高效可再生能源發電系統及並網技術(原書第2版)（簡體書）

本書介紹了高效可再生能源發電系統及並網技術，理論與實用性並重，內容主要包含電力系統、光伏發電和風力發電系統，以及其他可再生能源、能源效率和智能電網三部分。第壹部分內容從電路的基本原理出發，由淺入深地給出了諸如功率因數、三相電力系統、電能質量等專業知識點，也特別回顧了現代電力工業的發展歷程和相關政策法規的演化史， 使讀者能儘快地掌握和熟悉電力系統的基本原理和發展歷史；第二和第三部分內容主要涉及高效可再生能源發電系統關鍵技術，包括將太陽能轉換為電能的光伏組件及光伏發電、光伏抽水等應用系統技術，風能和風力發電系統的相關技術，以及近年來新興的光熱發電、波浪能發電、潮汐能發電、水力發電、生物質發電、地熱發電、抽水蓄能發電等技術。*後以智能電錶兩側的可再生能源發電系統與並網電力系統的運行經濟性分析為切入點，針對性地介紹了需求側響應、熱電聯產、電能儲能、燃料電池等關鍵技術。
本書可作為電氣和機械工程本科生和研究生的教科書，但由於它內容非常豐富，也可以作為相關專業的工程技術人員、研究人員和能源決策人員的參考資料。

[美]吉爾伯特·M.馬斯特斯(Gilbert M.Masters)， 斯坦福大學電氣工程專業博士學位，主要從事能源與環境，特別是高效可再生能源方向的相關教學工作。目前他是斯坦福大學土木與環境工程專業的名譽教授，已經出版了多部關於環境工程的著作。

目 錄
譯者的話
原書前言
第１章 美國電力工業史１
１１ 電磁學：電力基本知識１
１２ 愛迪生和西屋的早期之爭２
１３ 電力公司的監管制度４
１３１ １９３５年公用事業控股公司法案４
１３２ １９７８年公用事業管理政策法案５
１３３ 公用發電與自用發電５
１３４ 向非公用事業發電廠開放電網６
１３５ 競爭性市場的出現７
１４ 電力基礎設施：電網１１
１４１ 北美電網１１
１４２ 電力供需平衡１３
１４３ 電網穩定性１６
１４４ 行業數據１７
１５ 電力基礎設施：發電２０
１５１ 基荷蒸汽發電廠２１
１５２ 燃煤蒸汽發電廠２２
１５３ 燃氣輪機發電２５
１５４ 聯合循環發電廠２６
１５５ 綜合氣化聯合循環發電廠２６
１５６ 核能發電２８
１６ 常規發電廠相關財務知識３１
１６１ 年度固定成本３１
１６２ 均化發電成本３３
１６３ 篩選曲線３５
１６４ 負荷時間曲線３６
１６５ 碳成本和其他外部費用３９
１７ 小結４０
參考文獻４０
第２章 電路、磁路基礎４２
２１ 電路簡介４２
２２ 重要電氣量定義４３
２２１ 電荷４３

Ⅷ 高效可再生能源發電系統及並網技術(原書第２版)
２２２ 電流４３
２２３ 基爾霍夫電流定律４４
２２４ 電壓４６
２２５ 基爾霍夫電壓定律４６
２２６ 功率４７
２２７ 功(能量) ４７
２２８ 小結４８
２３ 理想電壓源、電流源４８
２３１ 理想電壓源４８
２３２ 理想電流源４９
２４ 電阻４９
２４１ 歐姆定律４９
２４２ 電阻串聯５０
２４３ 電阻並聯５１
２４４ 分壓器５２
２４５ 導線電阻５３
２５ 電容５７
２６ 磁路簡介５９
２６１ 電磁變換５９
２６２ 磁路６０
２７ 電感６２
２７１ 電感的物理特性６２
２７２ 電感的電磁特性６４
２８ 變壓器６６
２８１ 理想變壓器６７
２８２ 勵磁損耗６９
第３章 電力系統基礎７２
３１ 電壓和電流有效值７２
３２ 正弦電壓激勵下的理想元件７４
３２１ 理想電阻７４
３２２ 理想電容７６
３２３ 理想電感７８
３２４ 阻抗７９
３３ 功率因數８２
３３１ 功率三角形８３
３３２ 功率因數調整８５
３４ 單相三線制居民供電８６
３５ 三相供電系統８９
３５１ 對稱性聯結供電系統８９

目 錄 Ⅸ
３５２ △聯結三相供電系統９４
３６ 同步發電機９５
３６１ 旋轉磁場９６
３６２ 同步發電機相量模型９８
３７ 輸電和配電９９
３７１ 輸配電網損９９
３７２ 輸配電系統中的無功功率Ｑ １０２
３７３ 有功功率和無功功率對線路壓降的影響１０３
３８ 電能質量１０６
３８１ 諧波簡介１０７
３８２ 總諧波畸變１０９
３８３ 諧波與中線過載１１０
３８４ 變壓器內部諧波１１２
３９ 電力電子學１１２
３９１ 交流－直流變換１１２
３９２ 直流－直流變換１１５
３９３ 直流－交流逆變１１９
３１０ 背靠背電壓源變換器１２１
參考文獻１２２
第４章 太陽能資源１２３
４１ 太陽光譜１２３
４２ 地球軌道１２６
４３ 正午太陽高度角１２８
４４ 一天中任意時刻的太陽位置１３１
４５ 用於遮蔽分析的太陽軌跡圖１３４
４６ 利用陰影圖進行遮蔽分析１３６
４７ 太陽時與時鐘時１３９
４８ 日升日落１４１
４９ 晴天太陽直射１４３
４１０ 晴天日照強度１４６
４１０１ 直射輻射１４６
４１０２ 散射輻射１４７
４１０３ 反射輻射１４９
４１０４ 太陽跟蹤系統１５０
４１１ 月均晴天日照強度１５５
４１２ 太陽輻射測量１５９
４１３ 正常環境下日照強度１６２
４１３１ 太陽能採集板上的典型氣象年日照強度１６２
４１４ 月均日照強度１６５

