内容简介
《可再生能源规模应用与先进核能》以能源革命为背景，以碳达峰、碳中和目标为导向，采用图解形式介绍可再生能源和先进核能领域宏观发展态势，太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能等子领域的发展详情。全书内容共计两篇十五章，全面系统地介绍了可再生能源及先进核能领域的科技创新、产业发展、主要技术清单及发展路线图；近年来领域政策支持概况及展望；采用文献调研等方法对可再生能源和先进核能技术进行领域发展态势分析等。
本书可供从事新能源、环境保护等相关专业的技术人员、研究人员和管理人员参考，也可供关心新能源技术发展的人士阅读。
目录
0绪论 1
0.1新能源发展的重要性 1
0.2新能源发展的必要性 2
第一篇可再生能源篇
第1章可再生能源发展态势 7
1.1国际发展 7
1.2国内发展 10
第2章太阳能 18
2.1资源概况 18
2.1.1资源分布 18
2.1.2技术开发量 19
2.2基础理论 21
2.2.1光伏发电基本原理 21
2.2.2光伏发电主要技术 21
2.2.3光热发电基本原理 22
2.2.4光热发电主要技术 23
2.3主要特征 24
2.3.1光伏 24
2.3.2光热 25
2.4发展现状 26
2.4.1国际现状 26
2.4.2国内现状 28
2.4.3光伏 31
2.4.4光热 41
2.5技术清单 51
2.5.1晶体硅电池技术 51
2.5.2薄膜和新型电池技术 52
2.5.3光伏系统及核心部件技术 53
2.5.4超超临界熔盐塔式太阳能热发电技术 54
2.5.5超临界二氧化碳太阳能热发电技术 55
2.5.6化学电池和卡诺电池协同储能技术 56
2.5.7太阳能集热储热多能互补零碳供热技术 57
2.5.8太阳能废水近零排放技术 58
2.6技术发展路线图 59
第3章风能 61
3.1资源概况 61
3.1.1资源分布 61
3.1.2技术开发量 63
3.2基础理论 63
3.3主要特征 64
3.4发展现状 65
3.4.1国际现状 65
3.4.2国内现状 69
3.4.3技术发展 71
3.4.4产业现状 81
3.5技术清单 85
3.5.1先进风力发电技术 85
3.5.2陆上不同类型风电场运行优化及运维技术 86
3.5.3大型海上风电机组叶片测试技术研究及测试系统研制 87
3.5.4超大型、高可靠性海上风电机组与关键部件研制技术 87
3.5.5大功率陆上风电机组设计优化与电气控制关键技术 88
3.6技术路线图 89
第4章水能 90
4.1资源概况 90
4.1.1资源分布 90
4.1.2技术开发量 91
4.2基础理论 91
4.2.1基本原理 91
4.2.2电站分类 93
4.3主要特征 93
4.4发展现状 94
4.4.1国际现状 94
4.4.2国内现状 95
4.4.3技术现状 98
4.4.4产业现状 100
4.5技术清单 102
4.5.1抽水蓄能和可调节性水电技术内涵 102
4.5.2未来发展方向和趋势 102
4.5.3拟解决的关键科技问题 102
4.6技术发展路线图 103
第5章生物质能 104
5.1资源概况 104
5.1.1资源分布 104
5.1.2技术开发量 106
5.2基础理论 108
5.2.1生物质 108
5.2.2生物质发电 108
5.3主要特征 109
5.4发展现状 110
5.4.1国际现状 110
5.4.2国内现状 112
5.4.3技术现状 114
5.4.4产业现状 116
5.5技术清单 117
5.5.1航油技术 117
5.5.2生物柴油技术 118
5.5.3生物燃料乙醇技术 118
5.5.4厌氧发酵制备生物燃气技术 119
5.5.5热化学气化技术 120
5.5.6生物质直燃发电技术 121
5.5.7生物质混燃发电技术 122
5.5.8生物质气化发电技术 122
5.5.9生物质成型燃料 123
5.5.10生物基化学品 124
5.6技术发展路线图 124
第6章地热能 126
6.1资源概况 126
6.1.1资源分布 126
6.1.2技术开发量 127
6.2基础理论 128
6.2.1地热能 128
6.2.2地热发电 128
6.2.3地热供热 128
6.3主要特征 129
6.4发展现状 130
6.4.1国际现状 130
6.4.2国内现状 133
6.4.3技术发展 137
6.4.4产业现状 139
6.5技术清单 142
6.5.1干蒸汽地热发电技术 142
6.5.2闪蒸地热发电技术 143
6.5.3有机朗肯循环技术 145
6.5.4卡琳娜循环技术 146
6.5.5增强型地热系统 147
6.5.6地源热泵技术 148
6.5.7中深层水热型地热能取暖技术 149
6.6技术发展路线图 150
第7章海洋能 151
7.1资源概况 151
