具体描述
本書分為6章，前4章敘述太陽能光電發電的基礎知識，如光電發電原理、太陽能電池的原理與分類、?網發電和離網發電，同時還介紹了重要元件光電電池模、控制器(特殊變頻器)和蓄電池的類型，可供讀者設計時參考。第5章介紹系統控制方法，最大功率點跟蹤控制的幾種方案，可供科研工作者選題時參考。第6章介紹光電發電系統的應用，主要涉及太陽能PV空調器和太陽能電動車兩點典型應用，並給出電路圖、計算機控制軟件和實驗數據曲線，內容詳實。
本書適合做為各大學與太陽能相關科系之教科書，及新能源、電力電子專業技術人員及對太陽能有興趣之讀者參考。
光影间的能量跃迁：解锁清洁能源的新纪元 在人类文明的长河中，我们从未停止对能源的探索与追逐。从原始的篝火到复杂的工业动力，每一次能源的革新都深刻地塑造着社会的面貌，驱动着文明的进步。当今，世界正面临着前所未有的能源挑战：化石燃料的枯竭、环境污染的加剧、气候变化的严峻考验。在这样的背景下，一种古老而又充满未来希望的能源形式——太阳能，正以前所未有的速度崛起，成为全球能源转型的关键力量。 《光影间的能量跃迁：解锁清洁能源的新纪元》一书，并非专注于某一特定技术的原理阐述，而是以更宏大的视角，深入探讨了太阳能这一清洁能源在当今时代的重要意义、其驱动下的产业变革、对社会经济带来的深远影响，以及我们在利用这一宝贵资源过程中所面临的挑战与机遇。本书旨在为读者勾勒出一幅清晰的太阳能发展蓝图，激发对清洁能源未来的思考与热情。 第一章：能源时代的坐标——为何选择太阳能？ 本章将从全球能源格局的宏观视角出发，审视当前能源结构的困境与挑战。我们将回顾人类历史上的能源转型节点，对比不同能源形式的优劣势，并重点分析化石燃料对环境和经济造成的不可逆转的损害。在此基础上，本书将深入剖析太阳能作为一种可再生能源的独特优势：其取之不尽、用之不竭的特性，以及在温室气体排放、环境污染等方面的零影响，使其成为应对气候变化、实现可持续发展的理想选择。本章还将探讨太阳能的战略意义，它不仅是能源供应的补充，更是国家能源安全、地缘政治稳定乃至全球经济格局重塑的关键因素。我们将理解，选择太阳能，并非偶然，而是时代发展的必然趋势。 第二章：阳光的转化之路——不止是光伏 虽然“太阳能”一词常与光伏发电联系在一起，但本章将拓宽读者的视野，展现太阳能利用的多样化路径。我们将初步涉足太阳能集热技术，简要介绍其在供暖、热水供应以及工业应用中的前景，说明太阳能的利用方式远不止发电一种。我们将探讨不同形式的太阳能收集技术，无论是对光能的直接捕获，还是对热能的有效利用，都代表着人类智慧在转化自然能量方面的不断探索。本章将以概述性的方式，为读者建立一个对太阳能技术多样性的基本认知，强调其应用场景的广泛性，为后续章节的深入讨论奠定基础。 第三章：赋能绿色经济——太阳能产业链的脉动 太阳能的发展，不仅仅是技术的进步，更是催生一个庞大且充满活力的绿色经济产业链。本章将深入剖析太阳能产业的各个环节，从上游的原材料生产（如多晶硅、硅片等），到中游的光伏电池片、组件的制造，再到下游的电站开发、EPC（工程总承包）、运维服务，以及储能、智能电网等配套产业。我们将重点关注产业的技术迭代与成本下降趋势，分析全球主要太阳能生产国和消费国的市场格局，以及政策导向对产业发展的影响。本书将探讨太阳能产业如何创造大量就业机会，带动相关产业发展，并为经济增长注入新的动力。我们将看到，太阳能不仅是一种能源，更是一种新兴的经济增长引擎。 