Ocean, Tidal, and Wave Energy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Peppas, Lynn

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2008-3

价格:$ 30.06

装帧:

isbn号码:9780778729198

丛书系列:

图书标签:

• 海洋能
• 潮汐能
• 波浪能
• 可再生能源
• 能源工程
• 海洋工程
• 可持续能源
• 能源转换
• 电力工程
• 蓝色能源

《洋流、潮汐与波浪：揭秘海洋能源的无限潜力》 海洋，这片浩瀚而神秘的蓝色疆域，不仅孕育了生命的奇迹，更蕴藏着取之不尽、用之不竭的清洁能源。从深邃海底翻涌的洋流，到规律起伏的潮汐，再到奔腾不息的波浪，海洋的每一次脉动都承载着巨大的能量。本书将带领您深入探索这些令人着迷的海洋能源形式，揭示其背后蕴藏的科学原理、技术挑战以及广阔的应用前景。 第一章：海洋能源的魅力与机遇 本章将为您勾勒出一幅宏伟的海洋能源图景。我们将回顾人类对海洋能源的早期探索，理解为何在当前全球能源转型的大背景下，海洋能源再次受到前所未有的关注。您将了解到海洋能源相对于传统化石能源和部分可再生能源的独特优势：其巨大的潜力、相对稳定的输出以及对环境的友好性。我们将深入探讨海洋能源在应对气候变化、保障能源安全以及促进可持续发展方面所扮演的关键角色，并分析其在全球能源市场中的战略意义。 第二章：洋流能源：海底的“能源管道” 洋流，作为地球海洋中持续流动的巨大水体，宛如一条条天然的“能源管道”，蕴藏着惊人的动能。本章将深入剖析不同类型的洋流，如墨西哥湾流、黑潮等，解释驱动它们的物理机制——风力、密度差异、地球自转等。我们将详细介绍利用洋流提取能量的各种技术，包括涡轮机（水平轴、垂直轴、混合轴）、动力海洋学方法以及其他创新概念。您将了解到这些技术在不同海域的适用性，例如深海、浅海以及狭窄海峡，并评估它们的效率、可靠性及潜在的环境影响。我们将审视目前已有的洋流发电示范项目和商业化进展，探讨其面临的技术瓶颈、成本挑战以及未来发展方向。 第三章：潮汐能源：来自月球与太阳的馈赠 潮汐，是地球与月球、太阳之间引力作用产生的周期性海水涨落，它以其高度的可预测性和巨大的能量密度，成为海洋能源领域中最成熟的应用之一。本章将详细阐述潮汐的成因，解释月球和太阳引力如何影响潮汐的高度和周期。我们将重点介绍两种主要的潮汐发电技术：潮汐坝（Tidal Barrages）和潮流涡轮机（Tidal Stream Turbines）。潮汐坝利用潮汐水位差发电，其工作原理、建设选址、优势与劣势将被深入剖析。而潮流涡轮机则置于海床或漂浮于水面，直接捕捉海水的动能，其设计的多样性、安装维护的便利性以及对海洋生态的影响将进行详细阐述。本章还将探讨其他潮汐能转化方式，如潮汐波（Tidal Lagoons）和动态潮汐（Dynamic Tidal Power），并分析这些技术在全球范围内的部署情况和经济效益。 第四章：波浪能源：海面的“力量之源” 波浪，作为由风力作用于海面而产生的动态能量，以其强大的冲击力和相对较高的能量密度，吸引着众多研究者和工程师的目光。本章将从波浪的形成机制入手，解释风速、风时长和海面距离等因素如何影响波浪的特征，并介绍波浪能的数学模型和能量统计方法。我们将全面介绍各类波浪能转换装置（Wave Energy Converters, WECs），包括： 振荡水柱（Oscillating Water Columns, OWCs）： 利用波浪驱动气流，进而带动涡轮机转动。 振荡器（Point Absorbers）： 漂浮在海面上的装置，通过波浪引起上下或左右运动来发电。 表面裁剪机（Surface Translating Devices, STDs）： 类似于浮标，通过波浪引起不同部分的相对运动来发电。 落波/充水系统（Attenuators/Terminators）： 沿波浪传播方向或垂直于波浪方向工作的装置。 我们将深入分析这些装置的设计原理、材料选择、安装部署以及实际运行中的性能表现。本章还将讨论波浪能源在不同海况下的发电效率，以及如何通过阵列式部署和优化控制策略来提高整体输出。同时，我们也会探讨波浪能发电技术在电网接入、维护成本以及潜在环境风险方面的挑战。 第五章：海洋能源技术的集成与未来 在掌握了洋流、潮汐和波浪能源各自的特点和技术后，本章将着眼于它们的集成应用与未来发展。我们将探讨如何将不同的海洋能源技术进行组合，以实现更稳定、更可靠的能源供应，例如“混合海洋能源平台”。我们将分析海洋能源与现有电网的连接技术，包括海底电缆、升压变电站等，并讨论如何解决其间歇性和波动性问题，例如结合储能技术（如电池、氢能）或与风能、太阳能等其他可再生能源协同。 本章还将展望海洋能源技术的未来发展趋势，包括： 技术创新： 新型材料的应用、更高效的能量转换机制、智能化控制系统的开发。 成本效益： 如何通过规模化生产、技术进步和政策支持来降低海洋能源的发电成本，使其更具市场竞争力。 环境可持续性： 如何最大限度地减少海洋能源开发对海洋生态系统、海洋生物和人类活动的影响，并推广生态友好的开发模式。 政策与市场： 各国政府在推动海洋能源发展方面所采取的政策措施、激励机制以及国际合作的重要性。 人才培养与产业发展： 建立健全海洋能源领域的人才培养体系，促进相关产业的发展和就业机会的创造。 通过对这些方面的深入探讨，本书旨在为读者提供一个关于海洋能源的全面、深入且具有前瞻性的理解。我们相信，随着技术的不断进步和政策的持续支持，海洋能源必将在未来的全球能源结构中扮演越来越重要的角色，为我们建设一个更加清洁、可持续的未来贡献力量。

