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第1章 能源简介1

1.1能源的定义及分类1

1.2能源利用史2

1.3能源化学8

1.3.1能量转化9

1.3.2能量储存11

1.4能源与经济14

1.5能源与环境17

1.5.1大气污染和温室效应18

1.5.2碳排放和减排19

1.5.3中国的能源环境22

1.6能源与材料23

1.7能源储量及消费25

1.7.1计量单位及换算25

1.7.2储量26

1.7.3消费32

1.7.4结构变化趋势35

1.8中国的能源发展36

1.8.1中国能源资源的特点37

1.8.2中国能源资源开发面临的挑战38

1.8.3中国提高能源供应能力的措施38

1.9能源发展趋势40

第2章 煤炭43

2.1煤的形成43

2.2煤的基本分析指标及分类45

2.2.1基本分析指标45

2.2.2煤的分类47

2.3煤的结构模型49

2.4煤的开采与运输51

2.5我国煤炭资源和消费特点55

2.5.1煤炭资源特点55

2.5.2煤炭消费特点57

2.6煤的综合利用与洁净煤技术58

2.6.1煤炭综合利用58

2.6.2洁净煤技术60

2.7煤的净化技术62

2.7.1煤炭分选62

2.7.2型煤和水煤浆技术63

2.7.3煤矸石的综合利用65

2.8煤的先进燃烧技术66

2.8.1燃烧反应66

2.8.2常规燃煤的低氮氧化物燃烧技术67

2.8.3循环流化床燃烧技术71

2.8.4水煤浆燃烧技术74

2.9煤的燃后净化技术78

2.9.1烟气除尘技术78

2.9.2烟气脱硫技术80

2.9.3烟气脱硝技术87

2.10煤的现代化利用技术92

2.10.1煤的液化92

2.10.2煤的气化104

2.10.3洁净煤发电技术120

2.11 CO2的捕集与封存技术129

2.12结语135

第3章 石油136

3.1石油的重要性136

3.2石油的生成和聚集137

3.3石油的开采139

3.4石油的组成143

3.5石油的炼制144

3.5.1石油的蒸馏145

3.5.2重油的裂化146

3.5.3催化加氢153

3.5.4催化重整156

3.6石油化工——国民经济的支柱162

3.7工业的血液——流动的乌金164

3.7.1汽油的使用牌号和优质汽油的制备164

3.7.2航空煤油165

3.7.3柴油167

3.7.4燃料油和润滑油168

3.8我国的石油发展169

3.9能源安全172

3.10结束语173

第4章 天然气175

4.1天然气的组成和分类175

4.2天然气的开采和储运176

4.3天然气化工178

4.4天然气实用技术181

4.5非常规天然气182

4.5.1煤层气及其利用182

4.5.2页岩气185

4.5.3天然气水合物193

4.6中国的天然气发展及市场202

4.7结语204

第5章 核能206

5.1核能发现史话206

5.2核能的利用207

5.3核裂变和核聚变208

5.3.1核裂变208

5.3.2核聚变209

5.4核反应堆210

5.4.1裂变装置210

5.4.2聚变装置213

5.4.3核能发电原理216

5.4.4不同形式反应堆218

5.4.5核能技术发展趋势223

5.5核燃料循环226

5.5.1核燃料循环过程226

5.5.2核燃料循环体系229

5.5.3核燃料循环方式229

5.6核能利用与环境230

5.7迅速发展的核电事业232

5.7.1简史232

5.7.2我国的核电发展233

第6章 太阳能236

6.1太阳能简介236

6.2太阳能的光热利用238

6.2.1太阳能热水系统238

6.2.2太阳能热发电241

6.2.3太阳能制冷与空调技术243

6.2.4太阳房244

6.2.5其他太阳能热利用技术246

6.3太阳能的光电利用——太阳能电池248

6.3.1太阳能电池简介249

6.3.2太阳能光谱250

6.3.3太阳能电池发电原理252

6.3.4太阳能电池效率和评价参数255

6.3.5几类太阳能电池258

6.3.6光伏电池新技术309

6.4太阳能光化学利用314

6.4.1光合作用314

6.4.2光化学作用——光解水制氢318

6.4.3光电-电解/热解制氢324

6.5空间太阳能电站326

6.6太阳能的储存与输送329

6.7太阳能在我国的应用330

6.7.1我国太阳能利用发展历程330

6.7.2我国的太阳能资源及市场332

6.7.3我国太阳能发电的成果及前景333

第7章 风能335

7.1风的形成及特点335

7.2我国风能资源337

7.3风能利用338

