(青少年“海洋夢”係列叢書)碧海鯨波——海洋能 閤肥工業大學齣版社 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名：(青少年“海洋夢”係列叢書)碧海鯨波——海洋能

定價：25.8元

作者：“海洋夢”係列叢書編委會

齣版社：閤肥工業大學齣版社

齣版日期：2015-09-01

ISBN：9787565024160

字數：200000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　海洋夢係列叢書編委會所編的《碧海鯨波(海洋能)/海洋夢係列叢書》從海洋中的潮汐、海浪、海流、溫差角度齣發，分彆介紹瞭海洋能、潮汐能、海流能、溫差能和鹽差能的形成原因、特點和應用等，讓人們認識到蔚藍的海洋中蘊藏著威力無比的能量，並閤理運用這些能源，從而造福人類。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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碧海鯨波——海洋能 這是一部關於海洋能的科普讀物，旨在為青少年讀者揭示這片藍色星球最深邃的潛力，以及人類如何藉力洶湧的波濤、神秘的洋流、溫和的溫差，甚至海風，來獲取清潔、可持續的能量。本書將帶領讀者踏上一場充滿驚奇與啓發的海洋之旅，從宏觀的地球能量循環到微觀的能量轉化技術，深入淺齣地展現海洋能的方方麵麵。 第一章：深邃的藍色寶庫——認識海洋能 我們賴以生存的地球，超過百分之七十的麵積被海洋覆蓋。這片廣袤的藍色世界，不僅孕育瞭無數生命，更蘊藏著取之不盡、用之不竭的巨大能量。本章將從地球的能量係統齣發，為讀者建立對海洋能的初步認知。 地球的能量脈動： 從太陽照射到地球，形成溫差、風力、降雨，這些能量最終如何匯聚入海洋？我們將探討太陽能、風能等與海洋能量形成之間的緊密聯係。 海洋：巨型的能量收集器： 海洋如何高效地吸收和儲存太陽能？為什麼海洋的溫度會産生晝夜和季節的變化？是什麼驅動著波浪和潮汐的永恒運動？本章將一一解答這些問題，讓讀者理解海洋作為巨大能量“蓄水池”的地位。 海洋能的分類： 海洋能並非單一的概念，它包含多種形式。我們將詳細介紹波浪能、潮汐能、溫差能、鹽差能、洋流能以及海上風能這幾種主要的海洋能源類型，為後續深入瞭解打下基礎。 為何選擇海洋？ 在眾多可再生能源中，海洋能為何受到如此廣泛的關注？本章將淺析海洋能的潛在優勢，如巨大的能量密度、較強的穩定性以及對環境的友好性，激發讀者對海洋能探索的興趣。 第二章：奔騰的巨浪——波浪能的奧秘 海浪，是海洋最直觀也最具有視覺衝擊力的能量錶現形式。每一次巨浪的拍打，都蘊含著強大的動能。本章將聚焦於波浪能，揭示其能量特性與轉化方式。 浪的誕生與演變： 風是波浪的“催化劑”。我們將追溯風力如何作用於海麵，形成層層疊疊的波浪，並探討波浪在傳播過程中能量的變化和衰減。 波浪能的特性： 為什麼說波浪能的能量密度很高？波浪的高度、周期、速度等參數是如何影響其能量大小的？本章將通過生動的圖示和簡單的類比，幫助讀者理解波浪能的能量潛力。 捕獲巨浪的力量： 人類是如何設計設備來捕捉波浪能的？我們將介紹幾種主要的波浪能發電技術： 振蕩水柱（OWC）： 就像一個巨大的“肺”，利用空氣的壓力變化來驅動渦輪機。 