新能源概論（簡體書）
- 系列名：普通高等教育十二五規劃教材
- ISBN13：9787122175533
- 出版社：化學工業出版社
- 作者：楊天華
- 裝訂／頁數：平裝／254頁
- 規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
- 版次：1
- 出版日：2019/02/01
商品簡介
本書是普通高等教育“十二五”規劃教材。
全書共分為9章，對各種新能源技術的理論、技術、產業現狀及發展趨勢進行了完整的介紹和分析，主要包括緒論、太陽能、生物質能、風能、水能、海洋能、地熱能、核能、氫能等。本書可作為高等院校能源、環境等專業師生的教材，也可供相關領域的技術人員、管理人員閱讀參考。
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序
本書面向廣泛的讀者對各種新能源技術進行了完整的介紹和分析。全書共分為9章，第1章緒論從能源的發展現狀和存在的問題著手，進而引入新能源的重要意義、分類、發展現狀以及宏觀趨勢。第2章著重介紹太陽能理論、技術及相關產業發展現狀及趨勢，特別介紹了新興的光熱發電技術及趨勢。第3章對生物質能的轉換、利用技術及趨勢進行分析論述。第4章對風能利用技術及趨勢進行闡述，特別介紹與風能匹配的儲能技術。第5章重點分析水能利用原理、水能發電技術及趨勢。第6章結合潮汐能、波浪能、溫差能和鹽差能四種新興發電技術介紹海洋能利用技術及趨勢。第7章講解了地熱能分布、利用技術、現狀及趨勢。第8章主要闡述核能利用的基礎理論、原料、利用技術、安全性及發展趨勢。第9章主要對氫能的制備、存儲、運輸、利用和安全性等環節進行系統論述，并特別介紹氫在燃料電池、內燃機和噴氣發動機中的應用。本書取材上力求資料新穎、涉獵面廣、內容細致、敘述簡潔，為讀者提供新能源領域更多的知識信息。
本書的編者都是長期從事新能源教學與科研的高校教師，根據自身科研經歷總結經驗和收集大量資料，共同編寫完成本書。參加本書各章節編寫的人員包括：楊天華（第1章，第3章，第5章）；李延吉（第2章，第7章）；開興平（第3章）；徐杰（第4章）；孫洋（第5章，第6章）；劉輝（第8章）；賀業光（第9章）。楊天華教授負責全書的統稿工作。
由于本書涉及的內容廣泛，編寫時參考了國內外相關領域最新資料和成果，在此謹向有關文獻作者表示謝意。
由于編者時間和水平有限，疏漏之處在所難免，歡迎廣大讀者批評指正。
編者
2013年8月
目次
1?1能源含義、分類及發展現狀
1?1?1能源的含義
1?1?2能源的分類
1?1?3能源危機
1?1?4世界及中國能源發展現狀
1?2新能源的分類及其發展
1?2?1新能源的特征
1?2?2太陽能
1?2?3風能
1?2?4生物質能
1?2?5水能
1?2?6地熱能
1?2?7海洋能
1?2?8氫能
第1章緒論
1?1能源含義、分類及發展現狀
1?1?1能源的含義
1?1?2能源的分類
1?1?3能源危機
1?1?4世界及中國能源發展現狀
1?2新能源的分類及其發展
1?2?1新能源的特征
1?2?2太陽能
1?2?3風能
1?2?4生物質能
1?2?5水能
1?2?6地熱能
1?2?7海洋能
1?2?8氫能
1?2?9核能
1?3新能源利用發展現狀和趨勢
思考題
參考文獻
第2章太陽能
2?1概述
2?1?1太陽能簡介
2?1?2太陽能的特點
2?1?3太陽能利用形式
2?2太陽能傳熱理論
2?2?1經典黑體輻射基本定律
2?2?2太陽能傳輸到達地面接收器的照射輻射強度理論
2?2?3輻射接收器的輻射性質
2?2?4太陽能利用中的其他基礎理論知識
2?3太陽能供暖技術
2?3?1太陽能供暖利用研究
2?3?2太陽能供暖的分類
2?3?3太陽能供暖的原理
2?3?4太陽能集熱系統關鍵設計基礎
2?3?5太陽能集熱器與供暖方式的搭配分析
