目錄
　　序言
　　前言
　　第1章地球碳循環(huán)簡(jiǎn)介 1
　　1.1地球碳存儲(chǔ)——碳庫(kù) 1
　　1.1.1 大氣碳庫(kù)與碳循環(huán) 2
　　1.1.2 海洋碳庫(kù)與碳循環(huán) 3
　　1.1.3 巖石碳庫(kù)與碳循環(huán) 7
　　1.1.4 陸地碳庫(kù)與碳循環(huán) 8
　　1.2全球碳循環(huán) 9
　　1.2.1 碳循環(huán)與全球氣候 10
　　1.2.2 碳循環(huán)與溫室效應(yīng) 12
　　1.3人類(lèi)活動(dòng)對(duì)全球碳循環(huán)的影響 14
　　1.3.1 化石燃料的燃燒 14
　　1.3.2 土地利用方式的改變 16
　　參考文獻(xiàn) 18
　　第2章風(fēng)能技術(shù)與碳中和 21
　　2.1風(fēng)能技術(shù)與碳中和概述 21
　　2.1.1 風(fēng)能利用與碳中和的關(guān)系 21
　　2.1.2 世界和我國(guó)的能源形勢(shì) 26
　　2.2風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用與減少碳排放 29
　　2.2.1風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用的必要性 29
　　2.2.2 世界風(fēng)能開(kāi)發(fā)概況 31
　　2.2.3 我國(guó)風(fēng)能開(kāi)發(fā)概況 36
　　2.2.4 風(fēng)力發(fā)電與減少碳排放 41
　　2.3風(fēng)能的開(kāi)發(fā)與利用 44
　　2.3.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 44
　　2.3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本理論 46
　　2.3.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理 48
　　2.4風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)與減排計(jì)算 54
　　2.4.1 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響 54
　　2.4.2 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)要求與規(guī)范 57
　　2.4.3 風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)與控制技術(shù) 60
　　2.4.4 風(fēng)力發(fā)電的減排計(jì)算 65
　　2.5中國(guó)風(fēng)電節(jié)能減排潛力分析 69
　　參考文獻(xiàn) 69
　　第3章太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù) 71
　　3.1太陽(yáng)能發(fā)電概述 71
　　3.2晶體硅太陽(yáng)能電池發(fā)電原理 73
　　3.2.1 硅的晶體結(jié)構(gòu)及摻雜原理 73
　　3.2.2 p-n結(jié)的形成及特性 74
　　3.2.3 硅基太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu) 76
　　3.2.4 太陽(yáng)能電池的技術(shù)參數(shù) 76
　　3.3多晶硅原料的制備 77
　　3.3.1 冶金級(jí)硅的制備 77
　　3.3.2 太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的制備 78
　　3.4晶體生長(zhǎng) 83
　　3.4.1 鑄造多晶硅方法 83
　　3.4.2 鑄造單晶 86
　　3.4.3 提拉單晶 88
　　3.5晶體硅太陽(yáng)能電池 91
　　3.5.1 晶體硅太陽(yáng)能電池種類(lèi) 91
　　3.5.2 晶體硅太陽(yáng)能電池技術(shù) 94
　　3.6薄膜太陽(yáng)能電池 101
　　3.6.1 薄膜太陽(yáng)能電池的主要特征 101
　　3.6.2 薄膜太陽(yáng)能電池的種類(lèi) 103
　　3.7光伏的應(yīng)用 111
　　3.7.1 常見(jiàn)的光伏應(yīng)用 111
　　3.7.2 未來(lái)光伏應(yīng)用場(chǎng)景 113
　　3.7.3 光伏電站的管理方案 117
　　參考文獻(xiàn) 118
　　第4章低碳建筑簡(jiǎn)介 119
　　4.1低碳建筑概述 119
　　4.2綠色低碳建筑 119
　　4.2.1 綠色低碳建筑的概念與發(fā)展 119
　　4.2.2 綠色低碳建筑的內(nèi)涵與特征 122
　　4.3綠色低碳建筑類(lèi)型與標(biāo)準(zhǔn) 124
　　4.3.1 綠色低碳建筑類(lèi)型 124
　　4.3.2 綠色低碳建筑評(píng)價(jià)體系 125
　　4.3.3 綠色低碳建筑評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)原則 127
