新能源與發(fā)電技術(shù)

第1章 新能源和可再生能源概述 (1)

1.1 能源的定義與分類 (1)

1.2 新能源和可再生能源的含義、特點(diǎn)與種類 (2)

1.2.1 新能源和可再生能源的含義和特點(diǎn) (2)

1.2.2 新能源和可再生能源的種類 (3)

1.3 新能源與可再生能源的發(fā)展概況 (5)

1.3.1 世界能源結(jié)構(gòu)變遷 (5)

1.3.2 世界新能源和可再生能源時代 (6)

1.3.3 中國新能源和可再生能源的發(fā)展歷程 (7)

1.4 中國資源的消費(fèi)量 (9)

第2章 太陽能及其發(fā)電技術(shù) (13)

2.1 太陽和太陽能 (13)

2.1.1 太陽的結(jié)構(gòu)和組成 (13)

2.1.2 太陽的能量 (15)

2.1.3 地球上的太陽能 (16)

2.1.4 我國豐富的太陽能資源 (20)

2.2 太陽能光伏發(fā)電 (24)

2.2.1 太陽能光伏發(fā)電的原理與組成 (24)

2.2.2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類 (28)

2.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計及實例 (30)

2.3.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計 (30)

2.3.2 太陽能電池板入射能量的計算 (33)

2.3.3 光伏電站系統(tǒng)工程設(shè)計案例 (34)

2.4 太陽能電池及太陽能電池方陣 (45)

2.4.1 太陽能電池及其分類 (45)

2.4.2 太陽能電池的工作原理、特性及制造方法 (47)

2.4.3 太陽能電池方陣 (53)

2.5 充、放電控制器 (55)

2.5.1 充電控制 (55)

2.5.2 放電保護(hù) (59)

2.5.3 具有特殊功能的電壓調(diào)節(jié)器 (61)

2.6 直流交流逆變器 (66)

2.6.1 逆變器基本工作原理及電路系統(tǒng)構(gòu)成 (67)

2.6.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)用逆變器的分類及特點(diǎn) (68)

2.6.3 逆變器的主要技術(shù)性能及評價和選用 (71)

2.6.4 光伏電站逆變器的操作使用與維護(hù)檢修 (73)

2.7 交流配電系統(tǒng) (74)

2.7.1 光伏電站交流配電系統(tǒng)的構(gòu)成和分類 (74)

2.7.2 光伏電站交流配電系統(tǒng)的主要功能和原理 (74)

2.7.3 對交流配電系統(tǒng)的主要要求 (75)

2.7.4 高壓配電系統(tǒng) (77)

第3章 風(fēng)能及其發(fā)電技術(shù) (78)

3.1 風(fēng)及風(fēng)能 (78)

3.1.1 風(fēng)的形式 (78)

3.1.2 風(fēng)能資源的計算及其分布 (87)

3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄能裝置 (96)

3.2.1 獨(dú)立運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī) (96)

3.2.2 并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī) (104)

3.2.3 蓄能裝置 (116)

3.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成及運(yùn)行 (118)

3.3.1 獨(dú)立運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) (118)

3.3.2 并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) (121)

3.3.3 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電 (132)

3.4 并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)備 (134)

3.4.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備 (134)

3.4.2 風(fēng)電場升壓變壓器、配電線路及變電所設(shè)備 (144)

3.5 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 (145)

3.5.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀 (145)

3.5.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向 (146)

3.5.3 我國風(fēng)電技術(shù)的研發(fā)與進(jìn)展 (147)

3.5.4 江蘇省2010—2015年風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)與進(jìn)展 (149)

3.5.5 結(jié)論 (149)

第4章 海洋能及其發(fā)電技術(shù) (150)

4.1 海水溫差發(fā)電 (150)

4.2 海水溫差發(fā)電實例 (151)

4.3 海水溫差發(fā)電原理 (153)

4.4 波力發(fā)電 (155)

第5章 生物質(zhì)能及其發(fā)電技術(shù) (158)

5.1 概述 (158)

5.1.1 生物質(zhì)能 (158)

5.1.2 生物質(zhì)能資源 (159)

5.1.3 生物質(zhì)能的特點(diǎn) (160)

5.1.4 生物質(zhì)能的利用和研究 (160)

5.1.5 我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 (161)

5.2 生物柴油及生物燃料乙醇 (161)

5.2.1 生物柴油及其特點(diǎn) (161)

5.2.2 生物燃料及其特點(diǎn) (162)

5.3 制備方法 (163)

5.3.1 生物柴油的制備方法 (163)

5.3.2 生物乙醇的制備方法 (165)

5.4 國內(nèi)生物質(zhì)能的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢 (167)

5.4.1 我國生物柴油的產(chǎn)業(yè)化前景 (167)

5.4.2 我國乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 (168)

5.5 國外生物質(zhì)能的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 (168)

5.5.1 國外生物柴油的發(fā)展前景 (168)

5.5.2 國外生物乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 (169)

5.6 我國生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題 (169)

5.6.1 我國生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 (170)

5.6.2 我國生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展過程中存在的問題 (171)

5.6.3 我國生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展方向與對策 (171)

第6章 地?zé)崮芗捌浒l(fā)電技術(shù) (173)

6.1 地?zé)豳Y源的開發(fā)利用 (173)

6.1.1 地?zé)崮?(173)

6.1.2 地?zé)岬姆植?(173)

6.1.3 地?zé)岬拈_發(fā)應(yīng)用情況 (175)

6.1.4 地?zé)岬姆诸惣爸饕猛?(176)

6.1.5 不同方式供暖成本比較和地?zé)豳Y源開發(fā)規(guī)劃 (177)

6.2 地?zé)岚l(fā)電概況 (178)

