定 價(jià):79 元
叢書名:“十三五”國(guó)家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目 能源革命與綠色發(fā)展叢書 普通高等教育能源動(dòng)力類系列教材
- 作者:王如竹 李勇 等
- 出版時(shí)間:2021/12/1
- ISBN:9787111692928
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TK01
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
新能源一般是指太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮芗昂四艿。本書主要?nèi)容包括:新能源資源及轉(zhuǎn)換相關(guān)原理及技術(shù),儲(chǔ)能相關(guān)原理及技術(shù)(包括電能儲(chǔ)存、熱能儲(chǔ)存),氫能與燃料電池,多能互補(bǔ)、可持續(xù)能源系統(tǒng),碳減排技術(shù)評(píng)價(jià)與分析。通過對(duì)混合能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)及綜合能源系統(tǒng)*新進(jìn)展的描述,為讀者繪制了一幅現(xiàn)代能源系統(tǒng)發(fā)展全景圖。
本書為理工科院校能源類相關(guān)專業(yè)本科教材,也可作為能源類相關(guān)專業(yè)研究生的參考用書,還可供從事新能源技術(shù)研發(fā)的相關(guān)科技人員參考使用。
能源是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的提高,能源需求越來越大。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)是全球能源消耗,同時(shí)也是CO2排放較多的國(guó)家之一。我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)仍以煤為主,并且石油的對(duì)外依存度已達(dá)到70%左右。從環(huán)境保護(hù)、氣候變化、能源安全等多個(gè)角度考慮,我國(guó)必須在節(jié)能和使用新能源方面做出巨大努力。特別是新能源推廣及規(guī);脤儆陂_源的一個(gè)重要方面,是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型和持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。發(fā)展可再生新能源是當(dāng)前科技界及產(chǎn)業(yè)界的當(dāng)務(wù)之急,培養(yǎng)具備新能源原理及技術(shù)知識(shí)的人才也是當(dāng)前高等教育的重要任務(wù)。
按照當(dāng)前常用的定義,新能源是以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ),使可再生能源、氫能和原子能(核能)得到現(xiàn)代化的開發(fā)和利用的能源,用于替代資源有限、對(duì)環(huán)境有污染的化石能源。以太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能為代表的可再生能源,其資源可謂無限,但又存在不穩(wěn)定、間歇性及能源密度不高等缺陷。要想增大可再生能源占總能源的利用比例,必須首先解決好新能源存在的上述缺陷。隨著新材料及新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),未來的能源系統(tǒng)將是可再生能源和化石能源混合的系統(tǒng),稱為新能源系統(tǒng)。與單純的化石能源系統(tǒng)比較,新能源系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)與控制復(fù)雜、能源協(xié)同互補(bǔ)等特點(diǎn)。因此,多種能源的輸送、儲(chǔ)存、協(xié)同互補(bǔ)也成為當(dāng)前研發(fā)的熱點(diǎn)。同時(shí),由于電能使用具有很大的便捷性,并且電力系統(tǒng)已經(jīng)有較好的基礎(chǔ)設(shè)施,電能占總能源的比例必然上升。為適應(yīng)新能源系統(tǒng),電網(wǎng)系統(tǒng)需要發(fā)展為智能電網(wǎng)系統(tǒng)。
