本书首先介绍能源的基本知识以及可再生能源开发利用的必要性与发展概况，在此基础上，较为系统地讨论风力发电、太阳能发电、海洋能发电、生物质发电和地热发电等可再生能源发电的基本原理与基本技术，并介绍与可再生能源发电密切相关的功率变换技术与电力储能技术。本书深入浅出、理论联系实际，反映了可再生能源发电技术的*新技术成果。
本书适合作为理工科高等院校高年级本科生的教材，也可作为研究生的参考教材，还可供从事可再生能源发电技术研究开发、工程建设与管理的工程技术人员阅读参考。
前言
第1章绪论1
1.1能源及其分类1
1.1.1一次能源与二次能源1
1.1.2可再生能源与非再生能源1
1.1.3常规能源与新能源2
1.2能源的计量单位与品质评价3
1.2.1能源的计量单位3
1.2.2能源的品质评价3
1.3开发利用可再生能源的必要性4
1.3.1能源形势4
1.3.2环境污染6
1.4可再生能源发电的基本特点和发展
概况7
1.4.1全球可再生能源发电发展概况7
1.4.2中国可再生能源发电发展概况10
思考题与习题14
第2章风力发电15
2.1概论15
2.1.1风能的转换与利用15
2.1.2风力发电系统的基本构成与
类型16
2.2风17
2.2.1风的形成17
2.2.2风速与风力等级20
2.2.3风向与风频22
2.3风资源23
2.4风力机的基本原理与结构23
2.4.1风力机的基本类型23
2.4.2风力机的工作原理26
2.4.3风能利用系数28
2.4.4风力机的功率控制29
2.5风力发电机32
2.5.1风力发电机的主要类型32
2.5.2笼型异步发电机32
2.5.3双馈异步发电机35
2.5.4低速直驱永磁发电机40
2.5.5风力发电机的最新发展43
2.6变桨系统与偏航系统47
2.6.1变桨系统47
2.6.2偏航系统49
2.7风力发电机组的运行与控制50
2.7.1控制目标50
2.7.2基本控制内容51
2.7.3定速定桨距风力发电机组的运行
与控制53
2.7.4定速变桨距风力发电机组的运行
与控制54
2.7.5变速变桨距风力发电机组的运行
与控制56
2.8风力发电机组的故障穿越62
2.8.1低电压穿越的基本概念及相关
规范62
2.8.2低电压对风力发电机组的影响63
2.8.3低电压穿越技术64
2.8.4高电压穿越的概念66
2.8.5高电压对风力发电机组的影响67
2.8.6高电压穿越技术68
2.8.7风力发电谐波谐振抑制69
2.9海上风电70
2.9.1海上风电概述70
2.9.2海上风电的发展现状71
2.9.3海上风电技术72
思考题与习题75
第3章太阳能发电78
3.1概述78
3.2太阳辐射81
3.2.1日地关系与太阳常数81
3.2.2太阳辐射入射角的计算82
3.2.3日出与日落时角83
3.2.4日照时间83
3.3我国的太阳能资源及其分布84
3.4太阳能光热发电技术84
3.4.1塔式太阳能光热发电系统85
3.4.2槽式太阳能光热发电系统91
3.4.3碟式太阳能光热发电系统97
3.5太阳能光伏发电技术101
3.5.1太阳电池的分类101
3.5.2晶体硅太阳电池的发电原理104
3.5.3太阳电池的基本电学特性106
3.5.4太阳电池的等效电路111
3.5.5太阳电池最大功率点跟踪控制112
3.6太阳电池的建模与仿真116
3.7光伏发电系统应用分类与设计实例118
3.7.1离网非户用系统119
3.7.2离网户用系统119
3.7.3并网系统120
3.7.4混合系统121
3.7.5光伏并网系统设计123
3.7.6光伏离网系统设计125
3.8PVsyst光伏发电系统设计软件129
思考题与习题131
第4章海洋能发电133
4.1概述133
4.1.1海洋能的分类133
4.1.2海洋能的开发134
4.1.3我国海洋能资源及开发利用
概况135
4.2海洋能发电技术137
4.2.1潮汐发电137
4.2.2波浪发电143
4.2.3海洋温差发电147
4.2.4海流发电150
4.2.5盐差发电153
4.3海洋能发电的未来展望156
思考题与习题157
第5章生物质发电159
5.1概述159
5.1.1生物质和生物质能159
5.1.2生物质能转化利用技术160
5.1.3我国的生物质资源162
5.2生物质燃烧发电技术163
5.2.1生物质燃烧技术164
5.2.2固体燃料成型技术165
5.2.3生物质燃烧发电167
5.2.4生物质燃烧的污染排放与控制172
5.3生物质气化发电技术173
5.3.1生物质的气化技术173
5.3.2生物质气化发电177
5.3.3城市固体废弃物气化熔融技术177
5.4生物质生物转化发电技术179
5.4.1沼气发电179
5.4.2生物质燃料电池183
思考题与习题185
第6章地热发电186
6.1概述186
6.1.1地热资源的分类187
6.1.2我国的地热资源188
6.1.3国内外地热资源的开发利用现状
与前景189
6.2地热发电技术191
6.2.1地热发电的方式191
6.2.2世界典型地热电站194
6.3地热能利用的制约因素与环境保护195
6.3.1常见的制约因素195
6.3.2环境影响197
思考题与习题198
第7章可再生能源发电中的功率
变换技术199
7.1功率半导体器件与驱动保护电路199
7.1.1功率半导体器件199
7.1.2功率二极管与晶闸管199
7.1.3全控型功率器件201
7.1.4功率器件的驱动与保护电路203
7.2交流/直流整流电路206
7.2.1单相桥式不可控整流电路206
7.2.2单相和三相半波可控整流电路207
7.2.3PWM整流电路210
7.3基本直流/直流变换电路212
7.3.1降压式变换电路212
7.3.2升压式变换电路215
7.3.3升降压式变换电路与库克电路216
7.4直流/交流逆变技术217
7.5大功率变流技术221
7.5.1电力电子器件的串并联221
7.5.2多电平变流器222
7.6典型方案实例229
7.6.1光伏并网逆变器典型方案230
7.6.2不可控整流+晶闸管逆变方案231
7.6.3二极管整流+Boost+逆变方案232
7.6.4PWM整流+逆变（背靠背双PWM）
方案233
思考题与习题233
第8章可再生能源发电中的电力
储能技术235
8.1电力储能系统的作用与类型235
8.2蓄电池储能239
8.2.1常用蓄电池的类型239
8.2.2蓄电池的等效电路241
8.2.3蓄电池的主要特性242
8.2.4蓄电池的充放电控制244
8.2.5蓄电池储能系统及其管理245
8.3飞轮储能247
8.3.1概述247
8.3.2飞轮储能的原理248
8.3.3飞轮储能的结构249
8.4超导磁体储能251
8.5超级电容器储能253
8.5.1超级电容器的工作原理及类型254
8.5.2超级电容器模型256
8.5.3超级电容器的应用258
思考题与习题261
附录262
附录A常用单位262
附录B主要符号表263
参考文献265
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