本书介绍了高效可再生能源发电系统及并网技术，理论与实用性并重，内容主要包含电力系统、光伏发电和风力发电系统，以及其他可再生能源发电技术三部分。第一部分内容从电路的基本原理出发，由浅入深地给出了比如功率因数、三相电力系统、电能质量等专业知识点，也特别回顾了现代电力工业的发展历程和相关政策法规的演化史，使读者能尽快地掌握和熟悉电力系统的基本原理和发展历史；第二和第三部分内容主要涉及高效可再生能源发电系统关键技术，包括将太阳能转换为电能的光伏组件及光伏发电、光伏抽水等应用系统技术，风能和风力发电系统的相关技术，以及近年来新兴的光热发电、波浪能发电、潮汐能发电、水力发电、生物质发电、地热发电、抽水蓄能发电等技术。最后以智能电表两侧的可再生能源发电系统与并网电力系统的运行经济性分析为切入点，针对性地介绍了需求侧响应、热电联产、电能储能、燃料电池等关键技术。

吉尔伯特·M.马斯特斯（Gilbert M.Masters），斯坦福大学电气工程专业博士学位，主要从事能源与环境，特别是高效可再生能源方向的相关教学工作。目前他是斯坦福大学土木与环境工程专业的名誉教授，已经出版了多部关于环境工程的著作。

译者的话
原书前言
第1章 美国电力工业史
1.1 电磁学:电力基本知识
1.2 爱迪生和西屋的早期之争
1.3 电力公司的监管制度
1.3.1 1935年公用事业控股公司法案
1.3.2 1978年公用事业管理政策法案
1.3.3 公用发电与自用发电
1.3.4 向非公用事业发电厂开放电网
1.3.5 竞争性市场的出现
1.4 电力基础设施:电网
1.4.1 北美电网
1.4.2 电力供需平衡
1.4.3 电网稳定性
1.4.4 行业数据
1.5 电力基础设施:发电
1.5.1 基荷蒸汽发电厂
1.5.2 燃煤蒸汽发电厂
1.5.3 燃气轮机发电
1.5.4 联合循环发电厂
1.5.5 综合气化联合循环发电厂
1.5.6 核能发电
1.6 常规发电厂相关财务知识
1.6.1 年度固定成本
1.6.2 均化发电成本
1.6.3 筛选曲线
1.6.4 负荷时间曲线
1.6.5 碳成本和其他外部费用
1.7 小结
参考文献
第2章 电路、磁路基础
2.1 电路简介
2.2 重要电气量定义
2.2.1 电荷
2.2.2 电流
2.2.3 基尔霍夫电流定律
2.2.4 电压
2.2.5 基尔霍夫电压定律
2.2.6 功率
2.2.7 功（能量）
2.2.8 小结
2.3 理想电压源、电流源
2.3.1 理想电压源
2.3.2 理想电流源
2.4 电阻
2.4.1 欧姆定律
2.4.2 电阻串联
2.4.3 电阻并联
2.4.4 分压器
2.4.5 导线电阻
2.5 电容
2.6 磁路简介
2.6.1 电磁变换
2.6.2 磁路
2.7 电感
2.7.1 电感的物理特性
2.7.2 电感的电磁特性
2.8 变压器
2.8.1 理想变压器
2.8.2 励磁损耗
第3章 电力系统基础
3.1 电压和电流有效值
3.2 正弦电压激励下的理想元件
3.2.1 理想电阻
3.2.2 理想电容
3.2.3 理想电感
3.2.4 阻抗
3.3 功率因数
3.3.1 功率三角形
3.3.2 功率因数调整
3.4 单相三线制居民供电
3.5 三相供电系统
3.5.1 对称性联结供电系统
3.5.2 △联结三相供电系统
3.6 同步发电机
3.6.1 旋转磁场
3.6.2 同步发电机相量模型
3.7 输电和配电
3.7.1 输配电网损
3.7.2 输配电系统中的无功功率Q
3.7.3 有功功率和无功功率对线路压降的影响
3.8 电能质量
3.8.1 谐波简介
3.8.2 总谐波畸变
3.8.3 谐波与中线过载
3.8.4 变压器内部谐波
3.9 电力电子学
3.9.1 交流-直流变换
3.9.2 直流-直流变换
3.9.3 直流-交流逆变
3.10 背靠背电压源变换器
参考文献
第4章 太阳能资源
4.1 太阳光谱
4.2 地球轨道
4.3 正午太阳高度角
4.4 一天中任意时刻的太阳位置
4.5 用于遮蔽分析的太阳轨迹图
4.6 利用阴影图进行遮蔽分析
4.7 太阳时与时钟时
4.8 日升日落
4.9 晴天太阳直射
4.10 晴天日照强度
4.10.1 直射辐射
4.10.2 散射辐射
4.10.3 反射辐射
4.10.4 太阳跟踪系统
4.11 月均晴天日照强度
4.12 太阳辐射测量
4.13 正常环境下日照强度
4.13.1 太阳能采集板上的典型气象年日照强度
4.14 月均日照强度
参考文献
第5章 光伏材料及电气特性
5.1 简介
5.2 半导体基本原理
5.2.1 带隙能
5.2.2 带隙能对光伏效率的影响
5.2.3 PN结
5.2.4 PN结二极管
5.2.5 通用光伏电池
5.3 光伏材料
5.3.1 晶体硅
5.3.2 非晶硅
5.3.3 砷化镓
5.3.4 碲化镉
5.3.5 铜铟镓硒
5.4 光伏电池的等效电路
5.4.1 光伏电池的简化等效电路
5.4.2 光伏电池的精确等效电路
5.5 从电池单元到模块、阵列
5.5.1 从电池单元到电池模块
5.5.2 从光伏电池模块到光伏阵列
5.6 标准测试条件下的光伏电池电流-电压曲线
5.7 温度和日照强度对电流-电压曲线的影响
5.8 遮蔽对电流-电压曲线的影响
5.8.1 光伏电池被遮蔽的物理原理
5.8.2 采用旁路二极管和阻流二极管改善遮蔽影响
5.9 最大功率点跟踪器
5.9.1 降压-升压变换器
5.9.2 最大功率点跟踪控制器
参考文献
第6章 光伏发电系统
6.1 简介
6.2 电表用户侧的并网光伏发电系统
6.2.1 并网光伏发电系统组件
6.2.2 微型逆变器
6.2.3 净电能计量和上网电价
6.3 光伏发电系统性能预测
6.3.1 与温度无关的光伏发电功率降额
6.3.2 与温度相关的光伏发电功率降额
6.3.3 光伏发电系统运行的“峰值小时”预测方法
6.3.4 估算光伏电池标准化发电量
6.3.5 光伏并网系统的容量系数
6.3.6 实际设计中需考虑的相关事项
6.4 光伏发电系统相关经济问题
6.4.1 光伏发电系统成本
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