新能源技術(shù)

前言

2005年9月，《新能源技術(shù)》（第一版）在東北大學(xué)和化學(xué)工業(yè)出版社的支持下出版發(fā)行，4年多來(lái)新能源技術(shù)在全球迅速發(fā)展，該書也受到了廣大讀者的歡迎與好評(píng)。目前，能源問題已經(jīng)關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的全局。太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、水能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿瓤稍偕茉矗哂匈Y源分布廣、利用潛力大、環(huán)境污染小和可永續(xù)利用等特點(diǎn)，發(fā)展新能源有利于人與自然的和諧發(fā)展。從戰(zhàn)略高度看，開發(fā)環(huán)境友好的可再生能源，并使其在保障能源供應(yīng)中扮演重要角色，已經(jīng)成為我國(guó)可持續(xù)能源戰(zhàn)略的必然選擇。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)新能源技術(shù)非常重視，發(fā)改委在2008年制定的《“十一五”時(shí)期可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中提出，到2010年可再生能源在能源消費(fèi)中的比重達(dá)到10％，其中，風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到1000萬(wàn)千瓦，生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到550萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到30萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能熱水器總集熱面積達(dá)到1.5億平方米。全球金融危機(jī)給可再生能源產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了跨越式發(fā)展的機(jī)遇，而全球氣候變暖所導(dǎo)致的災(zāi)難性后果更為可再生能源的發(fā)展提供了動(dòng)力，由危機(jī)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型正在不斷引發(fā)能源產(chǎn)業(yè)的深刻變革，世界各國(guó)都把支持可再生能源發(fā)展作為恢復(fù)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，美歐等國(guó)紛紛出臺(tái)的政府投資計(jì)劃，普遍加大了對(duì)可再生能源技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的投人，相當(dāng)數(shù)量的政府資金被用于支持對(duì)可再生能源技術(shù)的超前研究和技術(shù)成果的快速轉(zhuǎn)化?！缎履茉醇夹g(shù)第二版》總結(jié)了4年來(lái)在太陽(yáng)能、氫能、核能、生物質(zhì)能、化學(xué)能源、風(fēng)能、海洋能和地?zé)崮艿阮I(lǐng)域的新進(jìn)展，同時(shí)在太陽(yáng)能一章中補(bǔ)充了多晶硅太陽(yáng)電池及多晶硅材料制備、聚合物太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、屋頂計(jì)劃和并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)；氫能一章更新了適合我國(guó)國(guó)情的煤氣化重整制氫和焦?fàn)t氣重整制氫技術(shù)；核能一章重點(diǎn)介紹了第四代核能技術(shù)、高溫氣冷堆技術(shù)和核聚變堆進(jìn)；生物質(zhì)能一章重點(diǎn)介紹了我國(guó)目前加大沼氣工程的建設(shè)，已形成年產(chǎn)沼氣數(shù)十億立方米的能力；化學(xué)能源章節(jié)中增加了釩電池、微生物燃料電池及有機(jī)聚合物鋰離子電池等內(nèi)容；“風(fēng)能”則單列為一章，同時(shí)補(bǔ)充了風(fēng)機(jī)大型化技術(shù)。此外，為方便讀者的閱讀和學(xué)習(xí)，在每章后均附有思考題。本書第一版得到了讀者給予的大力支持及充分肯定，自2005年出版以來(lái)重印多次，幾位作者分別收到讀者的電話、郵件和短信，討論與《新能源技術(shù)》相關(guān)的話題，作者在此表示衷心的感謝。作者感謝化學(xué)工業(yè)出版社的支持，感謝給予本書啟示及參考的有關(guān)文獻(xiàn)作者。由于作者水平有限，不當(dāng)之處懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

