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碳中和導論 版權信息
- ISBN：9787302639343
- 條形碼：9787302639343 ; 978-7-302-63934-3
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
碳中和導論 本書特色
本書立足于“堅持綠色低碳，建設一個清潔美麗的世界”，面向碳中和人才培養的實際需求，深入淺出地介紹了碳中和的發展與未來，立體化展現了碳中和工程的體系結構與關鍵技術；在內容安排和形式呈現上兼顧不同讀者的需求，是具有創新性的通識課程《碳中和導論》教材，也是全民碳中和科普書。
碳中和導論 內容簡介
本書以“綠色”為主線，重點強調綠色思維與綠色理念。從太陽光、光合作用、能源、能量出發，闡述了碳中和的基本概念，對能源、能量與碳循環的關系進行了討論；從管理、技術、經濟、工程應用與人才培養等方面，對碳中和的實現進行了綜合分析和闡述。首先，介紹了“雙碳”目標的發展現狀、實現路徑和發展趨勢；其次，重點闡述了降碳、零碳、負碳技術和綠色經濟，并介紹了典型工程應用案例；*后，對碳中和人才需求和人才培養進行了論述。 本書內容豐富、設計新穎，采用主冊與副冊相結合的新型教材設計模式，力爭實現因材施教，適合不同專業背景的學生開展個性化學習。 本書既可作為碳中和相關專業研究生、本科生、高職學生的先導課程教材，又可作為非碳中和相關專業學生的通識課程教材，也可作為中小學教師和干部培訓的教科書，還可供有關專業人員和管理干部參考。
碳中和導論 目錄
1.1 太陽光、能源與碳循環 / 2
1.1.1 萬物生長靠太陽 / 2
1.1.2 太陽——能源之源 / 3
1.1.3 能源與碳循環 / 4
1.1.4 能源利用技術進步是人類文明和社會進步的梯級 / 6
1.2 碳達峰碳中和概述 / 10
1.2.1 氣候變化及應對策略 / 10
1.2.2 碳中和的本質與綠色思維 / 12
1.2.3 碳中和工程與綠色能源 / 13
1.3 碳達峰碳中和的發展現狀 / 15
1.3.1 全球碳中和進展 / 15
1.3.2 中國碳中和發展現狀 / 16
1.4 碳中和的實現路徑和發展方向 / 19
1.4.1 中國的碳中和策略 / 20
1.4.2 實現“雙碳”目標的技術路徑 / 21
1.4.3 綠色理念與公眾生活 / 22
1.4.4 碳中和未來發展方向 / 23
1.5 本書內容提要 / 24
思考題 / 25
第1 章
緒 論
1
>>> 碳中和導論 主冊
C H A P T E R 2
2.1 概述 / 28
2.1.1 能源利用與分類 / 28
2.1.2 能源的品質及其分類 / 29
2.1.3 能源利用與生態文明 / 34
2.1.4 綠色能源的發展 / 35
2.2 光伏發電技術 / 35
2.2.1 太陽能電池原理與分類 / 36
2.2.2 太陽能電池制造關鍵技術 / 38
2.2.3 太陽能光伏發電系統 / 40
2.2.4 光伏技術的機遇與挑戰 / 42
2.3 風力發電技術 / 42
2.3.1 風力發電設備和技術 / 43
2.3.2 風力發電的運維與回收技術 / 47
2.3.3 其他風能技術 / 47
2.3.4 風能技術的機遇與挑戰 / 48
2.4 水力發電技術 / 49
2.4.1 水力發電的特點 / 49
2.4.2 水資源的開發利用技術 / 51
2.4.3 水力發電關鍵技術 / 51
2.4.4 水力發電機遇與挑戰 / 53
2.5 核能發電技術 / 53
2.5.1 核能發電的基本原理 / 53
2.5.2 核反應堆類型 / 54
2.5.3 核能利用的關鍵技術 / 54
2.5.4 核能利用的機遇與挑戰 / 56
2.6 其他綠色能源技術 / 56
2.6.1 太陽能光熱技術 / 57
2.6.2 海洋能及相關技術 / 60
2.6.3 地熱能及相關技術 / 63
2.6.4 其他能源技術的機遇與挑戰 / 65
2.7 綠色能源的互補利用 / 65
