本书第1版出版至今已将近8年。这8年来，世界可再生能源技术的发展，仿佛从黎明前的一抹霞光，演变成清晨冉冉升起的朝阳。以世界光伏发电的领头羊德国为例，2006年，德国的光伏发电量仅占全国发电量不到1‰，到2013年底，这一数据已变成5%。虽然中国的光伏发电量至今占比仍很小，但近年来国内光伏发电市场迅速启动，并且发展迅猛。2013年全国新增光伏发电装机容量占全球的30%，中国首次超越德国，成为世界最大的光伏发电市场。风能也是世界范围内发展最快的可再生能源技术,到2013年底，全球风电累计装机容量达到318GW，与10年前相比增长了10倍，可以满足约4%的全球电力需求。而我国的风电装机容量超过90GW，已排名世界第一，发电量约1350亿kW·h，占全国发电量的2%。风电已占据我国继火电、水电后的第三大电力能源位置。 　　这8年来，可再生能源技术也有了长足的进展。仍以太阳光伏为例，2006年，晶体硅光伏组件的光电转化率最高为15%，到2013年，这一数据提高到18%。而光伏组件的价格，从2006年的大约3美元/Wp ，下降为2013年大约06美元/Wp(Wp为峰值瓦)，降幅达到80%。 随着新能源产业的高速发展，国内许多大学都开设了相关的本科和研究生课程，许多高校还开设了新能源专业。本书也被国内许多高校选为教材或参考教材，令编者感到喜悦和欣慰。如同第1版前言中所说，可再生能源技术包含多门不同的学科以及多学科交叉的知识，在一本教材中将如此众多的知识汇总在内，并且给出较精炼的介绍，实在是艰难的任务，里面的缺点和不足也在所难免。而适时地修改第1版的内容也是编者的心愿。 本书第2版在保留第1版主要内容的基础上，修改其中的错误和疏漏，删去若干过时的内容，并适当增加可再生能源技术的最新进展。编者的主要修改思路是：进一步加强相关基础理论介绍，压缩一般性的能源概论和国内外研究现状等内容，尽量用生动浅显的语言，系统地介绍可再生能源的相关基础知识以及最新进展。本书第2版主要做了以下修改和增删： 1）修正了第1版中存在的若干错误和重复之处，更换了若干过时或不够清晰的图片和表格。 2）压缩了各章有关国内外发展现状以及一般性的能源概论等内容；对国内外新能源发展的主要数据进行了更新。 3）增加了若干重要的基础理论介绍，例如太阳辐射的吸收和传递、光伏材料的直接带隙和间接带隙以及能量储存理论等。 4）增加了第11章储能技术。由于能量储存与可再生能源密切相关，因此该章的增加使得本书内容更为全面。 本书第2版的编写，除了第1版的四位作者外，还邀请了江苏大学徐谦副教授加入。徐谦副教授在香港科技大学读博期间，专门从事燃料电池和储能电池的研究。所以储能技术一章的编写以及电化学、燃料电池等部分的修改，均由徐谦博士承担。 在太阳电池一章的修改中，特别感谢常州天合光能有限公司（TSL）的张志强高级工程师，他不仅对该章进行了认真的审核，提出了很好的修改意见，而且提供了最新的光伏电池发展资料。 本书第1章和第4章的图表做了较多更新，江苏大学能源动力学院硕士研究生赵江承担了大量工作。这里一并表示感谢！ 希望本书第2版的出版对我国可再生能源技术的发展起到微薄的促进作用。同时也诚恳地欢迎读者提出批评意见。 编者进入21世纪，人类社会面临着严重的能源紧缺和环境污染。传统能源中的石油和天然气将在未来几十年内耗尽，煤尽管还能用一二百年，但它会对生态和环境带来很多的副作用。在世界范围的能源危机中，中国更是首当其冲。因此，研究开发无污染、可再生的新能源与能源转换技术是科技界的当务之急，而培养这方面的人才更是重中之重。 早在20世纪70年代，发达国家工科类专业（包括机械、电子、化工、材料等）就普遍开设能源与环境、可再生能源技术等相关课程。例如，美国许多大学都开设了名为Renewable Energy, Alternative Energy，Sustainable Energy或单独的Solar Energy, Wind Energy，FuelCell等课程。近年来，国内许多大学也都开设了相关课程。 面对我国日益严峻的生态失衡和能源短缺，作为21世纪的理工科大学生，迫切需要具备能源与环保、可再生能源技术等基础知识。 