內容簡介
本書主要介紹現代各種一次能源轉換為電能的發電原理和技術，及其發展前景和趨勢。主要內容包括現代能源及其相關能源問題、火力發電技術、水力發電技術、核能發電技術、垃圾發電技術、風力發電技術、太陽能熱發電技術、太陽能光伏發電技術、生物質能發電技術、地熱發電技術、潮汐能發電技術、燃料電池發電技術以及新能源與分散式發電技術。特別地，在介紹各種發電技術的同時， 本書還對大部分相關一次能源的分布狀況和儲量作了較為系統的介紹。
本書可作為普通高等學校電氣工程和能源動力工程類專業學生的輔修課程教材，也可作為電力系統工程技術人員和管理層人員的培訓參考用書，亦可供廣大能源愛好者閱讀和參考。
目錄
第一章 能源 1
1.1 能源的概念 1
1.1.1 能源的定義 1
1.1.2 能源的分類 2
1.2 能源資源的利用及其開發 3
1.2.1 常規能源的開發和利用 3
1.2.2 新能源和可再生能源的開發利用 6
1.3 人類利用能源的歷史和未來 10
1.3.1 人類利用能源的歷史 10
1.3.2 能源的未來 11
1.4 世界能源利用的現狀及面臨的問題 12
1.4.1 能源結構 12
1.4.2 能源效率 12
1.4.3 能源環境 13
1.4.4 能源安全 14
1.5 中國能源現狀、問題及對策 14
1.5.1 中國能源現狀 14
1.5.2 中國能源存在的問題 14
1.5.3 中國的能源發展對策 17
1.5.4 中國的新能源與可再生能源 18
1.6 電力 20
1.6.1 電力——理想的二次能源 20
1.6.2 發電廠的類型與新能源發電 21
複習思考題 21
第二章 火力發電技術 22
2.1 火力發電的基本原理 22
2.1.1 工程熱力學基本概念 22
2.1.2 熱力系統的能量平衡 26
2.1.3 水蒸氣的動力循環 29
2.1.4 提高朗肯循環熱效率的途徑 33
2.1.5 火電廠生產流程 37
2.2 鍋爐設備 40
2.2.1 鍋爐設備概述 41
2.2.2 燃料的成分及發熱量 43
2.2.3 減少對環境污染的措施 44
2.2.4 鍋爐設備的組成 45
2.3 汽輪機 52
2.3.1 汽輪機工作原理 52
2.3.2 汽輪機主要工作參數 54
2.3.3 汽輪機設備組成 55
2.4 鍋爐和汽輪發電機組運行調節 62
2.4.1 鍋爐的運行調節 62
2.4.2 汽輪機的調節與保護 62
2.5 燃氣輪機與燃氣蒸汽聯合循環總能系統 63
2.5.1 燃氣輪機概述 63
2.5.2 燃氣蒸汽聯合循環 67
複習思考題 77
第三章 水力發電技術 78
3.1 水電資源概述 78
3.1.1 水文循環、水量資源、水能資源 78
3.1.2 我國水電能源概況 80
3.2 水力學基礎與水力發電開發利用方式 84
3.2.1 水力學基礎知識 84
3.2.2 水力發電的基本原理 88
3.2.3 水電能資源開發的基本方式和水電站的類型 89
3.3 水電站主要水工建築物和動力設備 95
3.3.1 水電站主要水工建築物 95
3.3.2 水輪機 97
3.3.3 水電廠的主要輔助設備 108
複習思考題 111
第四章 核能發電技術 112
4.1 核能發電基本知識 112
4.1.1 核能發電的發展概況 112
4.1.2 物質元素的原子和原子結構 114
4.1.3 原子核裂變的巨大核能 114
4.1.4 重核裂變能套用中的一些重要技術性問題 116
4.1.5 核反應堆的類型 118
4.2 壓水堆核電廠及其一般工作原理 118
4.2.1 核反應堆的控制原理 118
4.2.2 壓水堆本體基本結構和工作特點 120
4.2.3 壓水堆核電廠的系統布置 123
4.2.4 常規島蒸汽發電系統的設備布置及特點 124