7.3.1风力发电概况339

7.3.2风力发电系统的种类340

7.4风力发电场的选择和风力发电机341

7.4.1风电场选择341

7.4.2风力机342

7.5大规模风电发展面临的主要问题345

第8章 地热能348

8.1地热能简介348

8.2地热流体的性质350

8.3地热开采技术350

8.4地热能的利用351

8.4.1地热的直接利用352

8.4.2地热发电356

8.5我国地热能利用技术展望358

第9章 生物质能359

9.1生物质——最古老的能源359

9.2生物质能资源360

9.3国内外生物质能发展现状362

9.4生物质的利用363

9.4.1生物质直接燃烧363

9.4.2生物质气化技术364

9.4.3生物质液化技术370

9.4.4生物质固化技术376

9.5“绿色燃油”作物377

9.6生物质发电379

9.7我国生物质能源发展战略383

第10章 海洋能385

10.1海洋能概况385

10.2潮汐能385

10.2.1概述385

10.2.2潮汐电站的分类387

10.2.3潮汐电站的选址389

10.2.4我国潮汐能的开发391

10.3海流能393

10.3.1概述393

10.3.2海流的涡轮发电机类型394

10.3.3海流能发电现状396

10.4波浪能397

10.4.1概述397

10.4.2波浪能发电装置的分类398

10.4.3国外波浪能的研究现状400

10.4.4我国波浪能的研究现状402

10.5温差能404

10.5.1概述404

10.5.2温差能发电装置分类406

10.5.3温差能发电装置的结构409

10.5.4温差能发电站的选址413

10.5.5国外温差能发电研究现状415

10.5.6我国温差能发电研究现状417

10.6盐差能420

10.6.1概述420

10.6.2盐差能发电方式分类420

10.6.3盐差能发电的研究现状423

10.7我国海洋发展战略424

第11章 储能技术426

11.1发展储能技术的必要性426

11.2储能技术发展428

11.3储能技术分类430

11.4物理储能430

11.4.1抽水蓄能431

11.4.2压缩空气储能432

11.4.3飞轮储能433

11.4.4超导磁储能436

11.5化学储能437

11.5.1电化学电容器437

11.5.2蓄电池441

11.5.3铅酸蓄电池441

11.5.4超级电池446

11.5.5镍氢电池447

11.5.6钠硫和钠-金属卤化物电池452

11.5.7液流电池456

11.5.8锂离子电池465

11.5.9金属-空气电池480

11.6储能逆变器500

11.7电池管理系统503

第12章 氢能和燃料电池506

12.1氢能特点506

12.2氢的制取507

12.2.1实验室中制备氢气507

12.2.2氢气的工业生产507

12.3氢的存储与运输514

12.3.1压缩气体储氢515

12.3.2低温液氢储存516

12.3.3金属氢化物储氢517

12.3.4复合氢化物储氢523

12.3.5有机液体储氢531

12.3.6物理吸附为主的储氢材料532

12.3.7氢气输送体系534

12.4氢的利用536

12.4.1液氢的使用536

12.4.2化学工业用氢536

12.4.3镍/氢电池的负极储氢材料537

12.4.4氢能汽车538

12.4.5家庭用氢539

12.4.6燃料电池539

12.5燃料电池概述540

12.6燃料电池的特性541

12.7燃料电池类型542

12.8燃料电池发展简史544

12.9碱性燃料电池546

12.9.1原理546

12.9.2 AFC关键部件547

12.9.3阿波罗系统549

12.9.4其他AFC系统550

12.10磷酸燃料电池552

12.10.1简介552

12.10.2关键部件552

12.10.3应用554

12.11熔融碳酸盐燃料电池555

12.11.1简介555

12.11.2关键部件557

12.11.3重整559

12.11.4应用560

12.12固体氧化物燃料电池561

12.12.1简介561

12.12.2关键部件563

12.12.3类型564

12.12.4应用566

12.13质子交换膜燃料电池569

12.13.1简介569

12.13.2关键部件570

12.13.3应用576

12.14直接甲醇燃料电池582

12.14.1简介582

12.14.2关键部件583

12.14.3结构586

12.14.4应用587

12.15其他燃料电池592

12.15.1再生型燃料电池592

12.15.2生物燃料电池593