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新能源手册(原书第2版)

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封面
译者序
原书前言
第1部分 引言
 第1章 大气中二氧化碳与气候的变化
  1.1 为什么考虑未来的能源方案十分重要
  1.2 对可持续、安全且无污染的能源的需求
  1.3 气候变化
  1.4 大气污染与气候变化
  1.5 哪些能源方案可用于发电
  1.6 哪些能源方案可用于运输燃料
  1.7 当今世界的状况
  1.8 怎样能减少化石燃料的束缚
  参考文献
第2部分 化石燃料(能源)
 第2章 常规石油和天然气
  2.1 介绍
  2.2 油气储层
   2.2.1 油气定位和地层评价
   2.2.2 碳氢化合物的类型
  2.3 碳氢化合物的开采、储备、生产和消耗
   2.3.1 能量供应与需求
   2.3.2 常规石油和天然气
  2.4 全球变暖和碳氢化合物经济
   2.4.1 能源和经济
   2.4.2 控制碳氢化合物燃烧,减少CO2的排放
  2.5 结论
  参考文献
 第3章 加工与发电
  3.1 引言
  3.2 煤炭储量、生产和使用
   3.2.1 煤炭储量和生产
   3.2.2 煤炭的使用
  3.3 煤炭的特征
   3.3.1 煤炭的成分
   3.3.2 电煤的特性
  3.4 燃烧前的煤处理
   3.4.1 选煤
   3.4.2 洗选高硫煤
   3.4.3 其他污染物的去除
   3.4.4 超洁净煤的制备
   3.4.5 煤炭脱水和干燥
  3.5 洁净煤技术
   3.5.1 燃烧前技术
   3.5.2 燃烧技术
   3.5.3 燃烧后技术
   3.5.4 CO2的捕获和存储
  3.6 煤炭在未来能源结构中的作用
  3.7 结论
  参考文献
 第4章 油气新领域:深水区和北极
  4.1 引言
  4.2 深水区
   4.2.1 浮式液化天然气设施
  4.3 北极
  4.4 笼形水合物
   4.4.1 流动保障下的水合物
   4.4.2 水合物能源
  4.5 地压地热天然气
  参考文献
 第5章 非常规油气:油砂
  5.1 引言
  5.2 油砂中沥青的开采
   5.2.1 矿采技术
   5.2.2 就地开采
  5.3 从沥青提取运输用燃料
  5.4 沥青的特性
   5.4.1 沥青的性质
   5.4.2 沥青质
  5.5 沥青改质过程
   5.5.1 减黏裂化
   5.5.2 焦化
   5.5.3 渣油加氢转化
  5.6 油砂的未来
   5.6.1 油砂生产和沥青改质中的能源使用
   5.6.2 油砂生产的用水管理
   5.6.3 提高沥青改质技术
  参考文献
 第6章 岩系碳氢化合物和水力压裂法
  6.1 引言
  6.2 页岩碳氢化合物
   6.2.1 油页岩
   6.2.2 含油页岩
   6.2.3 气页岩
   6.2.4 潜在资源
  6.3 提取方法
   6.3.1 油页岩干馏
   6.3.2 从页岩中生产油气
  6.4 页岩碳氢化合物的未来:生产预测
   6.4.1 页岩油
   6.4.2 岩系油
   6.4.3 页岩气
  6.5 总结
  参考文献
 第7章 煤层气:储量、生产及未来展望
  7.1 引言
  7.2 煤层气的性质及其成因
  7.3 可用煤层气及其生产
  7.4 钻探和开采技术
  7.5 煤层气开采的环境问题
  7.6 未来展望
  参考文献
 第8章 甲烷水合物
  8.1 背景
  8.2 甲烷水合物资源预测
   8.2.1 海洋甲烷水合物资源
   8.2.2 永冻层下的甲烷水合物
  8.3 甲烷水合物的勘探
  8.4 甲烷水合物生产技术
   8.4.1 降压
   8.4.2 CO2—CH4转化
   8.4.3 甲烷水合物生产面临的挑战
  8.5 总结
  参考文献
第3部分 核电(能源)
 第9章 核裂变
  9.1 引言
   9.1.1 核燃料
   9.1.2 核裂变
   9.1.3 可控裂变反应
  9.2 核反应堆技术
