电/222
14.4.3.5聚光光热发电/222
14.4.4光致水分解制氢/222
14.4.5核能发电/222
14.5氢储存/223
14.5.1一个难题/223
14.5.2液态氢/224
14.5.3压缩氢气/224
14.5.4金属氢化物/224
14.5.5其他体系/225
14.6氢的运输和配送/225
14.6.1集中输送/226
14.6.2分散配送/226
14.7氢燃料终端应用/227
14.7.1燃料电池：基本概念/227
14.7.2质子交换膜燃料电池/228
14.7.3其他形式的氢燃料电池/228
14.7.4甲醇重整制氢燃料电池/229
14.7.5直接甲醇燃料电池/230
14.8氢动力汽车/231
14.9面向氢经济/232
第六部分展望可持续发展的未来
第15章前方的挑战/236
15.1对于地球状况的反思/236
15.2能源需求与供给/237
15.3能源与生活质量/237
15.3.1聚焦错觉/237
15.3.2能源、肥胖与不平等/238
15.4拯救气候/239
15.5淘汰矿物燃料/239
15.6规避核能/239
15.7生态可持续性/240
15.7.1自然资源/240
15.7.2学会知足/241
15.8为何要发展可再生能源/242
15.9结论/243
附录你知道吗？/245
参考文献/251
索引/283
本书在综合考虑环境、经济和社会因素的影响下，从广阔的科学视角调研了能源问题。书中阐明了一些基本概念，提供了能源发展的历史概要，评估了目前基于化石燃料的不可持续发展的能源体系，列出了目前和今后能源的可能选择，给出了一个关于核能、太阳能光伏光热、太阳能燃料、风能发电、海洋能源及其他可再生能源的全面概述，强调了日益增长的电力的重要性和基于氢的长远经济前景。
本书可作为从事能源、化学、化工、材料、动力、环境等专业人员的学习和参考用书。
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光伏太阳能将过渡为替代能源
光伏太阳能将过渡为替代能源
据《中国可再生能源发展路线图2050年》的预测，到2020年、2030年和2050年，我国光伏发电装机容量将分别达到100吉瓦、400吉瓦和1000吉瓦，
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能源互联网时代即将来临电力能源交易新模式开启
能源互联网时代即将来临。对于光伏产业而言，能源互联网主要涉及三个方面。
其一，互联网金融让光伏电站实现了资产证券化，凭借低风险投资拿到低成本资金，从而推动行业发展;其二，当前，中国电力改革实际上是电力市场化操作，发电和用电的即时数据通过光伏运维系统和控制中心，形成交易平台数据;其三，通过光伏系统进入智能电网，进行家庭的能源管理。
对于家庭能源管理，用户可通过手机APP对家中的电器设备进行远程控制。比如在回家的路上，可以提前开启空调、预热电热水器等，而这些使用的都是太阳能电力。
有屋顶，就能建光伏发电站，光伏发电让普通人实现自发自用。而安装了晶科家庭光伏发电系统后，用户更可以随时了解电站当天的发电量、可减少的碳排放量、电费收益等。
如此，普通人可自行生产、使用自发能源，同时还可进行能源交易。如果说光伏发电改变了人们生产和利用能源的方式，那么能源互联网则改变了能源的供需匹配和交易方式，利用互联网实现电流、资金流与信息流的互通。
未来，以光伏为代表的能源互联网充满无限的可能性，光伏发电的智能化应用将成为智能电力与智能城市的一个重要骨干和指标。与此同时，海量的用电数据将促使更多新的服务诞生，或者创造出全新的商业模式。
内容介绍
《可持续太阳能住宅:示范建筑与技术(下册)》首先介绍了6个示范住宅项目，包括了独栋、联排及多户住宅，涉及了从瑞典林多斯到瑞士苏黎世等不同地区的多种气候条件。这些项目兼顾了美学价值与高性能的特点，其能源需求很低，全生命周期环境影响也很小。这些项目之所以能够获得成功，是因为设计优秀，且技术应用合理。《可持续太阳能住宅:示范建筑与技术(下册)》亦提供了相关技术信息，包括建筑围护结构、通风系统、传热（主要经送风）、产热、储热、发电及控制系统。
2100433B
设计院也好，施工单位也好，业主也好，第三方BIM咨询公司也罢。在BIM技术已经开始发展起来的时代里，依然逃离不了加班的厄运。如果BIM技术做到已经足够成熟，能否减少加班？
