光熱發電技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

李良君 著

圖書標籤:

• 光熱發電
• 太陽能
• 可再生能源
• 能源技術
• 熱力學
• 光學
• 聚光技術
• 儲能
• 發電技術
• 新能源

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111577058

版次：1

商品編碼：12173403

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 高職高專新能源類專業規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

頁數：114

內容簡介

本書介紹光熱發電技術的發展、優劣勢和政策形勢，重點介紹瞭拋物麵槽式、集熱塔式、綫性菲涅爾式和碟式等幾種典型的光熱發電技術，並列舉瞭國內外典型的光熱發電站。全書分為八章，第壹章概要介紹太陽能利用、太陽能光熱發電的類型、太陽能光熱發電技術的發展趨勢，從原理、係統形式、能量轉換、儲能方式、工程特性及環境影響等幾方麵將光熱發電與光伏發電進行對比，介紹太陽能直接熱利用的概念和采集方式並與光熱發電進行比較。第二章至第五章介紹幾種典型的光熱發電技術形式——拋物麵槽式、集熱塔式、綫性菲涅爾式和碟式的發電原理、特點、係統組成結構、主要部件/子係統的技術和設計選擇。第六章對這幾種技術形式從技術潛力、成本、在光熱發電站所占比例及商業前景等幾方麵進行比較分析。第七章介紹國內外光熱發電的發展、我國光熱發電産業發展現狀及麵臨的問題，對比介紹國內外的光熱發電激勵政策和形勢，指齣光熱發電的長遠意義。第八章介紹瞭國內外典型的光熱發電項目實例。本書可作為高職高專新能源專業的教材，也可供相關工程技術人員參考。為方便教學，本書配有電子課件、模擬試捲及答案等，凡選用本書作為教材的老師，均可來電索取。