   9.2.1 核反应堆的发展
   9.2.2 过去
   9.2.3 现在
   9.2.4 尖端反应堆技术
  9.3 辐照燃料管理
   9.3.1 开放式和封闭式燃料循环
   9.3.2 开放式和封闭式燃料循环的优缺点
   9.3.3 燃料循环的现状
  9.4 用作替代燃料的钍
   9.4.1 钍的特性
   9.4.2 钍燃料的潜力
  9.5 核能的实用性
   9.5.1 实用性
   9.5.2 安全性
   9.5.3 废弃物管理
   9.5.4 选址和公众接受度
   9.5.5 燃料供应
   9.5.6 增殖
  9.6 总结
  参考文献
 第10章 核聚变
  10.1 什么是核聚变
  10.2 核聚变发电的理想特性
  10.3 聚变发电面临的挑战
  10.4 聚变反应方法
   10.4.1 惯性约束聚变
   10.4.2 磁约束聚变
  10.5 聚变反应的经济效益
  10.6 聚变能的前景
  参考文献
第4部分 运输能源(能源)
 第11章 运输用生物燃料
  11.1 简介
  11.2 运输生物质燃料
  11.3 当今世界生物燃料
   11.3.1 来自蔗糖的甘蔗乙醇
   11.3.2 来自玉米淀粉的生物乙醇
   11.3.3 纤维素乙醇
   11.3.4 化学催化式乙醇
   11.3.5 生物柴油
   11.3.6 航空生物燃料
  11.4 生物燃料的政策和观点
   11.4.1 美国乙醇
   11.4.2 欧洲的乙醇和生物柴油
   11.4.3 巴西乙醇
  11.5 可持续性挑战
   11.5.1 土地利用和生物燃料
   11.5.2 生物燃料的道德问题
  11.6 科学的挑战与机遇
  11.7 观点与结论
  参考文献
 第12章 运输用燃料:生物质、煤、天然气和废弃液的前景
  12.1 简介
  12.2 替代碳液体燃料的过程概述
   12.2.1 直接液化法采油概况
   12.2.2 间接液化法采油概况
   12.2.3 合成法炼油的运输用燃料生产概况
  12.3 直接液化
   12.3.1 转化原则
   12.3.2 油质量
   12.3.3 运输用燃料的精炼
  12.4 间接液化
   12.4.1 天然气重整形成合成气
   12.4.2 来自生物质、煤和垃圾汽化的合成气
   12.4.3 费托合成
   12.4.4 利用费托合成油提炼运输用燃料
   12.4.5 甲醇的合成
   12.4.6 利用甲醇精炼运输用燃料
  12.5 液化的环境足迹
   12.5.1 上游对环境的影响
   12.5.2 下游对环境的影响
   12.5.3 产品使用对环境的影响
  12.6 未来能源
  参考文献
 第13章 运输燃料-液化天然气和甲烷
  13.1 简介
  13.2 天然气的来源
  13.3 天然气的开采
  13.4 天然气的储量
   13.4.1 热成因天然气
   13.4.2 生物成因天然气
   13.4.3 合成天然气
  13.5 天然气在运输燃料方面的利用
   13.5.1 直接利用
   13.5.2 间接利用
  13.6 天然气汽车的区域发展趋势
  13.7 天然气作为未来运输燃料的使用前景
  13.8 总结
  参考文献
第5部分 交通能源(储能)
 第14章 运输能源——锂离子电池
  14.1 背景
  14.2 锂离子电池的类型和材料
  14.3 电池的性能和期望概述
   14.3.1 性能和操作诊断
  14.4 未来技术
   14.4.1 锂空气
   14.4.2 锌空气
   14.4.3 硫化锂
   14.4.4 锡化锂
   14.4.5 硅化锂
  14.5 总结
  参考文献
第6部分 可再生能源(能源)
 第15章 风能
  15.1 全球资源
  15.2 资源评估
   15.2.1 行星边界层与记录法
   15.2.2 长期风力资源估计
  15.3 风力发电技术
   15.3.1 海上开发
   15.3.2 操作与维护
  15.4 电力系统集成
   15.4.1 高压直流输电网络
   15.4.2 风力发电厂常规发电仿真
   15.4.3 能源存储
   15.4.4 响应载荷和需求侧管理