另附一则笑话：手绘时代加班加到晚上7点，CAD时代加班加到晚上12点，BIM时代加班加到第二天7点。为什么科技越发达人们反而越来越累了。
公司也有在搞BIM的开发，搞了好多年，但始终感觉离我们画图部门还有些遥远…
BIM主要还是应用于建筑上，其他比如市政行业的应用就比较少，如果用Revit去弄个池子简直比CAD慢上好多倍，在没有成熟的族库支持的情况下，这种工作量可想而知，难道还指望它帮我导出二维的图纸？还不如用CAD老老实实画…
其次，随着技术的进步，业主的要求也越来越高，以前出个图就好了，有了BIM之后，业主可能会让你“来个演示吧！”“弄个XX分析吧！”，不然都不够格，这些事情自然也是要时间的…
再加之如今的BIM大多还在比较low的阶段——我有了CAD的底图->再在BIM里画啊画->再做各种“高端”的事情，光翻模就要翻很久…有些用BIM的人还没有养成直接三维建模的习惯，BIM只是给他们多事而已…
最重要的一点：从手绘时代到CAD时代再到未来的BIM时代，最大的变化是人心，手绘时代的那些人做事明显更谨慎，考虑问题更全面，因为要改手绘的图纸工作量很大，谁都不会轻易去改动，这也让设计者不敢轻易下笔，一定要认真思考过后才会动手。
可是你有了CAD之后呢？改图明显省力多了，校对者，审核者以及“万恶”的业主都不再谨慎——没关系，这个不好我们还能再改的嘛！今天改这样，明天改那样，后天再改回来。至于BIM，在效率上又是一大突破，业主甚至觉得可以上午翻一遍，下午再翻一遍了，但个中艰辛只有画图“狗”自己知道。
如果有一天真有个软件，你只要输几个参数它就能自动生成，那才是真正的省力，不过那时候我们也就失业了。总结以下六个方面：
1、各种利益冲突，每个人的战斗最终都会纳入一个人的战斗
一旦解决成本预测和质量控制，BIM将最高程度提升投资效益，对业主来说是明显的利益驱动；对设计单位和施工单位……就难说了。
后两者已经形成成熟、稳定的工作流程，BIM应用必然导致流程再造和人力培训成本增加。
此外，很多施工单位习惯从工程变更获取利润，BIM应用导致这部分变更消失，当然是他们不乐见的。设计单位为了参与BIM，更需要为建模投入额外工作量，这里面还涉及知识产权的归属问题。业主是否会对设计模型的工作量和使用权额外付费？这些问题都要在BIM应用前解决。
所以做BIM的人不要指望一个人战斗。每个参与方参与的工作，你都要了解；同时你参与的工作，各参与方也会来了解。
2、各种权责暧昧，做过的工作换一种标准做
现在国家出台的BIM标准，抽象到细节。里面BIM模型的标准怎样，框架怎样，由哪方负责，对接方式如何，你是看不出来的。
结果就是设计单位（通常按业主要求）交给施工单位的模型，总是不那么匹配施工标准。很多施工单位为了确保模型的准确、全面，宁愿重新建模。
最后的竣工模型更不用说了，来，大家按照新标准，再来“统一“一遍认识！这”统一“的背后不用说有每一个加班人的贡献。
3、软件“各自为营”，数据赶不上模型
现在国内没有哪一家软件商可以提供集成的BIM解决方案，只能在结构分析、工程造价、规范验算等方面发挥独立作用，BIM平台由各个不同软件组合，这就涉及各软件的兼容性问题。
另一方面，不同工程和单位的数据标准不同，确保它们同时与BIM兼容，意味着造价人海量的数据加工工作——怎么海量呢？就是加班也完成不了，但还是要加班。要是有一次性标准数据的工具就好了。
4、谁说BIM脑可以替代人脑啦？
以往造价工作中，也许专业技术和施工经验就是全部，现在你得额外考虑它们怎样应用于BIM模型。注意！是额外！
应用BIM确实可以实现多方位施工模拟和设计优化，预测施工风险和工期。但这一切建立在你对施工和造价足够了解的基础上。好像看地图一样，每个字都是认识的，每个路线都看得到，但怎样经过这些路线，这些路线造成怎样的地理风险和交通要害？只能说懂的人自然懂，不懂的还是不懂。
5、有没有省钱？算了才知道
国内BIM经验还很浅，没有足够历史数据表明BIM是不是为项目省钱，省了多少钱？不用说，未来就靠做BIM的你加班来算这个了。
6、技术不成熟，前人栽树后人认输
国内把BIM做起来的人还很少，所以现在做BIM的我们都是先行者，都已经在为后面做BIM的人铺路了。
但这也是逼不得已。如果BIM实现成本预测和工作协同，就会大幅度提高工程效率，降低企业成本，晚来做BIM的人很可能会失去竞争力，甚至退出市场。
能源互联网时代即将来临 电力能源交易新模式开启