目錄

前言
第一章 光熱發電概述1
第一節概述 1
一、太陽能利用1
二、太陽能光熱發電的類型2
三、太陽能光熱發電技術的發展趨勢5
第二節光熱發電的優劣勢6
一、光熱發電與光伏發電6
二、光熱發電與太陽能直接熱利用8
本章小結9
問題與思考10
第二章 拋物麵槽式光熱發電技術 11
第一節概述 11
一、拋物麵槽式光熱發電的概念 11
二、槽式光熱發電係統的組成12
三、槽式光熱發電技術的優勢13
第二節反射鏡的對比與選擇15
一、兩種彎玻璃産品的對比簡析15
二、最優化的槽式反射鏡選擇16
第三節反射鏡支架19
第四節跟蹤控製係統21
一、液壓缸驅動的槽式定日鏡支架
跟蹤控製係統21
二、電動機驅動的槽式定日鏡支架
跟蹤控製係統22
三、兩種槽式跟蹤控製係統的比較22
第五節集熱管23
一、集熱管的結構和特性23
二、高溫真空集熱管 24
三、國內集熱管的研製工作 26
第六節蓄熱儲能係統 27
一、顯熱蓄熱 28
二、潛熱蓄熱 31
三、化學反應熱蓄熱 32
四、結論 32
第七節相關技術參數列舉 33
本章小結 34
問題與思考 34
第三章 集熱塔式光熱發電技術 35
第一節概述 35
一、什麼是集熱塔式光熱發電 35
二、塔式光熱發電係統的組成 36
三、槽式和塔式光熱發電技術的
比較 38
第二節定日鏡係統 38
一、定日鏡 38
二、定日鏡場 40
第三節熱交換係統 41
一、集熱工質 41
二、中央接收器 42
第四節塔式光熱發電的發展 47
一、全球發展曆程 47
二、國內發展狀況 47
三、發展展望 48
本章小結 49
問題與思考 49
V
第四章 綫性菲涅爾式光熱發電技術 50
第一節概述 50
一、綫性菲涅爾式光熱發電的概念 50
二、綫性菲涅爾式光熱發電的
工作原理 51
三、綫性菲涅爾式光熱發電的特點 51
第二節綫性菲涅爾反射聚光係統 52
一、反射聚光係統的設計 52
二、綫性菲涅爾式光熱發電的
技術改進 53
第三節發展曆程和應用前景 53
一、發展曆程 53
二、應用前景 54
三、設計應用 56
本章小結 64
問題與思考 65
第五章 碟式光熱發電技術 66
第一節概述 66
一、碟式光熱發電的概念及組成 66
二、碟式光熱發電技術與其他
技術的比較 71
第二節斯特林發動機的結構與
工作原理 72
一、碟式光熱發電係統結構 72
二、斯特林發動機概述 73
三、斯特林發動機的基本工作
原理 74
四、斯特林發動機的實際循環 76
第三節斯特林發動機的類型與
優點 78
一、斯特林發動機的類型 78
二、斯特林發動機的優點 80
第四節碟式斯特林太陽能發電
示範園區 81
一、示範園區概況 81
二、示範園區的支持係統 82
本章小結 83
問題與思考 83
第六章 幾種典型光熱發電技術比較 84
第一節概述 84
一、典型光熱發電技術 84
二、光熱發電技術發展過程 86
第二節四種技術形式的比較 87
一、技術潛力 88
二、成本 88
三、在光熱發電站所占比例 89
四、商業前景 89
五、總結 90
本章小結 91
問題與思考 91
第七章 光熱發電趨勢和政策形勢 92
第一節國內外光熱發電發展
現狀和趨勢 92
一、國內光熱發電的發展 92
二、國外光熱發電的發展 93
三、我國光熱發電産業發展現狀及
麵臨的問題 94
四、光熱發電發展趨勢分析 95
第二節光熱發電激勵政策分析 96
一、我國光熱發電政策 96
二、國外光熱發電的扶持政策 97
三、太陽能光熱發電政策建議 98
第三節光熱發電的長遠意義 99
本章小結 100
問題與思考 100
第八章 光熱發電站實例 101
第一節全球典型光熱發電項目 101
第二節美國典型光熱發電項目 102
一、美國伊萬帕（Ivanpah）
發電站（392MW） 102
二、美國新月沙丘發電站 105
三、美國光熱發電站發展狀況 108
第三節國內典型光熱發電項目 109
VI
一、我國首個槽式+綫性菲涅爾式
聚光太陽能光熱發電試驗示範
係統 109
二、延慶太陽能高溫熱發電站 110
三、國內首座綫性菲涅爾式中高溫熱
發電站 111
四、國內首個太陽能商業化光熱發電
項目 111
五、全國光熱發電站發展狀況 112
本章小結 113
問題與思考 113
參考文獻 114

前言/序言

由於光熱發電産業的蓬勃興起，各院校必將緊跟行業形勢，陸續開設此類專業或課程。由於這是一門比較新開設的課程，現在可用的教材和參考書較少，因此擬針對高職高專新能源類專業教育，編製一本閤用的教材。
“光熱發電技術基礎”是新能源專業群的專業基礎課程、光熱專業的專業課程。本課程采用教、學、做一體化教學模式，使學生瞭解光熱發電的概念和類彆、光熱發電的應用、發展政策和趨勢，掌握目前幾種典型的光熱發電形式如拋物麵槽式、集熱塔式、綫性菲涅爾式和碟式的係統組成、技術和應用領域、應用方嚮。本書可在新能源專業群的風電、節能、光伏、光熱等專業使用。
建議學時數為48 學時。
參與本書編寫的老師有李良君、王欣、瀋潔、武洪娟、丁瑋、張潤華、皮琳琳和劉靖，全書由李良君統稿，由王建明審稿。
本書在編寫過程中，部分內容參考瞭有關資料，參考資料來源恕不一一列舉，謹對相關作者錶示感謝。
限於編者水平，書中定有不少疏漏和錯誤，懇請讀者批評指正。
編 者

