第1章緒論1
1.1能源概述1
1.1.1能源的分類1
1.1.2能源的轉換、輸送和儲存2
1.2能源與社會3
1.2.1能源與人類社會發(fā)展3
1.2.2能源與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展4
1.3能源資源5
1.3.1全球能源資源現(xiàn)狀6
1.3.2我國能源資源現(xiàn)狀6
1.4我國能源與動力工程發(fā)展前景7
1.4.1能源與動力工程概述7
1.4.2我國能源與動力發(fā)展趨勢與政策8
參考文獻10

第2章常規(guī)化石能源及其利用11
2.1煤炭及其利用11
2.1.1煤的形成與性質12
2.1.2煤的清潔利用技術14
2.2石油及其利用30
2.2.1石油的形成及特性30
2.2.2石油資源與開采31
2.2.3石油煉制及產品37
2.2.4中國石油產能簡況39
2.3天然氣及其利用40
2.3.1天然氣的形成及特性40
2.3.2天然氣資源與開采41
2.3.3天然氣的利用44
2.3.4中國天然氣產能簡況46
參考文獻48

第3章可再生能源及其利用49
3.1太陽能51
3.1.1太陽能資源51
3.1.2太陽能分布51
3.1.3太陽能特點52
3.1.4太陽能應用52
3.2風能57
3.2.1風能資源57
3.2.2風力發(fā)電系統(tǒng)59
3.2.3產業(yè)發(fā)展61
3.3生物質能62
3.3.1生物質的物理轉化和化學轉化63
3.3.2生物質的生物轉化65
3.4氫能66
3.4.1氫的制取66
3.4.2氫的儲存和運輸68
3.5核能69
3.5.1概述69
3.5.2核能的優(yōu)勢70
3.5.3核燃料71
3.5.4海洋的核資源72
3.6地熱能73
3.6.1地熱資源及其特點73
3.6.2地熱發(fā)電74
3.6.3地源熱泵75
3.7海洋能76
3.8水能77
3.8.1簡況77
3.8.2水力發(fā)電技術78
參考文獻81

第4章儲能材料與儲能技術83
4.1引言83
4.2機械儲能84
4.2.1抽水儲能84
4.2.2壓縮空氣儲能85
4.2.3飛輪儲能86
4.3電化學儲能86
4.3.1鉛酸蓄電池86
4.3.2鋰離子電池88
4.3.3鎳基堿性二次電池90
4.3.4燃料電池91
4.3.5其他種類電池94
4.4熱質儲能96
4.4.1顯熱儲熱技術96
4.4.2相變儲熱技術96
4.4.3相變儲熱材料97
4.4.4相變儲熱工程應用100
4.4.5化學儲熱技術100
4.5電磁儲能101
4.5.1超導儲能技術102
4.5.2超級電容器儲能103
4.6儲氫104
4.6.1儲氫概述104
4.6.2壓力儲氫105
4.6.3低溫儲氫105
4.6.4固態(tài)儲氫106
4.7氣體水合物儲能技術107
4.7.1天然氣水合物儲氣107
4.7.2氣體水合物蓄冷108
4.8微網(wǎng)技術與儲能110
參考文獻111

第5章電能的生產及其裝備113
5.1我國電力發(fā)展簡況113
5.2燃煤發(fā)電設備117
5.2.1概述117
5.2.2鍋爐120
5.2.3汽輪機122
5.2.4輔機設備125
5.3燃氣發(fā)電設備128
5.3.1用于發(fā)電的燃氣輪機簡況128
5.3.2燃氣輪機129
5.3.3余熱鍋爐130
5.3.4示范工程131
5.4清潔高效發(fā)電技術133
5.4.1燃煤發(fā)電技術133
5.4.2電力環(huán)保技術137
5.4.3新型動力循環(huán)發(fā)電143
5.5核能發(fā)電144
5.5.1基本原理145
5.5.2主要設備145
5.5.3安全保障148
5.6智慧能源與新型電力系統(tǒng)151
5.6.1能源互聯(lián)網(wǎng)151
5.6.2綜合能源系統(tǒng)152
5.6.3虛擬電廠152
參考文獻154

第6章航天航空與交通運輸動力裝備155
6.1航天動力裝置155
6.1.1航天器及火箭發(fā)動機簡況155
6.1.2固體火箭發(fā)動機159
6.1.3液體火箭發(fā)動機160
6.1.4電火箭發(fā)動機161
6.1.5核火箭發(fā)動機162
6.2航空動力裝置162
6.2.1航空發(fā)動機發(fā)展簡況162
6.2.2航空活塞式發(fā)動機166
6.2.3航空燃氣渦輪發(fā)動機167
6.3陸地交通工具動力裝備169
6.3.1汽車動力裝備發(fā)展簡況169
6.3.2軌道交通工具動力裝備發(fā)展簡況171
6.3.3汽車內燃機173
6.3.4電動汽車動力裝備175
6.3.5軌道交通工具動力裝備176
6.4水上交通動力裝備177
6.4.1水上交通工具動力裝備發(fā)展簡況177
6.4.2船用蒸汽輪機182
6.4.3船用燃氣輪機183
6.4.4船用柴油機184
參考文獻185

