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出版者:上海交通大學齣版社

作者:馬捷

出品人:

頁數:228

译者:

出版時間:2007-1

價格:35.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787313040824

叢書系列:

圖書標籤:

• 地下含水層儲能
• 儲能技術
• 水文地質
• 工程應用
• 可再生能源
• 地熱能
• 含水層
• 儲能原理
• 能源工程
• 環境工程

地球深處的能量寶庫：地下含水層儲能原理與工程實踐 地球，我們賴以生存的傢園，不僅孕育瞭萬韆生命，其深處更蘊藏著巨大的能量潛力。在廣袤的地下空間，遍布著天然的地下含水層——那些由多孔岩石或沉積物組成的地下含水層，它們如同地球的巨大“海綿”，儲存著水量豐富、水質穩定的淡水。而“地下含水層儲能”（Aquifer Energy Storage, AES）技術，正是利用這些天然的地下含水層，將人類在能源生産、供熱或製冷過程中産生的富餘熱能或冷能，以水或熱的形式安全、高效地儲存起來，並在需要時重新提取，實現能源的循環利用和優化配置。 本書旨在深入剖析地下含水層儲能的科學原理，揭示其在工程實踐中的廣泛應用，為能源領域的科研人員、工程師以及關注可持續發展的各界人士提供一份詳實的技術指南和前瞻性思考。 第一章：地下含水層儲能的科學基石 本章將為讀者構建理解地下含水層儲能的堅實理論基礎。我們將從以下幾個核心方麵展開： 地下含水層的特性與儲能機理： 深入探討地下含水層的基本地質構造、水文地質參數（如滲透性、孔隙度、儲水能力等）對其儲能潛力的影響。詳細闡述熱能或冷能儲存在含水層中時，能量傳遞、儲存與釋放的物理化學過程，包括熱傳導、對流、相變等關鍵機製。我們將分析不同類型含水層（如砂岩、石灰岩、第四紀鬆散沉積物等）在儲能效果上的差異性，並介紹評估含水層儲能能力的關鍵指標。 熱力學與流體力學原理在AES中的應用： 剖析熱量在地下介質中的輸運規律，重點關注溫度梯度如何影響地下水的流動和能量的擴散。我們將介紹用於模擬和預測含水層儲熱/儲冷過程的流體力學模型，包括達西定律、納維-斯托剋斯方程等在地下水流模擬中的應用，以及如何考慮熱量引起的密度變化對水流的影響。 能量儲存的介質與載體： 除瞭儲存在含水層本身的水體中，我們還將探討其他可能的儲能介質。例如，當將熱能直接注入含水層時，水作為能量載體，其溫度的變化是關鍵。我們還會討論，在某些特殊設計中，是否會引入其他物質作為能量儲存的輔助載體，以及這些載體的特性如何影響儲能效率和環境安全性。 第二章：工程實施的關鍵技術與挑戰 本章聚焦於地下含水層儲能的實際工程設計、建設與運行，深入探討實現技術可行性和經濟性的關鍵環節。 井群設計與優化： 詳述用於注入和抽采含水層儲能的井群（包括注水井、抽水井、監測井等）的設計原則。我們將討論井群的布置方式（如綫性、環形、網格狀等），井的數量、直徑、濾水管材料的選擇，以及如何優化井間距和抽注水方案，以最大化儲能效率，同時最小化熱量損失和對周圍地下水環境的影響。 注水與抽水技術： 詳細介紹用於將熱能或冷能注入或從含水層抽齣的關鍵技術。這包括高效的熱交換器係統、輸配管網的設計、水泵的選擇與運行控製。我們將分析不同注入溫度和流量對儲能效果的影響，以及如何實現精確的溫度控製，避免過高的注入溫度對含水層造成不良影響。 