《新能源技術(shù)第二版》總結(jié)了4年來(lái)在太陽(yáng)能、氫能、核能、生物質(zhì)能、化學(xué)能源、風(fēng)能、海洋能和地?zé)崮艿阮I(lǐng)域的新進(jìn)展，同時(shí)在太陽(yáng)能一章中補(bǔ)充了多晶硅太陽(yáng)電池及多晶硅材料制備、聚合物太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、屋頂計(jì)劃和并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)；氫能一章更新了適合我國(guó)國(guó)情的煤氣化重整制氫和焦?fàn)t氣重整制氫技術(shù)；核能一章重點(diǎn)介紹了第四代核能技術(shù)、高溫氣冷堆技術(shù)和核聚變堆進(jìn)；生物質(zhì)能一章重點(diǎn)介紹了我國(guó)目前加大沼氣工程的建設(shè)，已形成年產(chǎn)沼氣數(shù)十億立方米的能力；化學(xué)能源章節(jié)中增加了釩電池、微生物燃料電池及有機(jī)聚合物鋰離子電池等內(nèi)容；“風(fēng)能”則單列為一章，同時(shí)補(bǔ)充了風(fēng)機(jī)大型化技術(shù)。此外，為方便讀者的閱讀和學(xué)習(xí)，在每章后均附有思考題。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  能源  1.2  新能源  1.3  新能源技術(shù)第2章  太陽(yáng)能  2.1  概述    2.1.1  太陽(yáng)和太陽(yáng)輻射能    2.1.2  到達(dá)地球的太陽(yáng)輻射能    2.1.3  太陽(yáng)能的利用  2.2  太陽(yáng)能-熱能交換技術(shù)    2.2.1  太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)    2.2.2  太陽(yáng)能供暖技術(shù)    2.2.3  太陽(yáng)能制冷技術(shù)    2.2.4  太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)    2.2.5  太陽(yáng)能集熱器    2.2.6  太陽(yáng)能蓄熱器    2.2.7  其他太陽(yáng)能的熱利用技術(shù)  2.3  太陽(yáng)能-光電轉(zhuǎn)換技術(shù)    2.3.1  晶體硅太陽(yáng)能電池    2.3.2  非晶硅太陽(yáng)能電池    2.3.3  化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池    2.3.4  染料敏化納米晶化學(xué)太陽(yáng)能電池    2.3.5  太陽(yáng)能電池的發(fā)展  2.4  太陽(yáng)能-化學(xué)能轉(zhuǎn)化技術(shù)    2.4.1  光合作用    2.4.2  光化學(xué)作用-光催化水解制氫    2.4.3  光電轉(zhuǎn)化-電解水制氫    2.4.4  太陽(yáng)能-高溫?zé)峄瘜W(xué)反應(yīng)  2.5  太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    2.5.1  太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)    2.5.2  太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成    2.5.3  太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理    2.5.4  太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的效率    2.5.5  太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的操作    2.5.6  太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的注意事項(xiàng)    2.5.7  太陽(yáng)能光伏成熟并網(wǎng)技術(shù)工程實(shí)例介紹    2.5.8  光伏產(chǎn)業(yè)的預(yù)測(cè)  思考題  參考文獻(xiàn)第3章  氫能  3.1  氫的制取    3.1.1  化石燃料制氫技術(shù)    3.1.2  電解水制氫    3.1.3  生物及生物質(zhì)制氫    3.1.4  太陽(yáng)能光解水制氫    3.1.5  熱化學(xué)分解水制氫    3.1.6  其他制氫技術(shù)    3.1.7  氫氣提純  3.2  氫的儲(chǔ)存與輸運(yùn)    3.2.1  液化儲(chǔ)氫    3.2.2  壓縮氫氣儲(chǔ)存    3.2.3  金屬氫化物儲(chǔ)氫    3.2.4  配位氫化物儲(chǔ)氫    3.2.5  物理吸附儲(chǔ)氫    3.2.6  有機(jī)物儲(chǔ)氫    3.2.7  玻璃微球儲(chǔ)氫    3.2.8  地下儲(chǔ)氫    3.2.9  氫的運(yùn)輸  3.3  氫的應(yīng)用    3.3.1  氫在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用    3.3.2  氫在內(nèi)燃機(jī)中的應(yīng)用    3.3.3  氫在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用  3.4  氫的安全性    3.4.1  泄漏性    3.4.2  氫脆    3.4.3  氫的擴(kuò)散    3.4.4  可燃性    3.4.5  爆炸性  思考題  參考文獻(xiàn)第4章  核能  4.1  核能概述    4.1.1  人類認(rèn)識(shí)和利用核能的歷史    4.1.2  核能應(yīng)用的基礎(chǔ)與特點(diǎn)    4.1.3  核能的優(yōu)勢(shì)及用途    4.1.4  世界核能發(fā)展的歷史及現(xiàn)狀    4.1.5  核能技術(shù)今后發(fā)展的戰(zhàn)略方向  4.2  核電技術(shù)    4.2.1  核裂變反應(yīng)堆    4.2.2  核聚變裝置  4.3  核供熱    4.3.1  常壓深水池供熱反應(yīng)堆    4.3.2  常壓殼式供熱堆    4.3.3  核供熱堆的其他用途    4.3.4  核供熱堆前景展望  4.4  核廢物處理與核安全    4.4.1  核廢物的管理及處置    4.4.2  核安全  思考題.  