2.7.1 綠色能源轉型的必要性 / 65
2.7.2 構建智能化綠色能源綜合體系 / 66
思考題 / 67
第2 章
綠色
能源
27
VII
>>> 目 錄
C H A P T E R 3
3.1 概述 / 70
3.2 綠色電力系統關鍵技術 / 70
3.2.1 綠色電力系統概念 / 70
3.2.2 傳統電力系統的特征與面臨的挑戰 / 72
3.2.3 大力發展儲能技術在綠色電力系統中的戰略意義 / 75
3.2.4 火電轉型升級 / 78
3.2.5 關鍵技術 / 80
3.2.6 安全保障機制 / 81
3.3 電網新技術 / 84
3.3.1 先進輸電網技術 / 84
3.3.2 先進配電網技術 / 87
3.4 能源高效利用技術 / 90
3.4.1 電能生產—消費融合互動技術 / 90
3.4.2 多能源低碳供能技術 / 92
3.4.3 消費終端電氣化替代技術 / 93
3.5 綠色電力系統市場機制 / 94
3.5.1 電力市場發展路徑 / 94
3.5.2 “電碳協同”電力市場機制 / 95
3.5.3 綠色電力交易 / 96
思考題 / 97
第3 章
綠色電力
系統
69
C H A P T E R 4
4.1 概述 / 100
4.1.1 能量的儲存與轉化 / 100
4.1.2 儲能技術的分類與應用 / 101
4.2 抽水儲能技術 / 102
4.2.1 抽水儲能發展概述 / 102
4.2.2 抽水儲能原理 / 102
4.2.3 抽水儲能的主要功能 / 103
4.2.4 抽水儲能機遇與挑戰 / 104
第4 章
儲能技
術與綠
色燃料
99
VIII
>>> 碳中和導論 主冊
C H A P T E R 5
5.1 概述 / 128
5.2 碳捕集技術 / 130
5.2.1 什么時候捕集二氧化碳 / 130
5.2.2 如何捕集二氧化碳 / 133
5.3 二氧化碳利用與封存技術 / 135
5.3.1 生物利用 / 135
5.3.2 化工利用 / 136
5.3.3 物理利用與封存 / 138
5.4 生物固碳 / 144
5.4.1 海洋固碳 / 144
5.4.2 陸地固碳 / 145
思考題 / 148
第5 章
負碳
技術
127
4.3 儲熱技術 / 105
4.3.1 儲熱技術發展概述 / 105
4.3.2 儲熱技術的分類和基本原理 / 106
4.3.3 電熱儲能 / 107
4.3.4 儲熱技術的機遇與挑戰 / 107
4.4 新型電力儲能技術 / 107
4.4.1 新型電力儲能技術概述 / 108
4.4.2 基本工作原理 / 108
4.4.3 發展趨勢及擬突破的關鍵技術 / 112
4.4.4 新型電力儲能技術比較 / 115
4.5 綠色燃料 / 116
4.5.1 綠氫技術 / 117
4.5.2 綠氨技術 / 123
4.5.3 綠氫、綠氨與綠電生態體系 / 124
思考題 / 126
IX
>>> 目 錄
C H A P T E R 6
6.1 概述 / 150
6.2 化石能源節能減碳技術 / 151
6.2.1 煤炭的節能減碳技術 / 151
6.2.2 石油的節能減碳技術 / 153
6.2.3 天然氣的節能減碳技術 / 156
6.2.4 其他節能增效技術 / 158
6.2.5 工藝改造與節能意識 / 160
6.3 能量利用的節能減碳技術 / 160
6.3.1 節電技術 / 160
6.3.2 節油技術 / 165
6.3.3 節氣技術 / 168
6.4 綜合能源管理節能技術 / 168
6.4.1 信息與通信技術 / 169
6.4.2 綜合能源管理系統 / 169
6.4.3 能源路由器 / 170
思考題 / 171
第6 章
節能減
碳技術
149
C H A P T E R 7
7.1 概述 / 174
7.1.1 碳交易市場 / 175
7.1.2 碳稅和碳關稅 / 177
7.1.3 碳匯 / 178
7.1.4 綠色電力交易 / 180
7.2 全球碳市場的現狀與發展趨勢 / 181
7.2.1 全球碳市場的現狀 / 181
