本教材按照知識內容分為能源與需求、太陽能開發(fā)與利用技術、生物質能開發(fā)與利用技術、風能開發(fā)與利用技術、氫能開發(fā)與利用技術、燃料電池開發(fā)與利用技術、新型核能開發(fā)與利用技術、其他新能源開發(fā)與利用技術8章，每章按照內容劃分了知識目標、知識描述與可練習項目三個部分，給出了部分實驗項目，可以根據(jù)實際情況選取適當?shù)捻椖烤毩�，為培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新和工藝技術改進能力的高端技術技能型人才奠定基礎。
本教材可作為高職高專光伏、風電等新能源相關專業(yè)的導論性教材，也可供新能源類產業(yè)方面的技術人員學習和參考。
段春艷，佛山職業(yè)技術學院，教研室主任，副教授，工學博士，中山大學太陽能系統(tǒng)研究所出站博士后。佛山職業(yè)技術學院光伏應用技術專業(yè)帶頭人、光伏技術教研室主任、光伏技術創(chuàng)新團隊負責人，廣東省高職教育實訓基地-光伏應用技術實訓基地負責人。現(xiàn)為廣東省機電教學指導委員會委員，中國太陽能校企合作聯(lián)盟高級指導講師、教材顧問，佛山市新能源標準工作組成員，廣東省第八批千百十人才培養(yǎng)對象。
主要從事多晶硅薄膜、納米陣列陷光結構的制備以及高效晶體硅太陽電池研究。在國內外學術期刊及學術會議發(fā)表論文20余篇，其中SCI/EI/ISTP收錄15篇。參與中央財政支持高等職業(yè)學校專業(yè)建設項目、2011年廣東省節(jié)能專項資金建設項目、教育部預研項目、光電材料與技術國家重點實驗室項目、前沿技術研究類項目、973項目子課題以及國家總裝備部“十五”預研項目等的研究。
多次訓練指導學生參加職業(yè)技能大賽，獲得了1項省二等獎、1項省三等獎，1項市級金獎。教學工作之余，獲電磁計量檢定工高級職業(yè)資格證書。
第1章能源與需求1
1.1能源及分類1
1.1.1能源的概念1
1.1.2能源的分類2
1.1.3能源的利用3
1.1.4能源與環(huán)境6
1.1.5能源的可開采年數(shù)7
1.2新能源及應用8
1.2.1新能源的定義8
1.2.2新能源在能源供應中的作用9
1.2.3新能源的發(fā)展現(xiàn)狀10
1.2.4新能源的未來12
1.3新能源發(fā)展政策13
1.3.1新能源發(fā)展的影響因素13
1.3.2國外新能源政策及措施14
1.3.3我國新能源發(fā)展政策與措施15
參考文獻16
第2章太陽能開發(fā)與利用技術17
2.1太陽能資源與太陽輻射17
2.1.1太陽能資源17
2.1.2太陽輻射18
2.1.3太陽光譜20
2.1.4太陽資源的分布20
2.1.5太陽能的利用21
2.2太陽能熱利用22
2.2.1太陽能熱利用基本原理22
2.2.2平板型太陽能集熱器23
2.2.3真空管式太陽能集熱器25
2.2.4太陽能熱利用系統(tǒng)28
2.3太陽能光伏電池32
2.3.1太陽能光伏發(fā)電原理32
2.3.2太陽電池的種類33
2.3.3太陽電池的特性39
2.4光伏組件40
2.4.1光伏組件的定義40
2.4.2光伏組件的類型與結構41
2.5太陽能光伏系統(tǒng)及應用42
2.5.1太陽能光伏系統(tǒng)的種類及用途43
2.5.2太陽能光伏系統(tǒng)的基本構成45
2.5.3太陽能光伏系統(tǒng)的設計與運維46
2.5.4太陽能光伏應用產品47
參考文獻48
第3章生物質能開發(fā)與利用技術49
3.1生物質能資源49
3.1.1生物質能的定義49
3.1.2生物質的組成與結構50
3.1.3生物質能轉化及利用51
3.2生物質能燃燒52
3.2.1生物質燃燒定義52
3.2.2生物質燃燒原理52
3.2.3生物質燃燒技術53
3.2.4生物質直接燃燒發(fā)電55
3.3生物質氣化56
3.3.1生物質氣化定義及原理56