《能源的未來：智能電網與分布式能源係統》 內容概述： 本書深入探討瞭現代電力係統發展的兩大關鍵驅動力——智能電網和分布式能源係統，旨在勾勒齣未來能源格局的藍圖。我們不再局限於傳統的集中式電力生産模式，而是將目光投嚮一個更加靈活、高效、可持續且用戶參與度更高的能源網絡。本書將從理論基礎、技術實現、係統整閤、政策法規以及經濟模式等多個維度，全麵解析智能電網和分布式能源係統如何重塑我們獲取和使用能源的方式。 第一部分：智能電網的基石——通信、傳感與控製 本部分將首先深入剖析智能電網的核心技術要素。我們將詳細介紹智能電網的通信網絡架構，包括高速、低延遲的通信協議（如IEC 61850、Zigbee、PLC等）在電力係統中的應用，以及如何實現電網設備之間的實時數據交換。傳感器技術是智能電網的“眼睛”，我們將探討各種先進傳感器（如電壓、電流、溫度、功率因數傳感器）的設計原理、部署策略以及在電網狀態監測、故障診斷中的作用。 在此基礎上，我們將重點闡述智能電網的控製係統。這包括先進的配電自動化係統（DAS）、集成的能源管理係統（EMS）以及需求側響應（DSR）管理平颱。本書將詳細解析這些控製係統如何通過實時數據分析，實現電網的自愈閤能力、優化潮流分布、提高供電可靠性，並有效整閤各類分布式能源。此外，我們還將探討電力電子技術在智能電網中的關鍵作用，如柔性交流輸電係統（FACTS）、高壓直流輸電（HVDC）以及智能變壓器等，分析它們如何提升電網的靈活性、穩定性和輸電能力。 第二部分：分布式能源係統的多元化與整閤 分布式能源係統（DER）是智能電網中不可或缺的組成部分，它們以多種形式齣現在用戶側，打破瞭傳統電力生産的地域限製。本部分將聚焦於目前主流的分布式能源技術，並探討它們如何與智能電網實現無縫整閤。 太陽能光伏發電： 詳細介紹光伏電池的基本原理、不同類型（單晶矽、多晶矽、薄膜電池）的特性，以及光伏陣列的設計、安裝和逆變器技術。本書將深入分析光伏發電的間歇性和波動性特點，以及智能電網如何通過儲能技術、預測算法和靈活的電網調度來應對這些挑戰。 風力發電： 探討陸上和海上風力發電機的結構、工作原理，以及風能資源的評估和選址技術。同樣，本書將關注風電的間歇性問題，並介紹智能電網如何通過預測模型、儲能配置以及與其他能源形式的互補來實現穩定供電。 分布式儲能技術： 儲能是實現分布式能源大規模並網的關鍵。本書將詳細介紹不同類型的儲能技術，包括電池儲能（鋰離子電池、液流電池）、機械儲能（飛輪、抽水蓄能）、熱儲能以及氫儲能等。我們將分析它們的性能特點、成本效益，以及在削峰填榖、頻率支撐、備用電源等方麵的應用。 微電網技術： 微電網作為分布式能源的集成平颱，具備獨立運行和並網運行的能力。本書將深入解析微電網的架構設計、控製策略（如孤島運行控製、並網運行控製）、能量管理以及與主電網的交互機製。我們將討論微電網在提高能源可靠性、降低損耗、促進本地能源消納等方麵的優勢。 其他分布式能源： 簡要介紹如小型水電、生物質能、地熱能等其他分布式能源的特點及其在特定區域的應用潛力，以及它們在智能電網中的接入方式。 第三部分：智能電網與分布式能源係統的協同效應與應用場景 本部分將聚焦於智能電網與分布式能源係統如何協同工作，從而産生巨大的經濟效益和環境效益，並催生新的應用場景。 電網穩定性與可靠性提升： 詳細分析智能電網如何通過實時監測、預測和快速響應，有效應對分布式能源波動帶來的影響，確保電網的頻率和電壓穩定。我們將探討虛擬電廠（VPP）的概念，以及如何通過聚閤大量的分布式能源和儲能資源，形成一個可控的虛擬電源，為電網提供靈活的調節能力。 能源效率優化與損耗降低： 智能電網通過精確的負荷預測、動態電價機製以及需求側響應，能夠引導用戶在非高峰時段用電，從而平抑負荷麯綫，減少電網的峰荷壓力，降低輸配電損耗。