第1章绪论

1.1能源含义、分类及发展现状1

1.1.1能源的含义2

1.1.2能源的分类2

1.1.3能源危机3

1.1.4世界及中国能源发展现状4

1.2新能源的分类及其发展5

1.2.1新能源的特征5

1.2.2太阳能6

1.2.3风能6

1.2.4生物质能7

1.2.5水能7

1.2.6地热能9

1.2.7海洋能9

1.2.8氢能10

1.2.9核能10

1.3新能源利用发展现状和趋势11

思考题12

参考文献12

第2章太阳能

2.1概述13

2.1.1太阳能简介13

2.1.2太阳能的特点15

2.1.3太阳能利用形式16

2.2太阳能传热理论18

2.2.1经典黑体辐射基本定律18

2.2.2太阳能传输到达地面接收器的照射辐射强度理论18

2.2.3辐射接收器的辐射性质20

2.2.4太阳能利用中的其他基础理论知识20

2.3太阳能供暖技术21

2.3.1太阳能供暖利用研究22

2.3.2太阳能供暖的分类23

2.3.3太阳能供暖的原理24

2.3.4太阳能集热系统关键设计基础25

2.3.5太阳能集热器与供暖方式的搭配分析27

2.4太阳能光伏发电技术28

2.4.1太阳能光伏发电利用研究28

2.4.2太阳能光伏发电系统分类30

2.4.3太阳能电池光伏发电原理31

2.4.4太阳能光伏发电系统设计原则33

2.4.5太阳能光伏发电系统设计程序33

2.5太阳能热发电技术37

2.5.1太阳能热发电利用研究37

2.5.2太阳能热发电系统分类37

2.5.3太阳能热发电系统原理38

2.5.4太阳能热发电系统技术38

2.5.5三种太阳能热发电系统技术比较43

2.5.6提高太阳能热发电系统效率的主要措施43

2.5.7规模化太阳能热发电的发展障碍与方向45

2.6太阳能利用发展现状和趋势46

2.6.1太阳能产业发展背景46

2.6.2太阳能利用技术的发展战略与趋势46

2.6.3太阳能发电利用“十三五”发展目标48

思考题48

参考文献49

第3章生物质能

3.1概述50

3.1.1生物质及生物质能50

3.1.2生物质能分类51

3.1.3生物质能的特点52

3.2生物质能开发和能量转化技术52

3.2.1物理转换53

3.2.2化学转换53

3.2.3生物转换54

3.3生物质能热化学转化技术54

3.3.1生物质直接燃烧55

3.3.2生物质热解57

3.3.3生物质气化技术62

3.4生物质能生物转化技术67

3.4.1沼气技术67

3.4.2生物燃料乙醇技术75

3.4.3生物乙醇的制备方法78

3.5生物质能发电技术80

3.5.1直接燃烧发电技术80

3.5.2生物质气化发电技术83

3.5.3沼气发电技术87

3.6生物质能利用发展现状和趋势88

3.6.1生物质能利用的发展现状88

3.6.2生物质能利用的发展趋势91

思考题92

参考文献93

第4章风能

4.1概述95

4.1.1风能的特点95

4.1.2风能的基本特征96

4.1.3风能资源概况97

4.2风能利用原理99

4.2.1风力机简介99

4.2.2风力机工作原理101

4.3风力发电技术105

4.3.1风力发电技术简介105

4.3.2海上风力发电105

4.3.3高空风力发电106

4.3.4低风速风力发电技术107

4.3.5涡轮风力发电技术107

4.4风能存储技术108

4.4.1电池储能108

4.4.2水力蓄能108

4.4.3飞轮蓄能109

4.4.4压缩空气蓄能110

4.4.5热能存储111

4.4.6氢能存储113

4.5风能利用发展现状和趋势114

4.5.1风能利用现状114

4.5.2主要国家的支持政策和措施118

4.5.3风力发电的发展趋势119

思考题120

参考文献120

第5章水能

5.1概述121

5.1.1我国水能资源概况121

5.1.2水能的地位与作用122

5.1.3中国水能资源的特点122

5.2水能开发利用原理123

5.2.1水能利用的原理123

5.2.2水资源综合利用的原则126

5.3径流调节与水能计算126

5.3.1径流调节126

5.3.2水能计算131

5.4水力发电技术133

5.4.1水力发电基本知识133

5.4.2水能开发方式与水电站基本类型135

5.4.3水电站的水工建筑物142

5.4.4水电站的机电设备150

5.5水能利用发展现状和趋势157

5.5.1我国水电建设成就157

5.5.2我国水电建设技术成就158

5.5.3我国水能资源的应用发展前景160

思考题161

参考文献161

第6章海洋能

6.1概述162

6.1.1海洋资源及海洋能162

6.1.2海洋能分类163

6.1.3海洋能资源的特点164

6.1.4海洋能开发利用及其意义165

6.2海洋能的开发技术165

6.2.1潮汐能发电技术165

6.2.2波浪能发电技术173

6.2.3温差能发电技术179

6.2.4盐差能发电技术181

6.3海洋能利用发展现状和趋势182

6.3.1国外发展现状和趋势182

6.3.2我国发展现状和趋势184

思考题185

参考文献185

第7章地热能

7.1概述186

7.1.1地球内部的结构186

7.1.2地球内部的能源187

7.2地热能的分类及分布188

7.2.1地热能的分类188

7.2.2地热能的分布190

7.3地热能的开发及应用193

7.3.1地热发电193

7.3.2地热直接利用195

7.4地热能利用发展现状和趋势198

7.4.1地热能利用发展现状198

7.4.2地热能利用发展趋势201

思考题205

参考文献205

第8章核能

8.1概述206

8.1.1核能的应用历史206

8.1.2核能发电207

8.1.3核能发电的原理208

8.1.4核能应用的优劣208

8.1.5海洋的核资源209

8.1.6月球的核应用210

8.2原子核物理基础210

8.2.1原子核物理发展介绍210

8.2.2原子核物理基础理论211

8.2.3核衰变215

8.3核反应堆及核燃料215

8.3.1核反应堆215

8.3.2核燃料218

8.4核能利用技术222

8.4.1核能发电222

8.4.2核武器及核动力222

8.4.3核技术的广泛应用223

8.4.4核能的发展前景223

8.5核废物处理与核安全223

8.5.1核废物处理223

8.5.2核安全225

8.6核能利用发展现状和趋势227

8.6.1能源危机与发展核能的必然性227

8.6.2核能的发展历程与开发利用现状227

8.6.3核能的利用对环境造成的影响228

8.6.4核能发展的前景228

思考题228

参考文献229

第9章氢能

9.1概述230

9.1.1氢的分布230

9.1.2氢气的性质230

9.1.3氢能的特点233

9.2氢的制备方法和储运234

9.2.1氢的制备234

9.2.2氢气的纯化242

9.2.3氢的储存和运输242

9.3氢能应用技术244

9.3.1燃料电池技术245

9.3.2氢在内燃机中的应用251

9.4氢能安全253

9.4.1氢的安全性253

9.4.2氢的安全排放技术254

9.5氢能利用发展现状和趋势255

9.5.1氢能燃料电池利用现状255

9.5.2氢能利用的发展趋势256

思考题260

参考文献260