綠色能源(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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綠色能源泛指對生態環境低汙染或無汙染的能源，而人類可開發和利用的綠色能源有風能、太陽能、熱核能和氫能源等。麵對石油即將枯竭的年代，如何利用這些綠色能源來取代石油已經是件非常迫切的課題。 本書將介紹太陽光電、風力發電、生物能源，特彆針對綠色能源之一的氫能源作詳盡介紹，特彆是以氫能源所作的燃料電池發展的相當亮眼，不僅可以小到取代一般電池，甚至可以大到作為發電站和發電廠，將來勢必成為支配人類生活的重要動力來源。本書跳脫傳統死闆的解說方式，以全彩印刷加上圖文並茂的活潑版麵，嚮大傢說明使用氫能源的好處，以及期許大傢共同打造一個低汙染又取之不盡的綠色能源世界。本書適用於私立大學、科大電機、環工、機械係「綠色能源」之課程。

本書特色

　　1.本書能幫助讀者瞭解太陽光電、風力發電、生物能源等綠色能源的發展現況。

　　2.氫能源為清潔又豐富的新能源，為瞭使大傢對於氫能源有更深的瞭解，全書特彆針對氫能源的基本性質到實質運作做全盤的解說。

　　3.本書打破一般傳統書籍的死闆印象，以全彩印刷、圖文並茂的方式說明，期許大傢同打造齣一個低汙染的綠色傢園。

《跨越地平綫：未來能源格局的重塑與實踐》 導言：能源轉型的時代脈動 人類文明的每一次飛躍都與能源的獲取和利用方式息息相關。從火的發現到化石燃料的廣泛應用，能源驅動瞭工業革命的浪潮，塑造瞭現代社會的物質基礎。然而，隨著全球氣候變化的警鍾日益急促，以及對資源可持續性的深刻反思，我們正站在一個能源範式的根本性變革的十字路口。當前的能源體係，建立在有限且高碳排放的基礎之上，已無法支撐人類長遠的福祉與地球生態的平衡。《跨越地平綫》正是在這樣的曆史背景下應運而生，它並非簡單地羅列現有技術，而是深入剖析驅動全球能源結構轉型的宏大敘事、復雜挑戰與實踐路徑。 本書旨在為讀者構建一個關於未來能源世界的全景式認知框架，超越瞭對單一技術路綫的偏愛，聚焦於係統性、集成化和智能化解決方案的構建。我們相信，能源的未來不是某一種“靈丹妙藥”，而是多維技術、政策創新、市場機製與社會接受度相互作用的復雜生態係統。 第一部分：地緣政治與能源安全的再定義 能源從來不僅僅是物理學或工程學的問題，它更是地緣政治博弈的核心籌碼。本部分將對當前全球能源供應鏈的脆弱性進行深入剖析。 1.1 傳統能源的“囚徒睏境” 我們首先審視瞭石油、天然氣和煤炭這三大傳統能源支柱的未來走嚮。這不僅僅關乎儲量衰減的速度，更重要的是其在國際關係中的政治溢價與環境成本。探討瞭關鍵産油區的政治不穩定如何直接影響全球能源價格和供應安全，以及主要消費國為降低這種依賴性所采取的戰略性儲備與外交努力。同時，對“碳邊境調節機製”（CBAM）等新型貿易壁壘的齣現，及其對高碳産業全球布局的衝擊進行瞭詳細解讀。 1.2 能源主權的碎片化與重構 隨著分布式能源（如屋頂光伏、社區風電）的興起，能源的生産和消費權力正在從少數大型國有企業和跨國巨頭嚮地方政府、社區乃至個人分散。本章探討瞭這種權力下放對國傢能源安全戰略的深遠影響。如何平衡集中式電網的可靠性與分布式係統的靈活性？分布式能源在遭遇自然災害或網絡攻擊時的韌性如何評估與提升？本書提齣瞭“網絡化彈性”的概念，用以量化和優化未來能源係統的安全邊界。 1.3 關鍵礦産的“新石油戰爭” 鋰、鈷、鎳、稀土元素——這些支撐新能源技術（電池、永磁體）的關鍵礦産已成為新的戰略製高點。本書詳盡分析瞭全球關鍵礦産的供應鏈集中度風險，特彆是對少數國傢在精煉和加工環節的過度依賴。我們不僅關注瞭采礦的技術挑戰與環境倫理，更深入探討瞭循環經濟在減少對初級礦物需求方麵的潛力，以及國際社會在建立“負責任的礦産采購標準”方麵所做的努力。 第二部分：技術融閤與基礎設施的智能化升級 能源係統的未來，高度依賴於信息技術與物理基礎設施的深度融閤。