7.2.2 全球碳市場的發展趨勢 / 183
7.3 中國碳市場的現狀與發展趨勢 / 184
7.3.1 中國碳市場的現狀 / 184
7.3.2 中國碳市場的發展趨勢 / 187
7.4 綠色金融 / 188
第7 章
綠色
經濟
173
X
>>> 碳中和導論 主冊
C H A P T E R 8
8.1 國內首個碳中和小鎮——中新天津生態城智慧能源小鎮 / 196
8.1.1 綠色能源技術應用 / 197
8.1.2 綠色電力技術應用 / 199
8.1.3 節能減碳技術應用 / 202
8.1.4 負碳技術應用 / 204
8.1.5 “零碳”示范單元標準體系 / 204
8.1.6 小結 / 205
8.2 國內首個碳中和園區——金風科技亦莊智慧園區 / 205
8.2.1 綠色能源技術應用 / 206
8.2.2 綠色電力技術應用 / 208
8.2.3 節能減碳技術應用 / 208
8.2.4 綠色經濟運行 / 210
8.2.5 小結 / 210
8.3 首個碳中和奧運會——北京2022 冬奧會賽事工程 / 210
8.3.1 綠色能源技術應用 / 211
8.3.2 節能減碳技術應用 / 214
8.3.3 負碳技術應用 / 217
8.3.4 綠色經濟運行 / 218
8.3.5 小結 / 219
8.4 首屆碳中和世界杯——卡塔爾賽事工程 / 219
8.4.1 綠色能源技術應用 / 220
8.4.2 節能減碳技術應用 / 221
8.4.3 負碳技術應用 / 225
8.4.4 碳匯經濟實施 / 225
8.4.5 小結 / 226
8.5 總結 / 227
第8 章
碳中和工
程典型應
用案例
195
7.5 綠色評價 / 190
7.5.1 概述 / 190
7.5.2 綠色量化評價 / 190
7.5.3 綠色評價應用舉例 / 193
思考題 / 194
XI
>>> 目 錄
C H A P T E R 9
9.1 碳中和人才需求 / 230
9.1.1 能源行業發展對碳中和人才需求 / 230
9.1.2 碳中和相關人才需求 / 231
9.2 碳中和人才培養 / 232
9.2.1 碳中和人才培養現狀 / 232
9.2.2 碳中和人才培養特點和課程體系 / 233
9.3 碳中和人才就業 / 237
第9 章
碳中和人
才需求與
人才培養
229
參考文獻 / 239
1.1.1 萬物生長靠太陽 / 2
1.1.2 太陽——能源之源 / 3
1.1.3 能源與碳循環 / 4
1.1.4 能源利用技術進步是人類文明和社會進步的梯級 / 6
1.2 碳達峰碳中和概述 / 10
1.2.1 氣候變化及應對策略 / 10
1.2.2 碳中和的本質與綠色思維 / 12
1.2.3 碳中和工程與綠色能源 / 13
1.3 碳達峰碳中和的發展現狀 / 15
1.3.1 全球碳中和進展 / 15
1.3.2 中國碳中和發展現狀 / 16
1.4 碳中和的實現路徑和發展方向 / 19
1.4.1 中國的碳中和策略 / 20
1.4.2 實現“雙碳”目標的技術路徑 / 21
1.4.3 綠色理念與公眾生活 / 22
1.4.4 碳中和未來發展方向 / 23
1.5 本書內容提要 / 24
思考題 / 25
第1 章
緒 論
1
>>> 碳中和導論 主冊
C H A P T E R 2
2.1 概述 / 28
2.1.1 能源利用與分類 / 28
2.1.2 能源的品質及其分類 / 29
2.1.3 能源利用與生態文明 / 34
2.1.4 綠色能源的發展 / 35
2.2 光伏發電技術 / 35
2.2.1 太陽能電池原理與分類 / 36
2.2.2 太陽能電池制造關鍵技術 / 38
2.2.3 太陽能光伏發電系統 / 40
2.2.4 光伏技術的機遇與挑戰 / 42
2.3 風力發電技術 / 42
2.3.1 風力發電設備和技術 / 43
2.3.2 風力發電的運維與回收技術 / 47
2.3.3 其他風能技術 / 47
2.3.4 風能技術的機遇與挑戰 / 48
2.4 水力發電技術 / 49
2.4.1 水力發電的特點 / 49
