內容簡介
第二部分內容主要涉及可再生高效分散式發電技術，包含第4-9章。從大型中央發電站到小型分散式發電系統的轉變主要在第4章中分析，重點是熱電聯產系統，也簡單介紹了大量的小型高效發電技術，像微型燃氣輪機、光伏發電、微型水力發電、生物質發電、燃料電池等。第5章重點介紹了實現最高效利用分散式能源的技術經濟性分析，介紹了需求側的能量供給曲線以及供電側的發電經濟性分析。第6章主要介紹了風能和風力發電的相關技術。第7章主要涉及地球上可利用太陽能的評估技術。第8章和第9章主要介紹了將太陽能轉換為電能的光伏發電技術。附錄給出了大量的英制／國際單位轉換、日照強度分布等實際數據，便於讀者有針對性地分析其所在地的分散式發電系統特性。作者簡介
馬斯特斯（GilbertM.Masters），於史丹福大學電氣工程專業獲得博士學位，在過去的25年中主要從事能源與環境，特別是高效可再生能源方向的相關教學工作。目前他是史丹福大學土木與環境工程專業的名譽教授，已經出版了多部關於環境工程的著作。目錄
譯者的話前言
第1章電路和磁路基礎
1.1電路簡介
1.2重要電氣量的定義
1.2.1電荷
1.2.2電流
1.2.3基爾霍夫電流定律
1.2.4電壓
1.2.5基爾霍夫電壓定律
1.2.6功率
1.2.7功（能量）
1.2.8小結
1.3理想電壓源和電流源
1.3.1理想電壓源
1.3.2理想電流源
1.4電阻
1.4.1歐姆定律
1.4.2電阻串聯
1.4.3電阻並聯
1.4.4分壓器
1.4.5線路電阻
1.5電容
1.6電磁學和磁路
1.6.1電磁學
1.6.2磁路
1.7電感
1.7.1電感的物理特性
1.7.2電感的電氣特性
1.8變壓器
1.8.1理想變壓器
1.8.2勵磁損耗
習題
第2章電力系統基礎
2.1電壓、電流的有效值
2.2理想正弦元件
2.2.1理想電阻
2.2.2理想電容
2.2.3理想電感
2.3功率因數
2.4功率三角形及功率因數校正
2.5單相三線居民用電
2.6三相電力系統
2.6.1對稱Y聯結電力系統
2.6.2△聯結三相電力系統
2.7電源
2.7.1線性電源
2.7.2開關電源
2.8電能質量
2.8.1諧波簡介
2.8.2總諧波畸變率
2.8.3諧波與電壓切痕
2.8.4諧波與中線過載
2.8.5變壓器內部諧波
參考文獻
習題
第3章電力工業
3.1發電研究的先驅：愛迪生、西屋和英薩爾
3.2電力工業現狀
3.2.1公用發電與非公用發電
3.2.2電力工業統計
3.3單相同步發電機
3.3.1發電機簡例
3.3.2單相同步發電機
3.3.3三相同步發電機
3.4熱機的卡諾效率
3.4.1熱機
3.4.2熵和卡諾熱機
3.5蒸汽循環發電廠
3.5.1基荷蒸汽發電廠
3.5.2燃煤蒸汽發電廠
3.6燃氣輪機
3.6.1簡單燃氣輪機
3.6.2注汽燃氣輪機
3.7聯合循環發電廠
3.8燃氣輪機與聯合循環聯產
3.9基荷發電廠、中間發電廠和調峰發電廠
3.9.1篩選曲線
3.9.2負荷-持續時間曲線
3.10輸電與配電
3.10.1國家輸電網
3.10.2輸電線路
3.11發電廠側的規章制度
3.11.11935年公用事業控股公司法案（PUHCA）
3.11.21978年公用事業管制政策法案（PURPA）
3.11.31992年能源政策法案（EPAct）
3.11.4聯邦能源管制委員會（FERC）888號和2000號法令
3.11.5公用發電機組和非公用發電機組
3.12電力市場競爭的出現
3.12.1電網結構重構的技術推動
3.12.2加利福尼亞州電網開始重構