   15.4.5 利用IT改善电力系统运行
  15.5 环境影响
  15.6 未来需求的发展和研究
  参考文献
 第16章 潮汐能源的起源和挑战
  16.1 前言
  16.2 潮汐的驱动
   16.2.1 天文驱动
   16.2.2 潮汐流的产生
   16.2.3 科里奥利力
   16.2.4 无潮点
   16.2.5 海洋潮汐
   16.2.6 气象力
   16.2.7 测深和地形
   16.2.8 潮汐流速
   16.2.9 波浪作用
   16.2.10 湍流与风暴潮
   16.2.11 系泊载荷和结构完整性
  16.3 设备
   16.3.1 MCT(西门子)
   16.3.2 哈默菲斯特公司
   16.3.3 开放的水电
   16.3.4 亚特兰蒂斯公司技术
   16.3.5 苏格兰可再生能源
   16.3.6 国际项目
   16.3.7 设备总结
  16.4 固定和修理
   16.4.1 地基和固定
   16.4.2 吸/钻/打入桩固定
   16.4.3 海螺号
   16.4.4 锚固总结
  16.5 生物污损
  16.6 结论
  参考文献
 第17章 波浪能
  17.1 波浪能的背景及环境和发展动力
  17.2 什么是海洋波浪能
  17.3 能源及其测量
  17.4 预测与预报
   17.4.1 预报
   17.4.2 预测
  17.5 挑战和收益
   17.5.1 挑战
   17.5.2 收益
  17.6 转换器的类型
   17.6.1 设备类型分类
   17.6.2 装置位置分类
   17.6.3 装置运动分类
   17.6.4 捕获宽度
  17.7 装置等级
  17.8 现代设备
  17.9 波浪能的经济效益
   17.9.1 商业模式的成本
   17.9.2 详细资本和运营管理成本
   17.9.3 成本对设计产生的影响
  17.10 可替代输出
  17.11 未来
  参考文献
 第18章 太阳能:光伏
  18.1 引言
   18.1.1 太阳能资源
   18.1.2 光伏技术
  18.2 电气运行特性
   18.2.1 等效电路
   18.2.2 电流和电压特性
  18.3 光伏物理
   18.3.1 材料带隙能量
   18.3.2 掺杂和pn结
   18.3.3 光伏电池的响应
  18.4 光伏电池的设计
   18.4.1 硅电池制造
   18.4.2 纹理和光学反射
   18.4.3 电触头
  18.5 现场工作性能
   18.5.1 电力生产曲线
   18.5.2 性能参数
   18.5.3 现场性能估计
   18.5.4 退化和失效模式
  18.6 增长的瓶颈
   18.6.1 并网
   18.6.2 费用
  参考文献
 第19章 太阳能-聚光太阳能发电
  19.1 引言:概念和基本特性
  19.2 当前技术发展状况
   19.2.1 槽式发电厂
   19.2.2 线性菲涅耳系统
   19.2.3 中央接收器系统
   19.2.4 蝶式发电系统
  19.3 成本与市场
   19.3.1 成本结构与实际成本图
   19.3.2 到2050年CSP的潜在影响
   19.3.3 更多选择
  参考文献
 第20章 太阳能热水器
  20.1 太阳能热水器的基本原理
   20.1.1 平板集热器
   20.1.2 真空管集热器
   20.1.3 整体式系统
   20.1.4 聚光集热器
   20.1.5 主动和被动太阳能热水系统
   20.1.6 太阳能资源和集热器倾角
   20.1.7 性能指标
   20.1.8 性能等级评定和认证
  20.2 市场评估
   20.2.1 全球市场发展趋势
   20.2.2 全球市场集热器的类型
   20.2.3 全球市场对比
   20.2.4 市场壁垒与经济分析
  20.3 太阳能热水器的未来
   20.3.1 低成本太阳能热水器系统
   20.3.2 商业系统
   20.3.3 光伏发电/集热器组合系统
   20.3.4 太阳能辅助热泵
   20.3.5 热水供应和空间采暖组合系统
   20.3.6 太阳能热水系统的社区模块化应用/区域供暖
