可再生能源系統(tǒng)設(shè)計

目錄
譯者序
原書前言
第1章促進可再生能源發(fā)展的因素1
1.1引言1
1.2美國和全球發(fā)電耗能2
1.3影響可再生能源使用的因素4
1.3.1高油價的影響4
1.3.2化石燃料對可再生能源的影響10
1.4全球變暖和可再生能源使用17
1.4.1全球變暖概覽20
1.4.2全球變暖和海平面上升21
1.4.3其他關(guān)于全球變暖的憂慮22
1.4.4遏制全球變暖的措施23
1.5結(jié)論24
參考文獻24
第2章光伏發(fā)電26
2.1引言26
2.2太陽輻射特征27
2.2.1太陽常數(shù)27
2.2.2太陽輻射的日變化和季節(jié)變化27
2.2.3陽光直射和漫射27
2.2.4大氣質(zhì)量27
2.2.5峰值日照時數(shù)29
2.3光伏轉(zhuǎn)換31
2.3.1原子數(shù)31
2.3.2光伏電池的性質(zhì)和特征：p-n結(jié)33
2.4光伏電池、模塊、面板和陣列的性能評估35
2.4.1伏安特性35
2.4.2功率-電壓特性36
2.4.3光伏模塊的最大功率點36
2.4.4電阻負載對工作點的影響37
2.4.5光伏電池的等效電路39
2.4.6開路電壓和短路電流41
2.4.7噴氣推進實驗室模型41
2.5光伏器件的連接43
2.5.1光伏器件的串聯(lián)43
2.5.2光伏器件的并聯(lián)44
2.5.3阻流二極管45
2.5.4旁路二極管46
2.5.5光伏電池面板朝向46
2.6光伏陣列的優(yōu)化47
2.6.1簡介47
2.6.2阻抗匹配方法48
2.6.3電池儲能方法49
2.6.4太陽能聚光方法49
2.6.5太陽跟蹤控制方法51
2.6.6電動光伏陣列重構(gòu)方法52
2.6.7最大功率點跟蹤方法54
2.7光伏系統(tǒng)58
2.7.1光伏系統(tǒng)的分類58
2.7.2光伏系統(tǒng)的組成60
2.7.3帶電池儲能的獨立光伏系統(tǒng)設(shè)計64
2.8光伏技術(shù)的應(yīng)用69
2.8.1太陽能發(fā)電的演變歷史69
2.8.2便攜式面板和發(fā)電裝置73
2.8.3使用光伏發(fā)電的家庭和偏遠村莊74
2.8.4集中式光伏電站77
2.8.5前景展望77
2.9并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的問題和需求78
2.9.1簡介78
2.9.2電力公司和可再生能源客戶的交互79
習(xí)題82
參考文獻84
第3章風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)86
3.1引言86
3.2風(fēng)的特性90
3.2.1平均風(fēng)速90
3.2.2風(fēng)速-持續(xù)時間曲線及其隨高度的變化90
3.2.3風(fēng)速隨時間和方向的變化92
3.2.4風(fēng)玫瑰圖92
3.2.5風(fēng)切變和陣風(fēng)93
3.2.6風(fēng)速分布及其概率函數(shù)94
3.3風(fēng)力發(fā)電機的空氣動力學(xué)理論96
3.4風(fēng)力功率曲線97
3.5風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本組成101
3.5.1風(fēng)力發(fā)電機的類型104
3.5.2水平軸和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的對比109
3.5.3逆風(fēng)型和順風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機110
3.5.4大型與小型風(fēng)力發(fā)電機的對比110
3.5.5風(fēng)力發(fā)電機111
3.6風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電方案118
3.6.1恒速恒頻方案118
3.6.2近恒速恒頻方案118
3.6.3變速恒頻方案119
3.6.4變速變頻方案120
3.7風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的選址和定容120
