內容簡介
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目錄
1太陽能利用的歷史與地球環境問題1.1太陽能利用的歷史
1.2世界能源概況
1.2.1世界能源需求展望
1.2.2日本的能源需求和供應現狀
1.2.3新能源的動態
1.3京都議定書與太陽能利用的意義
1.3.1地球的溫熱環境
1.3.2地球溫暖化引起的氣候變化、異常氣候
1.3.3京都議定書
1.3.4新能源的核算性與CO2削減效果
參考文獻
2日照與氣象基礎
2.1氣象要素概述
2.1.1地上氣象觀測網
2.1.2日照量
2.1.3日照時間
2.1.4氣溫
2.1.5濕度
2.1.6風向、風速
2.1.7降水量
2.1.8積雪
2.1.9雲層
2.2太陽輻射
2.2.1太陽輻射的定義
2.2.2太陽與地球間距離的年變化
2.2.3太陽常數
2.2.4太陽高度角和太陽輻射強度
2.2.5可照時間
2.2.6太陽輻射收支
2.2.7大氣對輻射的衰減
2.3太陽能利用系統的太陽輻射關聯數據
2.3.1日本氣象廳的觀測數據
2.3.2nedo公開的太陽能輻射關聯資料
2.3.3hasp標準氣象數據
2.3.4擴展AMeDAS氣象數據（EA氣象數據）
參考文獻
3太陽能發電的結構
3.1太陽能發電系統的特徵
3.2太陽能電池的原理
3.2.1發電原理
3.2.2太陽能電池的種類
3.2.3能源回收年限
3.2.4太陽能電池的轉換效率
3.3太陽能發電系統的分類
3.3.1系統概述
3.3.2獨立系統
3.3.3併網系統
3.3.4混合系統
3.4太陽能發電系統的構成要素
3.4.1太陽能電池陣列
3.4.2逆變器
3.4.3蓄電池
3.4.4系統併網裝置
3.5太陽能發電系統的實例
3.5.1光纜終端設備用太陽能發電系統
3.5.2航路標識用混合發電系統
參考文獻
4太陽熱的利用技術
4.1集熱、聚光的理論和設備
4.1.1平板式太陽集熱器
4.1.2真空管式集熱器
4.1.3聚光式集熱器
4.2太陽熱發電的組成
4.2.1太陽熱發電系統的基本構成
4.2.2各種太陽熱發電系統
4.2.3太陽熱發電系統的特點
4.2.4總結
4.3蓄熱系統的套用
4.3.1蓄熱式太陽熱利用系統
4.3.2蓄熱理論
4.3.3蓄熱材料
4.3.4蓄熱裝置
4.3.5提高蓄熱效果的設備
4.4冰雪能利用技術
4.4.1冰雪能及其利用對象
4.4.2冰雪在食品儲藏、運輸中的套用
4.4.3冰雪在冷氣系統中的套用
4.4.4冰雪在發電中的套用
4.4.5冰雪利用的經濟性
參考文獻
5建築與居住環境
5.1室內溫熱環境與採暖、冷氣負荷
5.1.1室內溫熱環境的舒適性和評價標準
5.1.2採暖、冷氣時溫熱設定條件及熱負荷
5.2室內空氣環境及換氣原理
5.2.1換氣量的基準
5.2.2換氣方式
5.2.3換氣理論
5.2.4換氣、通風系統的實例
5.3日照遮蔽、採光與照明
5.3.1光環境調節的原則與基準
5.3.2日照遮蔽
5.3.3自然採光（太陽光照明）
5.3.4人工照明
5.4採暖技術
5.4.1採暖方式
5.4.2採暖機器種類及特徵
5.4.3採暖的舒適性
5.4.4採暖計畫
5.5被動式太陽能採暖
5.5.1被動式設計
5.5.2氣候條件與絕熱性能
5，5.3被動式設計的原則
5.5.4被動式太陽能加熱的方法及實例
5.6主動式太陽能供暖機
5.6.1主動式系統的分類
5.6.2集熱器的種類
5.6.3住宅用主動式系統及實例
5.6.4一般建築用主動式系統及實例
參考文獻
6生物質能源
6.1生物質能源的定義及蘊藏量
6.1.1生物質能源的定義及其特點
6.1.2生物質能源的蘊藏量
6.2太陽能的固定及轉換
6.2.1光合作用
6.2.2生物質的生產
6.3生物質能源的利用方法
6.3.1生物質能源的轉換技術
6.3.2日本生物質能源的利用
6.3.3生物質能源的海外戰略
參考文獻
7光機能材料
7.1光觸媒
7.1.1光觸媒的種類
7.1.2光觸媒的機能
7.1.3光觸媒材料的現狀及研究課題
7.2調光材料
7.2.1調光玻璃
7.2.2電致變色玻璃
