从风车到氢燃料电池 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海科技文献

作者:萨莉·摩根

出品人:

页数:59

译者:

出版时间:2010-4

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787543942684

丛书系列:

图书标签:

• 能源
• 科学
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• 可再生能源
• 氢能
• 燃料电池
• 风能
• 技术创新
• 能源转型
• 绿色能源
• 可持续发展
• 科学普及

《从风车到氢燃料电池》图书简介 本书《从风车到氢燃料电池》是一部系统梳理和深入探讨能源转型历程、技术演进及其社会经济影响的专著。全书以宏大的历史视角为引，勾勒出人类利用自然能源的脉络，直至迈向清洁、高效的未来能源体系。 第一部分：远古的驱动——机械时代的曙光与挑战 本书开篇追溯了人类利用自然力的初级阶段，重点剖析了风能作为早期核心动力的历史地位。从早期的帆船到中世纪的谷物风磨，风力机械的应用极大地改变了农业生产和早期工业的形态。本部分详尽描述了风车的设计原理、地域性差异（如荷兰的抽水风车与地中海地区的谷物磨坊），以及它们在特定历史时期（如文艺复兴和早期航海大发现）所扮演的关键角色。 随后，内容转向了对机械能的进一步精细化利用。这部分深入探讨了水力驱动的演进，从简单的水轮机到精密的磨坊系统，分析了水能开发如何催生了早期的集约化生产模式，并对河流沿岸的聚落形态产生了深远影响。本书不仅关注技术本身，更着重分析了这些早期机械能利用方式所带来的社会结构变迁、资源分配模式的改变，以及随之而来的环境反馈——例如对河流生态的初期影响和对土地利用的规范化要求。 第二部分：化石燃料的崛起与“能源饥渴” 随着工业革命的全面爆发，对稳定、高密度能源的需求急剧增加。本书清晰地界定了化石燃料——煤炭、石油和天然气——如何成为驱动现代文明的核心动力。这一部分详细剖析了蒸汽机的效率提升、内燃机的发明及其对交通运输业的革命性影响。 在煤炭时代，我们深入研究了采矿技术的进步，以及焦化和冶金工业如何与能源供应紧密耦合。随后，石油的发现和提炼工艺的成熟，将能源的密度和运输便利性推向了新的高度。本节对20世纪全球能源版图的形成进行了详尽的描绘，分析了地缘政治、技术垄断和市场驱动力如何共同塑造了“石油世纪”。 然而，本书并未回避这一时期的深刻矛盾。针对化石燃料的过度依赖，我们首次提出了“能源外部性”的概念，详细分析了空气污染、温室气体排放以及气候变化等环境问题的起源和早期科学认识的历程。 第三部分：寻觅替代：核能的希望与争议 在对化石燃料局限性的深刻认识下，人类将目光投向了更具潜力的能源——核能。本部分以严谨的科学态度，系统介绍了核裂变的基本原理、反应堆的设计迭代（从早期的研究堆到后来的压水堆、快中子增殖堆等）。 书中客观地评价了核能在提供大规模、基荷（Baseload）电力方面的无可替代性，以及它在太空探索和医疗领域的重要贡献。同时，本书也毫不避讳地深入探讨了核能发展所伴随的严峻挑战：核废料的长期处理、反应堆安全性的伦理考量，以及核扩散的潜在风险。通过对切尔诺贝利和福岛事件的案例分析，本书旨在提供一个多维度的视角，理解核能在能源结构中的复杂地位。 第四部分：回归自然——可再生能源的复兴 本书的重点转向了对更清洁、更可持续能源技术的深入挖掘，这构成了迈向未来能源系统的核心路径。 太阳能的革新： 从早期的光电效应研究到现代晶体硅电池的效率突破，本部分详细解析了光伏（PV）技术的发展脉络。此外，本书还探讨了聚光太阳能热发电（CSP）的工程学挑战与优势，并分析了分布式光伏系统对传统电网结构的冲击与重塑。 风能的现代化： 与开篇的风车对比，本部分聚焦于现代兆瓦级风力发电机组的设计优化（空气动力学、材料科学），以及海上风电从概念走向大规模商业化的技术壁垒与突破。我们分析了风电并网中的间歇性问题及解决方案。 地热与生物质能： 对地球内部热能的持续开发潜力，以及生物质能作为碳中性替代方案（如先进的生物燃料和厌氧消化技术）的局限性与前景进行了全面的技术评估。 第五部分：通往零碳的桥梁——氢能经济的蓝图 全书的收尾部分，将焦点完全集中在氢能的战略地位上，这也是连接传统能源与未来清洁能源的关键技术。本书对“氢经济”的构建进行了全景式的描绘。 制氢技术的多元化： 详细对比了灰氢（化石燃料制氢）、蓝氢（碳捕集配套的灰氢）以及零碳绿氢（水电解、光电解等）的成本结构、技术成熟度和环境影响。特别对高效水电解槽（如PEM和SOEC）的材料科学进展进行了深入剖析。 储运与基础设施： 针对氢气极低密度和高扩散性的挑战，本书探讨了压缩、液化、金属氢化物吸附等多种存储方案的工程可行性。同时，对现有的天然气管网改造用于输送氢气，以及新建氢气管道网络的前景进行了经济学和安全性的评估。 终端应用与集成： 本部分的核心在于对氢燃料电池（Fuel Cell）技术的细致阐述。涵盖了从质子交换膜燃料电池（PEMFC）在交通领域的应用，到固体氧化物燃料电池（SOFC）在分布式发电和热电联供中的高效率表现。我们还讨论了氢能在工业脱碳（如钢铁、化工）和季节性大规模储能方面的巨大潜力。 结语：能源系统的未来形态 本书的结论部分，对未来能源系统的耦合性、智能化和去中心化趋势进行了预测。强调了电力、热力、交通和工业部门深度融合的必要性，以及技术创新、政策引导和社会接受度在实现能源可持续转型中的协同作用。读者将获得一个全面、深入且具备历史纵深的能源技术发展图景，清晰地认识到人类如何从最原始的风力驱动，逐步走向依赖尖端化学电能转换的氢燃料电池时代。

