太阳能

　　本书为“十三五”普通高等教育本科规划教材。本书针对我国高等院校能源动力类专业的知识结构特点，重点介绍太阳能光热发电和光热利用的基本原理、工程案例和研究进展，包括太阳辐射的评估与测量、收集与储存、热功转换与制冷循环、太阳能建筑等；简要介绍了光伏发电的基本原理与发展趋势，拓展介绍了太阳能热光伏、光子增强热发射、热电材料、热光化学转化及新型光热利用等新概念和新方法，以期开拓读者的思路和视野。

　　肖刚，1979年生，中共党员，工学博士，浙江大学教授。主要从事太阳能热发电、高温储热、斯特林循环、布雷顿循环及能量梯利用等方面的教学和研究工作；主持国家自然科学基金4项、国家重点研发计划项目（国际合作）1项；发表SCI收录论文50多篇、EI收录论文20多篇；授权国际专利5件（美国、日本、澳大利亚）、中国发明专利40多件、软著7件。兼任中国电机工程学会太阳能热发电专委会委员、中国内燃机学会特种发动机分委会委员。

能源是保障国家社会经济安全和可持续发展的关键基础。新能源与可再生能源是能源发展战略的主攻方向之一，预计2050年前后新能源与可再生能源将达到全球能源消费的50%以上。
针对国家能源发展战略部署的重大需求，我国很多高校在能源动力类专业的基础上，发展设立了“新能源科学与工程”专业或者增设了相关培养模块，有的高校还专门成立了可再生能源学院。
“太阳能”通常作为“新能源科学与工程”专业的主干课程之一，其知识点来源广泛、学科交叉性强且发展迅速，传统的学科划分方法难以完全涵盖太阳能开发与利用技术的知识体系，因此非常有必要针对我国能源动力类专业的特点，专门编写《太阳能》教材，适应能源动力学科发展的新趋势。
本书主要面向能源动力类专业的本科生，重点介绍太阳能光热发电和光热利用的基本原理、工程案例和研究进展，简要介绍了光伏发电的基本原理与发展趋势，拓展介绍了结合光热和光伏利用原理的新概念和新方法等。第1章介绍太阳能资源和利用的总体概况。第2章介绍太阳光追踪的定位、太阳辐射在大气中的传递与测量、聚光方法与吸热介质、热力循环与分析软件等。第3章介绍主要的太阳能光热发电技术及系统，包括槽式、线性菲涅尔式、塔式和碟式等，分析了各类聚光器、吸热器和发动机的设计与运行特点，专门介绍了适合太阳能热发电的储热技术等。第4章介绍了中低温热水器与集热器、太阳能制冷与空调的基本原理，以及建筑一体化的设计原则等。第5章以单晶硅光伏电池为例，主要介绍了光伏发电的基本原理与系统，分析了光热和光伏发电互补及稳定上网的技术前景。第6章介绍了太阳能热光伏、光子增强热发射、热电材料、热/光化学转化及新型光热利用技术。拓展阅读提供了目前全球光热发电工程的清单和典型案例及其他数字资源，请扫描二维码链接，供进一步学习和参考。
感谢中国科学院工程热物理研究所金红光院士在教材的立项及编著过程中予以的鼓励和指导！感谢南京航空航天大学宣益民院士对书稿的认真审阅并提出建设性的意见！感谢蔡宁生、代彦军、丁静、杜小泽、方嘉宾、韩巍、何一坚、季杰、李明、李鑫、刘伟、马重芳、王如竹、魏进家、吴双应、吴玉庭、徐超、宇波、曾阔、赵力、赵亮、赵晓辉、郑宏飞等老师在教材编写中提供的指导和帮助！感谢浙江大学“太阳能”课题小组以及选修“太阳能”和“太阳能热发电”课程的同学们！
感谢国家自然科学基金项目（51776186）和国家重点研发计划项目（2016YFE0124700）的支持！
鉴于作者水平所限，且太阳能利用的理论与技术发展迅速，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请读者批评指正！