6.2.1 國外地?zé)岚l(fā)電簡介 (178)

6.2.2 我國大陸地區(qū)地?zé)岚l(fā)電現(xiàn)狀 (180)

6.3 地?zé)岚l(fā)電技術(shù) (183)

6.3.1 概述 (183)

6.3.2 地?zé)岚l(fā)電的熱力學(xué)特點(diǎn) (184)

6.3.3 地?zé)岚l(fā)電方式 (185)

6.4 地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢 (189)

6.5 地?zé)犭娬緦嵗喗?(190)

6.5.1 國外地?zé)犭娬緦嵗?(190)

6.5.2 國內(nèi)地?zé)犭娬緦嵗?(192)

第7章 水能及其發(fā)電技術(shù) (194)

7.1 水利資源及其開發(fā)利用概況 (194)

7.1.1 水力發(fā)電的特點(diǎn)與作用 (194)

7.1.2 水力能資源及其開發(fā)利用概況 (195)

7.1.3 河川水力能資源及其開發(fā)利用概況 (196)

7.1.4 小水力發(fā)電 (198)

7.2 水力發(fā)電的基礎(chǔ)知識 (201)

7.2.1 水力發(fā)電的基本原理 (201)

7.2.2 水力發(fā)電的開發(fā)方式 (202)

7.2.3 水力發(fā)電站簡介 (206)

7.3 水電站的建筑物 (209)

7.3.1 擋水建筑物 (209)

7.3.2 引水建筑物 (213)

7.3.3 泄水建筑物 (215)

7.3.4 水電站廠房 (218)

7.4 水輪發(fā)電機(jī)組 (220)

7.4.1 水輪機(jī)的分類與型號 (221)

7.4.2 水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) (222)

7.4.3 水輪機(jī)的主要性能參數(shù)與基本工作原理 (225)

7.4.4 水輪機(jī)的選擇 (227)

7.4.5 水輪發(fā)電機(jī) (230)

7.5 水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行及電能輸送 (234)

7.5.1 水輪發(fā)電機(jī)組的試運(yùn)行 (234)

7.5.2 水輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行 (236)

7.5.3 小水電站的電能輸送 (236)

7.6 抽水蓄能電站 (237)

7.6.1 抽水蓄能電站的功用與開發(fā)方式 (237)

7.6.2 抽水蓄能電站的分類 (238)

7.6.3 抽水蓄能機(jī)組 (239)

7.6.4 抽水蓄能電站的特點(diǎn) (239)

7.6.5 抽水蓄能電站的發(fā)展簡況 (240)

7.6.6 抽水蓄能電站舉例 (241)

參考文獻(xiàn) (244)

新能源和可再生能源是目前各國能源研究的重要方向。本書系統(tǒng)介紹了新能源和可再生能源的基本知識，重點(diǎn)分析了可再生能源的發(fā)電技術(shù)，主要內(nèi)容包括新能源及可再生能源概述、太陽能及其發(fā)電技術(shù)、風(fēng)能及其發(fā)電技術(shù)、海洋能及其發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能及其發(fā)電技術(shù)、地?zé)崮芗捌浒l(fā)電技術(shù)、水能及其發(fā)電技術(shù)。

本書符合教育部關(guān)于600所本科學(xué)校轉(zhuǎn)型的精神和“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”及轉(zhuǎn)型課程改革的要求, 特別適用于相關(guān)工程技術(shù)人員解決實際問題時參考，也可以作為卓越工程師人才培養(yǎng)、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)、實用型人才培養(yǎng)用書。

《新能源發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用研究》從新能源的研究出發(fā)，以目前新能源學(xué)科的發(fā)展為契機(jī)，全面介紹了有關(guān)新能源發(fā)電的原理及相關(guān)技術(shù)，包括太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和太陽能熱發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)以及海洋能發(fā)電技術(shù)，在最后介紹了燃料電池發(fā)電技術(shù)和分布式發(fā)電技術(shù)。分布式發(fā)電及其應(yīng)用是21世紀(jì)受重視的高科技領(lǐng)域之一，是電力系統(tǒng)的一個新的發(fā)展方向。隨著對環(huán)境及能源使用效率的進(jìn)一步重視，分布式發(fā)電在我國的廣泛應(yīng)用是可以預(yù)見的。 2100433B

隨著風(fēng)能、太陽能等新能源電力在電力系統(tǒng)中比重的增加，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性、運(yùn)行控制方式將產(chǎn)生根本性的變革，從而形成新能源電力系統(tǒng)。本書旨在總結(jié)新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實驗室在系統(tǒng)建模與控制方面取得的研究成果，為推進(jìn)新能源電力系統(tǒng)相關(guān)理論與技術(shù)研究提供一定的基礎(chǔ)與思路。本書提出了新能源電力系統(tǒng)的概念；分析了太陽能發(fā)電的建模與控制理論；闡述了火力發(fā)電的快速深度變負(fù)荷控制模型與策略；針對多源互補(bǔ)問題討論了不同發(fā)電過程的特性以及互補(bǔ)機(jī)制；討論了新能源電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度問題；討論新能源電力系統(tǒng)特性、穩(wěn)定控制以及安全控制問題；探討了需求側(cè)響應(yīng)特性與供需協(xié)同機(jī)制。

能源是經(jīng)濟(jì)的命脈，在社會可持續(xù)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，為了實現(xiàn)低碳環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)，必須發(fā)展新能源。全書對新能源發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容涵蓋了太陽能發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、海洋能發(fā)電技術(shù)、燃料電池發(fā)電技術(shù)、分布式發(fā)電技術(shù)等。本書結(jié)構(gòu)合理，條理清晰，內(nèi)容豐富新穎，可供從事相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、研究人員參考使用。