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第1章 绪论1

1.1 能源的概念及分类1

1.1.1 能量与能源1

1.1.2 能源的分类2

1.1.3 能源的评价4

1.1.4 能源的开发利用4

1.2 新能源及其在能源供应中的作用6

1.2.1 新能源的概念6

1.2.2 新能源在能源供应中的作用6

1.2.3 新能源的未来10

1.3 新能源技术的发展11

1.3.1 太阳能11

1.3.2 风能12

1.3.3 生物质能13

1.3.4 地热能14

1.3.5 海洋能15

思考题16

参考文献16

第2章 太阳能18

2.1 太阳能资源与太阳辐射18

2.2 中国的太阳能资源21

2.3 太阳能-热利用21

2.3.1 基本原理21

2.3.2 平板型集热器22

2.3.3 聚光型集热器23

2.3.4 集热器的性能24

2.3.5 太阳能热利用系统26

2.4 太阳光伏28

2.4.1 太阳光伏基本原理28

2.4.2 太阳电池的制造29

2.4.3 太阳能电池检测31

2.4.4 太阳电池发电系统32

2.5 太阳能其他应用32

2.6 太阳能利用的发展趋势33

思考题35

参考文献36

第3章 生物质能源37

3.1 概述37

3.1.1 生物质37

3.1.2 生物质能37

3.1.3 生物质的组成与结构37

3.1.4 生物质转化利用技术38

3.2 生物质燃烧39

3.2.1 生物质燃烧及特点39

3.2.2 生物质燃烧原理40

3.2.3 生物质燃烧技术40

3.2.4 生物质燃烧直接热发电42

3.2.5 生物质与煤的混合燃烧43

3.3 生物质气化44

3.3.1 生物质气化及其特点44

3.3.2 生物质气化原理44

3.3.3 生物质气化工艺45

3.3.4 生物质气化发电技术46

3.4 生物质热解技术47

3.4.1 生物质热解及其特点47

3.4.2 生物质热解原理47

3.4.3 生物质热解工艺48

3.4.4 生物质热解反应器48

3.4.5 影响生物质热解的因素48

3.4.6 生物质热解产物及应用49

3.5 生物质直接液化49

3.5.1 生物质直接液化及其特点49

3.5.2 生物质直接液化工艺50

3.5.3 生物质直接液化产物及应用50

3.5.4 生物质的共液化51

3.6 生物燃料乙醇51

3.6.1 生物燃料乙醇及其特点51

3.6.2 淀粉质原料制备生物燃料乙醇51

3.6.3 乙醇发酵工艺52

3.6.4 纤维质原料制备生物燃料乙醇53

3.6.5 生物燃料乙醇的应用54

3.7 生物柴油54

3.7.1 生物柴油及其特点54

3.7.2 化学法转酯化制备生物柴油55

3.7.3 生物酶催化法生产生物柴油56

3.7.4 超临界法制备生物柴油56

3.7.5 制备生物柴油的油脂原料56

3.7.6 生物柴油的应用57

3.8 生物丁醇58

3.8.1 生物燃料丁醇及其特点58

3.8.2 丁醇发酵微生物及发酵机制58

3.8.3 丁醇发酵技术59

3.9 沼气技术59

3.9.1 沼气的成分和性质59

3.9.2 沼气发酵微生物学原理60

3.9.3 影响沼气发酵的主要因素60

3.9.4 大中型沼气工程61

3.9.5 沼气的用途61

思考题62

参考文献62

第4章 风能64

4.1 风能资源65

4.1.1 风能资源的表征65

4.1.2 中国风能资源66

4.2 风力发电系统67

4.2.1 系统组成67

4.2.2 运行方式71

4.3 我国风能发展概况及展望74

4.3.1 产业发展概况74

4.3.2 我国风能展望76

思考题77

参考文献78

第5章 氢能79

5.1 概述79

5.2 氢的制取79

5.2.1 天然气制氢80

5.2.2 煤制氢80

5.2.3 水电解制氢81

5.2.4 生物质制氢82

5.2.5 太阳能制氢83

5.2.6 核能制氢84

5.2.7 等离子化学法制氢84