第四章：点亮千家万户——太阳能的应用场景探索 本章将聚焦于太阳能的实际应用，从宏观到微观，展现其如何渗透到我们生活的方方面面。我们将探讨大规模的地面光伏电站、分布式屋顶光伏项目，以及它们在解决区域能源短缺、优化能源结构方面的作用。同时，本书还将深入分析太阳能的多元化应用，例如： 建筑一体化光伏（BIPV）： 探讨太阳能如何与建筑材料巧妙结合，成为建筑的组成部分，实现发电与节能的双重功能。 离网与微网系统： 分析太阳能在偏远地区、岛屿、以及作为应急备用电源的应用，以及它如何为能源不发达地区带来光明。 交通运输： 探讨太阳能电池在电动汽车、太阳能船只、甚至太阳能飞机的应用前景，以及它如何推动交通领域的绿色化。 农业与工业： 分析太阳能在农业灌溉、温室供暖、工业生产等领域的应用，以及它如何降低生产成本，提高能源利用效率。 新兴应用： 展望太阳能在太空探索、便携式电子设备充电等前沿领域的潜力。 通过具体的案例分析和生动的图景描绘，本章旨在让读者直观地感受到太阳能的普适性与巨大潜力。 第五章：挑战与前行——太阳能发展之路上的思考 尽管太阳能发展势头迅猛，但其普及与深化仍面临诸多挑战。本章将直面这些现实问题，并探讨可能的解决方案。我们将深入分析： 间歇性与波动性： 太阳能发电受天气和昼夜影响，其间歇性和波动性是制约其大规模应用的关键。本章将探讨储能技术（如电池储能、抽水蓄能等）在解决这一问题中的作用，以及智能电网技术的应用如何提高电网的灵活性和稳定性。 土地利用与生态影响： 大规模太阳能电站的建设可能涉及土地占用和潜在的生态影响。本书将探讨如何通过优化选址、采用农光互补、渔光互补等模式，最大限度地减少对土地和环境的干扰。 技术创新与成本控制： 尽管光伏成本已大幅下降，但持续的技术创新仍然是推动行业发展的关键。本章将讨论下一代太阳能电池技术（如钙钛矿电池、薄膜电池等）的研发进展，以及如何进一步降低度电成本，提高发电效率。 政策法规与市场机制： 完善的政策支持和有效的市场机制是太阳能产业健康发展的重要保障。本章将分析不同国家在政策制定、补贴机制、碳交易等方面的经验与教训，探讨如何建立更加公平、高效的市场环境。 公众认知与接受度： 提升公众对太阳能的认知，消除疑虑，促进社会对其的广泛接受，也是推动其普及的重要一环。 本书将以批判性的视角，审视这些挑战，并鼓励读者思考未来发展方向，共同探索解决之道。 第六章：展望未来——能源的无限可能 在本书的最后，我们将以充满希望的笔触，描绘太阳能的未来图景。本书将畅想一个以太阳能为主导的能源体系，探讨其如何与其他可再生能源（如风能、水能、地热能等）协同发展，构建一个清洁、低碳、可持续的能源未来。我们将展望智能电网的普及、能源互联网的形成，以及大数据、人工智能等技术如何进一步优化能源的生产、传输、分配和消费。本书还将触及太阳能的潜在颠覆性应用，例如太空太阳能发电、氢能与太阳能的结合等，展现能源科技的无限可能。 《光影间的能量跃迁：解锁清洁能源的新纪元》并非一本枯燥的技术手册，而是一部关于能源变革的时代叙事。它旨在激发读者对清洁能源的兴趣，增进对太阳能重要性的理解，并鼓励大家共同参与到这场关乎地球未来的伟大变革中来。让我们一起，拥抱阳光，点亮未来。
作者简介
目录信息
第一章 太陽能發電概述
1.1 太陽能電池和太陽能發電
1.1.1 太陽能
1.1.2 太陽能變為電能
