碳中和技术概论

第1 章 碳中和概述 11. 1 碳中和概念 11. 1. 1 碳中和基本含义 21. 1. 2 碳中和政策内涵 31. 1. 3 碳中和内在逻辑 31. 1. 4 碳中和战略意义 41. 2 碳中和愿景 51. 2. 1 碳中和愿景概述 51. 2. 2 碳中和基本要求 61. 2. 3 碳中和推进路径 71. 2. 4 碳中和愿景根本影响 81. 2. 5 碳中和愿景机遇挑战 111. 2. 6 碳交易 13拓展阅读 稳中求进———如期实现 “双碳” 目标愿景 15思考与练习 17第2 章 太阳能 182. 1 太阳能应用简介 182. 2 光伏发电技术 202. 2. 1 太阳电池材料分类与现状 202. 2. 2 硅材料的基本性质 222. 2. 3 硅材料冶炼与提纯 232. 2. 4 单晶硅棒与多晶硅锭 252. 2. 5 硅片、 硅基电池及组件制备 292. 2. 6 光伏发电系统 382. 3 光热利用技术 402. 3. 1 太阳能热水系统 402. 3. 2 太阳能供暖系统 412. 3. 3 太阳能制冷系统 432. 3. 4 太阳能光热发电系统 452. 4 太阳能产业发展趋势 492. 4. 1 光伏产业的发展趋势 492. 4. 2 光热产业的发展趋势 51拓展阅读 产业化高效光伏电池 52思考与练习 55第3 章 风能 563. 1 风能概况 563. 1. 1 风的形成 563. 1. 2 风能的基本概念 613. 1. 3 风能的资源分布 623. 1. 4 风能开发与利用的发展史 653. 2 风力发电原理与设备 673. 2. 1 风力发电特点及优势 673. 2. 2 风力发电原理 673. 2. 3 风力发电机组设备 733. 2. 4 风力发电场选址 833. 3 风能与低碳经济 843. 3. 1 低碳经济的概念 853. 3. 2 低碳经济与新能源关联性 853. 3. 3 低碳经济环境下风能发展 863. 4 风能产业与政策 863. 4. 1 风电产业链 863. 4. 2 风能产业相关政策 87拓展阅读 我国首个超高海拔风电项目———西藏措美哲古风电场 88思考与练习 89第4 章 氢能 904. 1 氢能概况 904. 1. 1 氢的燃烧性能 914. 1. 2 电能 924. 2 氢燃料电池及其应用 924. 2. 1 氢燃料电池的分类 924. 2. 2 氢燃料电池的原理与结构 934. 3 制氢技术 984. 3. 1 煤制氢 984. 3. 2 天然气制氢 1024. 3. 3 工业副产氢 1044. 3. 4 甲醇制氢 1044. 3. 5 电解水制氢 1064. 4 氢能与低碳经济 1114. 5 氢能产业与政策 1114. 5. 1 双碳下的氢能政策 1124. 5. 2 氢能产业 113拓展阅读 “氢装” 上阵———助力实现 “双碳” 目标 113思考与练习 114第5 章 生物质能 1155. 1 生物质能概况 1155. 1. 1 生物质能的特点及分类 1165. 1. 2 生物质能发展状况及目标 1175. 2 生物质资源 1185. 2. 1 生物质的组成 1185. 2. 2 生物质资源的分布 1205. 3 生物质能的转化利用技术 1215. 3. 1 物理法 1215. 3. 2 热化学法 1225. 3. 3 生物化学法 1225. 3. 4 化学法 1235. 4 生物质能源的应用 1235. 4. 1 生物天然气 1235. 4. 2 生物柴油 1255. 4. 3 生物燃料乙醇 1275. 4. 4 生物质固体成型 1305. 4. 5 生物质氢能源 1315. 4. 6 生物航空燃料 1335. 4. 7 能源微藻 1345. 4. 8 生物质发电 1365. 5 生物质能与低碳经济 1385. 6 生物质能产业与政策 139拓展阅读 生物能源与碳捕获和储存技术 (BECCS) 141思考与练习 142第6 章 其他能源 1436. 1 地热能 1436. 1. 1 地热能的来源 1436. 1. 2 地热能发展状况及目标 1446. 1. 3 地热能的分布 1446. 1. 4 地热能源的应用 1456. 1. 5 地热能的低碳经济与政策 1486. 2 潮汐能 1496. 2. 1 潮汐能的来源 1496. 2. 2 潮汐能发展状况及目标 1496. 2. 3 潮汐能源的应用 1526. 2. 4 潮汐能的低碳经济与政策 155拓展阅读 海洋能源 155思考与练习 156第7 章 储能技术 1577. 1 储能技术概述 1577. 1. 1 储能的概念 1587. 1. 2 储能的目的 1597. 1. 3 储能技术的类型 1607. 1. 4 储能技术的现状与发展趋势 1617. 2 储热技术 1637. 2. 1 储热技术概述 1637. 2. 2 显热储能 1657. 2. 3 相变储能 1667. 2. 4 热化学储能 1717. 3 机械储能 1737. 3. 1 机械储能概述 1737. 3. 2 抽水蓄能 1747. 3. 3 压缩空气储能 1797. 3. 4 飞轮储能 1837. 4 电化学储能 1887. 4. 1 电化学储能概述 1887. 4. 2 铅蓄电池 1947. 4. 3 锂离子电池 1997. 4. 4 液流电池 2077. 4. 5 其他电池技术 2137. 4. 6 电化学储能技术总结 2217. 5 电磁储能 2227. 5. 1 超级电容器储能 2237. 5. 2 超导储能 2277. 6 化学储能 2287. 6. 1 氢储能 2297. 6. 2 其他化学储能 231拓展阅读 能源系统未来趋势———综合智慧能源 233思考与练习 234第8 章 智能微电网应用技术 2358. 1 智能微电网的历史背景和现实意义 2358. 1. 1 智能微电网产生的历史背景 2368. 1. 2 智能微电网发展的现实意义 2378. 2 智能微电网的定义 2388. 3 智能微电网的分类和结构 2418. 3. 1 直流和交流智能微电网 2418. 3. 2 并网和孤岛智能微电网 2428. 3. 3 单相并网和三相并网型智能微电网 2458. 3. 4 智能微电网系统的典型结构与控制体系 2468. 4 智能微电网的特点 2478. 4. 1 智能微电网的显著特点 2478. 4. 2 智能微电网的优缺点 2488. 5 智能微电网的运行模式 2498. 5. 1 智能微电网的启动 2498. 5. 2 智能微电网的孤岛运行与并网运行 2498. 6 智能微电网的控制方法 2508. 6. 1 智能微电网内分布式电源的控制方法 2508. 6. 2 智能微电网系统的控制方法 2528. 7 智能微电网的稳定性控制方法 255拓展阅读 新型能源体系的发展脉络与内涵、 挑战及意义 256思考与练习 258参考文献 259