第7章制冷與低溫工程186
7.1制冷與低溫技術發(fā)展簡況186
7.1.1制冷技術發(fā)展簡況186
7.1.2低溫技術發(fā)展簡況187
7.2制冷技術與環(huán)境問題188
7.2.1制冷劑對環(huán)境的影響188
7.2.2制冷空調設備和系統(tǒng)的節(jié)能問題189
7.3制冷技術與冷鏈190
7.3.1食品儲運中的冷鏈技術190
7.3.2食品生產過程中的制冷技術和設備191
7.3.3冷庫193
7.3.4冷藏運輸設備和裝置194
7.3.5輕型商用制冷技術與設備195
7.3.6冰箱196
7.4制冷技術與人工環(huán)境197
7.4.1空調技術及設備198
7.4.2熱泵技術及設備203
7.4.3制冷技術與冰雪運動206
7.5制冷低溫技術與氣體液化分離206
7.5.1低溫空分系統(tǒng)和裝置207
7.5.2天然氣液化系統(tǒng)和裝置210
7.6制冷低溫技術與生命科學213
7.6.1生物樣本低溫保存及樣本庫建設與管理213
7.6.2食品、藥品及生物制品的冷凍干燥215
7.6.3低溫醫(yī)療裝備216
7.7制冷低溫技術與國防航天217
7.7.1飛機環(huán)境控制及地面保障裝備217
7.7.2低溫火箭燃料218
7.7.3紅外探測器的低溫制冷裝置219
7.7.4低溫環(huán)境實驗裝置220
7.8制冷低溫與高科技222
7.8.1基礎前沿科學對制冷低溫的需求222
7.8.2大科學裝置中的低溫制冷技術223
7.9中國制冷低溫行業(yè)的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)224
7.9.1節(jié)能減排與低碳發(fā)展225
7.9.2新型城鎮(zhèn)化和基礎設施225
7.9.3保障民生建設，提高人民生活水平226
7.9.4制造業(yè)發(fā)展模式的轉型227
參考文獻228

第8章能源與環(huán)境229
8.1常規(guī)化石能源開采利用過程引發(fā)的環(huán)境問題229
8.1.1煤炭開采過程引發(fā)的環(huán)境問題229
8.1.2石油和天然氣開采利用過程引發(fā)的環(huán)境問題230
8.2能源利用與環(huán)境協(xié)調發(fā)展231
8.2.1我國全面建設社會主義現(xiàn)代化國家之路232
8.2.2推動經(jīng)濟能源環(huán)境協(xié)同是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路232
8.2.3經(jīng)濟能源環(huán)境三者之間相輔相成233
參考文獻234

第9章節(jié)能與能源安全235
9.1煤炭安全235
9.1.1我國煤炭供給安全的現(xiàn)狀235
9.1.2保障我國煤炭供應安全的措施236
9.2石油安全237
9.2.1我國石油供給安全的現(xiàn)狀237
9.2.2我國石油供給安全存在的問題238
9.2.3我國石油供給安全問題的對策239
9.3天然氣安全239
9.3.1我國天然氣供給現(xiàn)狀239
9.3.2對天然氣供應安全擔憂的原因240
9.3.3保障我國天然氣供應安全的建議241
9.4“雙碳”目標背景下的能源安全242
9.5我國工業(yè)節(jié)能技術與余熱利用244
9.5.1我國工業(yè)節(jié)能技術244
9.5.2工業(yè)余熱利用技術244
9.5.3典型工業(yè)余熱回收系統(tǒng)245
參考文獻246

第10章能源發(fā)展新紀元247
10.1構建多元清潔的能源供應體系247
10.1.1優(yōu)先發(fā)展非化石能源247
10.1.2清潔高效發(fā)展化石能源249
10.1.3加快建設儲運調峰體系249
10.2推動能源技術創(chuàng)新250
10.2.1創(chuàng)新能源技術250
10.2.2發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源253
10.3共建“一帶一路”能源綠色可持續(xù)發(fā)展255
10.3.1能源國際合作面臨的機遇與安全的思考256
10.3.2構建人類能源命運共同體256
10.4中國碳中和計劃的機遇與挑戰(zhàn)257
10.4.1碳中和的概念與挑戰(zhàn)258
10.4.2碳中和背景下我國能源動力學科建設259
參考文獻260