5.2.8 液体原料醇类制氢85

5.3 氢的储存85

5.3.1 高压气态储氢85

5.3.2 液化储氢85

5.3.3 金属氢化物储氢86

5.3.4 吸附储氢87

5.3.5 有机化合物储氢87

5.3.6 其他的储氢方式88

5.4 氢的利用88

5.4.1 燃料电池技术88

5.4.2 氢内燃机98

5.5 氢能安全99

5.5.1 燃料电池汽车的安全99

5.5.2 加氢站的安全100

5.6 氢能应用展望100

思考题100

参考文献101

第6章 新型核能102

6.1 概述102

6.2 原子核物理基础104

6.2.1 原子与原子核的结构与性质104

6.2.2 放射性与核的稳定性105

6.2.3 射线与物质的相互作用108

6.2.4 原子核反应109

6.3 商用核电技术111

6.3.1 核能发电的基础知识111

6.3.2 商用核电站的工作原理119

6.3.3 商用核电站的安全性120

6.4 核能的新纪元122

6.4.1 核裂变发电技术的选择122

6.4.2 Gen-Ⅳ的研发目标与原则125

6.4.3 选定的Gen-Ⅳ反应堆125

6.5 未来的新型核能129

6.5.1 核裂变能园区129

6.5.2 加速器驱动的次临界洁净核能系统130

6.5.3 核聚变点火与约束131

6.5.4 聚变-裂变混合堆系统131

6.5.5 磁约束聚变能系统（MFE）132

6.5.6 惯性约束聚变能系统（IFE）133

思考题134

参考文献135

第7章 新能源材料——基础与应用136

7.1 新能源材料基础136

7.1.1 概念136

7.1.2 新能源材料的应用现状136

7.2 新型储能材料137

7.2.1 储能、储能技术与应用137

7.2.2 新型相变储能材料制备基础及应用的研究进展138

7.3 锂离子电池材料140

7.3.1 锂离子电池材料的应用基础140

7.3.2 锂离子电池的正极材料142

7.3.3 锂离子电池的负极材料144

7.4 燃料电池材料应用基础145

7.4.1 氢气利用145

7.4.2 燃料电池技术的发展、材料技术基础与应用146

7.5 太阳能电池材料基础与应用148

7.5.1 概述148

7.5.2 光伏效应与太阳能电池149

7.5.3 太阳能电池材料基础149

7.5.4 太阳能电池材料范例150

7.6 其他新能源材料155

7.6.1 核能关键材料与应用155

7.6.2 镍氢电池材料基础与应用156

7.6.3 生物质能材料基础与应用157

7.6.4 风能与其材料基础158

7.6.5 地热能160

思考题161

参考文献161

第8章 其他新能源164

8.1 地热能164

8.1.1 地热资源及其特点164

8.1.2 地热的热利用165

8.1.3 地热发电166

8.2 海洋能168

8.2.1 潮汐能及其开发利用169

8.2.2 波浪能及其开发利用170

8.2.3 海流能及其开发利用172

8.2.4 海洋温差能及其开发利用173

8.2.5 海洋盐度差能及其开发利用176

8.3 可燃冰176

8.3.1 可燃冰资源及其特点176

8.3.2 国际上可燃冰的勘探和开发动态177

8.3.3 我国的相关活动和资源量估计178

8.3.4 可燃冰的开采技术现状178

思考题179

参考文献179

第9章 新能源发展政策181

9.1 新能源的发展障碍181

9.1.1 成本障碍181

9.1.2 技术障碍185

9.1.3 产业障碍185

9.1.4 融资障碍185

9.1.5 政策障碍186

9.1.6 体制障碍186

9.2 国外促进新能源发展的政策措施186

9.2.1 国外新能源技术发展的政策经验186

9.2.2 国外的主要政策工具188

9.3 我国《可再生能源法》及新能源政策195

9.3.1 《可再生能源法》的主要原则和内容196

9.3.2 与《可再生能源法》配套的政策措施202

思考题202

参考文献202