1.1.3 利用太陽能進行分散型發電和供電
1.1.4 小結
1.2 太陽能發電發展史
1.2.1 太陽能電池開發史
1.2.2 產量和價格的變化
1.2.3 太陽能發電系統和太陽能電池的價格
1.3 太陽光發電和環保的關係
1.3.1 3E的概念
1.3.2 各種發電設備價格、性能的比較
1.4 太陽能發電的過去、現在和未來
1.5 太陽能發電的現狀與趨勢
1.5.1 美國光電發電的「百萬屋頂計劃」
1.5.2 日本的「陽光計劃」
1.5.3 德國的「10萬屋頂發電計劃」
1.5.4 中國大陸的「光明工程」計劃
1.5.5 中國大陸港澳地區太陽能發電專案簡介
第二章 太陽能電池的發電原理和特性
2.1 太陽光的性質
2.1.1 評價太陽光性質的物理量
2.1.2 直射光和散射光
2.1.3 太陽光強度與波長的關係
2.2 太陽能電池的發電原理和變換效率
2.2.1 光電變換
2.2.2 二極體和光電器件
2.2.3 太陽能電池光電變換效率
2.2.4 太陽能電池的等效電路和電流──電壓曲線
2.3 太陽能電池特性的測量
2.3.1 太陽能電池元件
2.3.2 室外測量注意事項
2.3.3 帶負荷測量電壓、電流
2.3.4 四端測量法
第三章 太陽能電池的種類及其特點
3.1 太陽能電池的分類
3.2 幾種常用太陽能電池的特點
3.3 建材一體型太陽能電池
第四章 太陽能發電系統的結構和設計
4.1 太陽能發電系統概述
4.1.1 太陽能電池陣列
4.1.2 系統設計原則
4.2 功率控制器
4.2.1 功率控制器的組成
4.2.2 功率控制器電路範例
4.3 蓄電池
第五章 太陽能發電系統的控制
5.1 最大功率點追蹤控制
5.1.1 最大功率點追蹤控制的概念
5.1.2 MPPT控制的幾種不同演算法
5.2 太陽能發電系統與交流電網系統並聯的控制
5.2.1 不帶耦合變壓器方案
5.2.2 帶耦合(隔離)變壓器方案
第六章 太陽能光電發電系統的應用
6.1 太陽能空調器的開發
6.1.1 家用太陽能空調器系統的開發背景
6.1.2 太陽能空調器系統的構成
6.1.3 實際應用效果
6.2 與單相民用電網並聯的太陽能光電發電系統應用實例
6.2.1 系統結構
6.2.2 系統控制原理
6.3 模擬太陽能電池電流－電壓曲線的直流電源裝置
6.3.1 太陽能電池的特性
6.3.2 模擬電源裝置的電路結構
6.3.3 太陽能電池的動特性
6.3.4 模擬電源裝置的動特性
6.4 雙方向太陽能空調器試驗系統
6.4.1 雙方向太陽能空調系統的結構和技術規格
6.4.2 太陽光電系統中的轉換器
6.4.3 系統的轉換器控制
6.4.4 連接實際負載(空調器)並與交流電網(220 V，50 Hz)並網試驗
6.5 太陽能電動車
6.5.1 太陽能電動車的發展概況
6.5.2 蓄電池充放電控制技術
6.5.3 系統總體設計
6.5.4 實驗結果及分析
6.6 民生用途型綠色電源──太陽能數位設備移動充電器
6.6.1 移動電源特點
6.6.2 應用範例
6.7 中國深圳國際園林花卉博覽園1MW並網太陽能光電電站簡介
6.8 20 kW光電屋頂並網發電系統簡介
6.9 2.5 kW住戶用光電發電系統(BIPV)簡介
· · · · · · (收起)
1.1 太陽能電池和太陽能發電
1.1.1 太陽能
1.1.2 太陽能變為電能
