序
致謝
前言
第一部分 太陽能
第一章 太陽能簡史
第一節(jié) 陽光與熱
專欄一 光電話:一種太陽能電話
第二節(jié) 早期光伏技術(shù)
第二章 陽光與幾何學(xué)
第一節(jié) 電磁波譜
第二節(jié) 幾何結(jié)構(gòu)和陽光
專欄二 太空太陽能
第三章 光伏太陽能
第一節(jié) 光vs電
第二節(jié) 相關(guān)技術(shù)
專欄三 光子與電
第三節(jié) 凈用電計(jì)量法
第四章 熱機(jī)和太陽能
第一節(jié) 熱能轉(zhuǎn)換為電能
第二節(jié) CSP技術(shù)的利弊
專欄四 存儲太陽能
第五章 另外兩種重要的太陽能技術(shù)
第一節(jié) 太陽能熱水器
專欄五 需求管理
第二節(jié) 綠色建筑
第六章 太陽能的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效應(yīng)
第一節(jié) 太陽能動力的供需匹配
專欄六 電力生產(chǎn)者和消費(fèi)者的紐帶——一個(gè)案例分桎
第二節(jié) 有效能源
第七章 政府策略和太陽能
第一節(jié) 美國的太陽能策略
專欄七 分布式發(fā)電系統(tǒng)
第二節(jié) 德國的太陽能
第二部分 地?zé)崮?
大事記
術(shù)語表
參考文獻(xiàn)2100433B
約翰·塔巴克,紐約州立大學(xué)石溪分校研究員,獲美國倫斯勒理工學(xué)院數(shù)學(xué)博士學(xué)位。其著作有“數(shù)學(xué)之旅叢書”(六本)、《重要的姿勢:美國手語史》等。
目前,中國已成為全球太陽能電池生產(chǎn)的大國,而且太陽能被作為保證能源安全的戰(zhàn)略措施納入發(fā)展計(jì)劃。但是,現(xiàn)實(shí)是我們依然是太陽能消費(fèi)的小國。這大部分歸因于太陽
能的特性:分散、不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換效率低、生產(chǎn)成本高。地?zé)崮茉陂_發(fā)上也存在類似的問題。因此,了解這些能源的潛能和缺點(diǎn),對今后的正確利用,有著特殊的意義。
地?zé)崾堑貧?nèi)地核的熱量,我國多分布在青藏地區(qū)。太陽能是富蘭克林發(fā)現(xiàn)的,他發(fā)現(xiàn)紫外線照在硒上會產(chǎn)生電流,我國太陽能最豐富的地區(qū)也是青藏地區(qū)
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分類與工程性質(zhì)1.2 場地平整、土方量計(jì)算與土方調(diào)配1.3 基坑土方開挖準(zhǔn)備與降排水1.4 基坑邊坡與坑壁支護(hù)1.5 土方工程的機(jī)械化施工復(fù)習(xí)思考題第2...
核能(或稱原子能)是通過核反應(yīng)從原子核釋放的能量,符合阿爾伯特·愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc² ,其中E=能量,m=質(zhì)量,c=光速。核能可通過三種核反應(yīng)之一釋放:1、核裂變,較重的原子核分裂釋...
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太陽能地?zé)崮車娚渲评湎到y(tǒng)的研究——文章提出了一種新型的太陽能噴射制冷與地源井水聯(lián)合工作的系統(tǒng),該系統(tǒng)具備冬季供熱和夏季空調(diào)的雙重功效,實(shí)現(xiàn)了能源的綜合利用,最大限度地節(jié)約能源。文中完成了聯(lián)合工作系統(tǒng)中太陽能噴射制冷系統(tǒng)組件的匹配設(shè)計(jì), 并為進(jìn)...