分布式能源的就近消納也有效減少瞭長距離輸電帶來的能量損耗。 綠色能源發展與碳減排： 智能電網和分布式能源係統的推廣，是實現能源結構轉型、減少化石能源依賴、降低溫室氣體排放的關鍵。本書將分析它們在推動可再生能源普及、實現能源係統低碳化方麵的重要作用。 用戶賦能與市場創新： 智能電網賦予用戶更多參與能源市場的能力，例如通過安裝分布式電源和儲能設備，用戶可以成為“産消者”（Prosumer），將多餘的電力齣售給電網。我們將探討點對點能源交易、虛擬電廠運營商、儲能服務提供商等新興商業模式的興起。 關鍵應用場景解析： 電動汽車（EV）的融閤： 探討智能電網如何支持電動汽車的大規模充電，以及V2G（Vehicle-to-Grid）技術如何使電動汽車成為移動儲能單元，為電網提供調峰調頻服務。 智能傢居與建築： 分析智能傢居係統如何與智能電網互動，實現能源的智能化管理和優化，提升居住舒適度的同時降低能源消耗。 工業與商業能源管理： 介紹企業如何利用智能電網和分布式能源，實現能源成本的降低、供應鏈的韌性提升以及可持續發展目標的實現。 偏遠地區與島嶼供電： 探討智能電網和微電網在為缺乏傳統電網覆蓋的偏遠地區和島嶼提供穩定、可靠、清潔能源方麵的應用。 第四部分：政策法規、經濟模型與未來展望 本部分將從宏觀層麵探討智能電網與分布式能源係統發展所麵臨的政策、法規、經濟以及市場挑戰，並展望未來的發展趨勢。 政策與監管框架： 分析當前各國在支持智能電網和分布式能源發展方麵的政策導嚮，包括可再生能源配額製、上網電價補貼、稅收優惠等。探討如何建立適應性強的監管框架，以應對快速變化的能源技術和市場。 經濟模型與投資分析： 深入研究智能電網和分布式能源項目的經濟可行性，包括投資迴報分析、風險評估以及創新的融資模式。分析儲能、需求側響應等服務的價值評估和市場機製。 數據安全與網絡安全： 隨著電網的數字化和智能化，數據安全和網絡安全變得至關重要。本書將探討如何構建安全的通信和控製係統，保護敏感的能源數據，防止網絡攻擊。 技術發展趨勢與前沿研究： 展望未來，我們將討論人工智能（AI）在能源預測、故障診斷、係統優化中的應用，以及區塊鏈技術在能源交易中的潛力。同時，還將探討下一代智能電網的關鍵技術，如邊緣計算、物聯網（IoT）在能源領域的深化應用，以及對新興分布式能源形式的探索。 全球閤作與可持續發展： 強調國際閤作在推動智能電網和分布式能源技術發展、共享最佳實踐以及應對全球氣候變化方麵的重要性。 結論： 《能源的未來：智能電網與分布式能源係統》並非僅是一部技術手冊，它更是一幅關於能源係統如何從傳統走嚮未來的宏偉畫捲。本書為讀者提供瞭理解當前能源革命的核心動力，揭示瞭技術創新如何驅動經濟發展和社會進步，並指明瞭通往一個更清潔、更可靠、更可持續能源未來的道路。無論是能源行業的從業者、政策製定者，還是對能源未來充滿好奇的讀者，都將從中獲得深刻的洞見和前瞻性的思考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡潔大方，封麵色彩搭配也顯得非常專業，讓人一眼就能感受到這是一本認真打磨的學術專著。我迫不及待地翻開第一章，作者用一種非常親切但又不失嚴謹的語言，為我勾勒齣瞭光熱發電的基本概念和發展曆程。他並沒有直接切入復雜的公式推導，而是從宏觀的能源需求、環境挑戰入手，巧妙地引齣瞭光熱發電作為一種可持續能源解決方案的意義和價值。我尤其欣賞作者在解釋“集熱”和“發電”這兩個核心環節時，所運用的生動比喻和圖文並茂的方式。例如，在解釋槽式集熱器如何聚焦太陽光時，作者將其比作放大鏡聚光，讓我這個初學者立刻茅塞頓開。書中還穿插瞭一些曆史性的發展節點，以及一些裏程碑式的示範項目介紹，這使得枯燥的技術講解變得更加有趣和富有故事性，讓我感覺自己不僅僅是在閱讀一本技術手冊，更像是在聆聽一位經驗豐富的老師在娓娓道來。

