新能源技術與應用概論(馮飛)（第三版）

馮飛，南京化工職業技術學院，副教授，馮飛，2005年畢業于東南大學能源與環境學院，在南京科技職業學院從事能源方面的教學和研究工作。2008年在大唐（徐塘）發電有限公司開展“訪問工程師”工作，積累了豐富的實踐經驗。2015年獲東南大學工學博士學位，專業為動力工程及工程熱物理，主要研究方向為生物質的高效、清潔利用。2017年2月至2018年7月，在美國賓州州立大學開展訪問學者工作，隨堂學習了新能源方面的新知識，并開展了煤和生物質在高溫高壓氣流床中氣化的研究工作，積累了較為豐富的教學、科研工作經驗。 主要從事能源動力類的教學工作，包括熱能動力工程技術專業的核心課程、選修課程以及公選課程，教學效果優良。主要教授課程包括：新能源技術與應用概論、汽輪機設備及運行、節能減排技術等理論課程；指導的實踐環節包括：熱力設備運行實訓、熱能認識實習、熱能專業實習、熱能職業技能訓練、畢業論文（設計）等。 近年來，積極開展新能源特別是生物質能的研究工作。共主持或參與科研項目7項，其中主持完成校級科研課題3項，主持完成橫向課題3項；參與省級科研課題6項，其中3項排名前三，并積極參與省級和市級工程技術研究開發中心的申報和建設工作。發表科研論文12篇，其中SCI收錄4篇（其中2篇為本領域TOP期刊），EI收錄7篇。授權國家發明專利1件，授權實用新型專利2件。完成了江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師的培養與考核工作，同時完成了校級“百名人才培養工程”、“科技創新優秀青年人才培養對象”等項目的培養工作。研究成果獲校級科技進步獎二等獎、校級高水平論文等表彰，本人也獲得校級“科技先進個人”等表彰。 指導學生參加全國技能競賽2項，3名學生獲個人二等獎，還有1名學生獲得三等獎。作為專業帶頭人，成功組織了院級技能競賽7項。指導學生畢業論文獲得省優秀畢業設計（論文）團隊1次以及個人三等獎1次。指導學生完成省級大學生創新實踐訓練計劃2項，立項2項。

《新能源技術與應用概論》第三版共分為7章。第一章簡明扼要地介紹了能源和新能源的基本概念、分類、新能源技術應用的現狀和發展；第二章對太陽能的資源狀況、太陽能光熱轉換、光電轉換及其他形式轉換的基本原理、應用狀況進行了較為詳細的介紹；第三章介紹了風力資源的概況、風能的主要利用方式、風力發電技術與組成、風電場的基本概念，以及風力發電的發展趨勢；第四章介紹了生物質能的基本概念、分類以及其利用技術；第五章主要介紹了氫能的性質與分布、制備與儲運以及具體應用；第六章則對地熱能的資源狀況、常見形式、供熱、干燥以及發電等利用技術進行了介紹；第七章介紹了其他新能源的基本概念與應用情況，包括核能、海洋能和天然氣水合物。 本書配有PPT課件，如有需要，請發電子郵件至cipedu@163.com獲取，或登錄www.cipedu.com.cn免費下載。 本書可作為高等院校、高職高專院校熱能動力設備及應用、能源工程、新能源技術、環境工程、建筑環境與設備等專業及相關專業的教材，適合從事能源生產與管理、環境保護和能源化工等領域的工程技術人員、研究人員參考和使用。

第一章緒論1
第一節能源的基本概念1
一、能源及其分類1
二、能源在國民經濟中的重要戰略地位2
第二節我國能源現狀2
第三節新能源及發展趨勢4
一、新能源簡介4
二、國際新能源的發展現狀與趨勢5
三、我國新能源的發展現狀與趨勢7
思考題10

第二章太陽能及其應用11
第一節太陽能概述11
一、太陽能的基本概念11
二、我國太陽能資源的分布13
三、太陽能的利用方式14
四、太陽能的開發歷史15
五、國外太陽能的開發狀況16
六、我國太陽能的開發現狀16
第二節太陽能的光熱轉換利用17
一、太陽能熱水器18
二、太陽灶22
三、太陽能制冷23
四、太陽能熱發電28
五、太陽能干燥器41
六、太陽能在建筑節能上的應用45
七、太陽能蒸餾——海水淡化48
八、其他應用51
第三節太陽能的光電轉換利用52
一、光伏效應52
二、太陽能電池53
三、光伏發電技術63
四、太陽能光伏發電技術的發展概況70
第四節其他形式的太陽能轉換利用73
一、太陽能-氫能轉換利用73
二、太陽能-生物質能轉換利用74
三、太陽能-機械能轉換利用74
思考題74

第三章風能及其利用技術76
第一節風能概述76
一、風的簡介76
二、風能的特點76
三、風能的描述77
四、風能資源77
第二節風能利用技術79
第三節風力發電技術81
一、風力發電系統81
二、風力機83
三、風力發電機的組成87
四、風力發電場91
第四節風力發電技術的發展現狀與趨勢94
一、全球風電的發展現狀94
二、風電的發展方向97
思考題98

第四章生物質能及其應用99
第一節生物質能概述99
一、生物質能的基本概念99
二、我國的生物質資源以及開發生物質能的意義102
三、生物質能利用技術103
第二節生物質的物理轉換利用107
一、生物質壓縮成型技術107
二、生物質型煤113
第三節生物質的生物化學轉換利用117
一、沼氣技術117
二、燃料乙醇127
第四節生物質的熱化學轉化利用136
一、生物質直接燃燒技術及應用136
二、生物質氣化技術及應用146
三、生物質熱解技術及應用159
四、生物質直接液化技術簡介167
第五節先進生物燃料168
一、先進生物燃料的概念168
二、先進生物燃料的特點169
三、先進生物燃料的制取途徑169
四、先進生物燃料的發展現狀171
第六節城市生活垃圾處理技術175
一、城市生活垃圾的基本特性175
二、城市生活垃圾能量利用技術176
思考題186

第五章氫能及其應用187
第一節氫能概述187
一、氫的分布187
二、氫的性質188
第二節氫的制備與儲運189
一、氫的制取189
二、氫的純化204
三、氫的儲存206
四、氫的輸運210
第三節氫的應用211
一、直接燃燒211
二、燃料電池214
思考題223

第六章地熱能及其應用224
第一節地熱能概述224
一、地熱能的基本概念224
二、地熱能的分類227
三、我國的地熱資源227
第二節地熱資源的直接利用229
一、地源熱泵229
二、地熱干燥235
三、地熱資源的其他利用235
第三節地熱發電技術及應用240
一、地熱蒸汽發電240
二、地熱水發電242
三、地壓地熱發電246
四、干熱巖地熱發電246
思考題249

第七章其他新能源及其應用250
第一節核能及其應用250
一、核能概述250
二、核能發電256
三、核聚變258
四、國際核電發展動向262
五、未來核電發展方向266
第二節海洋能及其利用267
一、潮汐能268
二、波浪能272
三、海流能279
四、溫差能283
五、鹽差能287
六、各類海洋能的特點289
七、海洋能利用的前景289
第三節天然氣水合物289
一、天然氣水合物的物理化學性質290
二、天然氣水合物的形成原理290
三、天然氣水合物的分布291
四、天然氣水合物的環境效應292
五、天然氣水合物的開采方式292
六、全球天然氣水合物的開發295
七、中國天然氣水合物的研究與開發296
思考題297

參考文獻298