7.1.1资源分布 151
7.1.2技术开发量 151
7.2基础理论 152
7.2.1潮汐能 153
7.2.2潮流能 153
7.2.3海流能 154
7.2.4波浪能 154
7.2.5温差能 154
7.2.6盐差能 155
7.3主要特征 155
7.4发展现状 156
7.4.1国际现状 156
7.4.2国内现状 166
7.4.3技术现状 172
7.4.4产业现状 179
7.5技术清单 181
7.5.1波浪能高效、高稳定性和大型阵列化技术 182
7.5.2潮流能高效、低成本和大型化技术 182
7.5.3潮流能发电机组低流速启动技术 183
7.5.4温差能发电及综合
试读
近年来，随着全球经济社会的快速发展、生态环保理念的推广和科学技术的创新突破，新能源的应用已经成为能源低碳化发展的重要举措。在碳达峰、碳中和目标的驱动下，我国新能源发展势头强劲，随着各子领域多项技术不断取得创新突破，规模化进程中保持高质量、高效率、高安全、多元化、全链条发展，科研攻关、产业升级、政策加持等方面将进一步深化。
本书以能源革命为背景，碳达峰、碳中和目标为导向，采用图解形式介绍可再生能源和先进核能领域宏观发展态势，太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能等子领域的发展详情。全书共计两篇十五章，全面系统地介绍了可再生能源及先进核能领域的科技创新、产业发展、主要技术清单及发展路线图，近年来领域政策支持概况及展望，并采用文献调研等方法对可再生能源和先进核能技术进行发展态势分析。
本书可供从事新能源、环境保护等相关专业的技术人员、研究人员和管理人员参考，也可供关心新能源技术发展的人士阅读。
前言/序言
随着应对全球气候变化及能源低碳化发展成为国际共识，在需求导向和低碳发展战略的引领下，世界各国能源结构转型进程正在稳步推进，加速向清洁低碳的新能源转型，各国都制定了发展战略。全球能源系统将持续向绿色、低碳、清洁、高效、智慧、多元方向发展，进入新能源发展加速期，能源体系逐渐从化石能源绝对主导向低碳多能融合方向转变。
中国作为世界能源生产及消费大国，尤其重视应对气候变化及低碳能源发展。2021年10月，《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》，对碳达峰、碳中和重大工作进行系统谋划和总体部署，明确提出：到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上；到2060年，绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系全面建立，能源利用效率达到国际先进水平，非化石能源消费比重达到80%以上。因此，我们必须坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，完整、准确、全面贯彻新发展理念，统筹发展和安全，坚持先立后破、通盘谋划，更好发挥新能源在能源保供增供方面的作用。
鉴于此，本书主要从可再生能源和核能领域进行图解分析，共计两篇十五章，分别从太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能等新能源领域的技术进展、产业发展、政策支持等方面进行了分析阐述。第一篇主要探讨可再生能源领域的发展，共计九章内容。第1章可再生能源发展态势概述了可再生能源在国际、国内两个空间维度的宏观发展情况，对全球可再生能源电力装机规模及发电量变化趋势、能源装机结构等以数据为基准进行分析阐述。第2章至第7章分别详细阐述了太阳能、风能等子领域的资源开发、技术创新、产业升级等发展现状，对主要技术的发展趋势和关键问题等进行分析，并且根据分析形成技术发展路线图。第8章结合前7章的分论述，探讨分析了面向碳达峰、碳中和目标下的可再生能源电力及热力的发展现状及未来规划。第9章以国家政策为基础，对2022年度可再生能源相关政策进行整理分析，明确了政策加持对可再生能源技术及其产业发展的重要性和关键性，并基于过往发展经验及未来发展需求进行新阶段的政策展望。第二篇主要探讨核能领域的发展，共计六章内容。第10章核能技术发展现状概述了国际及国内核能发展现状，重点梳理了我国核能产业的发展历史及现状。第11章核能基础理论简要概述了核能产业链的基本知识及核能的主要特征。第12章和第13章以先进核裂变能、乏燃料安全处置与循环利用和可控核聚变为大类进行相关技术的内涵、发展方向和趋势及拟解决的关键科技问题的介绍。第14章基于专利宏观检索来分析核能领域技术发展的趋势和方向，分别对核能领域核裂变能、乏燃料后处理和可控核聚变三个方面进行介绍。第15章重点从核能的定位、政策、技术等方面给出了核能行业的对策建议。
考虑到研究问题的复杂性，限于编者理论水平、实际经验和编写时间，书中难免存在不足和疏漏之处，恳请读者批评指正。
编者