評分☆☆☆☆☆

在光熱發電係統中，儲熱技術的重要性不言而喻，它解決瞭太陽能間歇性供給的難題。而這本書恰恰在這方麵給予瞭充分的關注。我花瞭相當多的時間來研讀關於儲熱係統的章節，書中詳細介紹瞭熔鹽儲熱、水儲熱、相變材料儲熱等幾種主流技術。對於熔鹽儲熱，作者不僅解釋瞭其工作原理和優勢，還深入分析瞭熔鹽的種類、性質以及在高溫下的穩定性問題，並給齣瞭相應的安全操作和維護建議。我尤其對書中關於熔鹽儲熱與發電循環耦閤的講解印象深刻，這部分內容幫助我理解瞭如何通過儲存的熱能，在無太陽照射的情況下依然能夠穩定地發電，從而實現光熱電站的全天候運行。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣對光熱發電領域還處於初步探索階段的讀者來說，一本好的入門書籍必須具備清晰的邏輯和紮實的基礎知識。這本書在這方麵做得非常齣色。我注意到，在介紹完集熱器的基本原理之後，作者並沒有急於深入到更復雜的發電循環，而是先花瞭不少篇幅來講解“吸熱材料”和“傳熱介質”的選擇。這讓我意識到，看似簡單的“收集太陽能”這個環節，實際上蘊含著豐富的物理化學知識，而這些知識的掌握，對於後續理解整個發電過程的效率至關重要。我特彆喜歡書中在介紹不同吸熱塗層材料性能時，所提供的對比錶格和詳細的性能參數分析，這對於我未來進行技術選型或者方案評估，無疑提供瞭寶貴的參考依據。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書給我帶來瞭非常係統和深入的光熱發電技術知識。我感覺自己就像經曆瞭一次由淺入深、由錶及裏的學習過程。從最初對“光熱發電”這個概念的模糊認識，到逐漸理解其核心技術、關鍵環節以及係統集成，再到對其經濟性和未來發展有瞭更全麵的認識，這本書無疑為我打開瞭一扇通往光熱發電技術世界的大門。這本書的價值在於其內容的嚴謹性、結構的完整性以及講解的清晰性，無論是對於初學者還是希望深入研究的專業人士，都能從中獲益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於係統集成與控製的討論，讓我看到瞭光熱發電作為一項復雜工程的另一麵。它不僅僅是關於單項技術的突破，更是如何將集熱、儲熱、發電等各個子係統有機地結閤起來，並實現智能化、自動化的運行。我注意到書中專門闢章節介紹瞭不同集熱器陣列的跟蹤控製算法，以及整個電站的能量管理和調度策略。這讓我認識到，高效的光熱發電不僅需要先進的技術硬件，更需要精密的控製軟件和智能化的運行管理係統。書中關於故障診斷和安全防護的內容，也讓我對實際工程中的風險評估和應對措施有瞭更直觀的瞭解，這對於我未來從事相關領域的項目設計和管理工作非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵上赫然印著“光熱發電技術基礎”幾個大字，拿到手的時候，我著實被它沉甸甸的分量所吸引，同時也帶著一絲好奇與期待。我一直對可再生能源領域充滿興趣，尤其是太陽能，而光熱發電作為其中的一個重要分支，其背後的技術原理和發展前景一直讓我心生嚮往。拿到這本書，我首先翻閱瞭目錄，對整本書的結構有瞭初步的瞭解。從基礎概念的介紹，到集熱器的類型與性能，再到儲熱係統、發電循環以及係統集成與控製，每一個章節的標題都透露齣一種循序漸進、深入淺齣的教學思路。我尤其關注到關於不同集熱器技術（如槽式、塔式、碟式）的詳細闡述，這部分內容在其他一些介紹光伏發電的書籍中往往是被一帶而過，而這本書的目錄顯示齣瞭對其的重視，讓我對能夠深入理解各種技術路綫的優劣有瞭很大的信心。

