碳中和技术概论

本书从碳中和概述入手，阐述了太阳能、风能、氢能、生物质能、地热能、潮汐能、储能及智能微网技术，本书内容详实，多数素材来自于企业，包含了新能源的各种应用，可作为本科院校新能源科学与工程等专业学生及企业工程技术人员的学习资料。 本书可以作为普通高等院校能源动力类新能源科学与工程、能源与动力工程、储能与动力工程等相关专业的教材，同时可作为部分高等职业院校光伏工程技术等相关专业的教学参考书及企业员工的岗位培训教材，也可以作为相关专业的工程技术人员参考书。

第1 章 碳中和概述 11. 1 碳中和概念 11. 1. 1 碳中和基本含义 21. 1. 2 碳中和政策内涵 31. 1. 3 碳中和内在逻辑 31. 1. 4 碳中和战略意义 41. 2 碳中和愿景 51. 2. 1 碳中和愿景概述 51. 2. 2 碳中和基本要求 61. 2. 3 碳中和推进路径 71. 2. 4 碳中和愿景根本影响 81. 2. 5 碳中和愿景机遇挑战 111. 2. 6 碳交易 13拓展阅读 稳中求进———如期实现 “双碳” 目标愿景 15思考与练习 17第2 章 太阳能 182. 1 太阳能应用简介 182. 2 光伏发电技术 202. 2. 1 太阳电池材料分类与现状 202. 2. 2 硅材料的基本性质 222. 2. 3 硅材料冶炼与提纯 232. 2. 4 单晶硅棒与多晶硅锭 252. 2. 5 硅片、 硅基电池及组件制备 292. 2. 6 光伏发电系统 382. 3 光热利用技术 402. 3. 1 太阳能热水系统 402. 3. 2 太阳能供暖系统 412. 3. 3 太阳能制冷系统 432. 3. 4 太阳能光热发电系统 452. 4 太阳能产业发展趋势 492. 4. 1 光伏产业的发展趋势 492. 4. 2 光热产业的发展趋势 51拓展阅读 产业化高效光伏电池 52思考与练习 55第3 章 风能 563. 1 风能概况 563. 1. 1 风的形成 563. 1. 2 风能的基本概念 613. 1. 3 风能的资源分布 623. 1. 4 风能开发与利用的发展史 653. 2 风力发电原理与设备 673. 2. 1 风力发电特点及优势 673. 2. 2 风力发电原理 673. 2. 3 风力发电机组设备 733. 2. 4 风力发电场选址 833. 3 风能与低碳经济 843. 3. 1 低碳经济的概念 853. 3. 2 低碳经济与新能源关联性 853. 3. 3 低碳经济环境下风能发展 863. 4 风能产业与政策 863. 4. 1 风电产业链 863. 4. 2 风能产业相关政策 87拓展阅读 我国少有超高海拔风电项目———西藏措美哲古风电场 88思考与练习 89第4 章 氢能 904. 1 氢能概况 904. 1. 1 氢的燃烧性能 914. 1. 2 电能 924. 2 氢燃料电池及其应用 924. 2. 1 氢燃料电池的分类 924. 2. 2 氢燃料电池的原理与结构 934. 3 制氢技术 984. 3. 1 煤制氢 984. 3. 2 天然气制氢 1024. 3. 3 工业副产氢 1044. 3. 4 甲醇制氢 1044. 3. 5 电解水制氢 1064. 4 氢能与低碳经济 1114. 5 氢能产业与政策 1114. 5. 1 双碳下的氢能政策 1124. 5. 2 氢能产业 113拓展阅读 “氢装” 上阵———助力实现 “双碳” 目标 113思考与练习 114第5 章 生物质能 1155. 1 生物质能概况 1155. 1. 1 生物质能的特点及分类 1165. 1. 2 生物质能发展状况及目标 1175. 2 生物质资源 1185. 2. 1 生物质的组成 1185. 2. 2 生物质资源的分布 1205. 3 生物质能的转化利用技术 1215. 3. 1 物理法 1215. 3. 2 热化学法 1225. 3. 3 生物化学法 1225. 3. 4 化学法 1235. 4 生物质能源的应用 1235. 4. 1 生物天然气 1235. 4. 2 生物柴油 1255. 4. 3 生物燃料乙醇 1275. 4. 4 生物质固体成型 1305. 4. 5 生物质氢能源 1315. 4. 6 生物航空燃料 1335. 4. 7 能源微藻 1345. 4. 8 生物质发电 1365. 5 生物质能与低碳经济 1385. 6 生物质能产业与政策 139拓展阅读 生物能源与碳捕获和储存技术 (BECCS) 141思考与练习 142第6 章 其他能源 1436. 1 地热能 1436. 1. 1 地热能的来源 1436. 1. 2 地热能发展状况及目标 1446. 1. 3 地热能的分布 1446. 1. 4 地热能源的应用 1456. 1. 5 地热能的低碳经济与政策 1486. 2 潮汐能 1496. 2. 1 潮汐能的来源 1496. 2. 2 潮汐能发展状况及目标 1496. 2. 3 潮汐能源的应用 1526. 2. 4 潮汐能的低碳经济与政策 155拓展阅读 海洋能源 155思考与练习 156第7 章 储能技术 1577. 1 储能技术概述 1577. 1. 1 储能的概念 1587. 1. 2 储能的目的 1597. 1. 3 储能技术的类型 1607. 1. 4 储能技术的现状与发展趋势 1617. 2 储热技术 1637. 2. 1 储热技术概述 1637. 2. 2 显热储能 1657. 2. 3 相变储能 1667. 2. 4 热化学储能 1717. 3 机械储能 1737. 3. 1 机械储能概述 1737. 3. 2 抽水蓄能 1747. 3. 3 压缩空气储能 1797. 3. 4 飞轮储能 1837. 4 电化学储能 1887. 4. 1 电化学储能概述 1887. 4. 2 铅蓄电池 1947. 4. 3 锂离子电池 1997. 4. 4 液流电池 2077. 4. 5 其他电池技术 2137. 4. 6 电化学储能技术总结 2217. 5 电磁储能 2227. 5. 1 超级电容器储能 2237. 5. 2 超导储能 2277. 6 化学储能 2287. 6. 1 氢储能 2297. 6. 2 其他化学储能 231拓展阅读 能源系统未来趋势———综合智慧能源 233思考与练习 234第8 章 智能微电网应用技术 2358. 1 智能微电网的历史背景和现实意义 2358. 1. 1 智能微电网产生的历史背景 2368. 1. 2 智能微电网发展的现实意义 2378. 2 智能微电网的定义 2388. 3 智能微电网的分类和结构 2418. 3. 1 直流和交流智能微电网 2418. 3. 2 并网和孤岛智能微电网 2428. 3. 3 单相并网和三相并网型智能微电网 2458. 3. 4 智能微电网系统的典型结构与控制体系 2468. 4 智能微电网的特点 2478. 4. 1 智能微电网的显著特点 2478. 4. 2 智能微电网的优缺点 2488. 5 智能微电网的运行模式 2498. 5. 1 智能微电网的启动 2498. 5. 2 智能微电网的孤岛运行与并网运行 2498. 6 智能微电网的控制方法 2508. 6. 1 智能微电网内分布式电源的控制方法 2508. 6. 2 智能微电网系统的控制方法 2528. 7 智能微电网的稳定性控制方法 255拓展阅读 新型能源体系的发展脉络与内涵、 挑战及意义 256思考与练习 258参考文献 259