能源與未來叢書·風能和水能：綠色與發展潛能的缺憾 [Wind and Water] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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“能源與未來”叢書共有六本，考察與能源獲取和生産有關的曆史、技術、科學以及環境與社會影響（包括環境公平）等問題。書中強調能源利用技術的科學基礎、每種技術的局限性、技術應用的環境影響、可獲得性與成本問題以及政府政策與能源市場的相互影響。
事實上，水電技術是應許許多多甚至有時彼此衝突的工程、經濟和社會需要而發展起來的。
政府通常選擇對水電成本進行補貼——也就是說，電的賣價低於它的成本價。在某種意義上，這使得水電站成為賠錢的企業。
總占地麵積隻有幾百英畝的一座核反應堆可以滿足一個城市的電力需求，但是如果是風力發電的話，卻可能需要在沿海岸數英裏的地方安裝數乾架風輪機纔能完成同樣的任務。

內容簡介

水電和風電，是清潔、可再生的能源，但長期以來對它們的開發就存在著不同的認識。就水電而言，移民、生態破壞、水質汙染，或引發地震等地質災害，以及人文遺跡的淹沒，每個問題都牽動著這個社會敏感的神經。而風電也因間歇性、危及鳥類等問題受到質疑。麵對為完成2020年非化石能源占15%的目標迎來的水電和風電的開發熱而引齣的矛盾。需要我們在明白這些能源的潛力的同時，也瞭解它們的局限性，這對於解決其中的矛盾將大有裨益。

作者簡介

約翰?塔巴剋，紐約州立大學石溪分校研究員，獲美國倫斯勒理工學院數學博士學位。其著作有“數學之旅叢書”（六本）、《重要的姿勢：美國手語史》等。

目錄

序
緻謝
引言
第一部分 水力發電
第一章 水力：簡史
第一節 古代的設計
第二節 工業革命和邁剋爾·法拉第
第三節 創造電力需求和供應
專欄一 尼亞加拉瀑布
第二章 理論和實踐
第一節 水輪機的設計
第二節 供水
專欄二 抽水蓄能
第三節 基荷與峰荷
第三章 成本和政策
第一節 水力發電的成本
專欄三 全球變暖
第二節 再論環境成本
專欄四 甲烷排放與水力發電
第三節 水力發電的未來

第二部分 海洋發電
第四章 波浪發電
第一節 “海蛇”
第二節 噴氣孔
第三節 阿基米德波浪擺
第五章 潮汐發電
第一節 法國和加拿大的工程
第二節 沒有大壩的渦輪機
第六章 熱機
第一節 熱機理論
第二節 實際應用
專欄五 海洋熱能轉換試驗
……
第三部分 風力發電
大事記
術語錶
參考文獻

精彩書摘

通過調整箱子及其頂部孔口的相對尺寸，有可能在孔口産生交替式進齣的強風。這和通過調整活塞與軟管的相對-橫截麵積來調整空氣通過打氣筒的速度的情形極其相似。
為瞭將波浪的上下振動轉換為電能，下一步要做的事情就是在箱狀結構頂部每個孔口處安裝一颱渦輪機。當空氣在渦輪機葉片間湧進湧齣時，渦輪機將空氣的直綫運動變成鏇轉運動，而每個渦輪機的鏇轉運動又被用來驅動發電機。這種設計的一個重大技術難題是，氣流不斷改變方嚮——當波浪襲來時空氣衝齣箱子，而當波浪退去時空氣湧進箱子。解決的辦法是使用一種鏇轉方嚮不因氣流方嚮改變而改變的渦輪機。這樣的渦輪機現在已經有瞭。
值得注意的是，采用Owc技術來開發波浪能的不隻威弗京公司一傢。日本政府很長時間以來都在支持一項叫作“巨鯨”（Mighty Whale）的類似的技術；而一傢澳大利亞公司“能源技術公司”（Energetech）則進一步改進瞭Limpet電站所使用的Owc技術，他們采用拋物型箱壁，以便將襲來的波浪的大部分能量聚集到很小的區域，從而達到增加效率——即增加每個波浪的發電量——的目的。
跟其他的波浪能轉換器一樣，Owc裝置不會排放溫室氣體。其主要動件渦輪機因為安裝在陸地上，所以能夠很容易地拆下來修理或維護。轉換器可以安裝在岸邊，像威弗京公司的Limpet-樣；或者安裝在靠近岸邊的地方，像“巨鯨”和能源技術公司的裝置那樣——幾乎任何有較大波浪的地方都可以安裝。因為波浪比風更有規律，所以理論上Owc裝置發電量的可預測性比風輪機的更好。
……
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