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第1章 能源、人类与环境 1

1.1 人类利用能源的历史 2

1.2 能量的各种形式和转换 3

1.3 能源的定义和分类 5

1.4 能源的品质评价 7

1.5 我国的能源问题 8

1.6 能源与生态环境的关系 9

1.7 可再生能源的应用和前景 11

思考题与习题 12

参考文献 12

第2章 能量转换基础知识——热力学、流体力学、传热学、半导体物理、电化学基础 13

2.1 热力学基础 13

2.2 流体力学基础 24

2.3 传热学基础 38

2.4 半导体物理基础 52

2.5 电化学反应基础 72

思考题与习题 80

参考文献 81

第3章 太阳能热利用 82

3.1 太阳辐射 82

3.2 地面太阳辐射的接收和传递 88

3.3 平板型太阳能集热器 93

3.4 真空管集热器与太阳能热水器 103

3.5 太阳房 106

3.6 太阳灶 111

3.7 太阳能热发电 113

3.8 太阳能制冷与空调 119

3.9 太阳能干燥 125

3.10 太阳能储存 126

思考题与习题 129

参考文献 129

第4章 太阳电池 131

4.1 太阳电池原理、发展历史和现状 131

4.2 光吸收与载流子产生、光伏效应原理 134

4.3 太阳电池的I-V特性 137

4.4 太阳电池的工作特性与功率输出 140

4.5 太阳电池的转换效率和影响因素 141

4.6 太阳电池分类与太阳电池模块的标准测试条件 145

4.7 单晶硅电池的基本结构和制备工艺 146

4.8 太阳电池制备——从石英砂到单晶硅片 148

4.9 太阳电池制备——从硅片到太阳电池 150

4.10 其他类型的太阳电池 153

4.11 太阳电池发电系统 158

4.12 太阳电池的环境影响和发展前景展望 160

4.13 例题 162

思考题与习题 162

参考文献 163

第5章 生物质能 164

5.1 生物质能的形成和利用 164

5.2 生物质能的来源 168

5.3 生物质直接燃烧技术 171

5.4 生物质压缩成型燃料技术 176

5.5 厌氧消化制取气体燃料 180

5.6 生物质气化技术 187

5.7 生物质热裂解技术 191

5.8 生物质燃料乙醇技术 194

5.9 生物柴油技术 197

5.10 生物质能与环境 200

5.11 生物质能发展与展望 202

思考题与习题 205

参考文献 206

第6章 风能 207

6.1 风的形成 207

6.2 风能利用简介 212

6.3 风能资源及分布 215

6.4 风的基本特征 219

6.5 风能的计算 221

6.6 风力机的空气动力学基础 224

6.7 各种类型的风力机 230

6.8 风力发电机的结构 233

6.9 风力机的控制 235

6.10 风力机的选址和输出功率 238

6.11 各种风力系统 240

6.12 风能利用的发展 243

6.13 环境影响和风能利用展望 245

思考题与习题 248

参考文献 248

第7章 小水电和潮汐能 249

7.1 水力发电基本原理 249

7.2 小型水电站类型和建站型式 250

7.3 水电站水工建筑物 252

7.4 水轮机的工作参数及类型 254

7.5 水轮机的工作原理 256

7.6 潮汐电站 263

7.7 抽水蓄能电站 267

7.8 环境问题与未来展望 269

思考题与习题 270

参考文献 271

第8章 波浪能 272

8.1 波浪的起因和定义 273

8.2 波浪的特征和波浪能的功率 274

8.3 波浪在深水和浅水中的传播 275

8.4 波浪能资源 278

8.5 波浪能转换技术 281

8.6 世界主要波浪能装置的范例 288

8.7 波浪发电的经济性、环境影响和技术展望 294

思考题与习题 296

参考文献 296

第9章 地热能 297

9.1 地热能概述 297

9.2 我国的地热资源 299

9.3 热储工程学基础 305

9.4 地热发电 310

9.5 地热供暖 314

9.6 地热能的其他利用 317

9.7 地热能开采 320

9.8 地热回灌技术 322

思考题与习题 323

参考文献 323

第10章 氢能与燃料电池 325

10.1 氢元素和氢能 325

10.2 氢的制备 327

10.3 氢的储存 331

10.4 燃料电池的基本原理 334

10.5 燃料电池的分类及特征 339

10.6 燃料电池的发展和展望 351

思考题与习题 352

参考文献 353

第11章 储能技术 354

11.1 飞轮储能 355

11.2 化学电池原理 357

11.3 铅酸电池 361

11.4 锂离子电池 364

11.5 钠硫电池 370

11.6 液流电池 375

11.7 各种储能技术的对比、环境影响和未来展望 379

思考题与习题 382

参考文献 382

附录 383

本书常用符号 384

全文索引 386