　　4.4常規(guī)建筑低碳化改造 127
　　4.4.1 常規(guī)建筑低碳改造的主要方向 128
　　4.4.2 我國(guó)低碳建筑推廣的困境 132
　　4.4.3 走出低碳建筑發(fā)展困境 133
　　4.5新材料在低碳建筑中的應(yīng)用 134
　　4.5.1 綠色低碳建材定義 134
　　4.5.2 發(fā)展綠色低碳材料的意義 135
　　4.5.3 綠色低碳建材評(píng)價(jià) 135
　　4.5.4 幾種綠色低碳建材簡(jiǎn)介 136
　　4.6新能源在低碳建筑中的應(yīng)用 139
　　4.6.1 太陽(yáng)能建筑一體化 139
　　4.6.2 太陽(yáng)能建筑一體化的實(shí)際應(yīng)用 140
　　4.6.3 地源熱泵建筑節(jié)能空調(diào)技術(shù) 142
　　4.6.4 低碳建筑與新能源的關(guān)系 143
　　4.7建筑裝修低碳發(fā)展 144
　　4.7.1 裝修精簡(jiǎn) 144
　　4.7.2 裝修低耗能 145
　　4.7.3 低碳環(huán)保裝修材料 146
　　4.7.4 低碳節(jié)能裝修材料 146
　　4.8智能低碳建筑發(fā)展 148
　　4.8.1 智能建筑與低碳建筑協(xié)調(diào)發(fā)展 148
　　4.8.2 智能建筑介紹 148
　　4.8.3 智能建筑與低碳建筑融合 150
　　4.8.4 低碳智能建筑與數(shù)字化時(shí)代 150
　　參考文獻(xiàn) 153
　　第5章電化學(xué)新能源技術(shù) 154
　　5.1電化學(xué)能量存儲(chǔ) 154
　　5.1.1 電化學(xué)儲(chǔ)能器件的基本組成 154
　　5.1.2 鋰離子電池 156
　　5.1.3 金屬空氣電池 168
　　5.1.4 鈉離子電池 171
　　5.1.5 鋰硫電池 172
　　5.1.6 液流電池 175
　　5.2電化學(xué)能量轉(zhuǎn)化 ——燃料電池 177
　　5.2.1 燃料電池的工作原理 177
　　5.2.2 燃料電池元件 185
　　5.2.3 水熱管理 186
　　5.3燃料電池新能源的應(yīng)用 187
　　5.3.1 燃料電池汽車(chē) 187
　　5.3.2 燃料電池巴士 188
　　5.3.3 燃料電池在航空航天中的應(yīng)用 188
　　5.3.4 燃料電池在軍事中的應(yīng)用 189
　　5.3.5 便攜式燃料電池 190
　　5.3.6 發(fā)展期望 191
　　參考文獻(xiàn) 192
　　第6章 CO2捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)195
　　6.1 CCUS技術(shù)簡(jiǎn)介195
　　6.1.1 CCUS的意義和重要性 195
　　6.1.2 燃燒后碳捕集和封存 196
　　6.2 CO2礦化與利用工藝205
　　6.2.1 CO2礦化熱力學(xué)原理 205
　　6.2.2 CO2碳酸鹽礦化過(guò)程 208
　　6.2.3 CO2礦化的化學(xué)原理 214
　　6.3 CO2礦化與原料利用230
　　6.3.1 天然硅酸鹽與碳酸鹽礦物 230
　　6.3.2 鋼鐵工業(yè)爐渣 236
　　6.3.3 飛灰、底灰和粉塵 246
　　6.3.4 造紙、建筑、采礦過(guò)程中的固廢 251
　　6.4 CO2礦化與利用進(jìn)展256
　　6.4.1 礦化利用示范試驗(yàn)項(xiàng)目 257
　　6.4.2 示范項(xiàng)目對(duì)比 266
　　6.5 CO2礦化與利用潛力 267
　　6.5.1 全球廢棄物礦化固碳潛力 267
　　6.5.2 江蘇省 CO2礦化利用潛力272
　　參考文獻(xiàn) 276
　　第7章 CO2的光、電催化轉(zhuǎn)化 285
　　7.1 CO2的電化學(xué)還原轉(zhuǎn)化285
　　7.1.1 CO2電化學(xué)還原的意義 285
　　7.1.2 CO2電催化轉(zhuǎn)化技術(shù)基本原理 287
　　7.1.3 電催化 CO2還原的研究現(xiàn)狀289
　　7.1.4 CO2電化學(xué)還原催化劑種類(lèi)及特點(diǎn) 289
　　7.2 Cu基催化劑 290
　　7.2.1 Cu的表面價(jià)態(tài)290
　　7.2.2 Cu的晶面效應(yīng)295
　　7.2.3 Cu的尺寸效應(yīng)296
　　7.2.4 Cu的形貌效應(yīng)297
　　7.2.5 Cu基合金催化劑 299
　　7.2.6 非金屬修飾 Cu催化劑 299
　　7.2.7 其他金屬催化劑 299
　　7.3非金屬催化劑 300
　　7.3.1 氮摻雜碳納米材料 301
　　7.3.2 硼摻雜碳納米材料 303
　　7.3.3 硫摻雜碳納米材料 304
　　7.3.4 碳納米材料形貌結(jié)構(gòu) 304
　　7.4電催化 CO2還原的實(shí)驗(yàn)裝置、評(píng)價(jià)方法及影響因素306
　　7.4.1 反應(yīng)裝置的影響 306
　　7.4.2 氣體擴(kuò)散層的影響 309
　　7.4.3 電解裝置隔膜的影響 309
　　7.4.4 電解液類(lèi)型的影響 311
