內容簡介
《風能：可再生能源與環境》是介紹風力發電的一本專著，書中對風能系統中涉及的幾個關鍵環節，如風資源評估、風電場微觀選址、空氣動力學、葉片翼型設計、變槳控制、發電機、變流器等進行了比較詳細的介紹，同時對風能與環境以及風能投資成本等方面也展開了深入討論。
《風能：可再生能源與環境》結構合理，層次分明，適合從事風力發電、電力電子與電力系統、風電場運行與維護的工程師參考，還可作為高等院校相關專業的本科生、研究生教材。
作者簡介
Vaughn Nelson，博士自20世紀70年代進入風能領域，出版了5本圖書（其中4本書是配以CD的形式），發表了50多篇論文和報告，作為許多項目的主要負責人，組織了本地和國際上的60多個研討會。他的主要領域是風力資源的評估、教育和培訓、套用性的研發以及風能在農村的套用。目前，他是西德克薩斯A&M大學可替代能源研究所（AEI. Alternative Energy Institute）的研究學者。白該學會1977年成立以來至2003年，他一直擔任AEI的會長，2001年退休前擔任WTAMI.J的研究和信息技術的研究所所長。他在德克薩斯州委員會工作，特別是在過去10年在德克薩斯能源協調理事會工作。他已經獲得了美國風能協會的三枚獎章，其中一枚是2003年的終身成就獎，並在州和國家可再生能源組織董事會工作。
Vaughn Nelson獲得堪薩斯大學物理學博士學位，哈佛大學教育學碩士學位，恩波里亞的堪薩斯州師範大學學士學位。他曾在庫馬納的委內瑞拉東方大學物理系工作2年，之後1969年至今一直在WTASMU工作。
李建林，（1976-），男，博士，博士後，中國電力科學研究院副研究員，碩士生導師。中國可再生能源風能協會委員，全國風力機械標準化技術委員會委員，《中國電氣大典：可再生能源發電工程》編委，電工技術學會、動力工程學會新能源專委會委員，《電網技術》、《電工技術學報》、《電力系統自動化》、《中國電機工程學報》等雜誌特約審稿人，IEEE會員。2005年獲浙江大學電力電子與電氣傳動專業博士學位，2005-2007年在中國科學院電工研究所從事博士後科研工作，研究方向為可再生能源發電技術、風力發電技術、電力電子技術、大規模儲能技術。長期從事風力發電領域的科研工作，任副研究員，碩士生導師。主要承擔了國家自然基金項目一項，全國博士後基金項目一項，中科院所長基金項目一項。近年來發表文章100餘篇，其中40餘篇被EI檢索，發明專利10項。著有《風力發電中的電力電子變流技術》和《風力發電系統低電壓運行技術》，參與編寫了《中國電氣工程大典》（可再生能源卷：風力發電技術）。
肖志東，（1962一），男，碩士，哈爾濱工業大學風電研究所所長，副教授，碩士生導師。電力行業標準《風力發電場監控系統技術規範》審查委員會專家，中電聯中國風力發電協作網理事會理事，1987年獲哈爾濱工業大學電子工程專業碩士學位。歷任瀋陽工業學院計算機系主任、和光電子公司技術總監、東宇集團研究院副院長兼信息中心主任、瀋陽若水數碼有限公司總經理、北京光耀電力自動化有限公司總經理兼，總工程師。近年研究方向為風電場接入電網技術、風電場運行最佳化技術、垂直軸智慧型風輪風力發電機技術等。
作為項目負責人或執行負責人，完成國家“863”軍口項目、總參“十五”重點預研項目、國防“十一五”預研項目多項。主持開發“風電場群遠程監控與運行最佳化系統”項目成功，獲批國家級火炬計畫。
曾獲省部級科技進步二等獎一項，獲得國家發明專利一項、實用新型專利兩項，獲得軟體著作權兩項，發明了垂直軸智慧型風輪風力發電機。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 歷史
1.1.1 荷蘭風車
1.1.2 農場風車
1.1.3 離網型風電系統
1.1.4 併網型發電系統
1.2 風電場
1.3 小型系統
參考文獻
第2章 能源
2.1 原理
2.1.1 可再生能源的利與弊
2.1.2 經濟學
2.2 能源和電力的定義
2.3 能量基本定律
2.4 熱力學法則下的能源困境
2.4.1 保護
2.4.2 效率
2.5 指數增長
2.6 化石燃料的使用
2.6.1 石油和天然氣
2.6.2 煤
2.7 核能
2.8 指數增長的數學套用
2.8.1倍增時間
2.8.2 資源消耗
2.9 有限資源的使用壽命
2.10 總結
問題/練習
數量級估計
習題
參考文獻
第3章 風特性
3.1 全球環流
3.2 風能利用極限
3.3 風的能量
3.4 風剪下
3.5 風向
3.6風能密度