尽管太阳能、风能、燃料电池等许多可再生能源和相应的利用技术早已列为国家重点发展的高技术项目，《可再生能源法》也于2005年2月在全国人大顺利通过，但是国内至今还没有一本适合理工科大学的、专门介绍可再生能源及其利用的大学本科教材。20世纪80年代初机械工业出版社出版过一本作为大学教材的《新能源发电》（西安交通大学陈听宽等编）。该书为国内最早较全面介绍可再生能源技术的大学教材，但由于当时的背景，核能和磁流体发电（不属于可再生能源范畴）占据很大篇幅，显然已不适应新时代的要求。近年来陆续有一些“新能源技术”类书籍问世，除了科普类以外，其中不乏介绍较全面的，但大都面向专业技术人员，偏重于某几类可再生能源，因此更适合于专业人士阅读。 因此，编写一本新的、适合理工科大学的“可再生能源及其利用”教材（本书将采用“可再生能源”这一更为准确的词汇，替代较为模糊的“新能源”一词），较为系统地介绍各种主要的可再生能源及其利用的原理、实用技术和当今国内外可再生能源技术的发展趋势，对于培养新一代具有开阔视野，将来能够从事与可再生能源相关的研究、开发和管理人才具有重要意义，也是改变我国传统的工科类专业陈旧的课程设置，与国际先进教育理念接轨的一个重要的尝试。 本书第1章是能源概论，内容包括能源与人类和环境的关系、能源的各种来源和分类以及人类所面临的能源和环境危机；第2章介绍可再生能源技术涉及的主要基础理论，包括热流体科学、半导体物理、电化学理论等；第3~10章，分门别类地介绍太阳能热利用、太阳电池、生物质能、风能、小水能、潮汐能、海浪能、地热能、氢能以及燃料电池技术，重点介绍各种可再生能源的基本概念、利用原理和实用技术。此外，也简要介绍了目前国内外可再生能源开发利用的现状、最新进展、以及对环境的影响。 本书在写作上着重基本概念的阐述，尽可能联系实际，尽可能多利用图、表等。 在介绍基本原理的基础上，也适当给出该领域正在发展的、较高深的内容，为学生提供发挥想象力和创造力的空间。每章后备有5～10条思考题与练习题，供学生巩固所学内容，也给出一二道考核学生的创新能力的综合题，培养学生将书本知识转变为实际应用的能力。 本书需要的预备知识包括大学物理、大学化学、热力学、流体力学、传热学、半导体物理和电化学基础等，对于未学过后五门课程的同学，本书第2章给出了扼要的入门知识。其中半导体物理基础和电化学基础是学习太阳电池和燃料电池的必要准备。本书适合作为理工科大学三年级的教材，也可作为研究生的参考教材。全部内容学习大约需60~80学时，也可利用30学时有选择地学习。本书也为从事可再生能源相关领域研发的科技人员提供必要的参考。 可再生能源技术涵盖了许多不同的学科，涉及广泛的物理和化学原理。因此，编写这样一本教材，需要很宽的知识背景。由于作者主要是在工程热物理相关领域从事教学和科研，因此尽管已经竭尽所能，但错误（包括笔误和技术错误）、遗漏在所难免。诚恳希望读者发现后及时批评指正，以利于以后的再版。 可再生能源概论第2版第1版前言本书第1章、第2章（22节除外）、第4章、第8章由左然（江苏大学）撰写，第3章、第9章、第10章由施明恒（东南大学）撰写，第5章、第6章由王希麟（清华大学）撰写，第7章、第2章22节由闻建龙（江苏大学）撰写。全书由左然统稿。清华大学航空航天学院研究生邓佳耀参与了本书的部分工作，江苏大学能源与动力工程学院研究生徐谦、戴剑侠、段清彬、张立平等协助绘图。 本书在编写过程中，参阅了大量的国内外文献，引用了许多不同来源的资料和插图。除了各章后所附的参考文献外，本书主要参考了G Boyle的Renewable EnergyPower for a Sustainable Future (2nd ed, Oxford University Press, 2004) 一书，以及下列网络资源： 1美国可再生能源国家实验室 (NREL) 网站：wwwnrelgov2加拿大自然资源部（CANMET）能源技术中心网站：wwwretscreenca3 欧洲可再生能源组织 (EREC) 网站：wwwerecrenewablesorg4中国新能源网：wwwnewenergyorgcn5中国可再生能源网：wwwcreinorgcn全书承蒙我国可再生能源领域的两位著名学者——葛新石教授（中国科技大学）和黄素逸教授（华中科技大学）在百忙之中审阅，在此深表谢意。 最后，希望本书对培养我国可再生能源技术领域的人才有所裨益。 编者