太陽(yáng)能利用新技術(shù)

前言

21世紀(jì)初，全球環(huán)境問(wèn)題日益顯著，需要制定具體的解決方案并給予積極地實(shí)施。自從1973年第一次石油危機(jī)以來(lái)，日本相繼受到了數(shù)次能源沖擊，因而進(jìn)行了多次技術(shù)革新，被公認(rèn)為發(fā)展節(jié)能技術(shù)的先進(jìn)國(guó)家。然而，仍然沒(méi)有對(duì)太陽(yáng)能和風(fēng)能等自然能源進(jìn)行充分利用以達(dá)到節(jié)能的目的。在這樣的社會(huì)背景下，為了進(jìn)一步推進(jìn)自然能的利用，日本太陽(yáng)能學(xué)會(huì)以學(xué)會(huì)成立30周年及國(guó)際太陽(yáng)能學(xué)會(huì)在日本舉辦可再生能源2006紀(jì)念儀式為契機(jī)，策劃出版了本書(shū)。本書(shū)是以已出版的《太陽(yáng)能利用手冊(cè)》（日本太陽(yáng)能學(xué)會(huì)編寫(xiě)）全集為藍(lán)本，為了能夠使讀者全面了解太陽(yáng)能的利用技術(shù)并便于初學(xué)者容易理解而編寫(xiě)的一部實(shí)用叢書(shū)。本書(shū)從太陽(yáng)能利用的歷史到太陽(yáng)光發(fā)電機(jī)的構(gòu)造、應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)動(dòng)態(tài)以及對(duì)將來(lái)的展望等各個(gè)方面都有所闡述，而且列舉了很多實(shí)例。本書(shū)由9章構(gòu)成，第l章介紹太陽(yáng)能利用的歷史和地球環(huán)境問(wèn)題；第2章介紹日照、氣象的基礎(chǔ)知識(shí)；第3章介紹太陽(yáng)光發(fā)電的組成；第4章介紹太陽(yáng)熱利用技術(shù)；第5章介紹建筑物和居住環(huán)境；第6章介紹生物質(zhì)能；第7章介紹光機(jī)能材料的利用；第8章介紹風(fēng)能；第9章介紹太陽(yáng)能利用的展望。綜上所述，不管是關(guān)注自然能源利用的普通百姓，還是從事大規(guī)模建筑物及住宅的設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)作的技術(shù)人員、工程人員、地方官員，以及在校師生，如果本書(shū)能夠?qū)δ銈冇兴鶐椭脑?，我們將深感榮幸。最后，對(duì)擔(dān)任本書(shū)策劃、編輯以及撰寫(xiě)、校對(duì)等工作的各位表示深深的感謝。

內(nèi)容概要

本書(shū)是“新能源技術(shù)”叢書(shū)之一。本書(shū)主要介紹了太陽(yáng)能利用的歷史與地球環(huán)境問(wèn)題、日照與氣象基礎(chǔ)、太陽(yáng)能發(fā)電的結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)熱的利用技術(shù)、建筑與居住環(huán)境、生物質(zhì)能源、光機(jī)能材料、風(fēng)能、太陽(yáng)能利用的展望。本書(shū)內(nèi)容深入淺出，從太陽(yáng)能利用的歷史到太陽(yáng)光發(fā)電機(jī)的構(gòu)造、應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)動(dòng)態(tài)以及對(duì)未來(lái)的展望等各個(gè)方面都有所闡述，而且列舉了很多實(shí)例。    本書(shū)可作為從事太陽(yáng)能應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域工作的技術(shù)人員、研發(fā)人員及管理人員的技術(shù)指導(dǎo)用書(shū)，也可作為工科院校相關(guān)專業(yè)師生的參考用書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

譯者：宋永臣 寧亞?wèn)| 劉瑜 編者：(日本)日本太陽(yáng)能學(xué)會(huì)

