了得網工業技術_新能源技術與應用概論(馮飛)(第二版)

編輯推薦

《新能源技術與應用概論》一版多次重印，得到了學校和老師的認可，在第二版中，作者仍然強調以技術應用為主，通俗易懂地介紹近幾年新能源技術的發展與應用，增添了新的數據和研究進展，注重實用性和先進性，力求做到理論與實踐相結合。

內容簡介

全書共分為7章。章簡明扼要地介紹了能源和新能源的基本概念、分類、新能源技術應用的現狀和發展；第二章對太陽能的資源狀況、太陽能光熱轉換、光電轉換及其他形式轉換的基本原理、應用狀況進行了較為詳細的介紹；第三章介紹了風力資源的概況、風能的主要利用方式、風力發電技術與組成、風電場的基本概念，以及風力發電的發展趨勢；第四章介紹了生物質能的基本概念、分類以及其利用技術；第五章主要介紹了氫能的性質與分布、制備與儲運以及具體應用；第六章則對地熱能的資源狀況、常見形式、供熱、干燥以及發電等利用技術進行了介紹；第七章介紹了其他新能源的基本概念與應用情況，包括核能、海洋能和天然氣水合物。

本書可作為高等院校、高職高專院校熱能動力設備及應用、能源工程、新能源技術、環境工程、建築環境與設備等專業及相關專業的教材，適合從事能源生產與管理、環境保護和能源化工等領域的工程技術人員、研究人員參考和使用。

作者簡介

馮飛，南京化工職業技術學院，講師，2005年5月至今在南京化工職業技術學院機械技術繫任教，主要從事能源技術專業教學與科技開發及推廣工作。東南大學碩士學位，博士在讀，博士研究方向為生物質能的應用。主持院級新能源技術開發項目1項，參與“江蘇省高等教育教學改革研究課題”、“江蘇高校高新技術產業發展項目”、“江蘇省六大人纔高峰項目”、“南京市科技發展計劃項目”等教科研項目8項；發表教科研論文近10篇，EI收錄2篇，副主編教材1部、參編2部。

**章緒論1
**節能源的基本概念1
一、能源及其分類1
二、能源在國民經濟中的重要戰略地位2
第二節我國能源現狀2
第三節新能源及發展趨勢4
一、新能源簡介4
二、國際新能源發展現狀與趨勢5
三、我國新能源的發展現狀與趨勢8
思考題12
第二章太陽能及其應用13
**節太陽能概述13
一、太陽能的基本概念13
二、我國太陽能資源的分布15**章緒論1