　　7.5電催化 CO2還原的前景及存在問(wèn)題 314
　　7.6 CO2光化學(xué)轉(zhuǎn)化315
　　7.6.1 CO2光化學(xué)轉(zhuǎn)化的意義 315
　　7.6.2 CO2光化學(xué)轉(zhuǎn)化基本原理 315
　　7.6.3 CO2光化學(xué)轉(zhuǎn)化的研究現(xiàn)狀 316
　　7.6.4 CO2光化學(xué)轉(zhuǎn)化催化劑種類(lèi)及特點(diǎn) 317
　　7.7 CO2光化學(xué)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置及評(píng)價(jià)方法321
　　7.8 CO2光化學(xué)轉(zhuǎn)化的前景及存在的問(wèn)題322
　　參考文獻(xiàn) 323
　　第8章微生物在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中的作用 331
　　8.1微生物在碳素循環(huán)中的地位和作用 331
　　8.2生物固碳與生物儲(chǔ)碳 332
　　8.2.1 生物固碳與生物儲(chǔ)碳的背景 332
　　8.2.2 藍(lán)藻微生物與大氣中CO2的關(guān)系337
　　8.3藻類(lèi)生物質(zhì)用于替代燃料 344
　　8.3.1 以CO2為碳源的光驅(qū)動(dòng)合成生物技術(shù) 344
　　8.3.2 微生物固碳可能的發(fā)展前景 346
　　8.4微生物對(duì)生活垃圾產(chǎn)生 CO2的轉(zhuǎn)化利用348
　　8.4.1 厭氧發(fā)酵處理技術(shù) 350
　　8.4.2 好氧發(fā)酵(堆肥)處理技術(shù) 351
　　8.4.3 厭氧和好氧聯(lián)合處理技術(shù)(MBT技術(shù))352
　　8.5微藻固碳及生物資源利用研究進(jìn)展 353
　　參考文獻(xiàn) 355
　　第9章水伏發(fā)電技術(shù) 359
　　9.1水伏發(fā)電概述 359
　　9.2水-固相互作用基礎(chǔ) 360
　　9.2.1 水分子的吸附機(jī)制 360
　　9.2.2 接觸帶電和雙電層 363
　　9.2.3 吸水膨脹效應(yīng) 366
　　9.3水伏發(fā)電機(jī)及發(fā)電機(jī)制 367
　　9.3.1 由水蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(EEG) 367
　　9.3.2 由水分吸附驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(MEG) 371
　　9.3.3 由水滴驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(DEG) 376
　　9.3.4 由氣泡驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(BEG) 381
　　9.3.5 由水分響應(yīng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(MDG) 385
　　9.4水伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用和面臨的挑戰(zhàn) 392
　　9.4.1 水伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用 392
　　9.4.2 水伏發(fā)電技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn) 393
　　參考文獻(xiàn) 395
　　第10章能源發(fā)展政策規(guī)劃與導(dǎo)向399
　　10.1 概述 399
　　10.2 我國(guó)能源發(fā)展指導(dǎo)方針 399
　　10.2.1 能源發(fā)展基本原則399
　　10.2.2 能源發(fā)展目標(biāo)400
　　10.3 加快推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型400
　　10.3.1 大力發(fā)展非化石能源400
　　10.3.2 推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)401
　　10.3.3 減少能源產(chǎn)業(yè)碳足跡402
　　10.3.4 更大力度強(qiáng)化節(jié)能降碳403
　　10.4 江蘇省能源發(fā)展形勢(shì)404
　　10.5 江蘇省能源發(fā)展基本原則405
　　10.6 江蘇省能源發(fā)展重點(diǎn)任務(wù)405
　　10.6.1 構(gòu)建自主可控、多輪驅(qū)動(dòng)的能源安全體系 405
　　10.6.2 構(gòu)建全域覆蓋、全民共享的能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 406
　　10.6.3 構(gòu)建布局合理、發(fā)展可續(xù)的低碳能源體系 408
　　10.6.4 構(gòu)建自主可控、科學(xué)先進(jìn)的能源創(chuàng)新體系 409