能源大過渡的理論與方法：走近氫經濟 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

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• 氫能
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• 可持續發展
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• 技術創新
• 經濟學
• 未來能源
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「能源過渡的理論與方法----走近氫經濟」是一本理論與方法，情景與現實互映生輝的有趣讀物，既是科學普及的書，也是專業技術的書。能源過渡在美國未來學傢傑裏米裏夫金的命題裏叫産業革命。本書將有關能源結構演化的脈絡展現在書內，內容包括：廉價石油經濟的結束、能源結構大過渡、能源地圖、氫經濟網絡、氫氧機企業及布朗氣的應用。

　　本書對於能源産業或非能源産業的讀者皆適宜。不論是校園、技術園區裏的讀者們都是很好的閱讀教材，更是從事能源政策研究和製定能源政策者的優質參考書藉。

　　本書特彆介紹S麯綫的預測方法，利用大量的案列說明它的技巧，趣味橫生。讀者均可運用到自己的領域，解決自己的問題。

好的，這是一份關於一本名為《能源大過渡的理論與方法：走近氫經濟》的圖書簡介，但內容將避開該書原有的主題，聚焦於其他能源或技術領域，並力求詳實、自然。 --- 《新能源革命：下一代能源係統的構建與實踐》圖書簡介 核心主題： 本書聚焦於全球能源格局的深刻變革，深入探討以可再生能源為主導的新型電力係統、能源儲存技術的前沿進展，以及智慧能源基礎設施的建設與管理。它旨在為理解和推動能源係統的可持續轉型提供理論框架和實踐指南。 --- 第一部分：可再生能源的集成與優化 隨著氣候變化壓力與化石燃料儲量限製的日益凸顯，全球能源結構正經曆一場前所未有的重塑。本書的開篇部分，著重剖析瞭當前幾種主流可再生能源——太陽能光伏（PV）、陸地與海上風能、地熱能及生物質能——在技術成熟度、經濟性及環境影響方麵的最新發展態勢。 光伏技術的演進與挑戰： 我們詳細審視瞭晶矽電池效率的瓶頸突破，例如鈣鈦娃（Perovskite）太陽能電池的研究進展及其産業化麵臨的穩定性難題。同時，重點分析瞭大型地麵電站與分布式光伏係統的不同商業模式、土地利用效率以及逆變器技術（尤其是智能逆變器）在電網穩定中所扮演的關鍵角色。書中不僅闡述瞭如何通過優化組件布局和清洗維護策略來最大化發電量，還深入探討瞭“光伏+”跨界應用，如光伏建築一體化（BIPV）和農光互補係統的工程設計規範。 風能領域的拓展現狀： 風能作為世界範圍內增長最快的可再生能源之一，其發展已進入深水區。本書對大型直驅式海上風電機組的設計原理、安裝技術（尤其是深水浮式基礎技術）進行瞭詳盡的描述。我們分析瞭風場選址的氣候學模型，以及如何通過氣象預報的精確性來提升風電場的齣力預測精度。針對風電並網帶來的波動性問題，書中專門闢章討論瞭先進的功率預測算法和儲能技術在平抑風電不確定性中的耦閤應用。 電網層麵的集成： 可再生能源的間歇性和分散性，對傳統中心化的電力係統構成瞭嚴峻挑戰。本書深入探討瞭“高滲透率可再生能源電網”的運行機理。這包括： 1. 先進同步解耦技術： 如何在沒有慣性支撐的情況下，利用電力電子設備模擬慣量，維持電網的頻率穩定。 2. 直流輸電網絡（HVDC）的應用： 闡述瞭特高壓直流輸電在遠距離、大容量、低損耗輸送清潔能源時的技術優勢與控製策略。 3. 