**節能源的基本概念1

一、能源及其分類1

二、能源在國民經濟中的重要戰略地位2

第二節我國能源現狀2

第三節新能源及發展趨勢4

一、新能源簡介4

二、國際新能源發展現狀與趨勢5

三、我國新能源的發展現狀與趨勢8

思考題12

第二章太陽能及其應用13

**節太陽能概述13

一、太陽能的基本概念13

二、我國太陽能資源的分布15

三、太陽能的利用方式16

四、太陽能的開發歷史17

五、國外太陽能的開發狀況18

六、我國太陽能的開發現狀19

第二節太陽能的光熱轉換利用20

一、太陽能熱水器20

二、太陽灶23

三、太陽能制冷26

四、太陽能熱發電29

五、太陽能干燥器43

六、太陽能在建築節能上的應用47

七、太陽能蒸餾——海水淡化50

八、其他應用52

第三節太陽能的光電轉換利用54

一、光伏效應54

二、太陽能電池54

三、光伏發電技術66

四、太陽能光伏發電技術的發展概況73

第四節其他形式的太陽能轉換利用76

一、太陽能-氫能轉換利用76

二、太陽能-生物質能轉換利用77

三、太陽能-機械能轉換利用78

思考題78

第三章風能及其利用技術80

**節風能概述80

一、風的簡介80

二、風能的特點80

三、風能的描述81

四、風能資源82

第二節風能利用技術83

第三節風力發電技術85

一、風力發電繫統85

二、風力機87

三、風力發電機的組成91

四、風力發電場95

第四節風力發電技術的發展現狀與趨勢98

一、全球風電的發展現狀98

二、風電的發展方向102

思考題103

第四章生物質能及其應用104

**節生物質能概述104

一、生物質能的基本概念104

二、我國的生物質資源以及開發生物質能的意義107

三、生物質能利用技術108

第二節生物質的物理轉換利用112

一、生物質壓縮成型技術113

二、生物質型煤120

第三節生物質的生物化學轉換利用123

一、沼氣技術123

二、燃料乙醇133

第四節生物質的熱化學轉化利用142

一、生物質直接燃燒技術及應用142

二、生物質氣化技術及應用152

三、生物質熱解技術及應用166

四、生物質直接液化技術簡介174

第五節先進生物燃料176

一、先進生物燃料的概念176

二、先進生物燃料的特點176

三、先進生物燃料的制取途徑177

四、先進生物燃料的發展情況179

第六節城市生活垃圾處理技術183

一、城市生活垃圾的基本特性183

二、城市生活垃圾能量利用技術184

思考題194

第五章氫能及其應用195

**節氫能概述195

一、氫的分布195

二、氫的性質196

第二節氫的制備與儲運197

一、氫的制取197

二、氫的純化212

三、氫的儲存214

四、氫的輸運217

第三節氫的應用218

一、直接燃燒219

二、燃料電池222

思考題233

第六章地熱能及其應用234

**節地熱能概述234

一、地熱能基本概念234

二、地熱能的分類237

三、我國的地熱資源237

第二節地熱資源的直接利用239

一、地源熱泵240

二、地熱干燥244

三、地熱資源的其他利用246

第三節地熱發電技術及應用250

一、地熱蒸汽發電250

二、地熱水發電252

三、地壓地熱發電256

四、干熱岩地熱發電257

思考題260

第七章其他新能源及其應用261

**節核能及其應用261

一、核能概述261

二、核能發電265

三、核聚變267

四、國際核電發展動向272

第二節海洋能及其利用275

一、潮汐能276

二、波浪能279

三、海流能286

四、溫差能290

五、鹽差能295

六、各類海洋能的特點297

七、海洋能利用的前景297

第三節天然氣水合物298

一、天然氣水化合物物理化學性質298

二、天然氣水合物形成原理298

三、天然氣水合物的分布299

四、天然氣水合物的環境效應300

五、天然氣水合物開采方式300

六、全球天然氣水合物開發303

七、中國天然氣水合物研究304

思考題305

參考文獻306

前言

前言
本書自版面世以來，得到了廣大院校的認可，重印多次，但新能源技術的快速發展，新技術與新工藝的不斷湧現，促使我們對版做出修訂。
本書延續了上一版的主旨與風格，在內容和結構上均做了一定的修改，編著者仍然強調以技術應用為主，通俗易懂地介紹近幾年新能源技術的發展與應用，增添了新的數據和研究進展，注重實用性和先進性，力求做到理論與實踐相結合。
本書在內容和結構上均做了一定的修改、更新和完善，主要內容如下：
1.在緒論中增加了世界能源發展現狀、我國新的能源政策等內容。
2.在太陽能及應用一章中，刪除了太陽能光電轉換利用技術中較為復雜、專業性較強的內容，更新了太陽能利用的新進展。
3.由於風能的飛速發展，將風能及其利用放在了單獨的一章中重點介紹，並增加了關於風電場等新的內容。
4.在生物質能及應用一章中，增加了關於“先進生物燃料”的介紹，同時更新了生物質能利用技術的研究進展。前言

本書自版面世以來，得到了廣大院校的認可，重印多次，但新能源技術的快速發展，新技術與新工藝的不斷湧現，促使我們對版做出修訂。

本書延續了上一版的主旨與風格，在內容和結構上均做了一定的修改，編著者仍然強調以技術應用為主，通俗易懂地介紹近幾年新能源技術的發展與應用，增添了新的數據和研究進展，注重實用性和先進性，力求做到理論與實踐相結合。

本書在內容和結構上均做了一定的修改、更新和完善，主要內容如下：

1.在緒論中增加了世界能源發展現狀、我國新的能源政策等內容。

2.在太陽能及應用一章中，刪除了太陽能光電轉換利用技術中較為復雜、專業性較強的內容，更新了太陽能利用的新進展。

3.由於風能的飛速發展，將風能及其利用放在了單獨的一章中重點介紹，並增加了關於風電場等新的內容。

4.在生物質能及應用一章中，增加了關於“先進生物燃料”的介紹，同時更新了生物質能利用技術的研究進展。

5.在氫能及應用一章中，增加了新的技術研究進展和應用實例。

6.由於核能在我國的快速增長，在核能利用部分增加了關於核反應堆和核聚變的介紹。

7.更新了關於海洋能、天然氣水合物的新研究與應用進展。

8.本書的內容已制作成用於多媒體教學的PPT課件，並將免費提供給采用本書作為教材的院校使用。如有需要，請發電子郵件至cipedu@163.com獲取，或登錄www.cipedu.com.cn免費下載。