書(shū)籍目錄

1 太陽(yáng)能利用的歷史與地球環(huán)境問(wèn)題　1.1 太陽(yáng)能利用的歷史　1.2 世界能源概況　　1.2.1 世界能源需求展望　　1.2.2 日本的能源需求和供應(yīng)現(xiàn)狀　　1.2.3 新能源的動(dòng)態(tài)　1.3 京都議定書(shū)與太陽(yáng)能利用的意義　　1.3.1 地球的溫?zé)岘h(huán)境　　1.3.2 地球溫暖化引起的氣候變化、異常氣候　　1.3.3 京都議定書(shū)　　1.3.4 新能源的核算性與CO2削減效果　參考文獻(xiàn)2 日照與氣象基礎(chǔ)　2.1 氣象要素概述　　2.1.1 地上氣象觀測(cè)網(wǎng)　　2.1.2 日照量　　2.1.3 日照時(shí)間　　2.1.4 氣溫　　2.1.5 濕度　　2.1.6 風(fēng)向、風(fēng)速　　2.1.7 降水量　　2.1.8 積雪　　2.1.9 云層　2.2 太陽(yáng)輻射　　2.2.1 太陽(yáng)輻射的定義　　2.2.2 太陽(yáng)與地球間距離的年變化　　2.2.3 太陽(yáng)常數(shù)　　2.2.4 太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度　　2.2.5 可照時(shí)間　　2.2.6 太陽(yáng)輻射收支　　2.2.7 大氣對(duì)輻射的衰減　2.3 太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的太陽(yáng)輻射關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)　　2.3.1 日本氣象廳的觀測(cè)數(shù)據(jù)　　2.3.2 NEDO公開(kāi)的太陽(yáng)能輻射關(guān)聯(lián)資料　　2.3.3 HASP標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)　　2.3.4 擴(kuò)展AMeDAS氣象數(shù)據(jù)（EA氣象數(shù)據(jù)）　參考文獻(xiàn)3 太陽(yáng)能發(fā)電的結(jié)構(gòu)　3.1 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的特征　3.2 太陽(yáng)能電池的原理　　3.2.1 發(fā)電原理　　3.2.2 太陽(yáng)能電池的種類(lèi)　　3.2.3 能源回收年限　　3.2.4 太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率　3.3 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi)　　3.3.1 系統(tǒng)概述　　3.3.2 獨(dú)立系統(tǒng)　　3.3.3 并網(wǎng)系統(tǒng)　　3.3.4 混合系統(tǒng)　3.4 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成要素　　3.4.1 太陽(yáng)能電池陣列　　3.4.2 逆變器　　3.4.3 蓄電池　　3.4.4 系統(tǒng)并網(wǎng)裝置　……4 太陽(yáng)熱的利用技術(shù)5 建筑與居住環(huán)境6 生物質(zhì)能源7 光機(jī)能材料8 風(fēng)能9 太陽(yáng)能利用的展望

章節(jié)摘錄

1 太陽(yáng)能利用的歷史與地球環(huán)境問(wèn)題在了解太陽(yáng)能利用技術(shù)之前，首先介紹人類(lèi)利用能源的歷史，從火的利用到各種化石燃料，再到核能，再到太陽(yáng)能。其次，簡(jiǎn)要介紹世界及日本的能源概況。另外，為積極引導(dǎo)和推進(jìn)新能源的開(kāi)發(fā)，本章對(duì)相關(guān)的法律法規(guī)也進(jìn)行了介紹。最后，就防止全球溫暖化締結(jié)的國(guó)際公約《京都議定書(shū)》的相關(guān)內(nèi)容做了簡(jiǎn)要說(shuō)明。針對(duì)新能源究竟能為解決地球環(huán)境問(wèn)題做出多大的貢獻(xiàn)，在本章的最后加以闡述。1.1 太陽(yáng)能利用的歷史人類(lèi)最初靠自身能力獲取的可供駕馭的能源恐怕就是火了。雖然火山噴發(fā)、雷擊以及摩擦引發(fā)的山火等，在自然界中經(jīng)常發(fā)生，但是，人類(lèi)卻是在某個(gè)偶然的機(jī)會(huì)才發(fā)現(xiàn)了人為造火的方法。在連原子都能“點(diǎn)火”的現(xiàn)代社會(huì)中，我們可以用火柴和打火機(jī)輕而易舉地得到火源?？上攵?，在數(shù)十萬(wàn)年前的那個(gè)時(shí)代，雖說(shuō)人類(lèi)已經(jīng)能夠利用火，而單靠人自身的力量生起火來(lái)卻是一件非常困難的事。早在公元前5000年左右的農(nóng)業(yè)時(shí)代，人類(lèi)開(kāi)始將家畜作為動(dòng)力能源使用。牛主要用作耕種和搬運(yùn)，而馬主要用作騎乘。為了得到熱能，薪柴和木炭發(fā)揮了重要作用。特別是木炭在燃燒時(shí)釋放的水分和煙很少，在當(dāng)時(shí)是一種發(fā)熱量大而且使用方便的燃料。之后，煉鐵業(yè)的興起是木炭作為燃料備受矚目的原因。人類(lèi)的發(fā)展階段以熟練使用工具作為標(biāo)志，從石器時(shí)代、青銅器時(shí)代發(fā)展到鐵器時(shí)代，越來(lái)越多地需要優(yōu)質(zhì)燃料。從鐵礦石中提煉鐵的過(guò)程需要長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)高溫燃燒，因此，在當(dāng)時(shí)木炭作為燃料是最適合的。

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