2.4.2 水資源的開發利用技術 / 51
2.4.3 水力發電關鍵技術 / 51
2.4.4 水力發電機遇與挑戰 / 53
2.5 核能發電技術 / 53
2.5.1 核能發電的基本原理 / 53
2.5.2 核反應堆類型 / 54
2.5.3 核能利用的關鍵技術 / 54
2.5.4 核能利用的機遇與挑戰 / 56
2.6 其他綠色能源技術 / 56
2.6.1 太陽能光熱技術 / 57
2.6.2 海洋能及相關技術 / 60
2.6.3 地熱能及相關技術 / 63
2.6.4 其他能源技術的機遇與挑戰 / 65
2.7 綠色能源的互補利用 / 65
2.7.1 綠色能源轉型的必要性 / 65
2.7.2 構建智能化綠色能源綜合體系 / 66
思考題 / 67
第2 章
綠色
能源
27
VII
>>> 目 錄
C H A P T E R 3
3.1 概述 / 70
3.2 綠色電力系統關鍵技術 / 70
3.2.1 綠色電力系統概念 / 70
3.2.2 傳統電力系統的特征與面臨的挑戰 / 72
3.2.3 大力發展儲能技術在綠色電力系統中的戰略意義 / 75
3.2.4 火電轉型升級 / 78
3.2.5 關鍵技術 / 80
3.2.6 安全保障機制 / 81
3.3 電網新技術 / 84
3.3.1 先進輸電網技術 / 84
3.3.2 先進配電網技術 / 87
3.4 能源高效利用技術 / 90
3.4.1 電能生產—消費融合互動技術 / 90
3.4.2 多能源低碳供能技術 / 92
3.4.3 消費終端電氣化替代技術 / 93
3.5 綠色電力系統市場機制 / 94
3.5.1 電力市場發展路徑 / 94
3.5.2 “電碳協同”電力市場機制 / 95
3.5.3 綠色電力交易 / 96
思考題 / 97
第3 章
綠色電力
系統
69
C H A P T E R 4
4.1 概述 / 100
4.1.1 能量的儲存與轉化 / 100
4.1.2 儲能技術的分類與應用 / 101
4.2 抽水儲能技術 / 102
4.2.1 抽水儲能發展概述 / 102
4.2.2 抽水儲能原理 / 102
4.2.3 抽水儲能的主要功能 / 103
4.2.4 抽水儲能機遇與挑戰 / 104
第4 章
儲能技
術與綠
色燃料
99
VIII
>>> 碳中和導論 主冊
C H A P T E R 5
5.1 概述 / 128
5.2 碳捕集技術 / 130
5.2.1 什么時候捕集二氧化碳 / 130
5.2.2 如何捕集二氧化碳 / 133
5.3 二氧化碳利用與封存技術 / 135
5.3.1 生物利用 / 135
5.3.2 化工利用 / 136
5.3.3 物理利用與封存 / 138
5.4 生物固碳 / 144
5.4.1 海洋固碳 / 144
5.4.2 陸地固碳 / 145
思考題 / 148
第5 章
負碳
技術
127
4.3 儲熱技術 / 105
4.3.1 儲熱技術發展概述 / 105
4.3.2 儲熱技術的分類和基本原理 / 106
4.3.3 電熱儲能 / 107
4.3.4 儲熱技術的機遇與挑戰 / 107
4.4 新型電力儲能技術 / 107
4.4.1 新型電力儲能技術概述 / 108
4.4.2 基本工作原理 / 108
4.4.3 發展趨勢及擬突破的關鍵技術 / 112
4.4.4 新型電力儲能技術比較 / 115
4.5 綠色燃料 / 116
4.5.1 綠氫技術 / 117
4.5.2 綠氨技術 / 123
4.5.3 綠氫、綠氨與綠電生態體系 / 124
思考題 / 126
IX
>>> 目 錄
C H A P T E R 6
6.1 概述 / 150
6.2 化石能源節能減碳技術 / 151
6.2.1 煤炭的節能減碳技術 / 151
6.2.2 石油的節能減碳技術 / 153
6.2.3 天然氣的節能減碳技術 / 156
6.2.4 其他節能增效技術 / 158
6.2.5 工藝改造與節能意識 / 160
6.3 能量利用的節能減碳技術 / 160
6.3.1 節電技術 / 160