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東北地區(qū)太陽能與淺層地?zé)崮苈?lián)合供暖分析——通過對長春地區(qū)太陽能、淺層地?zé)崮苜Y源的分析,從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等方面對太陽能與淺層地?zé)崮苈?lián)合供暖系統(tǒng)進(jìn)行分析研究。
2017年1月23日,國家發(fā)展改革委、國家能源局和國土資源部印發(fā)了《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》(發(fā)改能源〔2017〕158號)。其中,重點(diǎn)任務(wù)和重大項(xiàng)目布局均涉及了地?zé)崮苻D(zhuǎn)換。
1.積極推進(jìn)水熱型地?zé)峁┡喊凑铡凹惺脚c分散式相結(jié)合”的方式推進(jìn)水熱型地?zé)峁┡凇叭岵蝗∷钡闹笇?dǎo)原則下,進(jìn)行傳統(tǒng)供暖區(qū)域的清潔能源供暖替代,特別是在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、環(huán)境約束較高的京津冀魯豫和生態(tài)環(huán)境脆弱的青藏高原及毗鄰區(qū),將水熱型地?zé)崮芄┡{入城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,集中規(guī)劃,統(tǒng)一開發(fā)。
2.大力推廣淺層地?zé)崮芾茫涸凇笆濉睍r(shí)期,要按照“因地制宜,集約開發(fā),加強(qiáng)監(jiān)管,注重環(huán)?!钡姆绞介_發(fā)利用淺層地?zé)崮?。通過技術(shù)進(jìn)步、規(guī)范管理解決淺層地?zé)崮荛_發(fā)中出現(xiàn)的問題,并加強(qiáng)我國南方供暖制冷需求強(qiáng)烈地區(qū)的淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用。在重視傳統(tǒng)城市區(qū)域淺層地?zé)崮芾玫耐瑫r(shí),要重視新型城鎮(zhèn)地區(qū)市場對淺層地?zé)崮芄┡?制冷)的需求。
3.地?zé)岚l(fā)電工程:在西藏、川西等高溫地?zé)豳Y源區(qū)建設(shè)高溫地?zé)岚l(fā)電工程;在華北、江蘇、福建、廣東等地區(qū)建設(shè)若干中低溫地?zé)岚l(fā)電工程。建立、完善扶持地?zé)岚l(fā)電的機(jī)制,建立地?zé)岚l(fā)電并網(wǎng)、調(diào)峰、上網(wǎng)電價(jià)等方面的政策體系。
1.水熱型地?zé)峁┡焊鶕?jù)資源情況和市場需求,選擇京津冀、山西(太原市)、陜西(咸陽市)、山東(東營市)、山東(菏澤市)、黑龍江(大慶市)、河南(濮陽市)建設(shè)水熱型地?zé)峁┡卮箜?xiàng)目。采用“采灌均衡、間接換熱”或“井下?lián)Q熱”的工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)。
2.淺層地?zé)崮芾茫貉亻L江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū),針對城鎮(zhèn)居民對供暖的迫切需求,加快推廣以熱泵技術(shù)應(yīng)用為主的地?zé)崮芾?,減少大規(guī)模燃煤集中供暖,減輕天然氣供暖造成的保供和價(jià)格的雙重壓力。以重慶、上海、蘇南地區(qū)城市群、武漢及周邊城市群、貴陽市、銀川市、梧州市、佛山市三水區(qū)為重點(diǎn),整體推進(jìn)淺層地?zé)崮芄┡?制冷)項(xiàng)目建設(shè)。
3.中高溫地?zé)岚l(fā)電:西藏地區(qū)位于全球地?zé)岣患瘏^(qū),地?zé)豳Y源豐富且品質(zhì)較好。有各類地?zé)犸@示區(qū)(點(diǎn))600余處,居全國之首。西藏高溫地?zé)崮芫尤珖?,發(fā)電潛力約3000MW,尤其是班公錯(cuò)—怒江活動構(gòu)造帶以南地區(qū),為西藏中高溫地?zé)豳Y源富集區(qū),區(qū)內(nèi)人口集中,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),對能源的需求量巨大,是開展中高溫地?zé)岚l(fā)電規(guī)模開發(fā)的有利地區(qū)。
根據(jù)西藏地?zé)豳Y源勘探成果和資源潛力評價(jià)結(jié)果,以當(dāng)?shù)仉娏π枨鬄榍疤?,?yōu)選當(dāng)雄縣、那曲縣、措美縣、噶爾縣、普蘭縣、謝通門縣、錯(cuò)那縣、薩迦縣、崗巴縣9個(gè)縣境內(nèi)的羊八井、羊易、寧中、谷露、古堆、朗久、曲譜、查布、曲卓木、卡烏和苦瑪11處高溫地?zé)崽镒鳛椤笆濉钡責(zé)岚l(fā)電目標(biāo)區(qū)域,11處高溫地?zé)崽锇l(fā)電潛力合計(jì)830MW,“十三五”有序啟動400MW裝機(jī)容量規(guī)劃或建設(shè)工作。
4.中低溫地?zé)岚l(fā)電:在東部地區(qū)開展中低溫地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。重點(diǎn)在河北、天津、江蘇、福建、廣東、江西等地開展,通過政府引導(dǎo),逐步培育市場與企業(yè),積極發(fā)展中低溫地?zé)岚l(fā)電。