本書首先介紹了新能源的轉(zhuǎn)換技術(shù),包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能以及其他可再生能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。為使這些能源能夠單獨(dú)或者與化石能源協(xié)同可靠運(yùn)行,穩(wěn)定滿足用戶需求,本書接著介紹了儲(chǔ)能的相關(guān)原理及技術(shù),包括電能儲(chǔ)存及熱能儲(chǔ)存。然后介紹了混合能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)及綜合能源系統(tǒng)進(jìn)展,為讀者繪制了一幅現(xiàn)代能源系統(tǒng)發(fā)展全景圖。由于氣候變化是當(dāng)前全球面臨的共同挑戰(zhàn),也是新能源系統(tǒng)需要應(yīng)對(duì)的重要問題,本書后一章介紹了碳減排技術(shù)評(píng)價(jià)與分析。
本書是在上海交通大學(xué)本科高年級(jí)及研究生通用課程“新能源系統(tǒng)”講授多年的教案基礎(chǔ)上總結(jié)而成的。第1章、第2章、第8章由王如竹撰寫,第6章6.1節(jié)和6.2節(jié)、第10章由李勇撰寫,第5章由羅永浩撰寫,第3章、第11章由馬濤撰寫,第7章、第9章由章俊良撰寫,第6章6.3節(jié)由熊珍琴撰寫,第4章由葛天舒撰寫。全書由李勇統(tǒng)稿。研究生陳旭東參與了本書的部分工作。
由于編著者學(xué)識(shí)水平有限,新能源系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)也處于迅速發(fā)展和變化中,書中可能存在一些疏漏,懇請(qǐng)廣大讀者予以批評(píng)指正。
編著者
前言
第1章引言1
1.1能源的分類與定義1
1.2能源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系4
1.3我國(guó)及世界能源狀況分析5
1.4新能源與可再生能源體系6
第2章太陽能光熱利用8
2.1太陽能資源8
2.2太陽能光熱轉(zhuǎn)換基本原理17
2.3太陽能集熱器24
2.4聚焦型太陽能集熱器34
2.5太陽能熱水系統(tǒng)38
2.6太陽能熱能系統(tǒng)43
2.7太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)46
2.8太陽能熱發(fā)電技術(shù)58
2.9太陽能空氣取水與海水淡化63
第3章太陽能光伏利用69
3.1太陽能光伏發(fā)電69
3.2太陽能光伏發(fā)電基礎(chǔ)72
3.3太陽能電池的分類及其制造工藝79
3.4太陽能電池組件的設(shè)計(jì)、封裝83
3.5光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)87
3.6光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)估與優(yōu)化104
3.7光伏發(fā)電典型應(yīng)用109
第4章風(fēng)能利用117
4.1風(fēng)能的基本特征117
4.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)134
4.3風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)150
第5章生物質(zhì)能利用160
5.1概述160
5.2生物質(zhì)預(yù)處理技術(shù)164
5.3生物質(zhì)熱解技術(shù)167
5.4生物質(zhì)燃燒技術(shù)175
5.5生物質(zhì)氣化技術(shù)183
5.6生物乙醇技術(shù)190
5.7沼氣發(fā)酵工藝194
5.8生物柴油技術(shù)198
第6章海洋能、地?zé)崮芗昂四芾?02
6.1海洋能202
6.2地?zé)崮?12
6.3核能利用技術(shù)224
第7章電能儲(chǔ)存230
7.1電能儲(chǔ)存技術(shù)的分類230
7.2各種電能儲(chǔ)存技術(shù)的原理和現(xiàn)狀231
7.3儲(chǔ)能電池234
7.4鋰離子電池及其材料240
7.5超級(jí)電容器及其材料247
第8章熱能儲(chǔ)存257
8.1儲(chǔ)熱原理及儲(chǔ)熱性能評(píng)價(jià)257
8.2顯熱儲(chǔ)存260
8.3潛熱儲(chǔ)存262
8.4熱化學(xué)儲(chǔ)熱272
第9章氫能與燃料電池284
9.1概述284
9.2質(zhì)子交換膜燃料電池291
9.3固體氧化物燃料電池308
9.4熔融碳酸鹽燃料電池314
第10章多能互補(bǔ)、可持續(xù)能源系統(tǒng)323
10.1概述323
10.2混合能源系統(tǒng)325
10.3智能電網(wǎng)338
10.4綜合能源系統(tǒng)349
第11章碳減排技術(shù)評(píng)價(jià)與分析361
11.1碳排放核算方法361
11.2碳稅與碳交易368
11.3新能源對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的影響376
參考文獻(xiàn)390