太阳光．风力．电热．生物质
　　用绿色能源创造未来

　　2011年3月11日，发生在日本东北地区的地震与海啸所造成的灾害，不光是让福岛第一核电厂停止运作，还造成放射性物质的扩散，对人们与土地带来长期性的伤害。这个结果使人们对于核能发电的信心大为动摇……。

　　倘若不要核能，供电必然呈现缺口，那么，谁是下一代能源主流？

　　本书将搭配图表全面介绍太阳光．风力．电热．生物质此四种再生能源的技术与活用方式，说明其对环境的影响，并详细分析电力系统智慧化等相关问题，以及再生产业的未来展望。

　　太阳光：目前所使用的可再生能源之中，太阳光最普遍存在于生活之中。本书将说明为其核心机制的太阳能电池，并介绍太阳能电池的研发历史、运作原理、以及各种太阳能电池的特征。

　　风力：风力发电是将古老的技术翻新。风力资源的利用，在抽水与制粉等机械动力的用途方面有着超过700年以上的历史。另一方面，风力发电出现于19世纪末期，进入21世纪之后急速的发展，现在全世界风力发电的总输出功率已经超过2亿Kw。

　　热能：本书将可再生能源之中，以热能为主要形态的类型整理在一起，包括太阳热能、地热能、海洋热能、废热。以及跟这些能源配合度极佳，可以直接将热能转换成电力的热电发电。

　　生物质：生物质是植物与动物，以及从中发展出去的可再生能源，其种类与利用方法非常的多元。本书将用能源技术的观点来介绍生物质的整体状况。源必须具备的基本条件

　　拥核？反核？不能只是喊口号！借由本书，期待读者对再生能源，能够有更进一步的理解与认识。

　　安全&干净  再生能源的优点
　　．减少二氧化碳，改善全球暖化
　　．架构智慧型电力系统，永续节能
　　．地产地消，提高能源自给率
　　．带动电力系统、设备……等多元产业

作者简介

本间琢也

　　出生于大坂府。于1957年修完京都大学研究院研究科硕士课程。进入经济产业省技术综合研究所之后，从事能源工学相关的研究。筑波大学名誉教授，1993年成为新能源、产业技术综合开发机构（NEDO）的理事。有『燃料电池』等多本着作。

牛山 泉

　　1942年出生于长野市。1971年修完上智大学研究院理工学研究科博士课程，任职于足利工业大学。2008年开始担任校长。专攻能量的转换，致力于风力发电等研究。有『风车工学入门』（森北出版）、『风□风车的□□□』(成山堂书店)、『□□□□□工学』（□□□社）等许多着作。

梶川武信

　　出生于东京。1966年修完名古屋大学研究所工学研究科硕士课程。于经济产业省电子技术综合研究所﹝现在的（行政法人）产业技术综合研究所﹞工作26年、于湘南工科大学进行热电发电等新型发电技术的研究16年。湘南工科大学名誉教授、工学博士、日本热电学会会长。有『□□□□□工学入门』(裳华房)、『热电学总论』(□□□□□&□□□□□□社)等着作。

前言　3
登场角色　8

第1章　思考新型电源的最佳组合　9
001能源必须具备的基本条件　稳定供给、对环境无害、价格低廉　10
002取代核能发电的能量资源　可再生能源　 12
003无法直接控制输出变化的发电技术　电力的同时等量原则　 14
004太阳光电系统所须的蓄电池　蓄电池的成本　16
005美国加州的电力危机对策　18
006太阳能的特征　20
007太阳常数与空气质量的定义　22
008太阳能在地球表层的去向　24
COLUMN第一章总结

