新能源技术

本书系统地介绍了太阳能、氢能、核能、化学电源、生物质能以及风能、海洋能、地热能、可燃冰等新能源的开发与应用技术，包括技术原理、工艺流程、设备和发展趋势等。其中，太阳能技术主要介绍太阳能-热能交换技术、太阳能-光电转换技术、太阳能-化学能转化技术。氢能技术包括氢的制取、氢的储存与输运、氢的应用、氢的安全性等内容。核能技术包括核电技术、核供热、核废物处理与核安全等内容。化学电源主要介绍金属氢化物镍电池、锂离子二次电池、燃料电池、铝电池、储能电池。
本书可以作为高等学校能源、冶金、化学、化工、材料、环境和生化等相关学科的学生教材，也可供相关学科的研究人员参考。

翟秀静，东北大学，教授，培养博士4名，硕士10名，研究成果获省级自然科学奖一项，发表论文100余篇。

第1章绪论/001
1.1能源/001
1.2新能源/001
1.3新能源技术/002
第2章太阳能/004
2.1概述/004
2.1.1太阳和太阳辐射能/004
2.1.2到达地球的太阳辐射能/005
2.1.3太阳能的利用/006
2.2太阳能-热能交换技术/007
2.2.1太阳能热发电技术/007
2.2.2太阳能供暖技术/016
2.2.3太阳能制冷技术/020
2.2.4太阳能热水系统/023
2.2.5太阳能集热器/025
2.2.6其他太阳能的热利用技术/027
2.3太阳能-光电转换技术/031
2.3.1晶体硅太阳能电池/034
2.3.2非晶硅太阳能电池/039
2.3.3新型硅太阳能电池/043
2.3.4化合物半导体太阳能电池/043
2.3.5染料敏化纳米晶太阳能电池/048
2.3.6太阳能电池（光伏发电）的发展/052
2.3.7太阳能光伏并网系统/054
2.4太阳能-化学能转化技术/057
2.4.1光合作用/057
2.4.2光化学作用——光催化水解制氢/058
2.4.3光电转化——电解水制氢/058
2.4.4太阳能-高温热化学反应/058
思考题/059
参考文献/059
第3章氢能/064
3.1氢的制取/065
3.1.1化石燃料制氢技术/065
3.1.2电解水制氢/077
3.1.3生物制氢技术/083
3.1.4太阳能光解水制氢/088
3.1.5热化学分解水制氢/091
3.1.6其他制氢技术/094
3.1.7氢气提纯/096
3.2氢的储存与输运/097
3.2.1储氢技术/098
3.2.2氢的输运/107
3.3氢的应用/108
3.3.1氢在燃气轮机发电系统中的应用/108
3.3.2氢在内燃机中的应用/110
3.3.3氢在发动机上的应用/115
3.4氢的安全性/116
3.4.1泄漏性/116
3.4.2氢脆/117
3.4.3氢的扩散/117
3.4.4氢的可燃性/118
3.4.5氢的爆炸性/119
思考题/119
参考文献/120
第4章核能/126
4.1概述/126
4.1.1人类认识和利用核能的历史/126
4.1.2人类利用核能的现状/126
4.1.3核能应用的基础知识/128
4.1.4核能的优势及用途/129
4.2核电技术/132
4.2.1核裂变反应堆/132
4.2.2核聚变装置/143
4.3核供热/148
4.3.1常压深水池供热反应堆/149
4.3.2常压壳式供热堆/151
4.3.3核供热堆的其他用途/153
4.3.4核供热堆前景展望/153
4.4核废物处理与核安全/154
4.4.1核废物的管理及处置/154
4.4.2核安全/159
思考题/160
参考文献/160
第5章化学电源/164
5.1金属氢化物镍电池/165
5.1.1MH/Ni电池的工作原理/165
5.1.2MH/Ni二次电池的结构与性能/166
5.1.3MH/Ni电池的性能/166
5.1.4MH/Ni二次电池的制造工艺/167
5.1.5MH/Ni电池的材料/170
5.1.6MH/Ni电池的发展/170
5.2锂离子二次电池/171
5.2.1锂离子电池的工作原理/171
5.2.2锂离子电池的结构/171
5.2.3锂离子电池的性能/172
5.2.4锂离子电池的制备工艺/173
5.2.5锂离子电池的材料/174
5.2.6有机聚合物锂离子电池/177
5.2.7超级电容器/177
5.2.8锂离子电池的发展/178
5.3燃料电池/178
5.3.1碱性燃料电池(AFC)/179
5.3.2磷酸型燃料电池(PAFC)/181
5.3.3质子交换膜燃料电池(PEMFC)/184
5.3.4熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)/190
5.3.5固体氧化物燃料电池(SOFC)/194
5.3.6微生物燃料电池/199
5.4铝电池/201
5.4.1水溶液电解质铝电池/201
5.4.2铝-空气电池/203
5.4.3非水溶液电解质铝电池/205
5.5储能电池/206
5.5.1全钒液流电池/207
5.5.2钠硫电池/210
思考题/212
参考文献/213
第6章生物质能/218
6.1生物质能概述/218
6.1.1生物质的特点/219
6.1.2生物质能分类/219
6.1.3生物质能利用的现状/220
6.1.4生物质能利用技术的发展现状/220
6.2生物质能转化技术/221
6.2.1物理转换技术/221
6.2.2生物质化学转化技术/226
6.2.3生物转换技术/245
6.3生物质利用新技术/261
6.3.1垃圾处理技术/261
6.3.2沼气发电技术/262
6.3.3生物柴油生产技术/264
6.3.4生物质制氢技术/268
6.3.5生物质能的前景/273
思考题/274
参考文献/275
第7章风能/278
7.1风能利用的发展历程/278
7.2风力发电系统/279
7.2.1关于风能的理论计算/279
7.2.2风机的工作原理/280
7.2.3风机系统/281
7.2.4风机技术/285
7.3风力发电场地/290
7.3.1海上风力发电/290
7.3.2高空风力发电/291
7.3.3低风速风力发电/291
7.3.4风力发电存在的问题/292
7.4我国风能的发展历程/292
7.4.1我国风能的发展历史/292
7.4.2我国风能存在的问题/292
7.4.3我国风能的发展前景/293
思考题/294
参考文献/294
第8章其他新能源/295
8.1海洋能/295
8.1.1潮汐能发电/295
8.1.2波浪能发电/298
8.1.3温差能发电/299
8.1.4盐差能发电/302
8.2地热能/302
8.2.1地热能资源/302
8.2.2地热能的利用/303
8.2.3地热能的开发/304
8.2.4地热能的发展/305
8.3可燃冰/305
8.3.1可燃冰的形成/306
8.3.2可燃冰的性质/306
8.3.3可燃冰的开采技术/306
8.3.4可燃冰的全球分布与储量/307
8.3.5我国可燃冰的现状与发展/308
思考题/308
参考文献/308
附录相关单位的换算关系/310