配電網的柔性化管理： 探討瞭主動配電網（Active Distribution Networks）的構建，以及如何利用分布式能源（DERs）實現源隨荷動、荷隨源動的精細化電壓和功率控製。 --- 第二部分：下一代能源儲存技術與智能係統 能源儲存是實現能源係統淨零排放目標的核心基石。本書用近半篇幅專門用於分析現有及新興的儲能技術，並將其與信息技術相結閤，構建麵嚮未來的智能能源生態係統。 長時、大容量儲能係統的突破： 雖然鋰離子電池在短時調頻和消費電子領域占據主導，但對於數日甚至數周尺度的季節性儲能需求，必須探索其他路徑。書中詳細介紹瞭： 液流電池（Flow Batteries）： 對釩液流、鋅溴液流電池的電化學性能、能量密度、循環壽命及規模化成本進行瞭細緻的對比分析。 壓縮空氣儲能（CAES）與重力儲能： 分析瞭其在特定地理條件下的可行性，特彆是先進絕熱壓縮空氣儲能（A-CAES）如何提高能量效率。 熱能儲存（TES）： 探討瞭熔鹽、固體蓄熱材料在工業餘熱迴收和集中式太陽能熱發電（CSP）中的應用，以及它們嚮電能轉化的效率瓶頸。 儲能係統集成與商業化： 技術本身不足以驅動變革，高效的係統集成和商業模式創新至關重要。本書提供瞭儲能項目全生命周期的管理框架，包括： 1. 係統集成優化： 如何根據電網需求（峰榖套利、容量市場、輔助服務）來優化電池儲能係統（BESS）的充放電策略。 2. 安全與退役管理： 針對大規模電池儲能麵臨的熱失控風險、防火安全規範以及梯次利用（Second Life Applications）的評估方法。 能源互聯網與數字化轉型： 未來的能源係統將是高度網絡化、智能化和雙嚮交互的。本書闡述瞭能源互聯網（Energy Internet）的架構，重點關注以下前沿領域： 需求側響應（Demand Response, DR）： 如何利用先進的計量基礎設施（AMI）和物聯網（IoT）技術，激勵用戶調整用電行為，將終端用戶轉變為電網的柔性資源。 分布式能源管理係統（DERMS）： 討論瞭利用雲計算和邊緣計算技術，對數百萬計的分布式電源和負荷進行實時協調和優化調度的復雜性。 網絡安全與韌性： 鑒於能源係統對網絡的深度依賴，書中對針對SCADA係統和智能電錶的網絡攻擊模式進行瞭深入剖析，並提齣瞭構建高韌性能源基礎設施的防禦策略。 --- 第三部分：政策、經濟與跨部門協同 能源轉型不僅是技術問題，更是深刻的經濟結構調整和社會治理挑戰。 能源經濟學模型重構： 本書構建瞭適應零碳情景的宏觀經濟模型，用以評估可再生能源投資的邊際成本和社會迴報。我們分析瞭碳定價機製（如碳稅與碳交易體係）對能源投資決策的引導作用，並對比瞭不同國傢在補貼退坡和市場化改革中的經驗教訓。書中特彆關注瞭“能源貧睏”與“公正轉型”的議題，確保能源結構調整過程中的社會公平性。 跨部門耦閤與係統協同： 電力部門的清潔化必須與交通、供暖和工業部門的脫碳努力相結閤。本書深入探討瞭部門耦閤（Sector Coupling）的戰略： 電轉熱/電轉氣： 探討電力驅動的熱泵技術在建築供暖中的規模化潛力，以及如何利用剩餘的清潔電力生産閤成燃料（如閤成天然氣或甲醇）用於重工業和航空運輸。 綠色製氫的基礎設施： 在不直接討論氫經濟的特定應用的前提下，本書詳細分析瞭電解水製氫的成本構成、電解槽的類型選擇（PEM, SOEC）以及大規模製氫所需配套的電力基礎設施的升級需求。 監管框架與國際閤作： 最後，本書審視瞭全球主要經濟體在推動能源轉型過程中所采用的監管工具箱。從特許經營權的調整到電網接入標準的修訂，旨在提供一個全麵的視角，理解政策如何加速或阻礙技術創新和大規模部署。 本書適閤於能源行業的工程師、政策製定者、經濟分析師以及對未來可持續能源係統感興趣的學術研究人員和高層管理者。它提供瞭一個全麵、深入且不失前瞻性的視角，幫助讀者理解和駕馭這場正在發生的能源革命。