2?4太陽能光伏發電技術
2?4?1太陽能光伏發電利用研究
2?4?2太陽能光伏發電系統分類
2?4?3太陽能電池光伏發電原理
2?4?4太陽能光伏發電系統設計原則
2?4?5太陽能光伏發電系統設計程序
2?5太陽能熱發電技術
2?5?1太陽能熱發電利用研究
2?5?2太陽能熱發電系統分類
2?5?3太陽能熱發電系統原理
2?5?4太陽能熱發電系統技術
2?5?5三種太陽能熱發電系統技術比較
2?5?6提高太陽能熱發電系統效率的主要措施
2?5?7規模化太陽能熱發電的發展障礙與方向
2?6太陽能利用發展現狀和趨勢
2?6?1太陽能產業發展背景
2?6?2太陽能利用技術的發展戰略與趨勢
2?6?3太陽能發電利用“十二五”發展目標
思考題
參考文獻
第3章生物質能
3?1概述
3?1?1生物質及生物質能
3?1?2生物質能分類
3?1?3生物質能的特點
3?2生物質能開發和能量轉化技術
3?2?1物理轉換
3?2?2化學轉換
3?2?3生物轉換
3?3生物質能熱化學轉化技術
3?3?1生物質直接燃燒
3?3?2生物質熱解
3?3?3生物質氣化技術
3?4生物質能生物轉化技術
3?4?1沼氣技術
3?4?2生物燃料乙醇技術
3?4?3生物乙醇的制備方法
3?5生物質能發電技術
3?5?1直接燃燒發電技術
3?5?2生物質氣化發電技術
3?5?3沼氣發電技術
3?6城市生活垃圾能源利用技術
3?6?1城市生活垃圾分類收集
3?6?2城市生活垃圾分選回收系統
3?6?3垃圾衍生固體燃料
3?6?4城市生活垃圾能源利用技術
3?7生物質能利用發展現狀和趨勢
3?7?1生物質能利用的發展現狀
3?7?2生物質能利用的發展趨勢
思考題
參考文獻
第4章風能
4?1概述
4?1?1風能的特點
4?1?2風能的基本特征
4?1?3風能資源概況
4?2風能利用原理
4?2?1風力機簡介
4?2?2風力機工作原理
4?3風力發電技術
4?3?1風力發電技術簡介
4?3?2海上風力發電
4?3?3高空風力發電
4?3?4低風速風力發電技術
4?3?5渦輪風力發電技術
4?4風能存儲技術
4?4?1電池儲能
4?4?2水力蓄能
4?4?3飛輪蓄能
4?4?4壓縮空氣蓄能
4?4?5熱能存儲
4?4?6氫能存儲
4?5風能利用發展現狀和趨勢
4?5?1風能利用現狀
4?5?2主要國家的支持政策和措施
4?5?3風力發電的發展趨勢
思考題
參考文獻
第5章水能
5?1概述
5?1?1我國水能資源概況
5?1?2水能的地位與作用
5?1?3中國水能資源的特點
5?2水能開發利用原理
5?2?1水能利用的原理
5?2?2水資源綜合利用的原則
5?3徑流調節與水能計算
5?3?1徑流調節
5?3?2水能計算
5?4水力發電技術
5?4?1水力發電基本知識
5?4?2水能開發方式與水電站基本類型
5?4?3水電站的水工建筑物
5?4?4水電站的機電設備
5?5水能利用發展現狀和趨勢
5?5?1我國水電建設成就
5?5?2我國水電建設技術成就
5?5?3我國水能資源的應用發展前景
思考題
參考文獻
第6章海洋能
6?1概述
6?1?1海洋資源及海洋能
6?1?2海洋能分類
6?1?3海洋能資源的特點
6?1?4海洋能開發利用及其意義
6?2海洋能的開發技術
6?2?1潮汐能發電技術
6?2?2波浪能發電技術
6?2?3溫差能發電技術
6?2?4鹽差能發電技術
6?3海洋能利用發展現狀和趨勢
6?3?1國外發展現狀和趨勢
6?3?2我國發展現狀和趨勢
思考題
參考文獻
第7章地熱能
7?1概述
7?1?1地球內部的結構
7?1?2地球內部的能源
7?2地熱能的分類及分布
7?2?1地熱能的分類
7?2?2地熱能的分布
7?3地熱能的開發及應用
7?3?1地熱發電
7?3?2地熱直接利用
7?4地熱能利用發展現狀和趨勢
7?4?1地熱能利用發展現狀
