寻找永恒的动力-著名科学家谈能源科学

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出版者:广西师范大学出版社
作者:彭士禄
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1999-05
价格:9.00
装帧:平装
isbn号码:9787563327898
丛书系列:
图书标签:
  • 能源科学
  • 科学家
  • 能源转型
  • 科学普及
  • 未来能源
  • 可持续发展
  • 科技前沿
  • 能源技术
  • 科学史
  • 创新
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具体描述

能源的未来:科技、政策与社会变革 本书导读: 在人类文明的演进历程中,能源一直是驱动社会进步的核心动力。从远古的薪柴到近代的煤炭、石油,再到今天的核能与可再生能源,人类从未停止对更高效、更清洁能源的探索。然而,随着全球人口的增长、工业化进程的加速以及气候变化的日益严峻,我们正站在一个能源转型的关键十字路口。本书将带领读者深入了解能源科学的最新前沿、探讨能源政策制定的复杂性,并剖析能源转型对社会结构可能产生的深远影响。 第一部分:能源科学的突破与挑战 第一章:化石燃料的黄昏与新能源的黎明 本章首先回顾了过去两个世纪以化石燃料为基础的能源体系如何塑造了现代世界,并详细分析了其不可持续性的核心矛盾:资源枯竭与环境污染。随后,我们将目光投向新能源的广阔天地。 太阳能的极致效率: 深入探讨了晶体硅太阳能电池的物理极限,以及钙钛矿等新型光伏材料在提高转化效率和降低制造成本方面的最新进展。重点分析了柔性太阳能技术在分布式能源领域的应用潜力。 风能的规模化与并网挑战: 从兆瓦级的海上风电机组设计到智能电网的集成,本章阐述了风能如何从一种补充能源转变为主要的基荷电力来源。同时,也剖析了间歇性发电对电网稳定性的挑战,以及应对策略。 核能的复兴与安全: 本章对传统压水堆技术进行了评估,并着重介绍了第四代核反应堆(如快堆、熔盐堆)在固有安全性、燃料循环闭合性上的突破。同时,对核聚变研究(如ITER项目)的最新进展进行了客观的评估,探讨其商业化时间表。 第二章:储能技术的革命性需求 能源的清洁化必须伴随着高效的储存技术,否则间歇性问题将无法根本解决。本章聚焦于当前和未来的储能解决方案。 电池技术的“摩尔定律”: 详细分析了锂离子电池在能量密度、循环寿命和成本控制方面的持续改进,并比较了固态电池、钠离子电池等下一代化学储能技术的独特优势与工程难题。 长时、大规模储能: 探讨了压缩空气储能(CAES)、液流电池以及重力储能等技术在电网级储能中的应用潜力。特别关注了“绿色氢能”作为季节性储能介质的制氢、储存和再利用的完整链条技术。 热能储存与利用: 考察了熔盐储热等技术在聚光太阳能热发电(CSP)和工业余热回收中的关键作用。 第二部分:能源系统的重构与智能化 第三章:智能电网:能源流动的神经系统 能源系统的未来不再是单向的,而是高度互联、自我优化的网络。 分布式能源与微电网: 阐述了居民、商业建筑安装的分布式电源(如屋顶光伏)如何通过微电网技术实现局域能源的自给自足和高效利用,以及它们在增强电网韧性方面的价值。 需求侧响应与数字化管理: 探讨了物联网(IoT)、大数据和人工智能如何实时监测和预测能源需求,通过自动化控制实现削峰填谷,优化整个系统的运行效率。 网络安全与数据隐私: 随着能源系统数字化的深入,保护关键能源基础设施免受网络攻击成为重中之重,本章将分析现有的防御体系与未来威胁。 第四章:能源效率与消费行为的变革 最清洁的能源是未被使用的能源。本章侧重于提高能效和改变社会能源消费习惯。 建筑的零能耗转型: 介绍被动房(Passivhaus)设计理念在寒冷与炎热气候下的适应性,以及建筑集成光伏(BIPV)如何使建筑从能源消费者转变为生产者。 工业流程的深度脱碳: 聚焦高耗能产业(如钢铁、水泥、化工)如何通过电气化、氢能替代和碳捕集技术(CCUS)实现深度减排。 交通运输的电气化与燃料多元化: 评估了电动汽车(EV)在城市交通中的普及速度,并探讨了可持续航空燃料(SAF)和氨/甲醇燃料在重载和远洋航运脱碳中的可行性。 第三部分:能源政策、经济与地缘政治 第五章:能源转型的经济驱动力与政策工具 能源转型不是纯粹的技术问题,它受到复杂的经济激励和政府干预的影响。 碳定价机制的有效性: 比较了碳税、碳排放交易体系(ETS)等政策工具的优缺点,分析其在全球范围内对引导投资方向的作用。 补贴与市场失灵: 探讨政府对新兴能源技术的早期扶持政策(如上网电价补贴、研发拨款)如何加速技术成熟,以及何时需要逐步退出市场干预,让技术接受市场检验。 能源基础设施的投资与监管: 讨论了建设新的输电网络、储能设施所需的巨额资本如何筹集,以及监管机构在确保公平接入和投资回报率方面的作用。 第六章:能源安全与全球治理的重塑 能源的流动性决定了国际关系和国家安全的核心。 供应链的脆弱性与韧性: 分析了关键矿物(如锂、钴、稀土)的全球供应集中度带来的风险,以及各国如何通过循环经济和多元化采购来构建更具韧性的能源供应链。 地缘政治的“绿色化”: 考察了可再生能源的普及如何改变传统的油气地缘政治格局,新的能源输送线路(如电力互联、氢气管道)将如何塑造未来的国际合作与竞争。 公正转型(Just Transition): 能源转型必须兼顾社会公平。本章深入探讨了如何为依赖传统能源产业的地区和工人提供再培训和经济多元化支持,确保转型过程中的社会稳定和包容性。 结论:通往可持续文明的路径 本书最后总结道,实现能源的可持续未来,需要技术创新、市场激励和审慎的政策制定三者协同作用。能源转型是一项跨越数代人的宏大工程,它不仅关乎电力的来源,更关乎我们对环境的责任,以及对未来社会形态的选择。本书旨在提供一个全面、深入的分析框架,帮助决策者、工程师和公众更好地理解这场深刻的变革,并积极参与到塑造我们共同的能源未来中去。