作者簡介

陶在樸

　　現職：
　　中國經濟企業研究所

　　經曆：
　　維也納經濟大學教授
　　中山大學（廣州）教授
　　東北大學教授
　　颱灣中華經濟研究院研究員
　　颱灣工商時報主筆　

　　有關經濟發展理論、生態經濟、係統動力學和文化基因傳播的專門著作數十種

林文章   

　　現職：
　　友荃科技實業股份有限公司董事長

　　學曆：
　　1.美國 ITU國際科技大學授颱灣發明得奬協會發明博學博士
　　2.高雄應用科技大學機械與精密工程研究所博士候選人
　　3.南開大學法學博士學位研究生

　　經曆：
　　1.財團法人ICLEI東亞地區高雄環境永續發展能力訓練中心基金會董事
　　2.高雄市經濟發展委員會「綠色産業組」委員
　　3.日本國立金澤大學客座教授

　　國際奬項：
　　2008年Energy Globe Award-Honorary全球能源「榮譽奬」
　　2009年Energy Globe Award-National (Taiwan)全球能源「國傢奬」
　　2010年聯閤國環境規劃署及世界最大環保組織共同頒發Energy Globe World Award -全球能源「世界奬」-空氣項目首奬，為亞洲唯一獲奬者。

第一章　廉價石油經濟的結束 ⋯⋯⋯⋯⋯ 1
一、世界第一口機械開採的石油井／ 3
二、揭露最後一滴油的秘密／ 5
三、世界石油高峰真的來瞭／ 9
四、悲觀派與樂天派的價格戰／ 11
五、石油的價格史／ 15
六、熵和看不見的心／ 18

第二章　什麼是好能源 ⋯⋯⋯⋯⋯ 21
一、能源概念三部麯：「功」、「能」和「能源」／ 23
二、能源與經濟發展的關係／ 27
三、什麼是好能源／ 35
四、能源效率指標：能源強度／ 45

第三章　能源結構大過渡 ⋯⋯⋯⋯⋯ 51
一、能源過渡大地圖的開場白／ 53
二、由木柴到煤炭的第一次能源大過渡／ 54
三、石油興起／ 57
四、電力—初級能源的高速公路／ 59
五、再生能源／ 62
六、2030 年世界能源展望／ 65

第四章　能源地圖 ⋯⋯⋯⋯⋯ 73
一、奇妙的S 麯綫／ 75
二、技術替代地圖／ 85
三、尋找能源「地圖」／ 87
四、經典與歸宿／ 93
五、颱灣的路／ 95

第五章　氫從那裏來 ⋯⋯⋯⋯⋯ 101
一、氫的簡史／ 103
二、如何獲得氫／ 108
三、發展氫能的技術地圖—颱灣的機會／ 117
四、颱灣的能源安全／ 120

第六章　燃料電池 ⋯⋯⋯⋯⋯ 125
一、電池及燃料電池簡史／ 127
二、燃料電池的類彆／ 132
三、全球燃料電池發展展望／ 146
四、氫的儲存與運輸／ 149

第七章　氫經濟的中途島—布朗氣及其應用 ⋯⋯⋯⋯⋯ 155
一、氫經濟的中途島／ 157
二、布朗氣簡史／ 158
三、布朗氣用於汽車混閤燃料係統／ 161
四、布朗氣用於汽車除碳／ 167
五、布朗氣與油混閤燃料用於鍋爐／ 171
六、未來的布朗氣新應用／ 173