  20.4 结论
  参考文献
 第21章 水力发电
  21.1 引言
  21.2 水力资源
   21.2.1 潜能评估
   21.2.2 全球和区域概况
  21.3 技术
   21.3.1 河床式水电站
   21.3.2 堤坝式水电站
   21.3.3 抽水储能式水电站
   21.3.4 引水式水电站
   21.3.5 地下水电站
   21.3.6 大型和小型水电站
  21.4 可持续发展问题
   21.4.1 生命周期评估
   21.4.2 温室气体排放
   21.4.3 能源回报率
   21.4.4 气候变化的影响
  21.5 成本问题
  21.6 并网运行
  21.7 未来部署
  参考文献
 第22章 热能
  22.1 热流和地下温度
  22.2 地质构造控制因素
  22.3 地热系统的类型
  22.4 世界各地的地热潜能
  22.5 全球各地地热能的发展
  22.6 地热发电方法
  22.7 地热能的直接应用
  22.8 环境挑战
  22.9 地热能利用的最新进展
  22.10 地热能的前景
  22.11 其他信息的来源
  参考文献
第7部分 新的可能的能源方案
 第23章 氢:一种能源载体
  23.1 引言
  23.2 氢
   23.2.1 特点
   23.2.2 用途
   23.2.3 问题
   23.2.4 潜在的回报
  23.3 使用氢所需的基本要素
   23.3.1 生产
   23.3.2 配送
   23.3.3 存储
   23.3.4 应用
   23.3.5 安全:法规、规范和标准
   23.3.6 教育
  23.4 现状
   23.4.1 市场地位
  23.5 世界各国氢能研究的现状和未来发展态势
   23.5.1 澳大利亚
   23.5.2 巴西
   23.5.3 加拿大
   23.5.4 中国
   23.5.5 法国
   23.5.6 德国
   23.5.7 冰岛
   23.5.8 印度
   23.5.9 日本
   23.5.10 韩国
   23.5.11 新西兰
   23.5.12 挪威
   23.5.13 俄罗斯
   23.5.14 南非
   23.5.15 阿联酋
   23.5.16 英国
   23.5.17 美国
  参考文献
 第24章 燃料电池:能量转换技术
  24.1 引言
  24.2 固体氧化物燃料电池发电系统
   24.2.1 燃料处理器
   24.2.2 燃料电池电源模块
   24.2.3 功率调节器
   24.2.4 换热器
  24.3 电损失
  24.4 固体氧化物燃料电池材料
   24.4.1 阳极
   24.4.2 阴极
   24.4.3 电解质
   24.4.4 互连
   24.4.5 密封件
   24.4.6 接触层
  24.5 研究趋势
  24.6 挑战
  24.7 结语
  参考文献
第8部分 环境和相关问题
 第25章 能量生产、分布和运输的环境影响
  25.1 能源介绍
  25.2 能源生命周期
  25.3 上游环节
   25.3.1 上游影响
   25.3.2 矿山应激源
   25.3.3 原油和天然气钻井的应激源
   25.3.4 环境公正
  25.4 燃料循环
   25.4.1 燃料循环的压力源
   25.4.2 原油运输的压力源
   25.4.3 炼油的压力源
  25.5 运作阶段
   25.5.1 燃烧
   25.5.2 运作
  25.6 下游环节
  参考文献
 第26章 CO2的捕获和存储
  26.1 CO2捕获和存储的背景
  26.2 CO2特性
  26.3 电力行业的CO2排放
  26.4 发电中的CO2捕获
  26.5 工业生产过程中的CO2捕获
   26.5.1 钢铁行业的CO2捕获
   26.5.2 水泥行业的CO2捕获
   26.5.3 燃料生产和化工/石化行业的CO2捕获
  26.6 CO2运输
  26.7 CO2存储
   26.7.1 地下存储
   26.7.2 加强油气中CO2的回收
   26.7.3 CO2地质存储的考虑
   26.7.4 其他存储方式
