可再生能源与二氧化碳地质储存 [Renewable Energy and CO2 Geological Storage] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《可再生能源与二氧化碳地质储存》以全球气候变暖为导引，从能源生产结构与CO2排放、生态足迹和生态承载力的角度，分析CO2排放的气候与环境影响，提出应对全球气候变化的两个方案：可再生能源开发与CO2地质储存。重点介绍上海海域风能、潮汐能和波浪能的开发潜力及其环境影响；浅层地热能（地源热泵系统）的开发及其环境影响；CO2地质储存数值模拟等。
　　《可再生能源与二氧化碳地质储存》可供环境科学与工程、能源科学与工程等专业研究人员和研究生参考。

内页插图

目录

第1章 二氧化碳与气候变化
1．1 二氧化碳与全球变暖
1．1．1 全球气候变暖证据
1．1．2 气候变化的主要原因
1．2 全球生态足迹与碳足迹
1．3 全球气候变化对中国水资源的影响
参考文献

第2章 能源生产与二氧化碳排放
2．1 全世界和中国的能源生产与结构
2．2 能源生产与二氧化碳排放
2．3 上海市能源生产、消费与结构
2．3．1 上海市能源消费总量变化特征
2．3．2 上海市产业耗能结构变化特征
2．3．3 上海市能源与电力消耗弹性系数变化特征
2．3．4 上海市能源消费结构变化特征
2．4 全球变暖的解决方案
参考文献

第3章 二氧化碳的地质储存
3．1 二氧化碳地质储存的概念
3．2 二氧化碳在深层咸水含水层地质储存的原理
3．2．1 超临界二氧化碳
3．2．2 深层咸水含水层的选择
3．2．3 储存原理
3．3 二氧化碳地质储存研究进展
3．3．1 气一水一盐一岩耦合分析
3．3．2 多相流、多界面迁移机理
3．3．3 岩体力学多场耦合问题
3．3．4 数值模拟
3．4 C02地质储存数值模拟原理
3．4．1 数学模型的构建
3．4．2 X-Z坐标下的C02迁移模型
3．4．3 R-Z坐标下的C02迁移模型
3．5 二氧化碳地质储存有限元数值求解
3．5．1 求解X-Z坐标下的地下水渗流与C02迁移的有限元法
3．5．2 求解R-Z坐标下的地下水渗流与C02迁移的数值方法
3．6 二氧化碳最佳地质储存场地的选择
3．7 二氧化碳储存容量与含水层孔隙率和渗透率的关系
3．7．1 含水层渗透率对C02储存的影响
3．7．2 含水层孔隙率对C02储存的影响
3．8 二氧化碳最佳注入方式的选择
3．9 二氧化碳逃逸途径分析
3．1 0二氧化碳地质储存研究展望
参考文献

第4章 上海海域风能开发潜力及其环境影响
4．1 概述
4．2 研究范围
4．2．1 资料说明
4．2．2 资料预处理
4．3 上海沿海风力特征分析
4．3．1 风向
4．3．2 风速
4．4 上海沿海风能资源特征值分析
4．4．1 有效风时
4．4．2 有效风能
4．4．3 有效风能密度
4．5 风能资源开发利用
4．5．1 风能资源特点
4．5．2 风能区划
4．6 风能利用潜力
……

第5章 上海海域潮汐能开发潜力及其环境影响
第6章 上海海域波浪能开发潜力及其环境影响
第7章 上海海域能源岛建设构想
第8章 上海地源热泵系统开发对地质环境影响

索引

前言/序言

　　全球气候变暖、大气污染、能源不安全、水资源短缺是当今世界面临的最重要的四大问题，这四大全球性问题相互影响。能源资源开发和生产消费过程消耗大量水资源，引起水资源短缺；能源资源开发过程破坏生态系统；能源生产过程燃烧化石燃料如煤炭、石油和天然气，排放二氧化碳（C02）、二氧化硫（S02）、氮氧化物（NOx）以及颗粒物（PM2.s，PM10），造成大气污染；排放到大气中的C02导致全球变暖和全球气候变化。因此，全球变暖问题的解决，必须改变传统的能源利用方式和能源结构，推广开发使用可再生能源和清洁能源，利用生命全周期方法，科学地评估可再生能源和清洁能源开发利用过程的环境影响，即评价生态足迹、碳足迹、水足迹等；在比较长的时期，化石燃料仍然是能源生产的主体，C02的排放继续增加，为应对全球变暖，需要减少C02排放到大气，进行C02的捕集与储存。本书以应对全球气候变暖为动机，研究C02地质储存方案，运用数值模拟技术，结合地质条件分析C02的储存沉积盆地、C02的注入方式、C02注入容量以及潜在逃逸通道等问题；同时，研究上海海域风能、潮汐能和波浪能的开发潜力及其环境影响，研究浅层地热能（地源热泵系统）开发过程热场变化对地质环境的影响等。
　　本书的主要内容基于作者及其团队近五年来在能源与环境方面的研究成果，并参考前人的研究成果，分8章介绍。第1章主要介绍C02与气候变化，包括二氧化碳与全球变暖，全球生态足迹与碳足迹以及全球气候变化对中国水资源的影响；第2章主要介绍能源生产与C02排放，包括全世界和中国的能源生产与结构，能源生产与二氧化碳排放，上海市能源生产、消费与结构以及全球变暖的解决方案；第3章主要介绍二氧化碳的地质储存，包括二氧化碳地质储存的概念，二氧化碳在深层咸水含水层地质储存的原理，二氧化碳地质储存研究进展，二氧化碳地质储存数值模拟原理，二氧化碳地质储存有限元数值求解，二氧化碳地质储存场地的选择，二氧化碳储存容量与含水层孔隙率和渗透率的关系，二氧化碳注入方式的选择以及二氧化碳逃逸途径分析；第4章主要介绍上海海域风能开发潜力及其环境影响，包括研究范围，上海沿海风力特征分析，上海沿海风能资源特征值分析，风能资源开发利用，风能利用潜力，风力发电站建设以及风能综合效应评价；第5章主要介绍上海海域潮汐能的开发潜力及其环境影响，包括上海沿海潮汐特征，潮汐能开发利用，潮汐能利用潜力，潮汐能发电站建设以及潮汐能开发综合评价；第6章主要介绍上海海域波浪能的开发潜力及其环境影响，包括上海海域波浪能调查与分析，上海海域波浪特征，上海海域波浪能，上海海域各波向能量分布，波浪能平均功率，波浪能开发利用以及波浪能开发综合评价；第7章主要介绍上海海域能源岛建设构想，包括国内外能源岛的发展现状，构建上海市能源岛，以及能源岛综合效益评价；第8章主要介绍上海地源热泵系统开发对地质环境的影响，包括上海地区自然背景，名人苑地源热泵工程，地源热泵系统长期运行条件下地温场趋势预测，小型地源热泵工程换热区地温场模拟预测，中、大型地源热泵工程换热区地温场模拟预测以及地源热泵系统应用对地质环境热影响的防治措施与建议。

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