本部分關注技術突破如何重塑電力、交通和工業部門的運營模式。 2.1 電網的“神經係統”：數字化與雙嚮流動 現代電網正從單嚮輸送的“管道”轉變為雙嚮、多節點的“智能網絡”。本書詳細介紹瞭先進計量基礎設施（AMI）、配電自動化係統（DA）和邊緣計算在電網中的應用。重點討論瞭同步相量測量單元（PMU）如何提供實時、高精度的電網健康數據，以及利用人工智能算法進行需求側響應（DSM）和預測性維護的案例研究。挑戰在於如何確保海量數據傳輸的安全性和隱私性，以及如何為快速變化的分布式資源提供清晰的並網標準和激勵機製。 2.2 儲能技術的“多麵手”角色 儲能是實現可再生能源大規模並網的關鍵。本書對當前主流儲能技術進行瞭跨尺度的比較分析： 電化學儲能（電池）： 側重於改進固態電池、鈉離子電池等下一代化學體係的能量密度、循環壽命與成本控製，並分析瞭大型電站級儲能係統的優化調度策略。 機械與熱儲能： 深入探討瞭壓縮空氣儲能（CAES）和重力儲能係統在區域性、長時間尺度調峰中的獨特優勢，以及利用工業餘熱進行熱能儲存（TES）的潛力。 氫能的“連接器”功能： 將氫視為一個跨越電力、工業、交通的綜閤性載體，重點評估瞭綠氫（通過可再生能源電解）的成本下降路徑，以及在重工業（如鋼鐵、化工）脫碳中的不可替代性。 2.3 深度脫碳：工業與建築的變革 電力化是脫碳的主鏇律，但對於難以直接電氣化的部門（如航空、航運、高溫工業），我們必須轉嚮閤成燃料、生物能源與碳捕集利用與封存（CCUS）。本部分詳細審視瞭直接空氣捕集（DAC）的能耗壁壘與規模化潛力，並探討瞭可持續航空燃料（SAF）的生命周期評估標準與供應鏈構建的緊迫性。 第三部分：市場設計、政策工具與社會接受度 技術進步需要與之匹配的市場機製和政策框架來引導和加速其落地。社會對能源轉型的參與和支持程度，決定瞭轉型的速度與公平性。 3.1 激勵機製的精細化設計 本書批判性地評估瞭不同政策工具的有效性：碳稅、排放交易體係（ETS）、可再生能源配額製（RPS）等。重點分析瞭如何設計更具前瞻性的市場規則，以激勵對長期、高風險技術的投資，例如建立“容量市場”以確保電網的可靠性，而非僅僅基於發電量進行補貼。討論瞭如何通過“負碳激勵”來加速CCUS和生物能源的部署。 3.2 能源轉型的公平性與包容性 能源轉型不應加劇社會不平等。本章聚焦於“公正轉型”（Just Transition）的理念實踐。如何為依賴化石燃料産業的社區提供新的經濟增長點？如何確保低收入傢庭不會因能源價格上漲而承受過重負擔（能源貧睏問題）？書中提齣瞭一係列社區參與式的規劃模型和收入再分配機製，確保能源變革的成果惠及全體社會成員。 3.3 行為科學在能源效率中的作用 最終的能源節約往往發生在終端用戶側。本書超越瞭傳統的建築能效標準討論，深入探討瞭行為經濟學在提升公眾能源意識和改變日常能源使用習慣中的應用。通過用戶界麵設計、實時反饋機製和同儕壓力等心理學工具，如何實現“無感式”的能效提升。 結語：通往韌性未來的路綫圖 《跨越地平綫》的結論是明確的：能源的未來是一場持續的、動態的進化過程，而非一次性的技術革命。成功跨越當前的轉型鴻溝，需要政策製定者、技術創新者、投資者和每一位公民的共同投入。本書提供的分析框架和實踐案例，旨在成為引導讀者理解和塑造這個宏大變革的指南針，確保我們不僅實現能源的“清潔化”，更實現能源係統的“韌性化”與“公平化”。隻有這樣，我們纔能真正跨越地平綫，抵達一個可持續繁榮的未來。

第一章　太陽光電
1-1 太陽能的曆史
1-2 太陽光是如何産生電力？
1-3 太陽能電池的材料
1-4 如何計算太陽能電池效率？
1-5 技術成熟的矽基太陽能電池
1-6 高光利用率的化閤物薄膜太陽能電池
1-7 高效率的聚光型太陽能電池
1-8 源自光閤作用的染料敏化太陽能電池
1-9 獨立型太陽光電係統
1-10 併網型太陽光電係統
1-11 混閤型太陽光電係統
1-12 太陽光可以直接産氫？

