核能是满足能源供应、保证国家安全的重要支柱之一。目前核能主要用于发电，只有少数反应堆应用于核能供热和海水淡化。随着技术的发展，尤其是第四代核反应堆系统技术逐渐成熟和应用，核能有望超脱出仅仅提供电力的角色。本书围绕核能及核能综合利用，对核能综合利用中的关键技术如先进核能系统、熔盐物理化学和熔盐储热、固体氧化物电解水制氢技术、高温热能存储进行了系统化的介绍，阐述了核能综合利用研究现状以及未来发展趋势，展望了核能在未来构建多能融合的综合能源系统中的重要作用。

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中科院先导专项，核基高温制氢概念验证与系统集成，XDA02040600，课题负责人

目录
丛书序
前言
第1章 核能综合利用研究现状与展望 1
1.1 核能综合利用国内外现状及优势 1
1.1.1 国内外现状 1
1.1.2 优势 2
1.2 第四代核反应堆系统 3
1.2.1 第四代核反应堆系统的特点及国际研究现状 3
1.2.2 钍基熔盐堆核能系统 3
1.3 核能综合利用研究现状 4
1.3.1 高效发电 4
1.3.2 核能制氢 5
1.3.3 海水淡化 15
1.3.4 核能供热 15
1.3.5 高温热利用 16
1.4 展望 17
参考文献 18
第2章 先进核能系统 19
2.1 先进核能系统简介 19
2.1.1 主流核能系统描述 20
2.1.2 先进核能系统的特点 24
2.2 小型模块化反应堆系统 27
2.2.1 小型模块化水冷反应堆 27
2.2.2 小型模块化气冷反应堆 31
2.2.3 小型模块化液态金属冷却反应堆 34
2.2.4 小型模块化熔盐冷却反应堆 36
2.3 第四代核反应堆系统 39
2.3.1 超高温堆 39
2.3.2 超临界水堆 43
2.3.3 气冷快堆 46
2.3.4 铅冷快堆 48
2.3.5 钠冷快堆 50
2.3.6 熔盐堆 53
参考文献 55
第3章 熔盐物理化学和熔盐储热 58
3.1 熔盐的种类 58
3.2 熔盐的物理化学性质 59
3.3 熔盐相图 62
3.3.1 相平衡原理 62
3.3.2 熔盐相图分类 63
3.3.3 熔盐相图研究方法 67
3.4 熔盐结构研究和谱学分析 68
3.4.1 液态熔盐的微观结构 68
3.4.2 液态熔盐的结构模型 69
3.4.3 液态熔盐的结构分析方法 72
3.5 熔盐储热 75
3.5.1 熔盐储热原理 75
3.5.2 常用的储热熔盐 77
3.6 熔盐腐蚀 79
3.6.1 腐蚀类型 80
3.6.2 不同熔盐的腐蚀性 81
3.6.3 熔盐腐蚀的研究手段 83
3.6.4 太阳能热发电中的熔盐化学 85
3.7 核能中的熔盐化学 85
3.8 熔盐的其他应用 86
3.8.1 燃料电池中的熔盐化学 86
3.8.2 生物质的熔盐化学 87
参考文献 88
第4章 固体氧化物电解水制氢技术 92
4.1 国内外的优势企业 93
4.1.1 美国BE公司 93
4.1.2 德国Sunfire 94
4.1.3 美国FuelCell Energy 99
4.1.4 美国康明斯公司 100
4.1.5 丹麦Haldor Topsoe 100
4.1.6 美国Nexceris 101
4.1.7 日本三菱重工 101
4.1.8 英国Ceres Power 102
4.1.9 芬兰Convion 102
4.1.10 爱沙尼亚Elcogen 103
4.1.11 日本新能源·产业技术综合开发机构 104
4.1.12 中国科学院上海应用物理研究所 105
4.1.13 清华大学 107
4.1.14 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 108
4.1.15 上海氢程科技有限公司 108
4.1.16 北京思伟特新能源科技有限公司 110
4.1.17 北京质子动力发电技术有限公司 110
4.1.18 浙江氢邦科技有限公司 111
4.2 SOEC应用 112
4.2.1 SOEC用于合成氨 112
4.2.2 SOEC用于氢冶金 114
4.2.3 SOEC用于制备化工原料 114
4.3 存在的问题 115
第5章 高温热能存储 117
5.1 热能资源 119
5.1.1 燃料能源 119
5.1.2 太阳能 119
5.1.3 核能 121
5.1.4 地热能 121
5.2 热能存储 122
5.3 高温热能存储原理 123
5.3.1 热力学基础原理 124
5.3.2 热力学第一定律 130
5.3.3 热力学第二定律及热效率 132
5.3.4 传热学基础原理 134
5.3.5 能量平衡原理 142
5.4 高温热能存储方法及技术 147
5.4.1 引言 147
5.4.2 高温显热储热 151
5.4.3 高温相变储热 154
5.5 高温热能存储系统及应用 162
5.5.1 余热资源 163
5.5.2 余热回收的换热设备 170
5.5.3 热泵 176
5.5.4 余热回收中的能量存储 180
5.5.5 太阳能热存储 184
5.6 高温热能存储的发展机遇与挑战 191
5.6.1 高温热能存储的发展机遇 191
5.6.2 高温热能存储发展面临的挑战 192
参考文献 194