本教材主要从能源与环境概论、常规能源、新能源、大气污染与防治、水环境与污染、土壤污染与防治等六个方面介绍了能源科学与环境科学的基本理论、规律及其应用。该学科是研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系， 寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。进 入 新 世 纪 以 来，解 决 能 源、环 境 与 可 持 续 发 展 等问题无法孤立地开展研究和应用，需要 借 助 多 学 科 的 理 论 和 方 法，能 源 与 环 境 学 科 之间的交叉、渗透和融合愈来愈密切，本 书 着 重 体现 能 源 与 环 境 科 学 的 交 叉、集成与综合的特色。

本书主要介绍了国内外新能源的资源状况、分布及应用，同时介绍了国内外新能源的新技术、新发展等。本书共分十章，内容包括能源基础、常规能源、太阳能及其利用、风能及其利用、水能与海洋能及其利用、生物质能及其利用、核能及其利用、氢能及其利用、地热能及其利用、可燃冰及其利用。 本书可作为高等职业院校光伏发电技术与应用、风力发电工程技术等新能源类专业及相关专业的专业基础课教材，也可供相关技术人员参考。

《乐嘉陵院士研究论文选集》选编了乐嘉陵院士及其研究团队多年来在高超声速空气动力学方面具有代表性的论文，主要涉及高超声速非平衡流动、激波与流动显示和高超声速技术等研究内容。前言简要介绍了乐嘉陵院士及其带领的团队开展研究工作的情况。文集分为三个部分。第一部分主要是乐嘉陵院士在高超声速非平衡流动方面发表的文章，这与中国空气动力研究与发展中心早期规划的研究内容相关。第二部分是激波与流动显示研究论文，研究的是运动激波与（运动和静止）物体间的相互作用。第三部分高超声速技术研究论文，选编了自1995年以来中国空气动力研究与发展中心高超中心开展的燃烧空气动力学研究工作。附录是乐嘉陵院士于2017年12月前发表论文的统计。

本书系统介绍了风能资源、风力发电原理、风力发电机、塔架地基、储能装置、充电控制器、逆变器、局部电网、蓄电池房、风力发电机系统集成设计、离网风力发电系统安装验收、运行维护保养、政策和标准等问题。文字通俗易动，内容实用，可读性较强。 本书特别介绍了离网型风力发电技术和分布式并网型风力发电技术。 本书可供可再生能源供电系统项目的政府规划者，可再生能源供电系统的设计人员，可再生能源供电系统项目的建设人员，风力发电相关专业的高校师生等阅读。

控制是风电机组的核心技术之一。《大功率风力发电机组控制技术》介绍了风能的捕获、传递、转换等基础理论，并结合风电机组的特点系统阐述了风电机组控制系统的组成、结构、数据监测、控制流程、变桨和发电机转矩控制策略、控制器及其软件等关键内容；对风电机组的制动、偏航、变桨距、发电等重要执行机构相关的传感器、工作流程及控制方法也进行了详细讲述；对关键技术问题结合工程实际案例进行了分析。

《光伏物理与太阳电池技术》从太阳电池应用的角度出发，系统阐述半导体基础及光伏物理的相关知识，介绍太阳电池器件设计的方法和注意事项；系统讲解了晶体硅、碲化镉等几种主流的太阳电池材料和产品的特性及制造技术。《光伏物理与太阳电池技术》尤其注重基础理论知识与生产实际的结合。

厌氧发酵技术是实现生产生活废弃物资源化、循环化、无害化利用的有效手段，而“三沼”（沼气、沼渣、沼液）是废弃物厌氧发酵的终端产品，其高效高值利用，是制约废弃物处理和利用成效的关键。沼气作为一种清洁能源，用途非常广泛，可以点灯照明、烧水煮饭，也可以发电上网、提纯供气。沼液沼渣加工有机肥用于农业生产，可有效发挥化肥替代、农药减量、培肥地力作用，加快推动生态循环农业和绿色农业发展。本书详细介绍了我国“三沼”综合利用基础知识、应用技术和建设模式，总结了各地方“三沼”综合利用的典型模式与成功案例，为各级地方政府、行业管理与技术人员、种植和养殖业主以及广大社会公众，学习了解“三沼”应用技术、创新沼气发展模式、推动实施农村人居环境整治和“厕所革命”，提供参考和借鉴。

