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1　绪论1

1.1 能源1

1.1.1　能源的含义1

1.1.2　能源的分类2

1.1.3　能源利用的历史演变4

1.1.4　能源的重要性与能源安全9

1.2 国内能源现状、问题和对策10

1.2.1　国内能源现状10

1.2.2　国内能源存在的问题13

1.2.3　国内能源发展对策15

1.3　新能源和可再生能源17

1.4　国外新能源和可再生能源的发展状况20

1.4.1　国外新能源和可再生能源开发利用现状20

1.4.2　国外新能源和可再生能源发展的趋势26

1.4.3　国外新能源和可再生能源开发的经验28

1.5 国内新能源和可再生能源的现状和前景29

1.5.1　国内开发新能源和可再生能源的重大意义29

1.5.2　国内新能源和可再生能源的资源及利用现状33

1.5.3　国内发展新能源和可再生能源的前景与对策35

1.6　江苏省新能源和可再生能源的发展40

1.6.1　江苏省能源现状40

1.6.2　江苏省新能源和可再生能源开发利用现状40

1.6.3　江苏省新能源和可再生能源开发利用展望43

参考文献45

2　太阳能49

2.1　概述49

2.1.1　太阳与太阳辐射49

2.1.2　太阳常数及大气对太阳辐射的衰减52

2.1.3　太阳辐射的测量53

2.1.4　国内的太阳能资源54

2.1.5　太阳能利用系统分类56

2.2　太阳能热发电技术57

2.2.1　太阳能热发电基本系统与构成57

2.2.2　聚光型太阳能热发电系统60

2.2.3　太阳池热能发电系统66

2.2.4　太阳能热气流发电系统68

2.2.5　太阳能热发电技术的发展前景69

2.3　太阳能光伏发电技术71

2.3.1　太阳能光伏发电概述71

2.3.2　太阳能光伏发电的基本原理77

2.3.3　太阳能光伏发电系统的构成83

2.3.4　独立光伏发电系统86

2.3.5　并网光伏发电系统89

2.4　太阳能制冷空调93

2.4.1　太阳能制冷技术94

2.4.2　太阳能溶液除湿冷却制冷技术97

2.4.3　太阳能热泵技术101

2.4.4　太阳能制冷空调建筑一体化103

2.5　太阳能在其他方面的应用105

2.5.1　太阳能干燥105

2.5.2　太阳能蒸馏与海水淡化107

2.5.3　太阳能供暖110

2.5.4　太阳灶113

2.5.5　太阳能热水器114

2.5.6　太阳能在其他领域的应用116

参考文献118

3　风能124

3.1　概述124

3.1.1　风能的特点124

3.1.2　风能的利用方式125

3.1.3　风电发展概况126

3.2　风与风能134

3.2.1　风的等级划分134

3.2.2　风速变化特性135

3.2.3　风能密度137

3.3　风能资源137

3.3.1　国内外风能资源137

3.3.2　国内风能资源138

3.4　风能的开发利用147

3.4.1　风力机147

3.4.2　发电机155

3.4.3　独立运行的风力发电系统163

3.4.4　并网运行的风力发电系统169

3.4.5　风电场的规划与设计179

3.4.6　风电场的运行与维护184

3.5　海上风电场187

3.5.1　海上风电概述187

3.5.2　海上风电机组的安装技术190

3.5.3　风电场安装方案190

3.5.4　风电场安装设备192

3.5.5　海上风电场的发展前景192

3.6　风力发电的商业化195

3.6.1　风能的价值195

3.6.2　风力发电系统的总成本196

3.6.3　各国政府的激励政策197

3.6.4　电力市场对并网风电场的影响199

3.6.5　影响国内风电商业化的因素200

3.7　风电的环境问题202

3.7.1　噪音污染202

3.7.2　伤害鸟类205

3.7.3　干扰通信207

3.7.4　影响视觉景观209

3.7.5　安全210

3.8　国内风能利用展望210

参考文献213

4　生物质能217

4.1　概述217

4.1.1　生物质217

4.1.2　生物质能218

4.1.3　生物质能的利用219

4.1.4　国内生物质资源222

4.2　固体燃料成型技术227

4.2.1　生物质燃料成型机理227

4.2.2　生物质燃料压缩成型工艺227

4.2.3　生物质燃料压缩成型的影响因素229

4.2.4　生物质压缩成型设备231

4.2.5　生物质成型燃料233

4.2.6　国内外生物质燃料成型技术研究与发展状况234

4.3　生物质燃烧技术236

4.3.1　生物质燃烧特点236

4.3.2　生物质燃烧原理238

4.3.3　生物质燃烧技术239

4.3.4　生物质燃烧直接热发电241

4.3.5　生物质燃烧污染物的产生机理和控制方法243

4.4　生物质气化技术244

4.4.1　生物质气化的基本原理244

4.4.2　典型生物质气化技术245

4.4.3　生物质（城市固体废弃物）气化熔融技术249

4.4.4　国内生物质气化技术现状254

4.4.5　国内外生物质气化技术比较255

4.5　生物质热解技术257

4.5.1　生物质热解及其特点257

4.5.2　生物质热解工艺258

4.5.3　热解产物的特性及利用262

4.6　生物质直接液化技术265

4.6.1　生物质直接液化及其特点265

4.6.2　生物质直接液化工艺268

4.6.3　生物质直接液化产物及应用270