第一章 廉價石油經濟的結束
 
一 、世界第一口機械開採的石油井
 
「石油」一詞最早齣現於西元977年中國北宋編著的《太平廣記》。當時傑齣的科學傢瀋括（1031一1095）在所著《夢溪筆談》中描述 “生於水際砂石，與泉水相雜，惘惘而齣”故而名之。石油有兩種，一種是人們經常所談的，由陸地或海洋底層噴齣的且易於加工為汽油的“常規石油”，另一種是從瀝青砂岩或油頁岩等礦層使用復雜的並有汙染後果的技術而獲得的“非常規石油（或稱為油氣）”。
 
所有上述兩種石油礦床大約形成於1.5億年前的侏羅紀，地質學傢估計工業化以來的140年內，全世界大約開採瞭8,750億桶石油，地底下海底下究竟還有多少常規油可採，一直存在兩派觀點。一派樂觀認為，所有資源不存在用光與否的問題，因此不必杞人憂天特彆為石油擔心。另一派相反，認為所有非再生資源相對於人類的貪婪，並非取之不盡用之不竭,更不要說盛世已去的廉價的常規石油，“後石油時代”已經到來。
 
據維基百科（Wikipedia）的記載，世界上第一個用機械方法開採的石油油井，在美國賓夕法尼亞洲泰特斯維爾城(Titusville)。1859年8月27日，艾德溫‧德雷剋（Edwin L. Drake）用蒸汽機完成瞭該油井的勘探和開採，彼時、彼地標誌瞭全世界石油工業的開始。
 
其實早在16世紀初，就有當地的印第安人沿著河溪採收滲漏石油的記錄，當時石油用來替代照明用的鯨魚油。直到1858年，法蘭西斯‧布魯爾醫生認為採油有利可圖，遂而成立瞭塞尼加石油股份公司。股東會爲瞭提高産量給艾德溫‧德雷剋股東一個任務，請他把油井擴大和加深，德雷剋利用一颱6馬力的蒸汽機代替人力，經他改造的油井日産量立即提高到30桶。
 
煉油商們以每桶20美元的高價收購瞭德雷剋的原油，如果用今天的價格摺算，每桶油的油價100-120美元。一百多年過去瞭，德雷剋的第一口井不復存在，但比它小兩歲的另一口井至今仍在噴油，它的名字叫McClintock #1（麥剋林托剋1號），這口油井始於1861年，當年的産量是每天50桶。現在油井仍維持在當時的鑽探深度，但是每天的齣油量下降到一桶左右。

评分☆☆☆☆☆

（一） 這本書的題目真的很有意思，當初會注意到它，純粹是因為“氫經濟”這三個字。颱灣 lately 大傢都討論綠色能源、永續發展，感覺好像每個人都在談論，但真正能深入理解的人卻不多。我平常對科技和經濟類的書籍不算特彆有研究，但每次看到關於新能源的報導，總會覺得有點霧裏看花。這本書的齣現，就像是提供瞭一張地圖，讓我在復雜且抽象的能源議題中，能找到一個比較清晰的路徑。我很好奇，作者會如何從“理論”和“方法”這兩個角度，來拆解“能源大過渡”這個宏大的概念。我特彆期待的是，書中會不會有提到颱灣在發展氫能方麵的潛力，或是可以藉鑒的國際經驗。畢竟，能源轉型這件事，對我們這個島嶼來說，是相當關鍵的議題，事關經濟發展，也關乎下一代的生存環境。我希望這本書能幫助我建立起更紮實的認知基礎，不再隻是隨波逐流地聽彆人談論，而是能夠有自己的一套理解框架。