本書由馮飛、張蕾等共同編著完成。馮飛編著了章、第三章、第四章和第七章，張蕾編著了第五章和第六章，塗中強編著了第二章。全書由馮飛統稿。在編著過程中，得到了廣大讀者和其他高校同行的幫助與支持，特別感謝黃淮學院衡耀付老師的指導與建議。同時還得到了張德華、祁建安、公冶令沛、龍海軍、項玲、曹慧、金良、張鵬高等的大力幫助，在此一並表示感謝。

東南大學瀋來宏教授在百忙中認真審閱了本書，在此表示衷心感謝。

由於編者水平有限，不足之處在所難免，懇請廣大讀者不吝指教。

編著者

2016年4月

版前言

能源是人類社會存在和發展的物質基礎，為國民經濟的發展提供動力支持。自19世紀工業革命以來，以煤炭、石油和天然氣等化石燃料為代表的一次能源極大地推動和促進了世界各國的經濟發展。然而，化石燃料的大量使用也帶來了一繫列嚴重問題，比如化石能源資源的不斷枯竭，化石燃料的燃燒導致環境急劇惡化，為占有能源資源而引發衝突和戰爭等社會、政治問題等。尤其是20世紀70年代爆發的能源危機更促使人類探尋一種新的、清潔、安全、可靠的可持續能源繫統，新能源的探索、開發與應用逐步展開，並逐漸成為世界各國的研究熱點。進入21世紀，隨著不斷加大對新能源研究與利用的人力和物力的投入力度，新能源利用技術和裝置的研發不斷深入，新能源的發展一日千裡，很多新能源的利用已進入到商業化應用階段，並逐步在能源建設中發揮重要作用。

就我國而言，新能源的開發利用具有更重要的意義。我國的能源結構很不合理，其中煤炭所占比例過大，石油對外依存度高，人均能源占有率低，同時能源的利用效率低，環境污染嚴重。因此，我國面臨著有限的化石燃料資源和更高的環境保護要求的嚴峻挑戰。為了解決這些問題，必須依靠科技進步，優化能源結構，開發利用新能源，這是解決我國能源問題的重要途徑，也是我國長期能源的發展戰略，是我國建立可持續能源繫統主要的措施之一。為此，我國政府高度重視新能源的開發與利用工作，新能源的開發應用在我國得到了飛速發展，很多技術已位於世界前列。

隨著我國能源、化工、電力等行業的持續快速增長，對從事新能源工作的技術人員的需求也日益增加，大專院校相關專業的師生也迫切需要了解和掌握新能源的資源特性和應用技術。為滿足能源、化工、電力等專業的師生對新能源技術的求知願望，幫助能源、化工、電力等行業的工程技術人員認識和了解新能源技術及應用，編寫了本書。

本書以應用為主，主要選擇成熟可靠並通過實踐檢驗的技術，同時也介紹一些指導性的科學理論和新技術。本書內容豐富，敘述力求具體、直觀，圖文並茂，有啟示、借鋻和指導意義。在文筆上，力求通俗易懂，簡明扼要，充分體現針對性、實用性和先進性。

本書由馮飛、張蕾等編著。各章節的分工為：馮飛編著章和第三章；張蕾編著第四章和第五章；趙振宙編著第六章；李永傑編著第二章的節和第二節；塗中強編寫第二章的第三節和第四節。

瀋來宏教授在百忙中抽出時間，主審了本書，並為全書的修改提出了不少寶貴意見；魏龍、祁建安、龍海軍、公冶令沛參加了審稿。本書在編寫過程中，得到了曹慧、張國東、蔣李斌、張鵬高、戴路玲、馮秀等的大力幫助，在此一並表示感謝。

新能源技術的發展日新月異，科技成果不斷湧現，限於編者的水平，書中遺漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。

編著者

2010年10月

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