第二章　風力發電
2-1 風從那裏來？
2-2 風能利用的演進-風力篇
2-3 風能利用的演進-風電篇
2-4 風力如何變電力？
2-5 能夠從風中抽取多少電力？
2-6 風力發電機的構造
2-7 風車葉片要幾片纔夠力？
2-8 風機大小與發電量有何關連？
2-9 風車如何鏇轉？
2-10 風車有那些種類？
2-11 水平軸風車的種類
2-12 常見的垂直軸風車
2-13 從陸地到海上，離岸風電將成主流！
2-14 風機的電力如何計算？
2-15 風力發電有那些的缺點？
2-16 風車噪音有多大？
2-17 如何用風力來驅動車子？

第三章　生物能源
3-1 什麼是生物質能源？
3-2 常見的生物燃料有那些？
3-3 生物燃料是如何生産？
3-4 生物燃料有什麼缺點？　
3-5 酒精與汽油誰拿的能量多？
3-6 如何製作生物柴油？
3-7 巴西用甘蔗酒精取代汽油
3-8 如何將縴維素製作成酒精？
3-9 沼氣是如何形成的？
3-10 如何製造生物閤成氣？
3-11 綠藻如何産生生物氫氣？
3-12 如何化汙水為生物氫氣？
3-13 多用途的藻類生物燃料

第四章　氫能
4-1 氫有什麼能量魅力？
4-2 氫氣有何功能？
4-3 氫容易爆炸，太危險？
4-4 氫氣是否比汽油貴？
4-5 生産氫氣消耗能量高，效率低？
4-6 氫從那裏來？
4-7 如何將天然氣改質成氫氣？
4-8 高儲氫率的奈米碳管技術
4-9 700大氣壓的高壓儲氫槽
4-10 低壓儲氫技術的金屬氫化物
4-11 加氫站之建構
4-12 氫氣輸送網路之建構
4-13 邁入氫能社會的製氫技術如何演進？
4-14 氫是取之不盡的綠色能源
4-15 氫是終極能源貨幣
4-16 用氫循環取代碳循環
4-17 氫能傢庭的溫室氣體減量大作戰
4-18 進入氫能社會可帶來什麼好處？
4-19 氫能社會傳統能源産業的機會與挑戰
4-20 打造一個再生氫能輸齣國
4-21 打造一個綠色氫能傢園

第五章　燃料電池-綠色發電機
5-1 神奇發電機的誕生
5-2 沉寂百年兩度崛起
5-3 燃料電池是水電解的逆反應
5-4 燃料電池和電池有什麼差異？
5-5 燃料電池和火力發電廠有什麼不同？
5-6 早期的燃料電池研究
5-7 培根燃料電池首度取得發明專利
5-8 雙子星計畫的質子交換膜燃料電池
5-9 阿波羅太空船的鹼性燃料電池
5-10 從天上掉到人間的燃料電池
5-11 多樣化的燃料電池 .
5-12 燃料電池是用什麼材料作成的？
5-13 質子交換膜燃料電池的構造
5-14 質子交換膜的導電原理
5-15 陶瓷結構的固態氧化物燃料電池
5-16 二氧化碳當燃料的熔融碳酸鹽燃料電池
5-17 高效率的復循環燃料電池係統
5-18 燃料電池發的電是直流電？還是交流電?
5-19 燃料電池發電機有那些次係統？
5-20 汙水處理場的燃料電池
5-21 用廚餘的發電燃料電池
5-22 製作殺菌劑的燃料電池
5-23 救災用的燃料電池
5-24 飯店使用的燃料電池熱電共生係統
5-25 傢庭用燃料電池熱電共生係統
5-26 傢用共生型燃料電池的運轉策略
5-27 高品質電力的燃料電池不斷電係統
5-28 冷熱飲自動販賣機的燃料電池
5-29 延長手機通話時間的燃料電池
5-30 氫能傢庭必備的傢庭能源站
5-31 一部強大的移動式發電機

第六章　終極環保車
6-1 從馬車到氫車
6-2 燃料電池車還要多久商業化？
6-3 燃料電池車有何特徵？
6-4 燃料電池車與電池電動車有何不同？
6-5 燃料電池車與汽車的燃料來源有何不同？
6-6 燃料電池車與汽車的燃料來源有何不同？
6-7 燃料電池車與汽車的效率有何不同？
6-8 燃料電池車可以使用何種燃料？
6-9 燃料電池車可以加汽油嗎？
6-10 燃料電池車可以使用甲醇嗎？
6-11 甲醇一定要改質嗎？
6-12 什麼是燃料電池車的最佳燃料？
6-13 一公剋氫氣可以跑幾公裏？
6-14 燃料電池車就是混閤動力車？
6-15 燃料電池車的架構
6-16 通用汽車的綫控氫車新概念
6-17 梅賽德賓士的NECAR係列
6-18 邁嚮終極環保車的豐田FCV
6-19 急起直追的本田FCV
6-20 颱灣領先的燃料電池機車
6-21 燃料電池車該長什麼樣子？
6-22 700大氣壓高壓儲氫罐太危險？
6-23 燃料電池車的路上還有那些障礙？
6-24 燃料電池車商業化的推力有哪些?

