太陽能

能源是保障國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)安全和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)。新能源與可再生能源是能源發(fā)展戰(zhàn)略的主攻方向之一，預(yù)計(jì)2050年前后新能源與可再生能源將達(dá)到全球能源消費(fèi)的50%以上。
針對(duì)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略部署的重大需求，我國(guó)很多高校在能源動(dòng)力類專業(yè)的基礎(chǔ)上，發(fā)展設(shè)立了“新能源科學(xué)與工程”專業(yè)或者增設(shè)了相關(guān)培養(yǎng)模塊，有的高校還專門成立了可再生能源學(xué)院。
“太陽能”通常作為“新能源科學(xué)與工程”專業(yè)的主干課程之一，其知識(shí)點(diǎn)來源廣泛、學(xué)科交叉性強(qiáng)且發(fā)展迅速，傳統(tǒng)的學(xué)科劃分方法難以完全涵蓋太陽能開發(fā)與利用技術(shù)的知識(shí)體系，因此非常有必要針對(duì)我國(guó)能源動(dòng)力類專業(yè)的特點(diǎn)，專門編寫《太陽能》教材，適應(yīng)能源動(dòng)力學(xué)科發(fā)展的新趨勢(shì)。
本書主要面向能源動(dòng)力類專業(yè)的本科生，重點(diǎn)介紹太陽能光熱發(fā)電和光熱利用的基本原理、工程案例和研究進(jìn)展，簡(jiǎn)要介紹了光伏發(fā)電的基本原理與發(fā)展趨勢(shì)，拓展介紹了結(jié)合光熱和光伏利用原理的新概念和新方法等。第1章介紹太陽能資源和利用的總體概況。第2章介紹太陽光追蹤的定位、太陽輻射在大氣中的傳遞與測(cè)量、聚光方法與吸熱介質(zhì)、熱力循環(huán)與分析軟件等。第3章介紹主要的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)，包括槽式、線性菲涅爾式、塔式和碟式等，分析了各類聚光器、吸熱器和發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行特點(diǎn)，專門介紹了適合太陽能熱發(fā)電的儲(chǔ)熱技術(shù)等。第4章介紹了中低溫?zé)崴髋c集熱器、太陽能制冷與空調(diào)的基本原理，以及建筑一體化的設(shè)計(jì)原則等。第5章以單晶硅光伏電池為例，主要介紹了光伏發(fā)電的基本原理與系統(tǒng)，分析了光熱和光伏發(fā)電互補(bǔ)及穩(wěn)定上網(wǎng)的技術(shù)前景。第6章介紹了太陽能熱光伏、光子增強(qiáng)熱發(fā)射、熱電材料、熱/光化學(xué)轉(zhuǎn)化及新型光熱利用技術(shù)。拓展閱讀提供了目前全球光熱發(fā)電工程的清單和典型案例及其他數(shù)字資源，請(qǐng)掃描二維碼鏈接，供進(jìn)一步學(xué)習(xí)和參考。
感謝中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所金紅光院士在教材的立項(xiàng)及編著過程中予以的鼓勵(lì)和指導(dǎo)！感謝南京航空航天大學(xué)宣益民院士對(duì)書稿的認(rèn)真審閱并提出建設(shè)性的意見！感謝蔡寧生、代彥軍、丁靜、杜小澤、方嘉賓、韓巍、何一堅(jiān)、季杰、李明、李鑫、劉偉、馬重芳、王如竹、魏進(jìn)家、吳雙應(yīng)、吳玉庭、徐超、宇波、曾闊、趙力、趙亮、趙曉輝、鄭宏飛等老師在教材編寫中提供的指導(dǎo)和幫助！感謝浙江大學(xué)“太陽能”課題小組以及選修“太陽能”和“太陽能熱發(fā)電”課程的同學(xué)們！
感謝國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51776186）和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFE0124700）的支持！
鑒于作者水平所限，且太陽能利用的理論與技術(shù)發(fā)展迅速，書中難免存在疏漏和不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正！