參考文獻(xiàn)第5章  化學(xué)電源  5.1  金屬氫化物鎳電池    5.1.1  MH/Ni電池的工作原理    5.1.2  MH/Ni二次電池的結(jié)構(gòu)與性能    5.1.3  MH/Ni電池的性能    5.1.4  MH/Ni二次電池的制造工藝    5.1.5  MH/Ni電池的材料    5.1.6  MH/Ni電池的發(fā)展  5.2  鋰離子二次電池    5.2.1  鋰離子電池的工作原理    5.2.2  鋰離子電池的結(jié)構(gòu)    5.2.3  鋰離子電池的性能    5.2.4  鋰離子電池的制備工藝    5.2.5  鋰離子電池的材料    5.2.6  有機(jī)聚合物鋰離子電池    5.2.7  鋰離子電池的發(fā)展  5.3  燃料電池    5.3.1  堿性燃料電池(AFC)    5.3.2  磷酸型燃料電池(PAFC)    5.3.3  質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)    5.3.4  熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)    5.3.5  固體氧化物燃料電池(SOFC)    5.3.6  微生物燃料電池  5.4  鋁電池    5.4.1  水溶液電解質(zhì)鋁電池    5.4.2  鋁-空氣電池    5.4.3  非水溶液電解質(zhì)鋁電池  5.5  儲(chǔ)能電池    5.5.1  全釩液流電池    5.5.2  鈉硫電池  思考題  參考文獻(xiàn)第6章  生物質(zhì)能  6.1  生物質(zhì)能簡(jiǎn)介    6.1.1  生物質(zhì)能的特點(diǎn)    6.1.2  生物質(zhì)能分類    6.1.3  生物質(zhì)利用的主要技術(shù)    6.1.4  國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)能開發(fā)利用的現(xiàn)狀    6.1.5  生物質(zhì)能開發(fā)利用的前景  6.2    生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)    6.2.1  物理轉(zhuǎn)換技術(shù)    6.2.2  生物質(zhì)化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)    6.2.3  生物轉(zhuǎn)換技術(shù)  6.3  其他新技術(shù)    6.3.1  生物柴油    6.3.2  生物質(zhì)制氫  思考題  參考文獻(xiàn)第7章  風(fēng)能  7.1  風(fēng)能利用的發(fā)展歷程    7.1.1  歐洲風(fēng)能利用現(xiàn)狀    7.1.2  北美風(fēng)能利用現(xiàn)狀    7.1.3  亞洲風(fēng)能利用現(xiàn)狀    7.1.4  大洋洲風(fēng)能利用現(xiàn)狀    7.1.5  拉丁美洲風(fēng)能利用現(xiàn)狀    7.1.6  非洲風(fēng)能利用現(xiàn)狀  7.2  風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)    7.2.1  關(guān)于風(fēng)能的理論計(jì)算    7.2.2  風(fēng)機(jī)的工作原理    7.2.3  風(fēng)機(jī)系統(tǒng)  7.3  風(fēng)機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)    7.3.1  大容量風(fēng)機(jī)    7.3.2  海上風(fēng)力發(fā)電    7.3.3  高空風(fēng)力發(fā)電    7.3.4  小型風(fēng)機(jī)系統(tǒng)    7.3.5  低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)    7.3.6  渦輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)  7.4  我國(guó)風(fēng)能發(fā)展的問題及解決途徑    7.4.1  選址制約    7.4.2  電網(wǎng)制約    7.4.3  價(jià)格制約    7.4.4  技術(shù)制約    7.4.5  人才制約    7.4.6  政策制約  思考題  參考文獻(xiàn)第8章  其他  8.1  海洋能    8.1.1  潮汐能發(fā)電    8.1.2  波浪能發(fā)電    8.1.3  溫差能發(fā)電    8.1.4  鹽差能發(fā)電  8.2  地?zé)崮?   8.2.1  地?zé)崮苜Y源    8.2.2  地?zé)崮艿睦?   8.2.3  地?zé)崮艿拈_發(fā)  8.3  可燃冰    8.3.1  可燃冰的形成    8.3.2  可燃冰的分布    8.3.3  可燃冰的性質(zhì)    8.3.4  可燃冰的開采  思考題  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：另外，大氣的壓強(qiáng)、溫度、濕度及灰塵微粒的含量，對(duì)太陽(yáng)輻射的散射和吸收的影響也不小，變化也很復(fù)雜，這就使計(jì)算到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度格外困難。