《山东省新能源技术领域发展报告》通过对山东省新能源技术领域的发展态势的评估和解读，展现了这一基于计量分析和可视化技术的技术预见方法及其在区域科技发展战略规划、产业创新规划中的价值和意义。《山东省新能源技术领域发展报告》分论文分析和专利分析两部分，内容详实，解读深入，图文并茂，是新能源技术领域的研究人员和科技管理部门把握该领域研究热点和趋势的有益参考。

《钢铁工业的能效评估方法与节能减排措施》内容涉及钢铁流程能耗评价方法与能源优化调控领域。首先，在对现有钢铁生产能耗指标分析的基础上，提出了适用于不同流程结构能效差异对比的“吨钢定比能耗”指标，并对我国钢铁生产能源效率变化进行比较分析。其次，从钢铁生产电力需求端和电力供给端出发，提出了炼钢工序电力负荷调配和发电煤气资源储能调峰两种钢铁生产电力负荷控制方法，并分析了其为钢铁企业带来的经济效益，及通过平衡电网获得的节能减排效益。后，结合多因素耦合模型分析，明晰了中国钢铁工业能耗实际水平和节能潜力，提出了未来钢铁行业的主要节能方向。《钢铁工业的能效评估方法与节能减排措施》适合于冶金工程、能源动力工程等相关学科的科研工作者和研究生阅读，也可供钢铁生产、能源效率评价、节能潜力分析等相关领域的科研、工程技术人员参考。

我国是研究、开发人工制取沼气技术较早的国家。新中国成立后，沼气事业发展迅速。由于在可再生能源开发、农业废弃物资源循环利用、温室气体减排和新农村建设中的独特作用，沼气技术一直受到我国政府的重视。70年代末80年代初，针对我国农村地区能源消费水平低、短缺严重，利用效率低、浪费严重的现象以及农业生态环境进一步恶化的状况，中央政府明确提出“农村兴办沼气是合理利用农业自然资源的有效途径，关系到我国农村能源建设、有机肥料建设、环境保护和卫生建设，是实现农业现代化的一个重要内容”，相继成立了专职管理机构：全国沼气建设领导小组和专业科研单位：农业部沼气科学研究所。自1983年，我国“六五计划”采纳了农村能源建设“因地制宜、多能互补、综合利用、讲求实效”的方针，第一次将农村能源建设列入国民经济计划。30多年来，中国的农村能源建设取得了巨大成绩：农村地区能源消费水平和利用效率显著提高，生态环境得到改善，有效提高了农民的生活质量，特别是以沼气为纽带的各种生态农业生产模式的推广应用，不仅初步实现了能流、物流的良性循环，还给农民带来了可观的经济效益。2000年始，我国政府把发展农村沼气作为解决农村能源问题和治理环境的重要措施来抓，推进了以实施“生态富民工程”和以户用沼气为主的战略，使我国沼气建设步入了快速发展时期。2018年，《乡村振兴战略规划》出台，中央政府明确提出“乡村振兴，生态宜居是关键”，要“加快推行乡村绿色发展方式，加强农村人居环境整治”，建立农村有机废弃物收集、转化、利用网络体系，推进农林产品加工剩余物资源化利用，深入实施秸秆禁烧制度和综合利用，开展整县推进畜禽粪污资源化利用试点。我国沼气建设进入了全新发展的历史时期，力争实现农村经济、能源和生态等多方面的共赢。本书编辑出版得到了农业农村部农业生态与资源保护总站、四川省农村能源办公室、云南省农村能源办公室、湖北省农村能源办公室、广西农村能源办公室、陕西省农业环境保护监测站、黑龙江省能源环境研究院、河北省新能源办公室、湖南省农委农村可再生能源处等单位的大力支持，在此一并表示感谢。同时也参考、引用了国内外专家学者、工程技术和管理人员卓著的成果。本书的完成得益于作者所在单位以及国内外沼气领域科技工作者和工程技术人员长期科研和工作积累的总结，谨向前辈们和相关著作者的贡献表示敬意与感谢。由于编著者水平有限，难免存在一些疏漏、不妥甚至错误之处，希望本书读者给与谅解并提出宝贵意见。