3.8風(fēng)力發(fā)電機選址匹配123
3.9風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用124
3.9.1獨立運行124
3.9.2小規(guī)模應(yīng)用124
3.9.3中等規(guī)模應(yīng)用128
3.9.4并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)129
3.9.5風(fēng)電場131
3.10風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)系統(tǒng)中的地位134
3.11風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的前景展望137
3.12風(fēng)光混合發(fā)電系統(tǒng)144
3.12.1概述144
3.12.2HWPS的優(yōu)點145
習(xí)題147
參考文獻150
第4章儲能系統(tǒng)153
4.1電池技術(shù)153
4.1.1簡介153
4.1.2電池結(jié)構(gòu)與工作原理156
4.1.3應(yīng)用159
4.1.4用于儲能的電池類型159
4.2燃料電池171
4.2.1簡介171
4.2.2燃料電池組成部分和運行172
4.2.3燃料電池的類型173
4.2.4主要類型燃料電池的對比181
4.2.5燃料電池的效率182
4.2.6燃料電池的應(yīng)用182
4.2.7燃料電池的未來展望186
4.2.8重整裝置187
4.2.9儲氫192
4.3壓縮空氣儲能193
4.3.1簡介194
4.3.2壓縮空氣儲能系統(tǒng)的組成194
4.3.3壓縮空氣儲能系統(tǒng)的運行195
4.3.4在燃氣發(fā)電廠中使用壓縮空氣儲能系統(tǒng)195
4.3.5壓縮空氣儲能系統(tǒng)的優(yōu)缺點196
4.3.6世界各地的壓縮空氣儲能系統(tǒng)196
4.3.7壓縮空氣儲能系統(tǒng)中的能量儲存198
4.3.8未來的壓縮空氣儲能系統(tǒng)和其建造計劃200
4.4飛輪儲能200
4.4.1工作原理201
4.4.2飛輪的基本組成部分201
4.4.3飛輪的運行204
4.4.4能量儲存204
4.4.5安裝205
4.4.6飛輪儲能系統(tǒng)的優(yōu)缺點206
4.4.7與其他儲能系統(tǒng)的對比207
4.4.8實際應(yīng)用207
4.5水力發(fā)電208
4.5.1簡介208
4.5.2水力發(fā)電主要組成部分和工作原理210
4.5.3水輪機類型211
4.5.4抽水儲能系統(tǒng)的原理212
4.6超級電容器213
4.6.1超級電容器的結(jié)構(gòu)、特點和運行213
4.6.2超級電容器的優(yōu)缺點215
4.6.3超級電容器和其他儲能技術(shù)的差異216
4.6.4超級電容器的應(yīng)用217
4.6.5超級電容器的其他應(yīng)用218
4.7超導(dǎo)儲能218
4.7.1簡介218
4.7.2超導(dǎo)的歷史219
4.7.3超導(dǎo)儲能系統(tǒng)的組成和運行219
4.7.4超導(dǎo)儲能系統(tǒng)中儲存的能量220
4.7.5超導(dǎo)儲能的應(yīng)用221
4.7.6超導(dǎo)儲能系統(tǒng)的優(yōu)缺點和未來222
習(xí)題223
參考文獻223
第5章新型可再生能源226
5.1海洋溫差發(fā)電226
5.1.1簡介226
5.1.2海洋溫差發(fā)電方案226
5.1.3功率和效率計算227
5.1.4陸基和海基海洋溫差發(fā)電廠229
5.1.5海洋溫差發(fā)電的優(yōu)缺點231
5.1.6海洋溫差發(fā)電的未來232
5.2潮汐能232
5.2.1潮汐的背景232
5.2.2潮汐周期、大小和輸出功率計算233
5.2.3潮汐發(fā)電系統(tǒng)234
5.3波浪發(fā)電系統(tǒng)240
5.3.1波浪發(fā)電原理240
5.3.2波浪發(fā)電系統(tǒng)的類型241
5.4地?zé)崮茉聪到y(tǒng)247
5.4.1簡介247
5.4.2地?zé)豳Y源248