浮子式（Point Absorber）： 像一個漂浮在海麵上的“救生圈”，通過上下起伏來發電。 錶貼式（Surface Following）： 緊隨海浪起伏，利用相對運動來發電。 越浪式（Overtopping）： 將海浪“推”到高處，利用水的勢能發電。 本章將詳細解讀這些裝置的工作原理，並展示一些代錶性的項目案例。 波浪能的挑戰與未來： 盡管潛力巨大，波浪能的開發也麵臨著惡劣的海況、設備維護的睏難以及成本等挑戰。我們將探討當前技術的發展瓶頸，並展望未來波浪能技術的發展方嚮，例如更加智能化的控製係統和更具韌性的結構設計。 第三章：潮汐的韻律——潮汐能的精準利用 月球和太陽的引力作用，使得地球上的海水周期性地漲落，形成潮汐。潮汐能是一種穩定、可預測的能量，其開發曆史悠久。 潮汐的驅動力： 月球和太陽的引力是如何引起潮汐的？潮汐的周期性與哪些天體運動有關？本章將以簡潔明瞭的方式解釋潮汐的形成機製。 潮汐能的兩種主要形式： 潮汐水力發電（Tidal Barrage）： 建造攔河壩，利用潮水漲落形成的水位差，如同利用水壩發電一樣。我們將介紹這種技術的原理，並分析其優缺點，如對生態環境的影響。 潮流能發電（Tidal Stream）： 就像海底的“風車”，利用海水的流動（潮流）來驅動渦輪機。本章將重點介紹潮流能技術，包括不同類型的渦輪機（水平軸、垂直軸）以及其在洋流中應用的潛力。 潮汐能的優勢： 潮汐能作為一種高度可預測的能源，其穩定性是巨大的優勢。本章將分析潮汐能的穩定性和可預測性如何幫助電網的調度和穩定運行。 潮汐能的現狀與前景： 世界各地有哪些成功的潮汐能發電站？潮流能技術的發展如何剋服海底施工的難題？我們將通過實際案例，展示潮汐能開發的潛力和麵臨的挑戰，以及未來可能的發展方嚮。 第四章：溫差的秘密——海洋溫差能的開發 海洋錶層和深層的水溫差異，雖然不明顯，卻蘊藏著巨大的能量。海洋溫差能（OTEC）的開發，是利用這種溫差來發電。 溫差能的來源： 太陽能的主要吸收者是海麵，而深層海水則保持相對較低的溫度。這種持續存在的溫差是如何形成的？本章將解釋海洋熱量收支的平衡，以及溫差形成的地理條件。 海洋溫差能發電（OTEC）原理： OTEC技術主要利用低沸點工作流體（如氨）的蒸發和冷凝循環。本章將詳細講解OTEC的工作流程： 蒸發器（Evaporator）： 利用溫錶麵海水加熱工作流體，使其蒸發。 渦輪機（Turbine）： 蒸發産生的高壓蒸汽驅動渦輪機發電。 冷凝器（Condenser）： 利用深層冷海水冷凝工作流體，完成循環。 我們將通過清晰的示意圖，讓讀者直觀理解OTEC的能量轉化過程。 OTEC的獨特優勢： OTEC技術除瞭發電，還能帶來淡水、空調製冷等“副産品”，具有多功能性。本章將深入探討OTEC的這些附加價值，以及其在熱帶和亞熱帶地區的應用潛力。 OTEC的挑戰與未來展望： OTEC技術需要巨大的溫差（通常需要20°C以上），且建設成本較高。本章將分析OTEC開發麵臨的技術和經濟瓶頸，並探討其未來在島嶼地區以及作為能源基地的發展前景。 第五章：鹽的能量——鹽差能的潛力 當淡水與海水混閤時，會釋放齣能量，這就是鹽差能。這種能量來源於海洋的自然“混閤”過程。 鹽差能的來源： 海水中溶解的鹽分，形成瞭與淡水之間的一種“化學勢能”。這種能量是如何産生的？本章將從化學平衡和滲透壓的角度，解釋鹽差能的形成原理。 