能源与未来丛书·风能和水能：绿色与发展潜能的缺憾 [Wind and Water] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

“能源与未来”丛书共有六本，考察与能源获取和生产有关的历史、技术、科学以及环境与社会影响（包括环境公平）等问题。书中强调能源利用技术的科学基础、每种技术的局限性、技术应用的环境影响、可获得性与成本问题以及政府政策与能源市场的相互影响。
事实上，水电技术是应许许多多甚至有时彼此冲突的工程、经济和社会需要而发展起来的。
政府通常选择对水电成本进行补贴——也就是说，电的卖价低于它的成本价。在某种意义上，这使得水电站成为赔钱的企业。
总占地面积只有几百英亩的一座核反应堆可以满足一个城市的电力需求，但是如果是风力发电的话，却可能需要在沿海岸数英里的地方安装数干架风轮机才能完成同样的任务。

内容简介

水电和风电，是清洁、可再生的能源，但长期以来对它们的开发就存在着不同的认识。就水电而言，移民、生态破坏、水质污染，或引发地震等地质灾害，以及人文遗迹的淹没，每个问题都牵动着这个社会敏感的神经。而风电也因间歇性、危及鸟类等问题受到质疑。面对为完成2020年非化石能源占15%的目标迎来的水电和风电的开发热而引出的矛盾。需要我们在明白这些能源的潜力的同时，也了解它们的局限性，这对于解决其中的矛盾将大有裨益。

作者简介

约翰?塔巴克，纽约州立大学石溪分校研究员，获美国伦斯勒理工学院数学博士学位。其著作有“数学之旅丛书”（六本）、《重要的姿势：美国手语史》等。

目录

序
致谢
引言
第一部分 水力发电
第一章 水力：简史
第一节 古代的设计
第二节 工业革命和迈克尔·法拉第
第三节 创造电力需求和供应
专栏一 尼亚加拉瀑布
第二章 理论和实践
第一节 水轮机的设计
第二节 供水
专栏二 抽水蓄能
第三节 基荷与峰荷
第三章 成本和政策
第一节 水力发电的成本
专栏三 全球变暖
第二节 再论环境成本
专栏四 甲烷排放与水力发电
第三节 水力发电的未来

第二部分 海洋发电
第四章 波浪发电
第一节 “海蛇”
第二节 喷气孔
第三节 阿基米德波浪摆
第五章 潮汐发电
第一节 法国和加拿大的工程
第二节 没有大坝的涡轮机
第六章 热机
第一节 热机理论
第二节 实际应用
专栏五 海洋热能转换试验
……
第三部分 风力发电
大事记
术语表
参考文献

精彩书摘

通过调整箱子及其顶部孔口的相对尺寸，有可能在孔口产生交替式进出的强风。这和通过调整活塞与软管的相对-横截面积来调整空气通过打气筒的速度的情形极其相似。
为了将波浪的上下振动转换为电能，下一步要做的事情就是在箱状结构顶部每个孔口处安装一台涡轮机。当空气在涡轮机叶片间涌进涌出时，涡轮机将空气的直线运动变成旋转运动，而每个涡轮机的旋转运动又被用来驱动发电机。这种设计的一个重大技术难题是，气流不断改变方向——当波浪袭来时空气冲出箱子，而当波浪退去时空气涌进箱子。解决的办法是使用一种旋转方向不因气流方向改变而改变的涡轮机。这样的涡轮机现在已经有了。
值得注意的是，采用Owc技术来开发波浪能的不只威弗京公司一家。日本政府很长时间以来都在支持一项叫作“巨鲸”（Mighty Whale）的类似的技术；而一家澳大利亚公司“能源技术公司”（Energetech）则进一步改进了Limpet电站所使用的Owc技术，他们采用抛物型箱壁，以便将袭来的波浪的大部分能量聚集到很小的区域，从而达到增加效率——即增加每个波浪的发电量——的目的。
跟其他的波浪能转换器一样，Owc装置不会排放温室气体。其主要动件涡轮机因为安装在陆地上，所以能够很容易地拆下来修理或维护。转换器可以安装在岸边，像威弗京公司的Limpet-样；或者安装在靠近岸边的地方，像“巨鲸”和能源技术公司的装置那样——几乎任何有较大波浪的地方都可以安装。因为波浪比风更有规律，所以理论上Owc装置发电量的可预测性比风轮机的更好。
……
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