4.3 核電廠輻射防護和三廢處理 126
4.3.1 核電廠的輻射防護 126
4.3.2 核電廠的三廢處理 127
4.3.3 核電廠乏燃料的處理 127
複習思考題 128
第五章 垃圾發電技術 129
5.1 城市垃圾及其處理 129
5.1.1 城市生活垃圾 129
5.1.2 城市垃圾的綜合處理 131
5.2 垃圾發電技術及設備 132
5.2.1 垃圾焚燒發電技術 132
5.2.2 垃圾焚燒發電設備 135
5.2.3 垃圾衛生填埋場沼氣發電技術 141
5.2.4 未來新趨勢——廢棄物氣化再生能源發電 144
5.3 垃圾焚燒發電的污染控制 145
5.3.1 垃圾焚燒發電污染物來源及形成機理 145
5.3.2 垃圾焚燒發電污染物控制處理技術 146
5.4 垃圾發電技術的發展和現狀 148
5.4.1 國外垃圾發電技術的發展及現狀 148
5.4.2 我國垃圾發電的現狀及發展 150
複習思考題 153
第六章 風力發電技術 154
6.1 風與風力資源 154
6.1.1 風的產生與特性 154
6.1.2 風力資源 155
6.2 風能計算與風力機原理 160
6.2.1 風能參數與測量 160
6.2.2 風力機工作原理 164
6.3 風力發電原理及設備 169
6.3.1 風力發電原理及輸出功率 169
6.3.2 風力發電系統及設備 170
6.3.3 典型併網型風力發電機組特點介紹 174
6.3.4 風電技術的發展趨勢 175
6.4 風力發電運行方式 177
6.4.1 獨立運行方式 177
6.4.2 併網運行方式 178
6.5 風力發電現狀與展望 180
6.5.1 風力發電發展簡史 180
6.5.2 世界風力發電現狀與展望 180
6.5.3 中國風力發電發展與現狀 183
複習思考題 187
第七章 太陽能熱發電技術 188
7.1 太陽能及其利用 188
7.1.1 太陽和太陽能 188
7.1.2 太陽能利用基本方式 189
7.2 中國的太陽能資源 190
7.2.1 中國的太陽能資源分布及其特點 190
7.2.2 中國的太陽能資源等級劃分 191
7.2.3 中國的太陽能資源帶 192
7.3 太陽能熱發電系統 193
7.3.1 太陽能熱發電系統基本工作原理 193
7.3.2 太陽能熱發電系統組成 194
7.4 太陽能熱發電系統基本類型 197
7.4.1 槽式線聚焦系統 197
7.4.2 塔式系統 199
7.4.3 碟式系統 201
7.5 太陽能熱發電系統的發展與未來展望 202
7.5.1 太陽能熱發電技術的發展及現狀 202
7.5.2 太陽能熱發電的現狀和展望 205
7.5.3 其他幾種太陽能熱發電技術 208
複習思考題 209
第八章 太陽能光伏發電技術 210
8.1 太陽能光伏發電及其系統 210
8.1.1 太陽能光發電 210
8.1.2 太陽能光伏發電系統 211
8.1.3 太陽能光伏發電系統的套用前景 212
8.2 太陽能電池及太陽能電池方陣 212
8.2.1 太陽能電池及其分類 212
8.2.2 太陽能電池的工作原理及製造方法 216
8.2.3 太陽能電池方陣 217
8.3 獨立太陽能光伏發電系統 219
8.3.1 獨立太陽能光伏發電系統 219
8.3.2 獨立太陽能光伏發電系統的組成 220
8.4 聯網太陽能光伏發電系統 223
8.4.1 聯網太陽能光伏系統的優越性和國外發展簡況 223
8.4.2 聯網太陽能光伏系統類型、工作原理和設備構成 226
8.4.3 聯網系統的太陽能電池方陣 227
8.4.4 聯網逆變器 228
8.5 中國太陽能光伏發電系統及套用實例 230
複習思考題 234
第九章 生物質能發電技術 235
9.1 生物質與生物質能 235