Ⅹ 高效可再生能源發電系統及並網技術(原書第２版)
參考文獻１７２
第５章 光伏材料及電氣特性１７３
５１ 簡介１７３
５２ 半導體基本原理１７４
５２１ 帶隙能１７５
５２２ 帶隙能對光伏效率的影響１７８
５２３ ＰＮ結１８０
５２４ ＰＮ結二極管１８２
５２５ 通用光伏電池１８４
５３ 光伏材料１８５
５３１ 晶體矽１８５
５３２ 非晶矽１８８
５３３ 砷化鎵１８９
５３４ 碲化鎘１９０
５３５ 銅銦鎵硒１９１
５４ 光伏電池的等效電路１９２
５４１ 光伏電池的簡化等效電路１９２
５４２ 光伏電池的精確等效電路１９４
５５ 從電池單元到模塊、陣列１９７
５５１ 從電池單元到電池模塊１９８
５５２ 從光伏電池模塊到光伏陣列２００
５６ 標準測試條件下的光伏電池電流－電壓曲線２０１
５７ 溫度和日照強度對電流－電壓曲線的影響２０４
５８ 遮蔽對電流－電壓曲線的影響２０６
５８１ 光伏電池被遮蔽的物理原理２０６
５８２ 採用旁路二極管和阻流二極管改善遮蔽影響２０９
５９ 最大功率點跟蹤器２１２
５９１ 降壓－升壓變換器２１２
５９２ 最大功率點跟蹤控制器２１６
參考文獻２１９
第６章 光伏發電系統２２０
６１ 簡介２２０
６２ 電錶用戶側的並網光伏發電系統２２０
６２１ 並網光伏發電系統組件２２０
６２２ 微型逆變器２２２
６２３ 淨電能計量和上網電價２２４
６３ 光伏發電系統性能預測２２５
６３１ 與溫度無關的光伏發電功率降額２２５
６３２ 與溫度相關的光伏發電功率降額２２９

目 錄 Ⅺ
６３３ 光伏發電系統運行的“峰值小時”預測方法２３２
６３４ 估算光伏電池標準化發電量２３４
６３５ 光伏並網系統的容量係數２３５
６３６ 實際設計中需考慮的相關事項２３６
６４ 光伏發電系統相關經濟問題２３９
６４１ 光伏發電系統成本２３９
６４２ 攤銷成本２４１
６４３ 現金流分析２４４
６４４ 居民的電費費率結構２４６
６４５ 商業和工業的電費費率結構２４８
６４６ 商業建築光伏發電系統的經濟性２５０
６４７ 購電協議２５１
６４８ 具備公網供電容量的光伏發電系統２５２
６５ 帶儲能的獨立光伏發電系統２５３
６５１ 獨立光伏發電系統相關組件２５４
６５２ 自控式光伏電池模塊２５５
６５３ 負荷預測２５７
６５４ 假設帶有最大功率點跟蹤器開始光伏電池陣列設計２６０
６５５ 電池２６２
６５６ 鉛酸電池基本原理２６３
６５７ 電池存儲容量２６５
６５８ 用庫侖效率代替能量效率２６８
６５９ 電池容量設計２６９
６５１０ 不帶最大功率點跟蹤器的光伏電池陣列設計２７２
６５１１ 簡單的設計模板２７４
６５１２ 獨立光伏發電系統的成本２７７
６６ 光伏抽水系統２７９
６６１ 光伏抽水系統的電氣部分２８０
６６２ 液壓泵特性曲線２８１
６６３ 液壓系統特性曲線２８４
６６４ 綜合性能預測２８７
參考文獻２８９
第７章 風力發電系統２９１
７１ 風力發電的發展史２９１
７２ 風力機技術：風輪２９５
７３ 風力機技術：風力發電機２９８
７３１ 定速同步發電機２９８
７３２ 籠型感應發電機２９９
７３３ 雙饋感應發電機３０１

Ⅻ 高效可再生能源發電系統及並網技術(原書第２版)
７３４ 變速同步發電機３０１
７４ 風能３０２
７４１ 空氣密度的溫度和高度校正３０４
７４２ 塔筒高度的影響３０６
７５ 風力機輸出功率曲線３０９
７５１ 貝茨極限３０９
７５２ 理想風電機組輸出功率曲線３１１
７５３ 實際功率曲線３１２
７５４ 國際電工委員會對風電機組的分類３１５
７５５ 風速測量３１６
７６ 平均風功率密度３１７
７６１ 離散風速直方圖３１７
７６２ 風電概率密度函數３２０
７６３ 威布爾和瑞利統計３２１
７６４ 利用瑞利統計計算平均風功率密度３２２
７６５ 風力分級３２４
７７ 風電機組發電量估算３２５
７７１ 風速累積分佈函數３２６
７７２ 實際功率曲線的威布爾統計３２８
７７３ 一種估算容量係數的簡便方法３３３