太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[意] 加布里埃莱·齐尼（GabrieleZini） 著

图书标签:

• 太阳能制氢
• 能量转换
• 氢能储存
• 氢能利用
• 可再生能源
• 清洁能源
• 电化学
• 光催化
• 能源技术
• 绿色氢能

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111517481

商品编码：10102365461

出版时间：2016-01-01

能源前沿：跨学科视角下的新型能源系统构建与应用 本书简介 本书聚焦于当前全球能源转型浪潮中的关键技术领域，以一种跨学科的、系统化的视角，深入探讨了先进材料、热力学优化、电化学工程、以及智能控制在构建下一代能源系统中的核心作用。全书紧密围绕“能源的捕获、转化、优化分配与终端应用”这一核心脉络展开，旨在为研究人员、工程师及能源领域政策制定者提供一套全面、深入的技术参考与理论框架。 第一部分：新型能源捕获与高效率转化技术 本部分详细剖析了当前最受关注的几种清洁能源捕获技术及其物理化学基础。 第一章：先进光伏材料与光热协同转化 本章首先梳理了传统晶硅光伏技术的物理极限与成本瓶颈，继而重点介绍了第三代光伏技术，特别是钙钛矿太阳能电池（PSC）的结构设计、缺陷工程与长期稳定性挑战。深入探讨了界面钝化技术在提高开路电压和抑制非辐射复合中的关键作用。 随后，章节转向光热协同系统（PV/T）。详细阐述了利用复合材料设计高吸光率、低热阻结构的方法，以实现对太阳能光谱中不同波段能量的有效利用。重点讨论了热电耦合效应在提高整体系统效率上的潜力，并引入了基于有限元分析（FEA）的流体动力学模拟，用于优化光热吸收器的流道设计，确保均匀的温度场分布。 第二章：新一代燃料电池的电催化机制与系统集成 本章将视角投向高能量密度的电化学储能与转化领域。详细考察了质子交换膜燃料电池（PEMFC）在低铂催化剂载荷下的性能衰减机制，特别是CO中毒和水管理问题。引入了原位表征技术（如同步辐射X射线吸收谱），用以揭示反应中间态和催化剂的动态变化。 同时，对固体氧化物燃料电池（SOFC）的低温运行技术进行了深入探讨。分析了新型电解质材料（如掺杂镧锶锰氧化物或钇稳定氧化锆）的离子电导率提升策略，并研究了阳极重构对电池寿命的影响。最后，本章构建了燃料电池堆的热一致性建模，这是实现高功率密度输出的关键前提。 第二部分：能量载体的优化存储与运输 能源的间歇性要求高效、安全、大规模的存储方案。本部分着重于化学能存储载体的设计与优化。 第三章：高密度氢载体的化学存储技术 虽然本书不侧重于电解水制氢的特定工艺，但其对氢能载体的存储提出了根本性需求。本章全面评估了物理存储（高压液化、吸附）和化学存储的优缺点。 在化学存储方面，重点分析了金属氢化物（如储氢合金）的吸放氢动力学。讨论了如何通过合金元素调控焓变，以实现在室温或低能耗条件下快速吸收和释放氢气。此外，对有机液体载体（LOHCs）的氢释放热力学平衡和催化剂选择进行了详细的案例分析，强调了循环稳定性和能量密度之间的权衡。 第四章：先进电化学储能器件的界面工程 本章聚焦于高能量密度和长循环寿命的电化学储能系统，特别是非水系锂离子电池（LIB）和固态电池。详细剖析了固态电解质（聚合物、氧化物、硫化物）的离子迁移率限制因素，以及固/固界面处的电化学阻抗。 针对下一代高镍正极材料，本章探讨了表面包覆技术如何有效抑制高电压下的结构相变和电解液分解。同时，引入了基于机器学习的电解液组分筛选方法，旨在快速识别具有高安全性和宽电化学窗口的添加剂。 第三部分：系统集成、优化与终端应用范式 能源系统的真正价值在于其集成能力和对终端需求的响应速度。 第五章：多能流耦合系统的热力学集成与过程控制 本章提出了一种多能流（电力、热能、化学能）耦合系统的设计范式。以热电联供（CHP）或热电冷联供（CCHP）系统为例，建立了基于过程系统工程（PSE）的集成优化模型。 重点讨论了动态荷工下的能量平衡控制策略。引入了模型预测控制（MPC）算法，用于实时协调储能设备的充放电策略和热源的负荷分配，以应对电网波动和用户侧的瞬时需求变化，最大化系统整体的能源利用效率和经济效益。 第六章：智能电网环境下的分布式能源管理 本书的最后部分将这些前沿技术置于现代电网架构下进行考量。详细分析了需求侧响应（DR）在平衡分布式能源（DERs）波动性中的作用。 重点介绍了微电网（Microgrid）的架构设计，特别是孤岛模式和并网模式之间的平滑切换技术。探讨了区块链技术在分布式能源交易和保障数据安全方面的应用潜力，以及如何利用边缘计算实现对区域内储能和转化设备的快速、去中心化决策。 本书通过这种多维度的技术剖析与系统集成分析，旨在为读者构建一个清晰的认知：未来的可持续能源体系依赖于材料科学、电化学、热力学控制与信息技术的深度融合。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格非常独特，既有学术的严谨性，又不失大众的通俗性。《太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统》中的每一个章节都如同精心打磨的宝石，闪烁着智慧的光芒。我特别赞赏作者在介绍复杂的科学概念时，所采用的“类比推理”手法。比如，在解释电解水制氢中的“析氢反应”和“析氧反应”时，作者并没有直接抛出化学方程式，而是用非常生动的语言，将电子的流动、离子的迁移比作水流中的小精灵，形象地展现了能量在化学键上的传递过程。这种教学方法，极大地降低了技术门槛，让非专业背景的读者也能轻松理解。书中对于“能量转换”的介绍，不单单是效率的堆砌，更侧重于“如何最大化能量的利用率”，探讨了如何减少能量损失，如何进行热能的回收利用，这些细节的处理，体现了作者对可持续发展的深刻思考。在“储存”章节，除了技术原理，作者还花了不少笔墨去探讨“安全性”和“经济性”，他会从不同角度分析哪种储氢方式在成本、安全、便利性等方面更具优势，这种全面的评估，让我对氢能的实际落地有了更理性的认识。整本书读下来，感觉就像是在与一位经验丰富的工程师进行一次深入的交流，获益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