5.干熱巖發(fā)電:開展萬米以淺地?zé)豳Y源勘查開發(fā)工作,積極開展干熱巖發(fā)電試驗(yàn),在藏南、川西、滇西、福建、華北平原、長白山等資源豐富地區(qū)選點(diǎn),通過建立2-3個(gè)干熱巖勘查開發(fā)示范基地,形成技術(shù)序列、孵化相關(guān)企業(yè)、積累建設(shè)經(jīng)驗(yàn),在條件成熟后進(jìn)行推廣。
地?zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕鸁崮?。它起源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地下水的深處循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后,把熱量從地下深處帶至近表層。在有些地方,熱能隨自然涌出的熱蒸汽和水而到達(dá)地面,自史前起它們就已被用于洗浴和蒸煮。通過鉆井,這些熱能可以從地下的儲層引入水池、房間、溫室和發(fā)電站。
地?zé)崮軆α勘热藗兯玫目偭慷嗪芏啾叮壹蟹植荚跇?gòu)造板塊邊緣一帶,該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過補(bǔ)充的速度,那么地?zé)崮鼙闶强稍偕摹8邏旱倪^熱水或蒸汽的用途最大,但它們主要存在于干熱巖層中,可以通過鉆井將它們引出。
地?zé)崮艿睦米怨艜r(shí)候起人們就已將低溫地?zé)豳Y源用于浴池和空間供熱,近來還應(yīng)用于溫室、熱力泵和某些熱處理過程的供熱。在商業(yè)應(yīng)用方面,利用干燥的過熱蒸汽和高溫水發(fā)電已有幾十年的歷史。利用中等溫度(100℃)水通過雙流體循環(huán)發(fā)電設(shè)備發(fā)電,在過去的10年中已取得了明顯的進(jìn)展,該技術(shù)已經(jīng)成熟。地?zé)釤岜眉夹g(shù)后來也取得了明顯進(jìn)展。
意大利的皮也羅·吉諾尼·康蒂王子于1904年在拉德雷羅首次把天然的地?zé)嵴魵庥糜诎l(fā)電。地?zé)岚l(fā)電是利用液壓或爆破碎裂法把水注入到巖層,產(chǎn)生高溫蒸氣,然后將其抽出地面推動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動使發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。在這過程中,將一部分沒有利用到的水蒸氣或者廢氣,經(jīng)過冷凝器處理還原為水送回地下,這樣循環(huán)往復(fù)。1990年安裝的發(fā)電能力達(dá)到6000MW,直接利用地?zé)豳Y源的總量相當(dāng)于4.1Mt油當(dāng)量。
地?zé)崮艿睦每煞譃榈責(zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類,而對于不同溫度的地?zé)崃黧w可能利用的范圍如下 :
200~400℃直接發(fā)電及綜合利用;
150~200℃雙循環(huán)發(fā)電,制冷,工業(yè)干燥,工業(yè)熱加工;
100~150℃雙循環(huán)發(fā)電,供暖,制冷,工業(yè)干燥,脫水加工,回收鹽類,罐頭食品;
50~100℃供暖,溫室,家庭用熱水,工業(yè)干燥;
20~50℃沐浴,水產(chǎn)養(yǎng)殖,飼養(yǎng)牲畜,土壤加溫,脫水加工。
許多國家為了提高地?zé)崂寐?,而采用梯級開發(fā)和綜合利用的辦法,如熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供,熱電冷三聯(lián)產(chǎn),先供暖后養(yǎng)殖等。
地?zé)釤岜孟到y(tǒng),又稱為地源熱泵(Ground Source heat pump),是以地源能(土壤、地下水、地表水、低溫地?zé)崴臀菜?作為熱泵夏季制冷的冷卻源、冬季采暖供熱的低溫?zé)嵩?,同時(shí)是實(shí)現(xiàn)采暖、制冷和生活用熱水的一種系統(tǒng)。地源熱泵的工作原理比較簡單。夏季運(yùn)行時(shí),熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器吸收建筑物內(nèi)的熱量,到達(dá)制冷空調(diào),同時(shí)冷凝器通過與地下水的熱交換,將熱量排到地下;冬季運(yùn)行時(shí),熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器吸收地下水的熱量作為熱源,通過熱泵循環(huán),由冷凝器提供熱水向建筑室內(nèi)供暖。
它用來替代傳統(tǒng)的用制冷機(jī)和鍋爐進(jìn)行空調(diào)、采暖和供熱的模式,是改善城市大氣環(huán)境和節(jié)約能源的一種有效途徑,也是國內(nèi)地源能利用的一個(gè)新發(fā)展方向。
地?zé)岚l(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。其基本原理與火力發(fā)電類似,也是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理,首先把地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。地?zé)岚l(fā)電實(shí)際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過程或稱為地?zé)岚l(fā)電。