4.7　生物质生物转化技术270

4.7.1　生物燃料乙醇270

4.7.2　沼气技术278

4.8　生物柴油287

4.8.1　生物柴油及其特点287

4.8.2　国内外生物柴油开发利用现状288

4.8.3　现行生物柴油标准292

4.8.4　生物柴油生产方法292

4.8.5　加速国内生物柴油的产业化294

参考文献295

5　核能303

5.1　概述303

5.1.1　核能的物理基础303

5.1.2　核能利用的发展简史304

5.1.3　核能发电的优点306

5.2　核电站307

5.2.1　核电站反应堆308

5.2.2　核电站动力回路309

5.2.3　核电站主要设备311

5.2.4　核电站厂房312

5.2.5　典型商用核电站313

5.3　核电发展现状314

5.3.1　国内外核电发展现状314

5.3.2　国内核电发展现状319

5.4　核电发展前景321

5.4.1　第二代核电机组的改进321

5.4.2　第三代核电机组的研究发展321

5.4.3　第四代核能利用系统研究进展323

5.4.4　核聚变前景327

5.5　核聚变327

5.5.1　核聚变的物理基础328

5.5.2　核聚变发生的条件329

5.5.3　可控核聚变330

5.6　核安全与核应急333

5.6.1　核安全333

5.6.2　核应急335

参考文献336

6　地热能338

6.1　概述338

6.1.1　地热能的来源339

6.1.2　地热资源的分类及特性339

6.1.3　地热能的分布340

6.1.4　国内地热资源开发利用现状342

6.1.5　地热能在可再生能源中的地位342

6.2　地源热泵系统343

6.2.1　概述343

6.2.2　地埋管地源热泵系统345

6.2.3　地下水地源热泵系统346

6.2.4　地表水地源热泵系统351

6.3　地热发电技术355

6.3.1　地热发电的方式355

6.3.2　地热发电的发展361

6.4　地热能其他利用365

6.4.1　地热在农副业方面的应用365

6.4.2　地热在工业上的应用366

6.4.3　地热水利用367

6.5　地热能的应用前景369

6.5.1　地热开发利用存在的问题369

6.5.2　地热利用的前景及需要考虑的问题372

参考文献373

7　海洋能375

7.1　概述375

7.1.1　海洋能的分类375

7.1.2　海洋能的特点377

7.2　国内外海洋能源开发378

7.2.1　国内外海洋能源开发进程378

7.2.2　国内外海洋能源开发的问题380

7.3　国内海洋能资源380

7.3.1　国内海洋能资源利用现状380

7.3.2　国内海洋能资源储量与分布381

7.3.3　国内海洋能开发进展382

7.3.4　存在的主要问题382

7.4　潮汐能384

7.4.1　潮汐的形成原理384

7.4.2　潮汐的分类方法385

7.4.3　潮汐发电技术原理和类型385

7.4.4　潮汐能利用的历史和现状388

7.4.5　国内潮汐能利用的前景与展望391

7.5　波浪能及其开发利用396

7.5.1　波浪能的形成原理396

7.5.2　波浪能的发展现状397

7.5.3　波浪能发电技术原理400

7.6　海流能及其开发利用403

7.6.1　海流能原理403

7.6.2　海流能发电技术及其特点404

7.6.3　国外海流发电的发展前景408

7.6.4　国内海流发电的发展前景409

7.7　海洋温差能及其开发利用410

7.7.1　海洋温差能发电技术原理410

7.7.2　海洋温差能发电的历史和现状413

7.7.3　国内开发海水温差能的意义415

7.8　海洋盐度差能及其开发利用417

7.8.1　海洋盐度差能417

7.8.2　海洋盐度差能发电技术原理419

7.8.3　盐差能开发挑战与展望422

7.9　海洋能利用的探讨423

7.9.1　国内海洋能开发具有深远意义423

7.9.2　国内外海洋能开发利用现状评价424

7.9.3　大规模开发利用海洋能源的对策建议427

参考文献429

8　水能432

8.1 概述432

8.1.1　水能资源及其利用432

8.1.2　国内外水能资源435

8.1.3　国内水能资源及其特点435

8.2　水力发电440

8.2.1　水力发电的基本原理440

8.2.2　水电站的基本类型441

8.2.3　水电站的机电设备449

8.2.4　水电站的水工建筑物455

8.2.5　水电站的主要参数457

8.2.6　水电站在电力系统中的运行方式458

8.3　小水电464

8.3.1　小水电定义及特点464

8.3.2　国内小水电资源465

8.3.3　国内小水电资源开发及现状466

8.3.4　国内小水电资源开发的制约和存在的问题468

8.3.5　国内发展小水电的社会、经济与环境效益及未来的任务471

参考文献474

9　其他新能源476

9.1　氢能476

9.1.1　概述476

9.1.2　氢的制取技术484

9.1.3　氢的储运499

9.1.4　氢能的应用505

9.1.5　氢的安全性516

9.2　燃料电池518

9.2.1　概述518

9.2.2　燃料电池的原理、特点及种类518

9.2.3　燃料电池的应用和发展前景521

9.2.4　各类燃料电池简介523

9.3　天然气水合物534

9.3.1　概述534

9.3.2　天然气水合物的特点和研究意义535

9.3.3　天然气水合物的研究和利用现状536

参考文献540