本书以碳达峰、碳中和为背景,从能源助力碳中和角度入手,首先阐述了碳中和概念与愿景,再分别论述了光伏与光热、风电、氢能、生物质能、地热能、潮汐能等各类新能源的产业链,最后从储能技术与智能微电网应用技术出发,通过储能与智能微电网将各类新能源串联起来。全书融合了当今新能源产业的新政策、新技术、新动态,让读者对各类新能源的发展历史、原理、应用等知识及新能源行业有个全新的认识与了解。 本书适合作为普通高等院校能源动力类新能源科学与工程、能源与动力工程等专业教材,同时可作为高等职业院校光伏工程技术等相关专业的教学参考书及企业员工的岗位培训教材,也可以作为相关专业的工程技术人员参考书。

党的二十大报告在推动绿色发展, 促进人与自然和谐共生方面指出: “ 必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念, 站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。” “立足我国能源资源禀赋, 坚持先立后破, 有计划分步骤实施碳达峰行动。”


2021 年, 国务院关于印发《2030 年前碳达峰行动方案》的通知指出: “将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面, 重点实施能源绿色低碳转型行动。”“能源是经济社会发展的重要物质基础, 也是碳排放的最主要来源。要坚持安全降碳, 在保障能源安全的前提下, 大力实施可再生能源替代, 加快构建清洁低碳安全高效的能源体系。”


在能源绿色低碳转型行动中, 最值得人们关注的是太阳能、风能、水电、氢能及构建新型电力系统等。如何促进新能源产业可持续发展, 人才培养是关键。人才培养的基础是课程, 而教材对课程质量支撑举足轻重。新能源产业新技术、新动态迭代更新较快, 教材也需根据新能源产业的新技术、新动态进行实时更新, 才能培养出满足产业发展需要的专业人才。


本书以碳达峰、碳中和为背景, 从能源角度助力碳中和入手, 融合了当今各类新能源的新政策、新技术、新动态、新标准、新规范、新应用。首先阐述了碳中和的概念与愿景; 然后讲解了光伏发电技术与光热利用技术, 又从风能、氢能、生物质能等入手, 阐述了各类新能源的基本概况、原理、应用技术; 最后讲解了储能的相关概念及各类储能技术, 并从智能微电网角度入手, 将各类分布式能源综合运用起来, 通过信息流控制能源流, 发挥各自能源优势。各章辅以拓展阅读, 将思政元素贯穿始终。


本书适合作为普通高等院校能源动力类新能源科学与工程、能源与动力工程等专业教材, 同时可作为高等职业院校光伏工程技术等相关专业的教学参考书及企业员工的岗位培训教材, 也可作为相关专业工程技术人员的参考书。


本书由新余学院张玉清、王发辉、傅欣欣、黄淑萍任主编。第1 章由张玉清编写, 第2 章由王发辉、黄建华共同编写, 第3 章由黄淑萍编写, 第4 章由罗胤祺编写, 第5 章由黄雪雯编写, 第6 章由罗鹏编写, 第7 章由傅欣欣编写, 第8 章由黄平编写。


本书是江西省普通本科高校现代产业学院———新余学院新能源产业学院的建设成果, 本书在编写过程中得到了晶科能源有限公司、江西赛维LDK 太阳能高科技有限公司、新余市银龙光伏工程有限公司等企业的大力支持, 在此表示衷心感谢。


编者在编写本书的过程中, 查阅了大量的文献资料, 并引用了部分网上的资料, 网上部分资料与文档无法查找原作者, 因此未能在参考文献中列出, 在此对参考文献中列出的作者及未能找到部分资料与文档的作者一并表示衷心的感谢。


教材的开发是一个循序渐进的过程, 限于编者水平有限, 经验不足, 在编写过程中难免会有疏漏之处, 竭诚欢迎广大师生和读者提出宝贵意见, 以使本书不断改进、不断完善。


编 者


2023 年9 月

第1章碳中和概述11.1碳中和概念11.1.1碳中和基本含义21.1.2碳中和政策内涵31.1.3碳中和内在逻辑31.1.4碳中和战略意义41.2碳中和愿景51.2.1碳中和愿景概述51.2.2碳中和基本要求61.2.3碳中和推进路径71.2.4碳中和愿景根本影响81.2.5碳中和愿景机遇挑战111.2.6碳交易13拓展阅读稳中求进———如期实现“双碳”目标愿景15思考与练习17第2章太阳能182.1太阳能应用简介182.2光伏发电技术202.2.1太阳电池材料分类与现状202.2.2硅材料的基本性质222.2.3硅材料冶炼与提纯232.2.4单晶硅棒与多晶硅锭252.2.5硅片、硅基电池及组件制备292.2.6光伏发电系统382.3光热利用技术402.3.1太阳能热水系统40

张玉清，新余学院 王发辉，新余学院 傅欣欣，新余学院 黄淑萍，新余学院

本书以碳达峰、碳中和为背景, 从能源助力碳中和角度入手, 首先阐述了碳中和概念与愿景, 再分别论述了光伏与光热、风电、氢能、生物质能、地热能、潮汐能等各类新能源的产业链, 最后从储能技术与智能微电网应用技术出发, 通过储能与智能微电网将各类新能源串联起来。全书融合了当今新能源产业的新政策、新技术、新动态, 让读者对各类新能源的发展历史、原理、应用等知识及新能源行业有个全新的认识与了解。