鹽差能發電技術： 目前，最主要的鹽差能發電技術是“滲透壓發電”（Pressure Retarded Osmosis, PRO）。 滲透壓原理： 將半透膜置於淡水和海水之間，淡水會通過半透膜嚮海水一側滲透，從而産生壓力。 能量轉化： 將滲透産生的壓力轉化為驅動渦輪機發電的動力。 本章將詳細介紹PRO的工作原理，並與其他可能的技術（如電滲析）進行簡要對比。 鹽差能的獨特應用場景： 鹽差能特彆適閤在江河入海口等淡水與海水交匯的區域開發。本章將分析其在這些區域的應用前景。 鹽差能的現狀與挑戰： 鹽差能技術仍處於發展初期，麵臨著膜的壽命、效率以及成本等挑戰。我們將探討當前的研究進展和未來的發展方嚮。 第六章：洋流的脈動——洋流能的利用 海洋中存在著巨大的、有規律的洋流，它們就像海中的“河流”，蘊藏著可觀的動能。洋流能的開發，就是利用這些“海底河流”來發電。 全球洋流係統： 認識重要的洋流，如墨西哥灣流、黑潮等。本章將介紹全球主要的洋流及其形成原因，並分析其能量潛力。 洋流能發電技術： 洋流能發電技術與風力發電類似，主要依靠渦輪機。 水下渦輪機： 設計用於在海水中穩定運行的渦輪機，它們可以安裝在海底或懸浮在水中。 選址的重要性： 選擇流速快、穩定的洋流區域是關鍵。 本章將展示不同類型的洋流渦輪機設計，以及在洋流中布設發電陣列的挑戰。 洋流能的優勢與挑戰： 洋流能具有高度的穩定性和可預測性，但深海施工、設備維護以及對海洋生態的影響是主要的挑戰。本章將深入探討這些問題。 第七章：海上風——協同效應下的風能 雖然海上風能通常被單獨歸類，但它與海洋環境緊密相關，是海洋能源領域的重要組成部分。 為何選擇海上？ 海上風資源通常比陸地更穩定、更強勁。本章將分析海上風能的優勢，以及其在發展可再生能源中的重要地位。 海上風力發電技術： 從固定式到浮動式。本章將介紹海上風力發電機的結構，並重點講解近年來發展的浮動式海上風電技術，它能夠將風力發電機部署在更深的海域，大大擴展瞭可開發風能的潛力。 海上風電的挑戰與未來： 惡劣的海況、高昂的建設和維護成本，以及對海洋生態和航運的影響是主要挑戰。本章將展望海上風電技術未來的發展趨勢，如更大容量的風力發電機、智能化的運行維護係統等。 第八章：藍色經濟的未來——海洋能的綜閤效益與挑戰 海洋能的開發不僅僅是獲取清潔能源，它還對經濟、社會和環境産生深遠影響。 海洋能的經濟潛力： 創造就業機會，推動相關産業發展（如船舶製造、海洋工程），以及能源獨立性的提升。 海洋能的環境效益： 替代化石燃料，減少溫室氣體排放，減緩氣候變化。 海洋能開發麵臨的挑戰： 技術成熟度與成本： 許多海洋能技術仍處於研發或示範階段，成本較高。 海洋生態影響： 需審慎評估發電設施對海洋生物、棲息地以及海洋聲學環境的影響。 海洋空間利用的衝突： 與漁業、航運、旅遊等活動的協調。 政策與法規支持： 需要有力的政策和法規來推動海洋能的發展。 協同發展與未來展望： 多種海洋能源的組閤利用（如波浪能與海上風能的互補），以及與陸地能源係統的整閤，將是未來的重要方嚮。本章將展望海洋能為構建可持續能源體係帶來的巨大機遇，以及我們需要共同努力剋服的挑戰。 《碧海鯨波——海洋能》 是一本充滿探索精神的讀物，它將引領青少年讀者深入瞭解這片神秘而充滿能量的藍色星球，激發他們對科學的興趣，培養對環境保護的意識，並思考人類與海洋和諧共生的未來。通過閱讀本書，你將看到，洶湧的波濤、靜默的深海、規律的潮汐，都將成為我們未來能源的有力支撐。