第2章　太阳光电系统的一切　27
009太阳光电系统会将太阳的能量直接转换成电力　28
010太阳能电池的研发史　30
011硅结晶半导体的能带构造　32
012半导体的pn结所负责的机能　34
013太阳能电池产生初始电力的机制　36
014用能带结构图来观察太阳能电池的电压与电流　38
015如何制造太阳能电池　40
016太阳能电池拥有其他能量转换技术所没有的优势　42
017太阳能电池的问题与分类　44
018硅太阳能电池的分类与薄膜太阳能电池　46
019在各种创意之下所诞生的HIT太阳能电池　48
020高效率的化合物半导体太阳能电池　50
021高性能的CIS∕CIGS薄膜太阳能电池　52
022透过多结化来实现高效率的太阳能电池　54
023Ⅱ－Ⅳ族化合物半导体的CdTe太阳能电池　56
024期待可以降低成本的次世代型色素增感太阳能电池　58
025制法简单生产成本低廉的有机薄膜太阳能电池　60
026挑战超高效率化的量子点太阳能电池　62
027不会中断发电的宇宙太阳光电系统　64
028大规模太阳光电事业的超级太阳系统　66
COLUMN太阳光电系统的总结　68

第3章　风力发电系统的一切　69
029全世界所引进的风力发电持续增加　70
030030极为多元的风车种类与特征　72
031风力发电120年历史的概要　74
032风车为什么会转动？　76
033风可以让人取出多少的能量？　78
034风的能量与风车能量曲线的关系　80
035风力发电系统基本要素的组成范例　82
036风车用发电机的系统与其特征　84
037世界风力的潜能　86
038日本风力的潜能　88
039主要国家的风力发电引进目标与实绩　90
040日本风力发电的引进目标　92
041风力发电系统的价格　94
042风力发电的发电成本　96
043风力发电对于产业贡献　98
044风力发电对于解决环境问题能够有所贡献吗？　100
045风力发电也有环境上的课题　102
046体型庞大的发电用风车　104
047风力发电从陆上移到海上　106
048小型的风力发电也正在努力着　108
049北海道风力发电所制造的电力可以在东京使用？　110
050风力发电在智慧电网中所扮演的角色　112
051实现梦想中的G-WISH系统　114
COLUMN对风车的工作状况下达评价　116

第4章　太阳热能、地热能、海洋热能、废热的重复利用与热电发电　117
052热电发电是在两个具有温差的半导体通电来使用塞贝克效应　118
053热电发电系统的机制　120
054将太阳热与热电发电组合，简单完成热电联产的发电系统　122
055同时制造电、热、淡水的太阳热使用型热电发电联产系统　124
056如何利用拥有各种不同温度层的地热能源　126
057使用温泉热来进行热电发电的实绩　128
058适合设置在恶劣海洋环境上的海洋温差热电发电系统的机制　130
059存在于各种场所之废热的温度与形态　132
060利用汽车排热的热电发电是地产地消的能源形态！　134
061如何利用周遭燃烧废弃物所产生的热能　136
062利用燃烧废弃物热能的热电发电该装设在哪里？　138
063给分散型可再生能源所使用的热电发电的课题　140
COLUMN热电发电属于热机的一种，有4种传递热能的方法！　142

第5章　生物质的可能性　143
064生物质是来自工业所使用的生物体资源　144
065被保存为自由能的生物质基本特性　146
066生物质是最适合地产地消的资源　148
067生物质在生物质日本总合性战略之中的分类　150
068日本森林的现状与能量的使用量　152
069生物质的直接燃烧，透过颗粒化来提高方便性　154
070透过生物质的气化技术来实现复合性发电技术　156
071用生物质来生产液态燃料的技术　158
072透过酯化反应来制造生化柴油燃料　160
073用新的发酵技术所制造的生化乙醇　162
074从糖化发酵的淀粉质来生产乙醇　164
075甲烷发酵　166
076利用藻类的能量　168
077 生物质能量技术所得到的评价　170
078生物精炼的概念　172
079日本所研发的生物精炼技术　174
080国家为了利用生物质能量所採取的动向　176
COLUMN利用生物质的能量　178

第6章　智慧电网的技术　179
081智慧电网的定义　180
082电力系统（电网）的构造　182
083对于逆潮流供电的规制与问题点　184
084日本的智慧电网将从智慧屋开始扩展出去　186
085家庭能量管理系统的机能与未来的预想图　188
086同时设置太阳光电系统与蓄电池的好处与效果　190
087从智慧型住宅发展到智慧电网　192
COLUMN倾向于发展智慧电网的日本电力状况　194

参考文献　195
索引　196