7.2.3溫致變色玻璃
7.2.4熱致變色玻璃
7.2.5氣致變色玻璃
7.2.6光致變色玻璃
7.3下一代薄膜型太陽能電池
7.3.1色素敏化型太陽能電池
7.3.2塑膠太陽能電池
參考文獻
8風能
8.1風能資源
8.1.1風的產生
8.1.2各種各樣的風
8.1.3風的性質
8.1.4風能的賦存量
8.2風力機的基礎理論
8.2.1風力機的種類及特徵
8.2.2風力機的轉動原理
8.3風能利用的現狀
8.3.1大型風力發電
8.3.2海上風場
8.3.3小型、微型風力發電
8.3.4混合發電系統
參考文獻
9太陽能利用的展望
9.1太陽光發電系統的最新進展
9.1.1自律度提高型太陽光發電共同系統
9.1.2集中併網型太陽光發電系統
9.2未來高效利用太陽能的建築
9.2.1新型太陽能發電站
9.2.2太陽能建築
9.3小水力利用
9.3.1水力發電的意義
9.3.2家中川小水力市民發電站
9.4複合利用系統的能源利用高度化
9.4.1新能源等區域集中實證研究
9.4.2新能源複合利用系統（岩手縣葛卷町）
參考文獻
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前言
21世紀初，全球環境問題日益顯著，需要制定具體的解決方案並給予積極地實施。自從1973年第一次石油危機以來，日本相繼受到了數次能源衝擊，因而進行了多次技術革新，被公認為發展節能技術的先進國家。然而，仍然沒有對太陽能和風能等自然能源進行充分利用以達到節能的目的。在這樣的社會背景下，為了進一步推進自然能的利用，日本太陽能學會以學會成立30周年及國際太陽能學會在日本舉辦可再生能源2006紀念儀式為契機，策劃出版了本書。
本書是以已出版的《太陽能利用手冊》（日本太陽能學會編寫）全集為藍本，為了能夠使讀者全面了解太陽能的利用技術並便於初學者容易理解而編寫的一部實用叢書。本書從太陽能利用的歷史到太陽光發電機的構造、套用技術的相關動態以及對將來的展望等各個方面都有所闡述，而且列舉了很多實例。
本書由9章構成，第l章介紹太陽能利用的歷史和地球環境問題；第2章介紹日照、氣象的基礎知識；第3章介紹太陽光發電的組成；第4章介紹太陽熱利用技術；第5章介紹建築物和居住環境；第6章介紹生物質能；第7章介紹光機能材料的利用；第8章介紹風能；第9章介紹太陽能利用的展望。
綜上所述，不管是關注自然能源利用的普通百姓，還是從事大規模建築物及住宅的設計、施工、管理、運作的技術人員、工程人員、地方官員，以及在校師生，如果本書能夠對你們有所幫助的話，我們將深感榮幸。
最後，對擔任本書策劃、編輯以及撰寫、校對等工作的各位表示深深的感謝。
精彩書摘
1太陽能利用的歷史與地球環境問題在了解太陽能利用技術之前，首先介紹人類利用能源的歷史，從火的利用到各種化石燃料，再到核能，再到太陽能。其次，簡要介紹世界及日本的能源概況。另外，為積極引導和推進新能源的開發，本章對相關的法律法規也進行了介紹。最後，就防止全球溫暖化締結的國際公約《京都議定書》的相關內容做了簡要說明。針對新能源究竟能為解決地球環境問題做出多大的貢獻，在本章的最後加以闡述。
1.1 太陽能利用的歷史
人類最初靠自身能力獲取的可供駕馭的能源恐怕就是火了。雖然火山噴發、雷擊以及摩擦引發的山火等，在自然界中經常發生，但是，人類卻是在某個偶然的機會才發現了人為造火的方法。在連原子都能“點火”的現代社會中，我們可以用火柴和打火機輕而易舉地得到火源。可想而知，在數十萬年前的那個時代，雖說人類已經能夠利用火，而單靠人自身的力量生起火來卻是一件非常困難的事。
早在公元前5000年左右的農業時代，人類開始將家畜作為動力能源使用。牛主要用作耕種和搬運，而馬主要用作騎乘。
為了得到熱能，薪柴和木炭發揮了重要作用。特別是木炭在燃燒時釋放的水分和煙很少，在當時是一種發熱量大而且使用方便的燃料。之後，煉鐵業的興起是木炭作為燃料備受矚目的原因。人類的發展階段以熟練使用工具作為標誌，從石器時代、青銅器時代發展到鐵器時代，越來越多地需要優質燃料。從鐵礦石中提煉鐵的過程需要長時間持續高溫燃燒，因此，在當時木炭作為燃料是最適合的