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我购买这本书的初衷，是希望它能成为我个人项目（一个小型离岸式波浪能转换器的原型设计）的参考手册，尤其是在关于高效能量转换效率（Power Take-Off, PTO）系统的对比分析方面。然而，这本书在这一点上的处理，让我感到有些许的失望和困惑。它用大量的篇幅介绍了不同类型的PTO系统——例如，液压系统、直接驱动发电机以及气动系统——但这些介绍停留在概念层面，缺乏关键性能指标的横向对比。书中提到某类系统“在实验室条件下表现出高效率”，但并没有提供详细的测试数据、系统的鲁棒性分析，或者关键部件的寿命预期。更令人费解的是，当涉及到电网接入和储能技术集成时，内容变得异常空泛，仿佛作者突然离开了海洋的直接影响范围，转而谈论一个遥不可及的未来场景。对于一个专注于将理论转化为实际物理装置的实践者来说，我需要的是坚实的工程数据，是关于疲劳载荷和维护窗口的具体指导，而不是对“未来能源蓝图”的美好憧憬。这本书更像是对当前研究现状的一个高度概括的综述，而不是一个深入的技术工具箱。

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这本《Ocean, Tidal, and Wave Energy》的封面设计得极其简洁有力，深邃的蓝色调让人联想到广阔无垠的海洋，让人对书中即将阐述的清洁能源技术充满了期待。我最初翻阅这本书，是想寻找一些关于潮汐能发电站选址和工程力学方面的深入探讨。然而，阅读完前几章后，我发现这本书的重点似乎更偏向于宏观的能源政策分析和经济效益评估，而非我所期望的详细工程实例和材料科学的突破。例如，书中对全球可再生能源市场趋势的描述非常详尽，引用了大量翔实的图表来论证海洋能的成本竞争力，这一点对于政策制定者或能源投资者来说无疑是宝贵的。但对于一个热衷于具体技术细节的工程师而言，书中对新型涡轮机叶片材料的性能分析、抗腐蚀涂层的实际应用效果，以及水下基建的长期维护周期等关键技术细节的覆盖显得略显单薄。书中用了一整章的篇幅来讨论国际合作在推广此类新兴能源中的作用，分析了不同国家在法规和补贴政策上的差异，这部分内容虽然拓宽了我的视野，让我意识到能源开发不仅仅是技术问题，更是一个复杂的社会经济博弈场，但却让我错失了对核心技术深入钻研的宝贵机会。总体而言，它像是一份优秀的行业白皮书，而非一本深奥的工程教科书，适合需要把握大局的决策层人士阅读。