我之前对新能源领域的一些技术了解比较零散，但这本书彻底改变了我的认知。《太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统》这本书，就如同为我打开了一扇新世界的大门，让我看到了一个更加立体和完整的氢能应用图景。作者在书中对能量转换的物理化学原理进行了非常直观且易于理解的解释，即使是对于一些复杂的电化学反应，也能通过图示和类比来帮助读者掌握。我尤其喜欢书中关于不同电解槽技术的讨论，例如碱性电解槽、质子交换膜（PEM）电解槽以及高温固体氧化物（SOEC）电解槽，它们各自的工作原理、效率、成本以及适用场景被分析得头头是道。我一直觉得，理解技术的本质比记住一些数据更重要，而这本书恰恰做到了这一点，它让我明白了为什么不同的技术会有不同的表现，以及在特定条件下，哪种技术更具优势。书中关于氢气利用的章节也让我大开眼界，不仅仅是燃料电池汽车，书中还介绍了氢能在工业、建筑供暖、电力系统调峰等多个领域的应用潜力，这些信息让我看到了氢能不仅仅是交通领域的解决方案，更是未来能源体系的重要组成部分。这本书的深度和广度都超出了我的预期，它让我对太阳能制氢的未来充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

很少有哪本书能让我读完之后，感觉自己对某个领域有了“系统性”的掌握。《太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统》就是这样一本。它并非一本简单的技术手册，而更像是一门关于“如何从零开始构建一个太阳能制氢系统”的完整课程。作者在阐述各个组成部分时，都充分考虑了它们之间的相互影响和协同效应。例如，在讨论太阳能发电与电解槽的匹配时，书中深入分析了瞬时功率波动如何影响电解槽的效率和寿命，并提出了几种有效的解决策略，如采用储能电池作为缓冲，或者使用智能控制系统进行优化。这种系统性的思考方式，让我对整个流程有了更深刻的理解，也让我意识到，在实际应用中，每一个环节的优化都会对整体效率和成本产生连锁反应。此外，书中还对相关的政策法规、市场前景以及技术发展趋势进行了前瞻性的分析，这对于理解太阳能制氢产业的整体格局非常有帮助。它不仅解答了我对技术细节的疑问，更让我对这个产业的未来发展方向有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名就足够吸引人：《太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统》。作为一个对新能源技术，特别是氢能颇感兴趣的读者，我满怀期待地翻开了它。在阅读过程中，我惊喜地发现，作者并非简单地罗列技术名词，而是以一种非常系统且深入的方式，将整个太阳能制氢的产业链条娓娓道来。从最基础的太阳能捕获，到如何高效地将光能转化为电能，再到电解水制氢的核心环节，作者都进行了详尽的阐述。我尤其欣赏书中对不同太阳能电池技术的比较分析，无论是晶硅、薄膜还是新兴的钙钛矿电池，作者都深入剖析了它们的优劣势、能量转换效率以及在制氢过程中的适用性。更让我印象深刻的是，书中并没有止步于制氢本身，而是花了不少篇幅探讨了制备出的氢气如何进行高效、安全的储存。液氢、气氢、固态储氢等多种主流及前沿的储存技术，在书中都得到了细致的讲解，包括它们的储能密度、成本、安全性以及长时储能的挑战，这些内容对于我理解氢能的实际应用瓶颈提供了非常宝贵的视角。整本书就像一张清晰的路线图，引领我一步步了解太阳能制氢从“源头”到“应用”的全过程，其逻辑性和条理性是我读过的同类书籍中少见的。

评分☆☆☆☆☆

这是一本真正能帮助你“学以致用”的书。《太阳能制氢的能量转换、储存及利用系统》这个书名听起来可能有些技术性，但实际阅读体验却远比想象中要亲切得多。我最欣赏的是书中对各个环节的“实操性”指导。例如，在能量转换部分，作者不仅仅是介绍理论，还涉及到了系统设计中的一些关键参数和注意事项，比如光伏阵列的最佳倾角、功率优化器和逆变器的选择，以及如何根据当地的光照条件来估算产氢量。这些内容对于想要了解或参与到太阳能制氢项目中的读者来说，简直是“干货满满”。在储存环节，书中还对不同储氢介质的安全性评估、储存设备的选型以及相关的安全规范进行了详细的介绍，这对于解决我之前一直担心的氢能安全问题提供了极大的帮助。更重要的是，书中对“利用”的探讨，不再是停留在宏观的愿景层面，而是具体分析了不同应用场景下的经济性、技术成熟度和政策支持等因素，例如，通过案例分析来展示太阳能制氢在偏远地区供电、工业园区能源供应等方面的可行性。这本书的价值在于，它将一个宏大的概念分解成了可操作的步骤和可衡量的指标，让我觉得太阳能制氢不再是遥不可及的未来，而是触手可及的现实。