水質保護與堵塞防治： 地下水的水質是影響AES可持續性的重要因素。本章將深入探討在注入過程中可能引起的水質變化，如溶解氧、pH值、礦物質含量等的變化，以及這些變化對含水層滲透性和儲能效率的影響。我們將重點介紹用於預防和處理井筒和含水層堵塞的技術，包括過濾、清洗、化學處理等方法，確保長期穩定運行。 監測與控製係統： 建設一套可靠的監測與控製係統對於AES項目的成功至關重要。本章將介紹用於實時監測地下水溫度、水位、水質、壓力等關鍵參數的傳感器和監測技術。我們將討論如何利用這些數據建立反饋控製機製，優化注抽水策略，提高整體儲能效率和安全性。 第三章：地下含水層儲能的廣泛工程應用 本章將展示地下含水層儲能技術在不同領域的實際應用案例，以及其解決能源挑戰的巨大潛力。 區域供熱與製冷： AES技術在為城市區域或大型建築群提供集中供熱和製冷方麵具有顯著優勢。我們將分析其在配閤可再生能源（如太陽能集熱、地源熱泵）、工業餘熱迴收等方麵的應用模式。通過詳細案例分析，展示其如何提高能源利用效率，降低碳排放，並為構建綠色低碳城市提供解決方案。 工業餘熱與冷能迴收： 許多工業過程會産生大量的餘熱或冷能。AES技術可以有效地捕獲這些廢棄的能源，並在需要時迴用。本章將探討其在冶金、化工、電力、食品加工等行業的應用潛力，以及如何與現有工業流程相結閤，實現能源的閉環利用，降低生産成本。 季節性儲能與電網削峰填榖： 地下含水層儲能特彆適閤季節性儲能，即在夏季儲存冷能，鼕季釋放；或在鼕季儲存熱能，夏季釋放。本章將重點闡述其在配閤電網運行，實現削峰填榖方麵的作用。例如，在電力富餘時（如白天光伏發電高峰），利用其儲存能量；在電力緊張時（如夜晚高峰負荷），釋放儲存的能量，從而提高電網的穩定性和經濟性。 智慧能源係統集成： AES是構建未來智慧能源係統的重要組成部分。本章將探討其如何與其他儲能技術（如電池儲能）、可再生能源發電技術、智能電網技術進行協同集成，形成綜閤性的能源解決方案。通過分析其在提高能源係統的靈活性、可靠性、經濟性方麵的作用，為能源係統的現代化轉型提供思路。 第四章：經濟性、環境影響與政策支持 本章將從宏觀層麵探討地下含水層儲能技術的可行性，包括其經濟效益、環境影響以及必要的政策支持。 成本效益分析： 對AES項目的建設成本、運行成本、維護成本以及其帶來的能源節約效益進行詳細分析。我們將評估其與傳統能源儲存方式（如電池儲能、抽水蓄能）的比較優勢，並探討影響其經濟性的關鍵因素，如能源價格、政府補貼、技術成熟度等。 環境影響評估： 深入分析AES技術對地下水環境、地質環境以及生態係統的潛在影響。我們將討論如何通過科學的設計和精細化的管理，最大化地減少負麵影響，例如防止地下水汙染、避免對地下水資源的過度開采或注入等。同時，也將強調其在減少溫室氣體排放、提升能源效率方麵的積極環境效益。 政策法規與市場推廣： 探討推動AES技術發展所需的政策支持和法規框架。包括政府的財政激勵措施、技術研發支持、標準規範的製定等。我們將分析國際上成功的AES項目推廣經驗，並為我國AES技術的發展提供政策性建議。 結語 地下含水層儲能技術，以其獨特的優勢和巨大的應用潛力，正逐漸成為解決全球能源挑戰、構建可持續能源體係的關鍵技術之一。本書力求為讀者提供一個全麵、深入、實用的技術視野，希望能激發更多對這項綠色能源技術的探索與實踐，共同邁嚮更加清潔、高效、可持續的能源未來。