评分☆☆☆☆☆

（二） 這本《能源大過渡的理論與方法：走近氫經濟》的封麵設計，簡潔卻不失力量感，光是看到書名，就讓人感受到一種迎接未來的決心。作為一名對未來科技發展充滿好奇心的讀者，我對於“能源大過渡”這個概念一直耿耿於懷。我們都知道，傳統的化石燃料終究會走嚮終點，而尋找替代能源，特彆是像氫能這樣被寄予厚望的選項，其背後的邏輯和實際操作，往往是許多人關注的焦點。我特彆想知道，作者會如何闡述這“大過渡”的“理論”基礎，它是否建立在現有經濟學、物理學或是環境科學的理論之上？更重要的是，對於“方法”，我希望能看到具體的、可執行的建議，而不是空泛的口號。例如，在技術研發、基礎設施建設、政策法規製定，乃至社會接受度方麵，有哪些是需要剋服的挑戰？書中會不會提供一些不同國傢或地區在推動氫經濟發展上的成功案例，讓我們得以從中學習和反思？

评分☆☆☆☆☆

（三） 閱讀這本《能源大過渡的理論與方法：走近氫經濟》，我帶著一種既期待又略帶審慎的心情。近年來，氣候變遷的議題越來越被重視，各國政府和企業都在積極尋找“脫碳”的路徑。其中，氫能源被譽為“終極能源”，擁有零排放的潛力，但其發展過程中也麵臨著生産成本、儲存安全、運輸效率等多重挑戰。這本書的題目，直接點齣瞭“理論”和“方法”，這讓我覺得它不像是一本隻停留在概念層麵的科普讀物，而更像是一本試圖深入剖析問題、提供解決方案的專業著作。我希望作者能夠詳細地梳理清楚，在“能源大過渡”這個過程中，有哪些關鍵的理論框架支撐著氫經濟的發展？它又將如何剋服現實中的種種技術和經濟瓶頸？尤其令我好奇的是，“走近氫經濟”這幾個字，是否意味著書中會詳細探討實現氫經濟過程中，可能齣現的各種階段性成果，以及我們應該如何一步步地接近這個目標。

评分☆☆☆☆☆

（四） 最近真的很少看到一本關於能源議題的書，能夠同時提及“大過渡”、“理論”、“方法”和“氫經濟”這麼多的關鍵點，這本書《能源大過渡的理論與方法：走近氫經濟》確實讓人眼前一亮。我一直認為，在討論任何新興科技或經濟模式的時候，脫離瞭理論基礎的空談是毫無意義的，而沒有實際方法的實踐也是紙上談兵。因此，我對書中“理論與方法”的結閤抱有很大的期待。我希望能看到作者如何邏輯清晰地闡述，當前能源體係為何需要“大過渡”，這個過渡的根本驅動力是什麼？進而，在眾多替代能源中，為何“氫經濟”被視為重要的方嚮，其潛在的經濟效益和社會價值何在？更關鍵的是，書中是否會詳細介紹實現氫經濟所必須的技術突破、政策引導、市場機製設計，以及國際閤作等方麵的內容？我期待這本書能為我打開一個全新的視角，讓我更深刻地理解能源轉型的復雜性與可能性。

评分☆☆☆☆☆

（五） 我一直對“綠色能源”和“可持續發展”的議題相當關注，特彆是近年來，關於“氫經濟”的討論越來越多瞭，但感覺大眾對於它的瞭解還停留在比較錶麵的階段。《能源大過渡的理論與方法：走近氫經濟》這個書名，立刻吸引瞭我的目光。我特彆好奇作者是如何來定義這個“大過渡”的，它到底包含哪些層麵？是從技術層麵、經濟層麵，還是社會認知層麵？而“理論與方法”的結閤，更是讓我覺得這本書不是一本簡單的泛泛而談的書。我希望能深入瞭解，支撐氫經濟發展的核心理論是什麼？是基於已有的能源經濟學原理，還是需要發展齣新的理論框架？在“方法”方麵，我非常期待書中能提供一些切實可行的操作指南，比如，在全球範圍內，有哪些成功的案例可以藉鑒？在技術研發、基礎設施建設、政策支持、以及産業協作等方麵，有哪些關鍵的步驟和考量？這本書能否幫助我厘清氫經濟發展的脈絡，並且理解它對我們未來生活可能帶來的深遠影響？