评分☆☆☆☆☆

我是在朋友的強烈推薦下開始閱讀這本書的，而它也確實沒有讓我失望。這本書的結構非常清晰，邏輯性極強。作者似乎早就預料到瞭讀者可能會有的疑問，並一一在書中進行瞭詳細的解答。從能源的基本概念入手，循序漸進地深入到各種綠色能源的技術細節，再到政策法規、市場經濟、國際閤作等多個維度進行全方位的探討，整個閱讀過程就像是在接受一次係統而深入的綠色能源知識培訓。我尤其喜歡書中對於一些前沿技術（比如儲能技術、智能電網等）的介紹，這些內容雖然專業性較強，但作者的講解卻深入淺齣，讓我這個非專業人士也能大緻理解其精髓。而且，書中還會時不時地穿插一些行業內的最新動態和專傢觀點，這使得本書的內容始終保持著前沿性和時效性，非常寶貴。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它不是那種高高在上的學術論述，也不是流於錶麵的科普讀物，而是一種介於兩者之間的、充滿人文關懷和思想深度的錶達方式。作者在闡述復雜的技術原理時，往往會穿插一些引人深思的哲學思考，或者用生動的比喻來解釋抽象的概念。我印象特彆深刻的是，在談論能源轉型對社會經濟的影響時，作者並沒有僅僅關注經濟效益，而是花瞭大篇幅去探討它對社會公平、環境保護以及人類文明發展所帶來的深遠意義。這種宏觀的視角讓我感到震撼，也讓我更加深刻地認識到綠色能源不僅僅是一種技術，更是一種生活方式的變革，一種對地球負責任的態度。他提齣的許多觀點都極具啓發性，讓我對未來能源的發展方嚮有瞭新的思考，也促使我開始重新審視自己作為個體在這一宏大變革中的角色和責任。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本書後，我立刻就被它深厚的內容底蘊所摺服。作者在序言中提到，這本書是基於多年的研究和實踐經驗凝練而成，這一點從書中隨處可見的嚴謹分析和數據支持就能看齣來。他並沒有僅僅停留在理論層麵，而是深入探討瞭各種綠色能源技術的發展現狀、麵臨的挑戰以及未來的發展趨勢，並結閤瞭全球範圍內的實際案例，比如某個國傢如何成功推廣太陽能，或者某個地區如何利用風能解決能源短缺問題。這些案例分析讓我對綠色能源的實際應用有瞭更直觀的認識，也讓我看到瞭解決全球能源危機的希望。書中對於不同能源類型（如太陽能、風能、水能、地熱能、生物質能等）的介紹，詳略得當，既有基礎原理的講解，也有最新的技術進展的介紹，非常全麵。我特彆欣賞作者在分析問題時那種客觀、公正的態度，他不會誇大某種能源的優勢，也不會迴避其存在的局限性，而是力求為讀者呈現一個真實、完整、客觀的綠色能源圖景。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直太吸引人瞭！那種深邃的綠色，配閤著簡潔明亮的字體，一下子就點齣瞭“綠色能源”的主題，讓人感覺非常清新、有活力。我個人對環保和可持續發展一直非常關注，所以看到這本書的封麵，內心就有一種莫名的親切感和期待。它不是那種冷冰冰的學術書籍，反而透露著一種對未來的樂觀和對地球的關懷。翻開書頁，紙張的質感也很好，聞起來有淡淡的油墨香，讀起來是一種享受。我尤其喜歡它在排版上的用心，雖然內容可能涉及很多專業知識，但整體布局清晰，章節劃分閤理，大量的圖錶和插畫穿插其中，讓原本可能枯燥的概念變得生動易懂。我之前也看過一些關於新能源的書，但很多要麼過於技術化，要麼過於泛泛而談，這本書給我的感覺是既有深度又不失可讀性，相信它能帶領我更深入地理解綠色能源的魅力。

评分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己像是經曆瞭一場知識的洗禮，也像是看到瞭一個更加光明的未來。它不僅僅是一本關於綠色能源的專業書籍，更是一本關於如何構建可持續發展的社會、如何實現人與自然和諧共生的指南。作者在書中展現齣的那種對未來的洞察力和前瞻性，讓我由衷地感到欽佩。他不僅分析瞭當下綠色能源發展的瓶頸，更描繪瞭未來可能齣現的多種解決方案，並鼓勵讀者積極參與到這場能源革命中來。這本書讓我從一個旁觀者變成瞭一個更加積極的參與者，它激發瞭我學習更多相關知識的熱情，也讓我願意去支持和推廣綠色能源的應用。我會在接下來的生活中，更加關注與綠色能源相關的政策和技術發展，並嘗試在力所能及的範圍內做齣自己的貢獻。