  26.8 CO2捕获和存储成本
   26.8.1 捕获成本
   26.8.2 运输成本
   26.8.3 存储成本
   26.8.4 CCS成本
  26.9 CCS现状
   26.9.1 现有大型项目
   26.9.2 大型综合项目计划
  26.10 CCS潜能
  26.11 CCS的挑战和动力
   26.11.1 政策和金融机制
   26.11.2 标准和法规
   26.11.3 公众意识
  26.12 未来
  参考文献
 第27章 能量存储技术概述
  27.1 概述
  27.2 能量生产和传输
  27.3 能源消费
  27.4 能量存储技术概要
   27.4.1 电化学储能
   27.4.2 静电能量存储
   27.4.3 电磁储能
   27.4.4 化学能
   27.4.5 动能
   27.4.6 潜在储能技术
   27.4.7 热能存储
  27.5 研究和进展
   27.5.1 智能电网和网络化储能
   27.5.2 车辆到电网
  27.6 结论
  参考文献
 第28章 智能电网:优化型电力系统
  28.1 概述
  28.2 传统电力系统
   28.2.1 传统电力系统设计
  28.3 新型智能电网中的电力系统模型
   28.3.1 配电系统广泛的测量性和通信能力
   28.3.2 用户与电力部门的双向通信
   28.3.3 电力部门与电力用户的互动性
   28.3.4 增强控制
   28.3.5 协调与整合
  28.4 智能电网的构建模型
   28.4.1 高级计量架构和智能电表
   28.4.2 配电自动化:变电和馈线的计量与控制
   28.4.3 通信系统
   28.4.4 用户参与
   28.4.5 分布式能源和电动混合动力汽车
  28.5 智能电网经济效益简介
   28.5.1 降低电力购买和生产成本
   28.5.2 降低电力公司的运营成本
  28.6 智能电网投资挑战的分析
   28.6.1 智能电网的巨大投资成本
   28.6.2 挑战分析
   28.6.3 智能电网研究联盟商业案例的评价与建议
   28.6.4 财务分析结果条理化
  28.7 其他智能电网问题
   28.7.1 互操作性与网络安全
   28.7.2 隐私权
   28.7.3 监管问题
   28.7.4 信息技术和数据管理系统
  28.8 社会效益:能源效率、节约能源、节能装置、减排
   28.8.1 提高能源效率
   28.8.2 节约能源
   28.8.3 节能装置
   28.8.4 减排
  参考文献
 第29章 发展中国家的能源资源
  29.1 概念和内容
   29.1.1 理解“资源”的概念
   29.1.2 发展中国家可持续能源方面资源的重要性
  29.2 能源资源
   29.2.1 自然能源资源
   29.2.2 人力资源
   29.2.3 技术层面:创新与适应
   29.2.4 资本和基础设施:市场、接入和网格
  29.3 在水和食物方面资源开发的意义
  29.4 结论
  参考文献
 第30章 向未来能源过渡
  30.1 引言
  30.2 人人享有可持续能源
   30.2.1 消除贫困
   30.2.2 稳定气候变化
  30.3 能源系统过渡面临的主要挑战
  30.4 科学与社会的差距
   30.4.1 科学家的警告
   30.4.2 国际社会的目标及目前的进展
   30.4.3 科学与社会的差距
  30.5 可持续发展第四个“P”的发展问题——政策制定问题
  30.6 本章小结——对社会变革进行引导
  参考文献
 第31章 中国的能源战略选择和预测
  31.1 背景
  31.2 能源与排放场景
   31.2.1 方法框架
   31.2.2 中国的排放场景
   31.2.3 能源场景
  31.3 能量转换和低排放途径的关键能量因素
   31.3.1 能源效率的提高
   31.3.2 可再生能源的发展
   31.3.3 碳捕获与存储
  31.4 不确定性分析
  31.5 总结
  参考文献

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