9.1.1 生物質與生物質能資源 235
9.1.2 生物質能的分類 236
9.2 生物質能的轉化與熱裂解技術 237
9.2.1 生物質能轉化技術 237
9.2.2 生物質熱裂解技術 244
9.3 生物質能的套用與發電技術 245
9.3.1 生物質能的特點及其套用 245
9.3.2 生物質能發電技術 246
9.3.3 生物質發電技術的發展 250
9.4 中國生物質能利用現狀與前景 251
9.4.1 生物質能在中國的發展 251
9.4.2 生物質能發展的制約因素分析 253
9.4.3 開闢多元途徑，促進生物能源商業化發展 254
複習思考題 256
第十章 地熱發電技術 257
10.1 地熱能基本知識 257
10.1.1 地球的構造 257
10.1.2 地熱、地熱分布與地熱異常區 258
10.1.3 地熱分類 259
10.2 地熱資源 260
10.2.1 概述 260
10.2.2 地熱的利用方式 263
10.2.3 世界地熱資源 264
10.2.4 中國地熱資源 265
10.3 地熱發電原理和技術 267
10.3.1 地熱發電原理及分類 267
10.3.2 地熱發電資源勘探與開採 272
10.4 地熱發電現狀與展望 274
10.4.1 世界地熱發電 274
10.4.2 中國地熱發電 278
複習思考題 281
第十一章 潮汐能發電技術 282
11.1 潮汐和潮汐能 282
11.1.1 海洋和海洋能 282
11.1.2 潮汐和潮汐能定義 284
11.2 潮汐能發電技術 286
11.2.1 潮汐能發電的原理及型式 286
11.2.2 潮汐能發電站的組成 290
11.2.3 潮汐能發電站建設的相關問題 294
11.3 潮汐能發電現狀與展望 295
11.3.1 世界潮汐能發電 295
11.3.2 中國潮汐能開發利用簡史 301
11.3.3 中國潮汐能資源 302
11.3.4 中國潮汐能發電現狀 304
11.3.5 中國潮汐能發電前景 306
複習思考題 307
第十二章 燃料電池發電技術 308
12.1 燃料電池發電原理 308
12.1.1 燃料電池簡史 308
12.1.2 燃料電池的基本原理 309
12.2 燃料電池 312
12.2.1 磷酸型燃料電池 312
12.2.2 熔融碳酸鹽型燃料電池 315
12.2.3 固體電解質型燃料電池 318
12.2.4 質子交換膜型燃料電池 321
12.2.5 直接甲醇型燃料電池 323
12.3 燃料電池發電系統 326
12.3.1 燃料電池發電系統的特徵 326
12.3.2 燃料電池發電系統 327
12.3.3 燃料電池套用範圍 328
複習思考題 329
第十三章 新能源與分散式發電技術 330
13.1 分散式發電技術的概念 330
13.1.1 分散式發電技術的定義 330
13.1.2 分散式發電技術的特點 331
13.1.3 分散式發電技術的運行方式 332
13.2 分散式發電技術 332
13.2.1 新能源分散式發電技術 332
13.2.2 燃氣輪機、內燃機、微燃機分散式發電技術 333
13.2.3 分散式發電的儲能技術 333
13.3 分散式發電的微電網集成技術與套用 335
13.3.1 微電網集成技術 335
13.3.2 微電網的結構 336
13.3.3 微電網的運行方式 337
13.3.4 微電網的控制功能 337
13.3.5 微電網的保護 338
13.3.6 微電網的能量管理系統 338
13.4 分散式發電技術的研發重點與套用前景 339
13.4.1 分散式發電技術的研究與開發的重點 339
13.4.2 分散式發電技術的套用前景 340
複習思考題 340
參考文獻 341
