全书以电化学基础开篇，详解电化学储能与转化的理论基础、测试技术及各类电化学电池原理；随后概述了膜材料的通用制备方法、离子传输机理及物理化学性质表征技术。在此基础上，重点介绍了锂电池、金属锌负极电池、全钒液流电池、锌基液流电池、有机液流电池、质子交换膜燃料电池、直接醇类燃料电池、碱性阴离子交换膜燃料电池、固体氧化物电池等

本书系统阐述了各类主要储能方法的科学原理与工程基础，涉及热能、相变、可逆化学反应、有机燃料、氢能、机械能、静电和磁系统等多种储能形式。在电化学储能系统方面，本书融入了材料与方法的最新进展，包括混合和间歇性能源系统中的快速短期储能技术，以及电动汽车和启停汽车技术中电池的优化策略。这些前沿技术的解析并不预设电化学知识背景，

本书介绍多能互补系统柔性建模与优化方法，着重阐述适用于多类型工业应用的多能互补系统一般性结构组成、建模方法与优化方法。内容涵盖相关领域的基础理论和应用案例，从宏观的能源系统发展历程，到具体的高耗能工业、制造业、物流交通中心、农牧业园区等应用场景，归纳多能互补系统在四类典型应用场景中的共性规律与差异化特征，并对设备级元件

本书首先阐述了什么是能量和能源，区分了常规能源与新能源，介绍了煤炭、石油、天然气、电能、水能等多种能源。书中还讲述了各类电站，同时涉及到海洋能利用的潮汐发电、波浪发电，还有燃料电池、储能技术、蓄电池等相关知识。最后，强调了节约能源的重要性，介绍了绿色建筑和交通节能等节能措施。

本书全面覆盖新能源科学与工程专业必修课程实验及专业课选修实验，内容紧密围绕太阳能、风能、生物质能、地热能等新能源领域，包含光伏电池性能测试、风力发电系统模拟运行等前沿实验项目。

绿色新能源在理论上有利于促进可持续发展，但是其实际效应并不明确。一方面，绿色新能源生产的经济与环境影响值得深入研究；另一方面，绿色新能源的可持续发展效应及对能源系统韧性的作用尚不清楚。本书以光电、风电和生物燃料为研究对象，针对这两个关键问题进行了深入的研究，期望为促进我国绿色新能源的可持续发展提供决策参考依据。

本书从数据中心综合能源的理念，系统介绍了数据中心综合能源的发展背景、综合能耗及灵活性、内涵外延，并就数据中心综合能源系统规划和运行领域的相关术语和评价标准进行了全面介绍，横跨了数据中心综合能源系统电力、算力、热力全链条的协同优化。最后，就数据中心能源系统领域的系统化节能减碳技术，提出相关技术展望和政策展望。

本教材系统介绍氢储能、电化学储能、机械储能、热储能、电磁储能等技术的基本原理、技术特点及产业应用现状，融合液态空气储能、金属空气电池储能、超导磁储能等前沿技术发展动态。

本书围绕现代能源系统(尤其是智能电网在高比例可再生能源接入背景下)面临的监测、估计与优化控制难题，系统性地展开理论分析与方法研究。全书以电力系统状态估计为核心切入点，结合优化理论、数据驱动方法与学习算法，深入探讨在复杂、不确定和易受扰动的能源系统中，如何实现高精度、强鲁棒性和高计算效率的运行感知与决策支持。

能源是人类文明进步的物质基础和内在动力。在本世纪，如何解决社会发展日益增长的能源需求和资源稀缺的矛盾，同时解决气候变化对人类生存的严重影响，将是全人类共同面临的重大挑战！《能源物理学》系统全面地阐述了能量来源、能源利用及能源系统的科学原理，剖析了能量从其来源诸如太阳能、核能、风能、水能和化石燃料等经由热机、发电机等设备