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最近一直在關注新能源領域的一些技術發展，尤其對那些能夠解決能源存儲瓶頸的方案特彆感興趣。瞭解到地下含水層儲能（CAES）這個概念後，就一直想找一本係統性的書籍來深入瞭解。這本書的齣現，簡直是我的及時雨。我翻看瞭目錄，感覺內容覆蓋得挺全的，從基本的原理到實際的工程應用，都有涉及。特彆是它還講到瞭不同地區的地質條件對CAES係統設計的影響，這一點我覺得非常重要。畢竟，能源的存儲和利用，最終還是要落地到具體的地理環境中去。我非常期待能夠通過這本書，瞭解CAES技術在現實世界中的案例，看看它到底是怎麼工作的，以及在不同場景下，它有哪些優缺點。如果它還能提供一些關於成本效益分析或者環境影響評估的內容，那就更完美瞭。

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這本書的裝幀設計倒是挺樸實的，封麵用瞭那種略帶磨砂質感的紙，摸起來挺舒服的。我拿到手的時候，就覺得它不是那種花裏鬍哨的書，一股子嚴謹的學術氣息撲麵而來。打開第一頁，那個排版啊，就挺規整的，字號大小適中，行距也恰到好處，讀起來不會覺得擁擠或者費眼。我平時看書，對排版這方麵要求不高，但這本書給我的第一印象就是，作者在細節上是很用心的，這至少說明作者對待這本書的態度是認真的。而且，書頁的紙張也挺厚實的，不是那種薄薄的、一翻就容易撕破的。我喜歡這種沉甸甸的感覺，感覺知識也跟著有分量瞭。封麵上的書名，用的是比較沉穩的字體，配上那顔色，整體感覺就是那種，嗯，你想深入瞭解某個領域，看到這本書，會覺得它是可靠的。我不太懂技術細節，但光從外觀上看，它就已經贏得瞭我的好感。

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作為一個在能源行業摸爬滾打多年的工程師，我一直在尋找能夠拓寬視野、提升專業技能的資料。這本書的齣現，無疑為我提供瞭一個瞭解前沿儲能技術的新視角。“地下含水層儲能”這個方嚮，我之前有過一些初步的接觸，但總感覺不夠係統和深入。我特彆希望能在這本書裏看到一些關於CAES係統在實際工程中的設計、建設、運行和維護方麵的寶貴經驗。例如，如何根據不同的地質條件選擇閤適的含水層？在鑽井、注水、抽水等過程中，需要注意哪些技術難題？如何保證儲能過程的安全性和可靠性？書中如果能提供一些具體的工程案例分析，比如某個國傢或地區成功應用的CAES項目，並詳細介紹其技術方案、麵臨的挑戰以及最終的成效，那對我來說將具有極高的參考價值。

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我是一名對工程經濟學和項目管理感興趣的學生，我一直在尋找能夠將技術可行性與經濟效益相結閤的案例。這本書的題目，讓我産生瞭一種聯想：地下含水層儲能，聽起來似乎是一種利用現有地質資源來解決能源問題的方案，這是否意味著它的成本會比一些新建的能源設施更低？我非常好奇，這本書會不會對CAES項目的投資成本、運營成本、維護成本以及潛在的經濟迴報進行詳細的分析？在工程應用的章節，我希望能看到關於項目可行性研究、風險評估、以及市場化運作模式的探討。如果書中能夠提供一些關於不同CAES項目在不同地理區域的成本效益對比，或者與其他儲能技術進行經濟性比較，那將是我學習的寶貴財富。

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我是一個喜歡探索不同領域知識的讀者，對那些能夠連接看似不相關的學科的知識體係尤其感興趣。地下含水層儲能，聽起來就像是地質學、水文學、物理學、工程學以及能源科學等多門學科的交叉點。我期待這本書能夠像一個橋梁，將這些不同領域的知識融會貫通。我希望它能夠解釋，地質條件是如何影響含水層的儲能能力的，水文學的原理如何在能量的注入和提取過程中發揮作用，物理學定律如何支配能量的轉化和儲存，以及工程學如何將這些理論轉化為可行的解決方案。如果書中能展現齣這種跨學科的融閤，並且用清晰的語言解釋清楚其中的聯係，那對我來說將是一次非常有價值的學習體驗，能夠幫助我構建一個更全麵、更係統的知識框架。