目前，人們根據(jù)實(shí)際測(cè)量和一些經(jīng)驗(yàn)公式，將世界部分地區(qū)的太陽(yáng)輻射日總量、月總量和年總量制成表格，以便查找。從測(cè)量結(jié)果看，中國(guó)大部分地區(qū)的太陽(yáng)輻射量都比較大，最高地區(qū)在青藏高原，年輻射總量達(dá)9×109J／（m2·a）。如此豐富的太陽(yáng)能資源，對(duì)開發(fā)利用太陽(yáng)能提供了良好的條件。2.1.3 太陽(yáng)能的利用太陽(yáng)能是一種潔凈的自然再生能源，取之不盡，用之不竭，而且太陽(yáng)能是所有國(guó)家和個(gè)人都能夠得以分享的能源。為了能夠經(jīng)濟(jì)有效地利用這一能源，人們從科學(xué)技術(shù)上著手研究太陽(yáng)能的收集、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存及輸送，已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，這無(wú)疑對(duì)人類的文明具有重大意義。太陽(yáng)能有直接太陽(yáng)能和廣義太陽(yáng)能之分。所謂直接太陽(yáng)能，就是指太陽(yáng)直接輻射能量。而廣義太陽(yáng)能，即由太陽(yáng)輻射能所產(chǎn)生的其他自然能，例如水力、風(fēng)能、波浪能、海洋溫差和生物質(zhì)能等。它們的利用方式有很大區(qū)別，這里的太陽(yáng)能利用僅指直接太陽(yáng)能，直接太陽(yáng)能的利用又分為熱利用和光利用兩個(gè)主要方面。2.1.3.1 太陽(yáng)能的熱利用太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)根據(jù)溫區(qū)不同又分為低溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)（80℃以下）；中溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)（80～350°C）；高溫太陽(yáng)利用系統(tǒng)（350°C以上）。（1）低溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要包括熱水器、被動(dòng)式太陽(yáng)房、太陽(yáng)能干燥、太陽(yáng)能制冷等。近年來(lái)，低溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的主要研究發(fā)展任務(wù)是降低太陽(yáng)能集熱器的制造成本、提高運(yùn)行效率和可靠性，簡(jiǎn)化設(shè)備安裝的方法。低溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)中，決定成本和效率的關(guān)鍵部件是平板集熱器。目前的平板集熱器全部采用鋁擠壓件，這使制造工藝簡(jiǎn)化，而且為裝配玻璃板和集熱板提供了良好的支架。另外，密封技術(shù)取得了很大進(jìn)展，吸熱涂料的性能大為提高。這些成果標(biāo)志著低溫太陽(yáng)能利用技術(shù)日趨成熟。（2）中溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)這個(gè)系統(tǒng)主要給工業(yè)生產(chǎn)提供中溫用熱，例如木材的干燥、紡織品的漂白印染、塑料制品的熱壓成形和化工的蒸餾等。中溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的集熱器都要一定程度的聚光，近幾年來(lái)，聚光集熱器的研制有了很大的進(jìn)展，開始由實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。但聚光集熱器的成本遠(yuǎn)高于平板集熱器，而且中溫系統(tǒng)的蓄熱比低溫系統(tǒng)困難得多，這些問題的解決還有待進(jìn)一步研究。（3）高溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)  高溫太陽(yáng)能利用系統(tǒng)主要用于大型熱發(fā)電，它的集熱系統(tǒng)需建造大型的旋轉(zhuǎn)物面聚光集熱器和定日鏡場(chǎng)。這兩者（特別是定日鏡）的投資耗費(fèi)太大，它的應(yīng)用目前尚處在實(shí)驗(yàn)階段。近幾年來(lái)，集中目標(biāo)在研究技術(shù)先進(jìn)、成本較低的定日鏡。2.1.3.2 太陽(yáng)能的光利用太陽(yáng)能的光利用有兩個(gè)方面：一是太陽(yáng)能電池，二是光化學(xué)制氫。（1）太陽(yáng)能電池 太陽(yáng)能電池具有方便、不需燃料和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)得到很大發(fā)展，有可能成為未來(lái)社會(huì)能源結(jié)構(gòu)中的主要成員。太陽(yáng)能電池種類繁多，主要光電池系列有單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅薄膜電池、砷化鎵電池和硫化鎘電池等。

編輯推薦

《新能源技術(shù)(第2版)》：高等學(xué)校教材

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    新能源技術(shù) PDF格式下載

---