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读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计着实抓人眼球,那种深邃的蓝色调,配上烫金的字体,立刻就给人一种厚重、严谨的科学气息。我翻开目录时,心里是既期待又有些惴惴不安的,毕竟“能源科学”这个领域听起来就足够高深莫测。但阅读体验却出乎意料地流畅。作者显然花费了大量心思,将那些复杂的物理化学原理,通过一系列生动有趣的叙述方式展现出来。特别是关于某些前沿技术突破的案例分析,简直像侦探小说一样引人入胜,每一步的逻辑推导都清晰可见,让你忍不住想一口气读完。它成功地搭建起了一座桥梁,让那些原本只存在于实验室深处的概念,变得触手可及。我特别喜欢其中一些章节对历史进程的梳理,那种时间跨度带来的沧桑感,让人不禁思考人类文明与能源需求的永恒博弈。这本书的价值,不仅仅在于知识的传递,更在于它激发了一种对未来探索的渴望,让你感觉自己仿佛也参与到了那场伟大的科学征程之中。

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初读这本书的感受,就像是走进了一座巨大的知识迷宫,但幸运的是,总有清晰的指示牌为你引路。它没有采用那种冷冰冰的教科书式的论述,而是通过一种非常个人化、近乎“对话”的口吻来阐述观点。不同科学家的思想碰撞,那种火花四射的感觉,真的让人大呼过瘾。我尤其欣赏作者在选取材料时的那种平衡感,既有对传统能源的深刻反思,也对新兴的、看似科幻的能源解决方案进行了严谨的探讨。阅读过程中,我多次停下来,合上书本,开始在脑海中构建自己的能源蓝图,思考不同技术路径的优劣。这种强烈的代入感和思考的激发,远超出了我阅读普通科普读物的预期。这本书的文字功力也值得称赞,它在保持学术严谨性的同时,巧妙地融入了文学的韵味,使得阅读过程变成了一种享受而非负担。

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这本书的结构安排非常巧妙,它似乎遵循着一种螺旋上升的逻辑,从宏观的能源哲学,逐步深入到微观的技术细节,最后又回归到对人类命运的关怀。其中关于“可持续性”的论述,并非空泛的口号,而是紧密结合了当前的国际局势和经济模型进行剖析,这一点让我觉得非常务实和深刻。我发现自己对一些曾经模糊的概念,比如“能源效率极限”或者“碳捕获的经济可行性”,都有了全新的、更立体的理解。作者并没有试图给出所有问题的标准答案,而是更倾向于引导读者去质疑、去探索,这种开放性的探讨方式,极大地拓宽了我的认知边界。这本书无疑是一本需要反复品读的书,因为它每一遍阅读,都会在你的知识结构中添砖加瓦,让你从不同的角度去审视我们赖以生存的能量世界。

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说实话,我原本以为这会是一本晦涩难懂的书,毕竟涉及到前沿科学家的思考,门槛应该很高。但这本书最大的成功之处,或许就在于它成功地将“专业性”和“可读性”做到了完美的平衡。它没有用过多的术语来吓退非专业读者,而是采用了一系列精妙的比喻和类比,将那些复杂的能量转换过程,描绘得如同自然界的奇观一般。比如,书中对某种新型电池工作原理的解释,简直就像在描述一场微观世界的史诗级战役。这种叙事手法的运用,极大地提升了阅读的愉悦感。我感觉自己不是在阅读一本科学著作,而是在听几位智者围坐炉边,分享他们毕生对宇宙能量奥秘的感悟。这种温暖而充满智慧的氛围,是很多同类书籍所欠缺的。

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这本书给我带来的最大震撼,在于它对“时间尺度”的把握。它将人类对能源的追求,置于一个极其宏大的时间背景下进行审视,让我们意识到我们所面临的能源挑战,并非一朝一夕之功,而是数百年乃至数千年文明演进的结果。这种历史的厚重感,使得眼前的技术争论似乎都变得不那么急躁和功利了。作者在引用科学家观点时,也十分注意观点的时代背景和局限性,展现出一种极为审慎的学术态度。我特别关注了其中关于“未来能源伦理”的探讨,这部分内容让我深思良久,意识到能源科学的发展绝不仅仅是技术层面的迭代,更关乎社会公平和代际责任。总而言之,这是一本视野开阔、思考深远、叙事引人入胜的佳作,绝对值得所有对人类未来感兴趣的人细细品味。

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