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这本书的结构组织得非常精妙，像一个多层次的蛋糕，每一层都提供了不同深度的洞察。最上层是面向大众的、引人入胜的能源变革故事；中间层是扎实的技术介绍，关于如何将理论付诸实践；而最底层，则是对政策制定和社会影响的深刻剖析。我尤其喜欢它对创新扩散理论的应用，解释了为什么一些被认为是“先进”的技术，在实际推广中反而步履维艰。作者对特定时间点上技术选择的路径依赖性分析，非常到位，揭示了历史的偶然性是如何影响我们今天的能源版图的。它不仅是回顾历史，更像是一面镜子，映照出我们在追求清洁能源道路上可能重蹈的覆辙。读完后，我感到自己的知识体系被极大地丰富和重塑了。

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这本关于能源转型的书，从历史的视角切入，着实让人眼前一亮。作者对风能技术的发展脉络梳理得非常清晰，让人能直观地感受到从早期机械装置到现代大型风力发电场的演变过程。特别是对风力发电效率提升背后的材料科学和工程学的探讨，非常深入。它不像很多科普读物那样只停留在表面，而是会深入到技术瓶颈的突破点，例如叶片设计的流体力学优化，以及智能电网对波动性能源的整合挑战。读起来让人感觉像是在跟一位经验丰富的工程师对话，他不仅熟悉历史，更对未来的技术趋势有着独到的见解。书中对不同国家在推广风能方面的政策差异和实践经验的对比分析也很有启发性，对于理解全球能源政策的复杂性非常有帮助。整体来说，这是一部兼具深度和广度的作品，对于任何想了解可再生能源基础建设的读者来说，都是一个极佳的入门与进阶读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角着实令人耳目一新，它似乎有一种“去中心化”的叙事倾向，不把任何一种能源技术视为最终的救世主，而是将其置于一个不断动态平衡的系统中进行考察。我特别欣赏作者对“边缘技术”的关注，那些虽然目前规模不大，但在未来可能发挥关键作用的创新方向。书中对能源基础设施的“韧性”和“冗余度”的讨论，显示出作者对系统安全性的深刻关切，这在当前地缘政治不确定的环境下，显得尤为重要。它的语言风格带着一种学者的审慎和一种实践者的务实，没有过度的渲染，但每句话都信息量巨大。如果你想寻找一本能挑战你现有认知，迫使你从更宏观、更具系统性的角度思考能源未来的读物，这本书无疑是上佳之选。

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我是在寻找关于可持续发展案例研究的过程中偶然发现这本书的，坦率地说，它比我想象的要更具学术性，但这种深度恰恰是其价值所在。它并未仅仅罗列数据，而是构建了一个宏大的能源系统变迁的叙事框架。书中对特定技术路径的评估，比如对不同类型储能技术的成本效益分析，采用了非常严谨的经济学模型，这对于决策者级别的读者来说，无疑是宝贵的资源。印象最深的是它对“能源贫困”问题的探讨，如何确保能源转型不会加剧社会不平等，这一点在许多关注技术层面的书籍中常常被忽略。作者的笔触冷静而客观，既不盲目乐观，也不过度悲观，而是基于扎实的证据链条进行推理。阅读过程需要一定的专注力，但回报是丰厚的——你不仅能看到“是什么”，更能理解“为什么会这样”以及“未来可能如何发展”。

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这本书的叙事节奏把握得相当精彩，它成功地将原本可能枯燥的技术发展史，写成了一部引人入胜的“技术侦探故事”。作者擅长通过聚焦于关键的工程难题和科学突破瞬间来吸引读者。比如，对早期柴油机到现代清洁燃料替代品研究的描述，就充满了戏剧性。它没有落入那种老生常谈的“科技万能论”的窠臼，反而花了不少篇幅讨论了技术推广中的社会阻力、基础设施更新的巨大成本以及监管真空带来的挑战。文字风格非常流畅，即便是对于非专业背景的读者，也能顺畅地跟上思路，这归功于作者高超的类比能力和对复杂概念的清晰阐释。读完后，我对能源转型的理解不再是简单的“换个发电方式”，而是一个涉及多学科、多利益攸关方的复杂社会工程。

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能够较为完善的介绍能源现状，分别介绍了风能，水能，太阳能，核能。

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能够较为完善的介绍能源现状，分别介绍了风能，水能，太阳能，核能。

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能够较为完善的介绍能源现状，分别介绍了风能，水能，太阳能，核能。

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能够较为完善的介绍能源现状，分别介绍了风能，水能，太阳能，核能。