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《电力百科全书:核能及新能源发电卷(第2版)》由中国电力出版社出版。
中国电力百科全书·核能及新能源发电卷 前言 电力是现代社会运转的基石，能源结构转型与可持续发展已成为全球共识。本卷《中国电力百科全书·核能及新能源发电卷》系统梳理了我国核能发电、风能、太阳能、生物质能、地热能等新能源发电领域的理论基础、技术进展、工程实践、政策法规及未来发展趋势。旨在为电力行业从业者、科研人员、能源政策制定者及相关专业学生提供一部全面、权威、深入的参考工具书。 全书内容涵盖了从基础物理原理到尖端工程技术的广阔范围，力求展现中国在清洁能源领域的探索历程与创新成就。 第一部分 核能发电技术与实践 本部分聚焦于核能发电的原理、堆型发展、安全运行及未来前瞻。 第一章 核能发电基础原理 本章首先阐述了核裂变反应的基本物理学原理，包括中子与原子核的相互作用、链式反应的控制机制以及能量的转化过程。随后，详细介绍了核电站的基本组成，包括反应堆堆芯、蒸汽发生器、汽轮机组、发电机和安全壳等关键设备的功能与设计要求。 第二章 反应堆堆型技术演进 本章深入剖析了世界及中国主流反应堆技术的发展脉络。重点介绍了： 压水堆（PWR）与沸水堆（BWR）： 作为第三代核电技术的主流，本章详细论述了其热工、流体、材料和控制系统的关键设计特点。特别关注中国在引进吸收消化基础上的自主创新成果，如“华龙一号”（HPR1000）的设计理念、安全特性及能效提升。 高温气冷堆（HTGR）： 作为第四代核电技术的重要代表，本章阐述了其固有安全特性、高运行温度带来的热电转换效率优势，以及在工业供热等非电力领域的应用潜力。 快中子反应堆（FR）： 探讨了增殖循环在核燃料利用效率上的革命性意义，分析了钠冷快堆的设计挑战与关键技术，包括液态金属冷却剂的特性、堆芯装载优化及乏燃料后处理的衔接问题。 第三章 核电站安全与环境影响 安全是核电的生命线。本章系统梳理了核电站安全设计理念的演变，从早期基于纵深防御原则到现代基于概率安全评价（PSA）的设计。详细介绍了不同安全等级的保护措施，包括事故预防、事故缓解和事故后应急响应。同时，对核电站的辐射防护标准、环境监测体系以及乏燃料的贮存、运输与最终处置方案进行了详尽的分析。 第四章 核燃料循环与先进堆芯设计 本章深入探讨了核燃料从开采、转化、富集、制造到乏燃料回收的全过程。重点关注了先进堆芯设计，如小型模块化反应堆（SMR）在紧凑性、部署灵活性及被动安全设计方面的优势，以及其对未来能源需求的适应性。 第二部分 新能源发电技术与系统集成 本部分着重于可再生能源发电技术的现状、挑战与发展方向，特别是风能和太阳能两大主力电源。 第五章 风能发电技术 本章全面覆盖了风力发电的理论基础、设备技术和并网运行。 风能资源评估与场址选择： 介绍了风廓线测量、风场建模及发电量预测方法。 风力发电机组技术： 细致分析了直驱式与齿轮箱式机组的优缺点，重点阐述了大型化、智能化趋势对叶片空气动力学、传动系统和变流器技术的要求。 海上风电工程： 深入探讨了固定式与漂浮式海上风电基础结构设计、安装施工工艺，以及复杂的海洋环境对设备可靠性的挑战。 第六章 太阳能发电技术 本章涵盖了光伏（PV）和光热（CSP）两大领域。 光伏发电技术： 介绍了晶硅、薄膜电池的转换效率极限与制造成本。重点分析了逆变器技术、组件封装材料、电站级系统优化（如跟踪系统与汇流设计）以及分布式光伏的快速发展及其并网特性。 光热发电技术： 阐述了槽式、塔式和碟式技术的原理，特别是熔盐储热系统的设计与运行，其在提供稳定的电力输出方面的核心作用。 第七章 生物质能与地热能发电 本章简述了其他重要的新能源发电形式。 生物质能： 探讨了直接燃烧、气化、热解等转化技术，以及农林废弃物、能源作物等原料的供应链管理。 地热能： 区分了水热型与地热发电技术，分析了增强型地热系统（EGS）的技术瓶颈与潜力。 第三部分 电力系统与能源结构转型 本部分关注如何将核能和波动性新能源安全、高效地整合到现有电力系统中。 第八章 新能源并网特性与电网适应性 随着风光发电占比提升，电网的惯量、电压稳定性和潮流控制面临新的挑战。本章详细分析了新能源发电的间歇性和波动性对电力系统动态特性的影响，并介绍了电力电子技术（如柔性直流输电、STATCOM）在提升电网柔性方面的应用。 第九章 储能技术与灵活调峰 本章专门探讨了应对新能源间歇性的关键技术——储能。 电化学储能： 重点分析了锂离子电池的系统集成、热管理和全生命周期经济性。 其他储能技术： 概述了抽水蓄能、压缩空气储能（CAES）以及飞轮储能等技术在不同时间尺度和容量级别的应用场景。 第十章 能源互联网与综合能源系统 展望未来能源管理模式，本章探讨了数字化、智能化技术在能源系统中的应用，包括需求侧响应（DSR）、虚拟电厂（VPP）的构建，以及核能、风光、储能和传统电源之间协同优化运行的综合能源系统规划。 结论与展望 本卷总结了中国在核能安全发展和新能源快速扩张方面取得的显著成就，并指出了在实现“双碳”目标过程中，技术创新、标准完善和政策引导所面临的关键任务。未来的电力系统将更加清洁、智能和灵活。 本书的完成，得益于国内众多能源研究机构、设计院所和高校的专家学者群策群力，凝聚了大量一手工程数据和最新的科研成果，力求为我国能源战略的实施提供坚实的知识支撑。
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