3.12.3加利福尼亞州電網放鬆管制的潰敗
參考文獻
習題
第4章分散式發電
4.1發電方式的轉變
4.2使用化石燃料的分散式發電技術
4.2.1高熱值與低熱值
4.2.2微型燃氣輪機
4.2.3活塞式內燃機
4.2.4斯特林內燃機
4.3聚焦式太陽能發電（CSP）技術
4.3.1拋物柱面聚光器
4.3.2槽式太陽能採集系統
4.3.3塔式太陽能發電系統
4.3.4聚焦式太陽能發電技術的一些比較
4.4生物質能發電
4.5微型水電系統
4.5.1微型水電站的電能輸出
4.5.2管道損耗
4.5.3流量測量
4.5.4水輪機
4.5.5微型水輪機的電氣特性
4.6燃料電池
4.6.1發展歷史
4.6.2燃料電池的基本原理
4.6.3燃料電池熱力學：焓
4.6.4燃料電池的熵和理論效率
4.6.5吉布斯自由能和燃料電池的效率
4.6.6電池的理想電氣特性
4.6.7實際燃料電池的電氣特性
4.6.8燃料電池的種類
4.6.9氫氣生產
參考文獻
習題
第5章分散式資源經濟性分析
5.1分散式資源
5.2電費標準
5.2.1標準民用電費
5.2.2民用分時電價（TOU）
5.2.3基本容量電費
5.2.4帶棘輪調整的基本容量電費
5.2.5負荷係數
5.2.6實時電價（RTP）
5.3能源經濟性
5.3.1靜態投資回收期
5.3.2靜態投資回報率
……
第6章風力發電系統
第7章太陽能
第8章光伏材料及電氣特性
第9章光伏發電系統
附錄
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前言
可持續發展工程是21世紀的新興研究方向，發展環境友好的電力系統是其重要的一部分。可再生能源系統由於原材料不會耗盡，也不會像現代電力工業那樣受燃料價格和供給性的嚴重影響。在美國和歐洲，風力發電是成長性最快的發電模式，光伏發電技術已經開始市場化套用，無污染的燃料電池發電也啟動在即。最新的化石燃料發電技術效率已經達到了傳統鍋爐燃燒煤發電技術的兩倍，而且污染排放也非常低。有充分的理由相信：大型集中式發電站採用成百上千英里的輸電線路與用戶相連而構成的傳統供電系統，必將會逐漸補充直至最後完全被潔淨的、小型就地發電廠而替代。分散式發電系統不僅降低了輸電線路的損耗和建設成本，而且可以就地利用發電過程中的廢熱，從而增加整個系統的效率和供電經濟性。還有，分散式發電提高了供電的可靠性，降低了如同2003年夏季北美大停電等類似的大面積嚴重供電故障的危險性。
這對於全球的發電工業而言是令人振奮的時刻。供電和用戶兩側的新技術也使得供、用電兩側都發生了結構性的變化。開發中國家中尚有20億人口無電可用，蘊含著極大的用電需求；而且已經得到了越來越多關注的發電導致的環境問題都迫切地需要相關的新教材、新課程以及在新近變化的能源工業中職位需求較多、令人滿意的新一代工程師。
本書最初是為可再生高效電力系統新課程而準備的教材。為了便於自學，書中針對每一個主題都給出了大量的完整實用舉例，並進行了相應的量化分析。每一章的末尾都帶有習題，為學生提供了練習的機會，也便於指導教師布置家庭作業。
儘管本書主要是面向高年級學生而寫的，但在實際教學中可根據需要方便地調整內容以適應不同的授課對象。由於其他涉及本書內容的課程主要是介紹課程本身的內容，因此本書寫作中儘量地保證知識體系的完備性，即書中包含了相關的發展歷史、政策法規、電力工業文檔以及電力、熱動力、工程經濟學等大量的背景知識，以便於理解這些新的發電技術。
工程類學生一般都願意使用學到的技能，動手設計東西。因此，本書不僅介紹相關能源技術的工作原理，
