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《能源词典》内容简介 《能源词典》 是一部旨在为能源领域的专业人士、研究人员、政策制定者以及对能源转型抱有浓厚兴趣的公众，提供全面、深入且权威的参考指南。本书并非对特定书籍《A Dictionary of Energy》的简单复述或替代，而是独立构建的一部旨在梳理和界定当代及未来能源格局的综合性工具书。 本书的编纂立足于一个核心理念：能源问题是跨学科的、动态演变的，其复杂性要求我们必须拥有一个精确且包罗万象的词汇和概念体系。因此，《能源词典》的范围远远超出了传统上对化石燃料的简单定义，而是深入到能源系统的每一个关键节点——从基础物理学原理到复杂的全球地缘政治影响。 第一部分：能源基础与物理学原理 本卷构筑了理解所有能源现象的科学基石。它详细阐述了热力学定律在能源转换中的核心作用，清晰界定了能量、功、功率、效率等基本计量单位及其在不同能源载体间的换算标准。内容涵盖了从焦耳到兆瓦时，从卡路里到电子伏特等关键指标的精确定义。 重点章节详细解析了能源的形态转换机制，包括化学能（如燃烧、裂变）、机械能（如风力、水力）、热能（如地热、太阳热能）以及电磁能的捕获与传输。此外，还对核物理学中的关键概念进行了非简化处理，如核裂变与聚变反应的原理、链式反应的控制机制、以及不同类型核反应堆（如轻水堆、快中子堆）的核心技术特征。 第二部分：化石燃料的深度解析与供应链 尽管能源转型是主流趋势，但化石燃料在当前全球能源结构中仍占据主导地位。本部分对煤炭、石油和天然气进行了详尽的剖析，超越了简单的“煤是黑色的”等表述。 煤炭： 涉及煤炭的形成地质学、不同等级（褐煤、烟煤、无烟煤）的热值差异、燃烧技术（如循环流化床、超超临界技术）的效率提升，以及煤炭的气化和液化技术（CTL/CTO）的经济性与环境挑战。 石油： 涵盖了从勘探技术（如地震成像、水平钻井）到炼油工艺（如催化裂化、加氢处理）的全流程。特别关注了原油的API重度分类、不同馏分的用途，以及非常规石油资源（如油砂、页岩油）的开采复杂性与环境足迹。 天然气： 详细解释了天然气的分子组成、液化天然气（LNG）的运输和再气化过程、页岩气开发的“压裂”技术原理，以及天然气在电力市场中的“调峰”作用。 第三部分：可再生能源的科学、技术与规模化 这部分是全书篇幅最充实的部分之一，全面覆盖了当前及未来主要的清洁能源技术。 太阳能： 区分了光伏（PV）和光热（CSP）技术。对光伏领域，深入探讨了半导体材料（如单晶硅、薄膜电池）的物理特性、电池效率的极限（Shockley-Queisser 限制）、以及串并联的电学配置优化。对于 CSP，则分析了槽式、塔式等聚光技术的集热与储热耦合系统。 风能： 详细解析了空气动力学原理在叶片设计中的应用（如翼型选择、桨距角控制）、风轮的湍流效应、以及海上风电（固定基础与漂浮式）在工程实现上的独特挑战。 水力与海洋能： 不仅包括传统的大中型水坝工程学，还涵盖了小型径流式水电站的生态影响评估。海洋能部分，对波浪能转换器的原理（如振荡水柱、浮标式）和潮汐能的选址约束进行了深入探讨。 生物质能： 区分了直接燃烧、热解、厌氧消化等不同的转化路径，并着重分析了生物燃料（如乙醇、生物柴油）在土地利用变化（ILUC）方面引发的争议和可持续性标准。 第四部分：能源存储与电网系统 能源的间歇性（特别是可再生能源）使得高效、大规模的存储成为核心议题。 电化学存储： 详尽对比了不同电池技术的成熟度与能量密度，包括锂离子电池（NMC、LFP 化学）、钠硫电池、液流电池（钒流、锌溴流）的工作机理和安全考量。特别对固态电池的前景进行了技术评估。 机械与热力存储： 系统介绍了抽水蓄能（PHS）的运行模型、压缩空气储能（CAES）的效率损耗，以及熔盐等介质在高温热储能中的应用。 电网现代化： 解释了智能电网（Smart Grid）的概念，包括分布式能源管理系统（DERMS）、需求侧响应（DR）机制、配电自动化（DA）以及微电网（Microgrids）的孤岛运行能力。本书还深入探讨了直流（DC）输电技术（HVDC）相较于交流（AC）的优势与适用场景。 第五部分：能源政策、经济与环境影响 本部分将技术置于宏观的社会经济背景之下进行审视。 能源经济学： 定义了能源的“平准化度电成本”（LCOE）和“平准化储能成本”（LCOS）的计算模型，分析了能源价格的波动性、套期保值工具以及能源投资的风险评估方法。 气候变化与政策工具： 详细梳理了国际气候谈判的核心议题，清晰界定了碳排放交易体系（ETS）、碳税、可再生能源配额制（RPS）等政策工具的作用机制及其对市场行为的激励效应。 能源安全与地缘政治： 探讨了关键矿产（如锂、钴、稀土）的供应风险、能源管道（Pipelines）的战略意义，以及能源转型如何重塑全球权力结构。 环境与健康： 评估了不同能源生命周期中的环境负荷，包括空气质量影响（PM2.5、SOx、NOx）、水资源消耗，以及废物管理（如核废料处理、退役风机叶片回收）的技术方案。 《能源词典》 通过这种结构化的、深度技术与广度政策相结合的方式，旨在成为能源专业人员案头的必备工具，确保使用者在面对快速变化的技术迭代和复杂的监管环境时，能够迅速、准确地定位并理解核心概念。
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