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| 內容簡介： |
本书系统地介绍了碳中和与低碳能源方面的知识。全书共分为9章。第 1～3章介绍了全球气候变暖的原因、危害以及应对气候变化的战略战术；第 4章和第5章介绍了各类低碳能源的特点，人类应用的历史和现状；第6～8章介绍了各类低碳能源发电应用的核心部件和系统；第9章介绍了互补发电、电能储存和微电网的知识。
本书可以作为大中专院校及各类相关技术培训班的教材，也可以作为从事碳达峰、碳中和、低碳能源相关工作的管理人员、技术人员的参考用书，还可以作为普通读者了解碳中和与低碳能源知识的普及读物。
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| 目錄：
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目录
前言
第1 章 全球气候危机 1
1.1 近百年来全球气候变化 1
1.2 引起气候变化的原因 3
1.2.1 影响因素 3
1.2.2 温室气体 4
1.2.3 云和气溶胶 8
1.2.4 多年冻土消融与海洋热惯性 8
1.2.5 土地利用变化 9
1.2.6 温室气体的监测 10
1.2.7 气候变化的预测 10
1.3 温室气体排放 11
1.3.1 全球温室气体排放 11
1.3.2 中国温室气体排放 14
1.4 气候变化的危害 17
1.4.1 危害涉及的领域 17
1.4.2 气候变化对全球的影响 18
1.4.3 气候变化对中国的影响 21
1.4.4 跨境关联 22
1.4.5 未来的气候风险 23
1.4.6 不同温升的差别 24
第2 章 应对气候危机的战略 26
2.1 碳达峰与碳中和 26
2.2 全球气候治理四大里程碑 27
2.2.1 《联合国气候变化框架公约》 27
2.2.2 《京都议定书》 28
2.2.3 “巴厘岛路线图” 29
2.2.4 《巴黎协定》 30
2.3 国家自主贡献 31
2.3.1 国家自主贡献原则 31
2.3.2 中国自主贡献新目标 32
2.3.3 中国提交新文献 32
2.3.4 中国实现新目标面临的挑战 33
2.3.5 全球新版和更新版国家自主贡献目标 33
2.4 实现碳达峰的国家和地区 34
2.5 实现碳中和的国家 35
2.6 中国碳达峰、碳中和“1 N”政策体系 36
第3 章 缓解气候危机的措施 41
3.1 减缓和适应 41
3.2 提升碳汇能力 44
3.2.1 碳吸收汇的内涵 44
3.2.2 碳捕集、利用与封存技术 45
3.2.3 生态系统碳汇能力巩固提升 49
3.3 绿色生活 51
3.3.1 绿色消费 51
3.3.2 绿色供给 52
3.4 新型农业 54
3.5 低碳工业 55
3.5.1 发展节能工业 55
3.5.2 重视绿色制造 56
3.5.3 鼓励循环经济 57
3.6 绿色交通 59
3.6.1 基本情况 59
3.6.2 推动运输工具装备低碳转型 60
3.6.3 构建绿色高效交通运输体系 61
3.6.4 加快绿色交通基础设施建设 61
3.7 节能建筑 62
3.7.1 建筑能源利用现状 62
3.7.2 城镇建筑物空间立体绿化 62
3.7.3 节能建筑路径 64
3.8 碳交易 65
3.8.1 碳交易原则 65
3.8.2 我国碳交易的发展 66
第4 章 能源与低碳能源 68
4.1 人类发展与能源 68
4.1.1 太阳神 68
4.1.2 炎帝刀耕火种 69
4.1.3 水力助人 69
4.1.4 好风凭借力 70
4.2 能源的分类 73
4.3 低碳能源 75
4.4 第Ⅰ类低碳能源 76
4.4.1 可再生能源的特点 76
4.4.2 开发可再生能源的意义 76
4.4.3 全球重视可再生能源 77
4.4.4 中国可再生能源的发展 77
4.5 第Ⅱ类低碳能源 79
4.5.1 核能 79
4.5.2 天然气 81
4.5.3 洁净煤技术 84
4.6 第四次能源革命 86
4.6.1 第四次能源革命的驱动力 86
4.6.2 多元化能源供应体逐渐形成 86
4.7 低碳能源发展战略 89
第5 章 低碳能源的利用 91
5.1 风能 91
5.2 太阳能 93
5.3 生物质能 96
5.4 海洋能 99
5.5 地热能 103
5.5.1 地热能发电 104
5.5.2 地热能供暖 104
5.5.3 地热能务农 105
5.5.4 地热能医疗 106
5.6 江河水能 107
5.7 氢能 109
第6 章 低碳能源的转换 113
6.1 低碳能源的转换过程 113
6.2 风力机 113
6.2.1 叶片 114
6.2.2 轮毂 116
6.2.3 风轮 117
6.2.4 变桨距 121
6.3 水轮机 122
6.3.1 水轮机的基本物理量 122
6.3.2 水轮机的分类 124
6.3.3 反击式水轮机 124
6.3.4 冲击式水轮机 130
6.4 汽轮机 134
6.4.1 汽轮机的种类 135
6.4.2 汽轮机的结构和工作原理 135
6.5 燃气轮机 140
第7 章 低碳能源发电用的发电机 143
7.1 概述 143
7.1.1 发电机的分类 143
7.1.2 发电机的基本参数 144
7.2 感应发电机 144
7.2.1 基本结构 145
7.2.2 工作原理 146
7.2.3 电流、转矩- 转速特性 147