7?4?2地熱能利用發展趨勢
思考題
參考文獻
第8章核能
8?1概述
8?1?1核能的應用歷史
8?1?2核能發電
8?1?3核能發電的原理
8?1?4核能應用的優劣
8?1?5海洋的核資源
8?1?6月球的核應用
8?2原子核物理基礎
8?2?1原子核物理發展介紹
8?2?2原子核物理基礎理論
2?2?3核衰變
8?3核反應堆及核燃料
8?3?1核反應堆
8?3?2核燃料
8?4核能利用技術
8?4?1核能發電
8?4?2核武器及核動力
8?4?3核技術的廣泛應用
8?4?4核能的發展前景
8?5核廢物處理與核安全
8?5?1核廢物處理
8?5?2核安全
8?6核能利用發展現狀和趨勢
8?6?1能源危機與發展核能的必然性
8?6?2核能的發展歷程與開發利用現狀
8?6?3核能的利用對環境造成的影響
8?6?4核能發展的前景
思考題
參考文獻
第9章氫能
9?1概述
9?1?1氫的分布
9?1?2氫氣的性質
9?1?3氫能的特點
9?2氫的制備方法和儲運
9?2?1氫的制備
9?2?2氫氣的純化
9?2?3氫的儲存和運輸
9?3氫能應用技術
9?3?1燃料電池技術
9?3?2氫在內燃機中的應用
9?4氫能安全
9?4?1氫的安全性
9?4?2氫的安全排放技術
9?5氫能利用發展現狀和趨勢
9?5?1氫能燃料電池利用現狀
9?5?2氫能利用的發展趨勢
思考題
參考文獻
書摘/試閱
輪轂是風輪的樞紐，也是葉片根部與主軸的連接件，風力機葉片都要裝在輪轂上，所有從葉片傳來的力，都通過輪轂傳遞到傳動系統，再傳到風力機驅動的對象。同時輪轂也是控制葉片槳距（使葉片做俯仰轉動）的所在，因此在設計中應保證足夠的強度，并力求結構簡單化，在可能條件下（如采用葉片失速控制），葉片采用定槳距結構，也就是將葉片固定在輪轂上（無俯仰轉動），這樣不但能簡化結構設計，提高壽命，而且能有效地降低成本。
4.2.1.2發電機
目前風能利用中有三種風力發電機，即直流發電機、同步交流發電機和異步交流發電機。小功率風力發電機多采用同步或異步交流發電機，發出的交流電經過整流裝置轉換成直流電。
4.2.1.3調向器
調向器的作用是盡量使風力發電機的風輪隨時都迎著風向，最大限度地獲得風能，一般采用尾翼控制風輪的迎風朝向。常用的調向器主要有以下3種。
（1）尾舵 主要用于小型風力發電機，它的優點是能夠自主地對準風向，不需要特殊控制。由于尾舵調向裝置結構笨重，因此很少應用于中型以上的風力機。
（2）側風輪 在機艙的側面安裝一個小風輪，其旋轉軸與風輪主軸垂直，如果主風輪沒有對準風向，則側風輪會被風吹動，從而產生偏向力，并通過蝸輪蝸桿機構使主風輪轉到對準風向為止。
（3）風向跟蹤系統為了達到更好的對風效果，對于大型風力發電機組，一般采用電動機驅動的風向跟蹤系統。整個偏航系統由電動機、減速機構、偏航調節系統和扭纜保護裝置等部分組成，偏航調節系統包括風向標和偏航系統調節軟件。風向標的主要作用是對應每一個風向都有一個相應的脈沖輸出信號，并通過偏航系統軟件確定其偏航方向和偏航角度，然后將偏航信號放大傳送給電動機，通過減速機構轉動風力機平臺，直到對準風向為止。如果機艙在同一方向偏航超過3圈以上時，則扭纜保護裝置開始動作，執行解纜，直到機艙回到中心位置時解纜停止。
4.2.1.4限速安全裝置
安裝限速安全裝置是為了保證風力發電機安全運行。風輪轉速過高或發電機超負荷都會危及風力發電機安全運行。限速安全裝置能保證風輪的轉速在一定的風速范圍內運行。除了限速裝置外，風力發電機還設有專門的制動裝置，在風速過高時可以使風輪停轉，保證特大風速下風力發電機的安全。
限速裝置有各種各樣的類型，但從原理上來看大致有以下三類：使風輪偏離風向超速保護、利用氣動阻力制動和改變葉片的槳距角調速。
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