3.7 湍流
3.8 風速直方圖
3.9 風速一時間曲線
3.10 風能密度變化量
3.11 風速分布
3.12 概括總結
問題/練習
習題
參考文獻
第4章 風資源
4.1 美國
4.2 歐盟
4.3 其他國家和地區
4.4 海洋風
4.4.1 德克薩斯州墨西哥海岸地區
4.4.2 世界
4.5 儀器儀表
4.5.1 杯形和螺鏇形風速儀
4.5.2 風向
4.5.3 儀器特點
4.5.4 測量
4.5.5 植被指示
4.6 數據記錄儀
4.7 小型風力機的風力測量
習題
參考文獻
第5章 風力機
5.1 拖動裝置
5.2 提升裝置
5.3 轉軸方向
5.4 系統描述
5.5 空氣動力學
5.6 控制
5.6.1 正常運行
5.6.2 故障
5.7 產能
5.7.1 發電機尺寸
5.7.2 轉子面積以及風力圖
5.7.3 出廠曲線
5.8 年產能計算
5.9 新型風力系統
5.10 套用
5.10.1 電能
5.10.2 機械能
5.10.3 熱能
5.10.4 風能混合動力系統
5.10.5 總結
5.11儲能
習題
參考文獻
第6章 風力機設計
6.1 引言
6.2 空氣動力學
6.3 專業術語
6.4 拖動裝置
6.5 提升裝置
6.5.1 最大理論功率
6.5.2 鏇轉
6.6 空氣動力學性能預測
6.7 測定功率和功率因數
6.8 結構
6.8.1 葉片
6.8.2 系統的其他部分
6.9 演化
6.10 小型風力機
習題
參考文獻
第7章 電氣
7.1 基本原理
7.1.1 法拉第電磁感應定律
7.1.2 相位角以及功率因數
7.2 發電機
7.2.1 異步發電機(恆轉速運行)
7.2.2雙饋異步發電機(變轉速運行)
7.2.3 直驅發電機(變轉速運行)
7.2.4永磁發電機(變轉速運行)
7.2.5 發電機的比較
7.2.6 發電機實例
7.3 電能質量
7.4 電子技術
7.4.1 控制器
7.4.2 電力電子技術
7.4.3 變頻器
7.5 閃電
7.6 卸荷電阻
習題
參考文獻
第8章 性能
8.1 性能測量
8.2 風力統計
8.3 風電場性能
8.3.1 加利福尼亞風電場
8.3.2 美國其他風電場
8.3.3 其他國家和地區的風電場
8.4尾流效應
8.5 Enertech44
8.6 Bergey曲線
8.7 抽水
8.7.1 農場風車
8.7.2 電-電系統
8.8 風/柴互補混合系統
8.9 葉片性能
8.9.1 表面粗糙度
8.9.2 邊界層控制
8.9.3 渦流發生器
8.9.4 流動可視化
8.10 評論
習題
參考文獻
第9章 選址
9.1 小型風力機
9.1.1 噪聲
9.1.2 視覺衝擊
9.2 風電場
9.2.1 長期參考站
9.2.2 風電場的選址
9.3 數字地圖
9.4 地理信息系統
9.5 風力資源篩選
9.5.1 西北太平洋實驗室對德克薩斯州的風能估計
9.5.2 可替代能源研究所對德克薩斯州的風能估計
9.5.3 美國的風力發電
9.6 數值模型
9.7 微觀選址
9.8 海風
總結
習題
參考文獻
第10章 套用實例和風能產業
10.1 公共電力
10.2 小型風力機
10.3 分散式系統
10.4 風/柴互補系統
10.5 鄉村電力
10.5.1 中國
10.5.2 實例研究：鄉村風能電力系統
10.6 水源泵升
10.6.1 風力抽水系統的設計
10.6.2 大型系統
10.7 風能產業
10.7.1 風能產業(1980～1990年)
10.7.2 風能產業(1990～2000年)
10.7.3 風能產業(2000～2010年)
10.8 評論
習題
參考文獻
第11章 體制
11.1 預防成本
11.2 公眾關注
11.2.1 安全
11.2.2 電能質量
11.2.3 用於公共事業的連線
11.2.4 輔助費用
11.3 安裝和運行條例
11.4 環境
11.5 政策
11.6 獎勵
11.6.1 美國
11.6.2 其他國家
11.7 外在因素
11.8 傳輸
習題
參考文獻
第12章 經濟
12.1 影響經濟的因素
12.2 一般意見
12.3 經濟分析
12.3.1 簡單的回收期
12.3.2 能源成本
12.3.3 能源價值
12.4 生命周期成本
12.5 目前的價值以及平準化成本
12.6 外部因素
12.7 風力項目的發展
12.7.1 成本
12.7.2 收益
12.7.3 電力銷售
12.8 混合動力系統
12.9 總結
12.10未來前景
習題
參考文獻