7.3 同步发电机 148
7.3.1 电励磁同步发电机 148
7.3.2 多极永磁发电机 153
7.4 双馈发电机 159
7.4.1 基本结构 159
7.4.2 运行状态 160
7.4.3 功率流程 162
7.4.4 空- 水冷却发电机 163
7.4.5 双馈发电机的调节特性 163
第8 章 低碳能源发电系统 166
8.1 风能 风力机 发电机 166
8.1.1 双馈风力发电机组 166
8.1.2 直驱永磁同步发电机组 168
8.1.3 中速永磁风力发电机组 170
8.2 水能 水轮机 发电机 170
8.2.1 水轮发电机 170
8.2.2 江河水能开发模式 171
8.2.3 水电站的构成 173
8.2.4 潮汐发电 174
8.3 地热能 汽轮机 发电机 177
8.3.1 地热蒸汽发电 177
8.3.2 地下热水发电 179
8.3.3 地热发电的主要设备 181
8.4 生物质能 锅炉 汽轮机 发电机 183
8.5 核能 反应堆 汽轮机 发电机 186
8.5.1 核能的由来 186
8.5.2 核反应堆 187
8.6 燃气 燃气轮机 发电机 191
8.6.1 燃气发电 191
8.6.2 生物质气化发电 192
8.6.3 沼气发电 192
8.7 太阳能 光伏电池 193
8.7.1 太阳能电池 193
8.7.2 太阳能发电系统 196
8.8 氢能 燃料电池 197
第9 章 互补发电和电能储存 199
9.1 风- 光互补发电 199
9.2 风- 柴油互补发电 200
9.3 电能储存 201
9.3.1 铅酸蓄电池 202
9.3.2 其他电化学电池 208
9.3.3 其
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| 內容試閱：
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前言
写这本书的背景很特殊。
2021年 10月 24日，中共中央、国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，提出了构建绿色低碳循环发展经济体系、提升能源利用效率、提高非化石能源消费比重、降低二氧化碳排放水平、提升生态系统碳汇能力五个方面主要目标。 10月 26日，中国政府网正式发布国务院《 2030年前碳达峰行动方案》，提出了重点实施能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动、城乡建设碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动、循环经济助力降碳行动、绿色低碳科技创新行动、碳汇能力巩固提升行动、绿色低碳全民行动、各地区梯次有序碳达峰行动等“碳达峰十大行动”。国务院新闻办公室 10月 27日发表《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书。
2021年 10月 28日，《联合国气候变化框架公约》（以下简称《公约》）第 26次缔约方大会（ COP26）前夕，中国国家联络人向《公约》秘书处正式提交《中国落实国家自主贡献成效和新目标新举措》和《中国本世纪中叶长期温室气体低排放发展战略》。
这一切在全局上构建起国家层面碳达峰、碳中和政策体系；反映了我国应对气候变化的阶段性进展；进一步明确了碳达峰、碳中和的时间表、路线图、施工图。
中国是受到气候变化影响最严重的国家之一，气候变化持续影响生态环境和经济社会发展，已对粮食安全、水安全、生态安全、能源安全、城镇运行安全以及人民生命财产安全构成严重威胁。为了期盼地球家园变得更加美好，人们对碳达峰、碳中和强烈关注，对低碳能源的发展更为关心，也必然产生进一步了解碳中和与低碳能源方面知识的渴望。这与本书的创作目的不谋而合。
低碳能源是碳达峰、碳中和的有效抓手，碳达峰、碳中和是低碳能源的强力推手，两者在减少温室气体排放的共同节点上联系起来，因此本书把它们统一为一个整体来介绍，全书共分为 9章。第 1 ~ 3章介绍了全球气候变暖的原因、危害以及应对气候变化的战略战术；第 4章和第 5章介绍了各类低碳能源的特点，人类应用的历史和现状；第 6 ~ 8章介绍了各类低碳能源发电应用的核心部件和系统；第 9章介绍了互补发电、电能储存和微电网的知识。
本书的特点是知识性强，不仅告诉读者“其然”，同时告诉读者“其所以然”；不仅告诉读者“外面什么样”，同时告诉读者“里面什么样”；不仅告诉读者“现象如何”，同时告诉读者“本质如何”。在有限的文字空间里，尽量置入更多的信息量。本书的另一个特点是实事求是、让事实说话、让数字说话。数字往往是枯燥的，但是，只要读者用心体会和比较，就会发现数字有色有味，可以发光。
本书是机械工业出版社林春泉老师发起的，成稿后由姚兴佳老师审阅和修订，作者在此一并表示感谢。还要感谢风能专委会（ CWEA）在互联网公众号上提供的信息，感谢《风能》杂志社长期及时惠寄杂志，这对本书成稿多有助益。
本书可以作为大中专院校及各类相关技术培训班的教材，也可以作为从事碳达峰、碳中和、低碳能源相关工作的管理人员、技术人员的参考用书，还可以作为普通读者了解碳中和与低碳能源知识的普及读物。
感谢读者选择本书。作者愿倾听各方批评和建议，共同为碳达峰、碳中和做出贡献。
作者 2021年 11月
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