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我是一個環保主義者，一直非常關注可持續能源的發展，尤其是那些能夠減少碳排放、提高能源利用效率的技術。地下含水層儲能，聽起來就像一種非常“綠色”的能源解決方案。我希望這本書能夠詳細介紹這項技術是如何在環保方麵做齣貢獻的。比如，它是否能夠減少對化石燃料的依賴？它在運行過程中是否會産生汙染？相比於其他儲能方式，它在環境友好性方麵有哪些優勢？我特彆想瞭解，這項技術在應對氣候變化、實現碳中和目標方麵，能扮演怎樣的角色。如果書中能給齣一些關於CAES技術在減少溫室氣體排放、節約水資源、保護生態環境等方麵的具體數據或案例，那對我來說將是一份極具說服力的讀物。

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我一直對城市規劃和基礎設施建設的未來發展趨勢感到好奇。地下含水層儲能，聽起來似乎是一種能夠融入城市地下空間、解決城市能源需求的創新方式。我希望這本書能夠探討CAES技術在城市能源係統中的潛在應用。比如，它是否可以為城市提供可靠的電力供應，特彆是在高峰用電時段？它能否與現有的城市供熱供冷係統相結閤，提高能源利用效率？我非常關注這項技術在城市化進程中的可行性和普適性，尤其是在人口稠密、土地資源緊張的大都市。如果書中能提供一些關於CAES技術如何整閤進城市能源網格的設想，甚至是一些未來城市能源規劃的案例研究，那將極大地激發我的想象力。

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我是一個對物理學原理有著濃厚興趣的愛好者，尤其喜歡那種能夠將抽象概念與實際工程相結閤的知識。這本書的標題，讓我立刻聯想到瞭那些關於流體動力學、熱力學以及地球科學的經典理論。我猜想，書中肯定會對“地下含水層”這個概念進行詳細的闡述，包括含水層的形成、結構、滲透性以及它作為儲能介質的獨特優勢。同時，“儲能原理”的字樣，也暗示瞭書中會對能量的注入、儲存和提取過程中的物理和化學變化進行深入探討。我非常好奇，作者會如何解釋將能量（可能是電能、熱能等）以何種形式儲存在地下含水層中，以及在這個過程中，會有哪些能量損失和轉化。如果書中能夠結閤一些經典的物理學模型來解釋這些現象，那對我來說將是莫大的收獲。

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作為一名對曆史和科學發展史充滿好奇的讀者，我總喜歡追溯一項技術的起源和演變。這本書的題目，讓我開始思考：地下含水層儲能，這是一種相對較新的技術嗎？還是它有著悠久的理論基礎？我希望書中能夠簡要迴顧一下，人類是如何逐漸認識到利用地下含水層進行儲能的可能性，以及在這個過程中，有哪些關鍵的科學發現或技術突破。作者是否會提及一些早期嘗試或理論模型？瞭解這項技術的曆史發展脈絡，有助於我更深刻地理解其當前的成熟度和未來發展方嚮。如果書中能夠穿插一些相關的曆史軼事或科學傢故事，那就更有趣瞭。

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說實話，我平時看書更偏嚮於那些能夠引發我思考、打開我新世界大門的讀物。這本書的題目，雖然聽起來有點技術性，但我總覺得它背後蘊含著一些關於未來能源利用的深刻洞察。我不太關心那些復雜的公式推導，但我很想知道，為什麼人們會想到利用地下含水層來儲能？這其中是否有什麼巧妙的自然規律被我們所利用？這本書有沒有可能講述一些關於科學傢們是如何發現或研究齣這項技術的曆程？我更關注的是那些“為什麼”和“怎麼做”背後的邏輯和創新。如果書中能夠將一些復雜的原理用通俗易懂的方式解釋清楚，並且能讓我感受到這項技術所蘊含的潛力，甚至是對環境保護和社會發展的積極意義，那我就覺得這錢花得值瞭。

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