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1 绪论1

1.1 能源的基本概念1

1.2 新能源与可再生能源3

1.3 新能源与可再生能源的技术现状和发展趋势4

思考题5

2 太阳能6

2.1 概述6

2.1.1 太阳能的特点6

2.1.2 中国的太阳能资源分布7

2.2 太阳能热利用8

2.2.1 太阳能采集8

2.2.2 太阳能热水器10

2.2.3 太阳灶11

2.2.4 太阳能干燥器13

2.2.5 太阳能温室14

2.2.6 太阳房14

2.2.7 太阳能制冷15

2.2.8 太阳池16

2.2.9 太阳能热力发电18

2.2.10 太阳能热力机22

2.2.11太阳能蒸馏—海水淡化23

2.3 太阳能光电转换24

2.3.1 太阳能光伏发电24

2.3.2 光伏水泵系统28

2.3.3 太阳能光伏技术发展现状28

2.4 其他形式的太阳能转换29

2.4.1 太阳能-氢能转换29

2.4.2 太阳能-生物质能转换30

2.4.3 太阳能-机械能转换30

2.5 影响太阳能利用的因素30

2.5.1 推广应用太阳能的制约因素30

2.5.2 制约因素对太阳能利用的影响30

思考题31

3 风能33

3.1 概述33

3.2 风况34

3.2.1 风的起源34

3.2.2 风的变化35

3.2.3 风力等级39

3.2.4 风况曲线40

3.2.5 风能特点和风能密度40

3.3 风能资源42

3.3.1 风的全球资源及分布42

3.3.2 中国的风能资源43

3.4 风能利用45

3.4.1 风能利用概述45

3.4.2 风力发电47

3.4.3 风力发电系统的总成本56

3.5 风能的价值57

3.5.1 节省燃料57

3.5.2 容量的节省57

3.5.3 减少污染物排放57

3.5.4 节省的燃料、容量、运转、维修和排放费用58

3.6 世界风电市场58

3.7 环境方面的问题59

3.7.1 污染排放59

3.7.2 噪音60

3.7.3 伤害鸟类61

3.7.4 干扰通信61

3.7.5 安全问题61

3.7.6 影响视觉景观61

3.8 中国风力发电发展预测62

思考题62

4 地热能63

4.1 概述63

4.2 地球的内部构造63

4.3 地热能的来源64

4.4 地热资源65

4.4.1 地热资源的分类及特性66

4.4.2 地热资源研究状况68

4.4.3 地热资源评估方法68

4.4.4 地热开采技术70

4.4.5 地热资源的生成与分布71

4.4.6 我国地热资源71

4.5 地热能的利用73

4.5.1 地热流体的物理化学性质73

4.5.2 地热能的利用概况75

4.5.3 地热能发电78

4.5.4 我国地热电站介绍80

4.6 地热能利用的制约因素83

4.6.1 环境影响83

4.6.2 地热能的成本结构83

4.6.3 常见制约因素84

4.7 我国地热能发展现状和发展趋势85

4.7.1 地热能利用现状85

4.7.2 地热能发展预测86

思考题87

5 海洋能88

5.1 海洋88

5.2 海洋能88

5.2.1 海洋能的分类89

5.2.2 海洋能的特点90

5.2.3 海洋能的开发90

5.3 海洋能利用技术90

5.3.1 波浪发电90

5.3.2 潮汐发电97

5.3.3 海洋温差发电102

5.3.4 海（潮）流发电104

5.3.5 海洋盐差能发电105

5.4 海洋能发电的趋势106

5.4.1 潮汐能发电106

5.4.2 波浪能发电107

5.4.3 海洋温差发电107

5.4.4 海（潮）流发电108

5.4.5 海洋盐差发电108

5.5 我国潮汐电站实例——大官坂潮汐电站108

思考题113

6 生物质能114

6.1 概述114

6.2 我国的生物质资源117

6.2.1 农作物秸秆117

6.2.2 畜禽粪便117

6.2.3 林业及其加工废弃物117

6.2.4 城市生活垃圾118

6.2.5 生活污水与工业有机污水119

6.3 生物质能利用技术119

6.3.1 直接燃烧技术120

6.3.2 生物质燃烧发电技术129

6.3.3 生物质热解与液化技术129

6.3.4 生物质气化技术133

6.3.5 沼气技术147

6.3.6 城市生活垃圾处理技术153

思考题167

7 氢能技术169

7.1 氢气的性质169

7.2 氢气作为能源的特点173

7.3 氢气的制备与储运173

7.3.1 氢气的制备173

7.3.2 氢气的纯化179

7.3.3 氢气的运输和存储179

7.4 氢气的利用技术180

7.4.1 氢气的用途180

7.4.2 燃料电池的原理180

7.4.3 燃料电池的特点和种类182

7.4.4 燃料电池的应用185

7.4.5 燃料电池的发展趋势197

7.5 氢气利用的发展前景199

思考题199

8 天然气水合物200

8.1 概述200

8.2 天然气水合物的物理化学性质200

8.3 天然气水合物的资源分布202

8.4 天然气水合物的环境效应203

8.5 天然气水合物的勘探技术204

8.5.1 天然气水合物地球物理勘探技术204

8.5.2 地球化学方法205

8.5.3 地质勘探方法206

8.5.4 其他方法206

8.6 天然气水合物的开发技术206

8.7 天然气水合物研究现状与利用趋势208

思考题209

9 洁净煤技术210

9.1 概述210

9.2 燃煤产生的大气污染状况210

9.2.1 概况210

9.2.2 大气污染类型211

9.2.3 大气污染的影响212

9.3 煤的洁净加工技术216

9.3.1 煤炭洗选加工216

9.3.2 型煤技术217

9.3.3 水煤浆技术218

9.4 煤的高效洁净转化技术219

9.4.1 煤炭气化219

9.4.2 煤的液化221

9.5 煤的高效洁净燃烧技术与发电技术224

9.5.1 煤燃烧控制硫氧化物排放的技术224

9.5.2 煤燃烧控制氮氧化物排放的技术232

9.5.3 煤燃烧降低CO2排放的技术238

9.5.4 先进洁净煤发电技术245

9.6 煤燃烧后除尘及粉煤灰利用技术248

9.6.1 煤燃烧后除尘248

9.6.2 粉煤灰利用技术251

思考题252

10 核能253

10.1 概述253

10.1.1 核能的发展过程253

10.1.2 常见的核能反应254

10.1.3 核能发电的历史与现状256

10.2 核燃料260

10.2.1 核燃料的种类260

10.2.2 核燃料的制取与燃料元件260

10.3 核反应堆261

10.3.1 核反应堆及其用途261

10.3.2 核反应堆的分类262

10.3.3 核反应堆的组成262

10.3.4 核电站的核反应堆265

10.4 核电站268

10.4.1 核电站的组成268

10.4.2 轻水堆核电站269

10.4.3 重水堆核电站276

10.4.4 石墨气冷堆核电站277

10.4.5 第四代核电站279

10.5 核电站的安全问题286

10.5.1 核电站的重大事故286

10.5.2 核废料的处理与处置287

10.5.3 核电站的放射性288

10.5.4 核电站的安全措施290

10.6 核电站的发展趋势291

思考题292

11 新能源与可持续发展293

11.1 可持续发展对能源的需求293

11.2 能源与经济发展294

11.3 能源与环境296

11.4 能源安全298

11.5 实现可持续发展的能源系统和能源政策301

思考题307

参考文献308