3.3.2生物質氣化工藝57
3.3.3生物質氣化發(fā)電技術57
3.4生物質熱解59
3.4.1生物質熱解定義59
3.4.2生物質熱解的原理60
3.4.3生物質熱解工藝60
3.4.4生物質熱解反應器61
3.4.5生物質熱解的產物63
3.5生物質直接液化64
3.5.1生物質直接液化定義64
3.5.2生物質直接液化工藝64
3.5.3生物質直接液化的產物64
3.6生物燃料乙醇66
3.6.1生物燃料乙醇定義66
3.6.2生物燃料乙醇的制備66
3.6.3生物燃料乙醇的應用67
3.7生物柴油69
3.7.1生物柴油定義69
3.7.2生物柴油的制備技術69
3.7.3生物柴油制備的工藝流程72
3.7.4生物柴油的應用72
3.8沼氣技術73
3.8.1沼氣的成分和性質73
3.8.2沼氣發(fā)酵原理74
3.8.3沼氣池的類型75
3.8.4沼氣產生過程及利用76
參考文獻77
第4章風能開發(fā)與利用技術78
4.1風能資源78
4.1.1風的形成與特性78
4.1.2風能資源的表征79
4.1.3中國的風能資源82
4.1.4風能資源的開發(fā)利用83
4.2風力發(fā)電系統(tǒng)結構85
4.2.1風力發(fā)電系統(tǒng)原理86
4.2.2風力發(fā)電機組的類型86
4.2.3系統(tǒng)組成88
4.3風力發(fā)電系統(tǒng)運行方式93
4.3.1獨立運行94
4.3.2并網(wǎng)運行94
4.3.3集群式風力發(fā)電站95
4.3.4風力多能源發(fā)電系統(tǒng)95
4.4風力發(fā)電場95
4.4.1風電場的電氣系統(tǒng)95
4.4.2風電場的分類96
參考文獻97
第5章氫能開發(fā)與利用技術98
5.1氫能概述98
5.1.1氫能定義98
5.1.2氫能利用形式98
5.2氫的制取99
5.2.1化石燃料制氫99
5.2.2水電解制氫103
5.2.3生物質制氫104
5.2.4太陽能制氫104
5.2.5氫分離與提純105
5.3氫的儲存106
5.3.1氫的存儲方式107
5.3.2氫的加注108
5.4氫能安全109
5.4.1氫的固有危險特性109
5.4.2氫的安全處理和防護109
參考文獻110
第6章燃料電池開發(fā)與利用技術111
6.1燃料電池基礎111
6.1.1燃料電池原理及特點111
6.1.2燃料電池的結構與分類112
6.1.3燃料電池的基本工作過程113
6.1.4燃料電池系統(tǒng)114
6.2各類燃料電池技術116
6.2.1堿性燃料電池117
6.2.2磷酸型燃料電池117
6.2.3質子交換膜燃料電池118
6.2.4熔融碳酸鹽燃料電池119
6.2.5固體氧化物燃料電池120
6.2.6其他類型燃料電池121
參考文獻122
第7章新型核能開發(fā)與利用技術123
7.1核能基礎123
7.1.1核能的概念123
7.1.2核能釋放形式123
7.1.3核能的發(fā)展現(xiàn)狀125
7.2核能發(fā)電技術127
7.2.1商用核電站技術127
7.2.2核裂變發(fā)電技術130
7.2.3核聚變技術133
7.3核能政策135
7.3.1核能的法律框架136
7.3.2核泄漏事件造成核能政策的變化136
參考文獻137
第8章其他新能源開發(fā)與利用技術138
8.1地熱能138
8.1.1地熱能的概念138
8.1.2地熱能的利用形式138
8.1.3地熱能發(fā)電140
8.1.4地熱發(fā)電技術難題144
8.2海洋能144
8.2.1海洋能概念144
8.2.2海洋能利用分類145
8.2.3海洋能發(fā)電146
8.3可燃冰147
8.3.1可燃冰概念及組成結構147
8.3.2可燃冰開采方法147
參考文獻148
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