1.1.3 利用太陽能進行分散型發電和供電
1.1.4 小結
1.2 太陽能發電發展史
1.2.1 太陽能電池開發史
1.2.2 產量和價格的變化
1.2.3 太陽能發電系統和太陽能電池的價格
1.3 太陽光發電和環保的關係
1.3.1 3E的概念
1.3.2 各種發電設備價格、性能的比較
1.4 太陽能發電的過去、現在和未來
1.5 太陽能發電的現狀與趨勢
1.5.1 美國光電發電的「百萬屋頂計劃」
1.5.2 日本的「陽光計劃」
1.5.3 德國的「10萬屋頂發電計劃」
1.5.4 中國大陸的「光明工程」計劃
1.5.5 中國大陸港澳地區太陽能發電專案簡介
第二章 太陽能電池的發電原理和特性
2.1 太陽光的性質
2.1.1 評價太陽光性質的物理量
2.1.2 直射光和散射光
2.1.3 太陽光強度與波長的關係
2.2 太陽能電池的發電原理和變換效率
2.2.1 光電變換
2.2.2 二極體和光電器件
2.2.3 太陽能電池光電變換效率
2.2.4 太陽能電池的等效電路和電流──電壓曲線
2.3 太陽能電池特性的測量
2.3.1 太陽能電池元件
2.3.2 室外測量注意事項
2.3.3 帶負荷測量電壓、電流
2.3.4 四端測量法
第三章 太陽能電池的種類及其特點
3.1 太陽能電池的分類
3.2 幾種常用太陽能電池的特點
3.3 建材一體型太陽能電池
第四章 太陽能發電系統的結構和設計
4.1 太陽能發電系統概述
4.1.1 太陽能電池陣列
4.1.2 系統設計原則
4.2 功率控制器
4.2.1 功率控制器的組成
4.2.2 功率控制器電路範例
4.3 蓄電池
第五章 太陽能發電系統的控制
5.1 最大功率點追蹤控制
5.1.1 最大功率點追蹤控制的概念
5.1.2 MPPT控制的幾種不同演算法
5.2 太陽能發電系統與交流電網系統並聯的控制
5.2.1 不帶耦合變壓器方案
5.2.2 帶耦合(隔離)變壓器方案
第六章 太陽能光電發電系統的應用
6.1 太陽能空調器的開發
6.1.1 家用太陽能空調器系統的開發背景
6.1.2 太陽能空調器系統的構成
6.1.3 實際應用效果
6.2 與單相民用電網並聯的太陽能光電發電系統應用實例
6.2.1 系統結構
6.2.2 系統控制原理
6.3 模擬太陽能電池電流－電壓曲線的直流電源裝置
6.3.1 太陽能電池的特性
6.3.2 模擬電源裝置的電路結構
6.3.3 太陽能電池的動特性
6.3.4 模擬電源裝置的動特性
6.4 雙方向太陽能空調器試驗系統
6.4.1 雙方向太陽能空調系統的結構和技術規格
6.4.2 太陽光電系統中的轉換器
6.4.3 系統的轉換器控制
6.4.4 連接實際負載(空調器)並與交流電網(220 V，50 Hz)並網試驗
6.5 太陽能電動車
6.5.1 太陽能電動車的發展概況
6.5.2 蓄電池充放電控制技術
6.5.3 系統總體設計
6.5.4 實驗結果及分析
6.6 民生用途型綠色電源──太陽能數位設備移動充電器
6.6.1 移動電源特點
6.6.2 應用範例
6.7 中國深圳國際園林花卉博覽園1MW並網太陽能光電電站簡介
6.8 20 kW光電屋頂並網發電系統簡介
6.9 2.5 kW住戶用光電發電系統(BIPV)簡介
· · · · · · (收起)
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