評分☆☆☆☆☆

書中對於光熱發電的經濟性分析和未來發展趨勢的展望，也給我留下瞭深刻的印象。作者並沒有迴避光熱發電當前麵臨的高成本挑戰，而是客觀地分析瞭導緻成本高企的各種因素，並就如何通過技術進步和規模化生産來降低成本提齣瞭切實可行的建議。我特彆欣賞書中對不同技術路綫的成本效益進行量化對比的分析，這讓我能夠更清晰地認識到，在不同的應用場景下，哪種技術路綫可能更具競爭力。同時，作者對光熱發電未來在能源結構中的角色以及與其他可再生能源互補的潛力進行瞭深入的探討，這讓我對這個領域的發展前景充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解集熱器類型時，提供瞭非常詳盡的對比分析。我一直對槽式、塔式和碟式集熱器這些名詞感到有些模糊，總覺得它們隻是形式上的區彆。然而，通過閱讀這本書，我纔真正理解到它們在工作原理、集光效率、土地占用、成本投入以及適用場景等方麵的顯著差異。作者不僅詳細介紹瞭每種集熱器的結構組成和工作流程，還通過大量的圖示和實際案例，直觀地展示瞭它們在不同地理位置和氣候條件下的運行錶現。我尤其對塔式光熱發電係統的工作原理産生瞭濃厚的興趣，那種將無數反射鏡匯聚陽光到中央塔頂的景象，在我腦海中構築瞭一幅壯觀的畫麵，也讓我對高溫集熱技術的實現方式有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

讀到發電循環部分，我感覺這本書的技術深度進一步提升。作者從熱力學基本原理齣發，詳細介紹瞭朗肯循環、布雷頓循環等在光熱發電中常用的幾種發電方式。他不僅僅是列齣公式，而是通過對各個循環的能量轉化過程進行分解和分析，讓我們能夠理解不同循環的效率瓶頸以及優缺點。我尤其對書中關於高溫工質選擇以及熱交換器設計的相關內容産生瞭濃厚的興趣。理解不同工質在高溫高壓下的行為特性，以及如何高效地將集熱器收集的熱能傳遞給工質，是我覺得非常具有挑戰性但又極其關鍵的技術點，而這本書在這方麵給瞭我非常清晰的指導。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我發現這本書的語言風格非常樸實，沒有過多的華麗辭藻，而是直擊技術的核心。盡管內容涉及大量的專業術語和復雜的原理，但作者通過清晰的邏輯和大量的插圖，有效地降低瞭閱讀門檻。很多時候，當我遇到一些難以理解的概念時，書中附帶的圖解和流程圖都能幫助我迅速建立起直觀的認識。我尤其喜歡作者在介紹一些關鍵公式時，會先解釋其物理意義，然後再給齣推導過程，這樣的處理方式讓我在掌握知識的同時，也能夠理解其背後的科學原理，而不是死記硬背。