6.3.2 節油技術 / 165
6.3.3 節氣技術 / 168
6.4 綜合能源管理節能技術 / 168
6.4.1 信息與通信技術 / 169
6.4.2 綜合能源管理系統 / 169
6.4.3 能源路由器 / 170
思考題 / 171
第6 章
節能減
碳技術
149
C H A P T E R 7
7.1 概述 / 174
7.1.1 碳交易市場 / 175
7.1.2 碳稅和碳關稅 / 177
7.1.3 碳匯 / 178
7.1.4 綠色電力交易 / 180
7.2 全球碳市場的現狀與發展趨勢 / 181
7.2.1 全球碳市場的現狀 / 181
7.2.2 全球碳市場的發展趨勢 / 183
7.3 中國碳市場的現狀與發展趨勢 / 184
7.3.1 中國碳市場的現狀 / 184
7.3.2 中國碳市場的發展趨勢 / 187
7.4 綠色金融 / 188
第7 章
綠色
經濟
173
X
>>> 碳中和導論 主冊
C H A P T E R 8
8.1 國內首個碳中和小鎮——中新天津生態城智慧能源小鎮 / 196
8.1.1 綠色能源技術應用 / 197
8.1.2 綠色電力技術應用 / 199
8.1.3 節能減碳技術應用 / 202
8.1.4 負碳技術應用 / 204
8.1.5 “零碳”示范單元標準體系 / 204
8.1.6 小結 / 205
8.2 國內首個碳中和園區——金風科技亦莊智慧園區 / 205
8.2.1 綠色能源技術應用 / 206
8.2.2 綠色電力技術應用 / 208
8.2.3 節能減碳技術應用 / 208
8.2.4 綠色經濟運行 / 210
8.2.5 小結 / 210
8.3 首個碳中和奧運會——北京2022 冬奧會賽事工程 / 210
8.3.1 綠色能源技術應用 / 211
8.3.2 節能減碳技術應用 / 214
8.3.3 負碳技術應用 / 217
8.3.4 綠色經濟運行 / 218
8.3.5 小結 / 219
8.4 首屆碳中和世界杯——卡塔爾賽事工程 / 219
8.4.1 綠色能源技術應用 / 220
8.4.2 節能減碳技術應用 / 221
8.4.3 負碳技術應用 / 225
8.4.4 碳匯經濟實施 / 225
8.4.5 小結 / 226
8.5 總結 / 227
第8 章
碳中和工
程典型應
用案例
195
7.5 綠色評價 / 190
7.5.1 概述 / 190
7.5.2 綠色量化評價 / 190
7.5.3 綠色評價應用舉例 / 193
思考題 / 194
XI
>>> 目 錄
C H A P T E R 9
9.1 碳中和人才需求 / 230
9.1.1 能源行業發展對碳中和人才需求 / 230
9.1.2 碳中和相關人才需求 / 231
9.2 碳中和人才培養 / 232
9.2.1 碳中和人才培養現狀 / 232
9.2.2 碳中和人才培養特點和課程體系 / 233
9.3 碳中和人才就業 / 237
第9 章
碳中和人
才需求與
人才培養
229
參考文獻 / 239
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碳中和導論 作者簡介
崔世鋼 二級教授，工學博士，博士生導師，中國科學院半導體研究所-信息傳感與智能控制產學研聯合實驗室副主任。長期從事機器人與人工智能、半導體能源應用、科學技術哲學等方面的科研和教學工作。主持完成國家863計劃、國家自然科學基金等十余項。獲省部級科技進步獎七項；國家教學成果一等獎一項，天津市教學成果獎三項。
曾任天津市信息傳感與智能控制重點實驗室主任，天津市“控制科學與工程”一級重點學科帶頭人。第42屆世界技能大賽移動機器人項目中國技術指導專家組組長，科技部生產力促進中心協會服務機器人專委會副主任。第二屆基礎教育課程教材專家工作委員會委員。政協天津市第十三屆委員會委員，民革天津市第十二、十三屆委員會常委，第二屆天津市高校教學名師，享受國務院政府特殊津貼。
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