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这本书的结构组织给我留下了最深刻的印象，它完全颠覆了我对传统技术书籍的认知。它摒弃了按技术类型（波浪、潮汐、温差）进行纯粹分类的传统做法，而是采用了基于“风险与机遇”的动态视角来组织内容。开篇并不是对技术的物理原理进行冗长解释，而是直接抛出了“海洋能源开发的社会接受度挑战”这一核心矛盾。这种倒置的叙事结构，迫使读者从一开始就以批判性的眼光来审视每一项技术。例如，在讨论潮汐能时，它没有首先介绍引力作用的原理，而是先呈现了丹吉尔湾潮汐电站因环境影响而引发的社区抗议案例，这种“问题先行”的策略非常犀利。这种叙事方式极大地提高了阅读的紧迫感和参与度。然而，这种结构上的创新也牺牲了一定的逻辑连贯性，使得初次接触海洋能源领域的读者可能会感到主题跳跃性太大，难以建立起一个清晰的技术知识框架。我需要花费额外的精力去整理和串联这些分散在不同章节、基于不同情景分析而得出的技术碎片。

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读完这本书后，我感觉自己像是在经历了一场关于海洋能量的“文学之旅”，而非严格意义上的技术研讨。作者的叙事风格非常流畅且富含诗意，每一个章节的过渡都像海浪有节奏的起伏，引人入胜。书中对波浪能捕获机制的描述，更多是通过类比和哲学思辨来展开的，比如将捕获装置比作“海洋的呼吸器”，这种修辞手法无疑提升了文本的可读性，让即便是对物理学不甚精通的读者也能感受到这项技术的魅力所在。我尤其欣赏作者在描述不同海洋能形式（如波浪、潮汐、温差能）之间的生态系统影响差异时所展现出的平衡视角。他没有一味地鼓吹“绿色”口号，而是诚恳地探讨了大型潮汐坝对局部海洋生态结构可能造成的不可逆转的改变，并对比了更具分布式特点的波浪能发电的潜在影响。然而，这种文学化的处理也带来了一个问题：当涉及到具体的数学模型和流体力学计算时，书中往往一笔带过，留下了许多“读者请自行参考附录”的遗憾。如果我期待能从中找到一套可以立即上手进行建模优化的算法，这本书显然无法满足我的需求，它更像是一部引导人思考、激发兴趣的入门导读。

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如果说这是一本面向大学本科生的教材，那么它在背景知识的铺垫上做得相当到位，但对于专业研究生或研究人员来说，其深度可能略显不足。书中对海洋学基础知识的复习部分非常详尽，包括海浪的生成机制、水流动力学的基础方程，以及基本的海洋气象学概念，这对于确保所有读者站在同一知识基准上是至关重要的。作者似乎非常谨慎，力求不让任何读者因为缺乏基础知识而被落下。例如，在解释布雷斯-皮尔森模型（Bretschneider model）时，作者不仅给出了公式，还配上了详细的图示和变量解释，这体现了极强的教学诚意。但问题恰恰在于“详尽”的程度。对于已经掌握了高等数学和流体力学背景的读者而言，书中反复提及的基础回顾显得有些拖沓和重复。我希望更多地看到关于非线性波浪理论在能量捕获系统中的应用进展，或者当前数值模拟（CFD）工具在优化捕获装置时的前沿研究，而这些部分在书中只是被草草提及，未能深入展开。总的来说，它更像是一部优秀的导论性读物，能够高效地将一个跨学科的新手领入门槛，但无法提供解决复杂、前沿研究问题的关键工具箱。

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