風(fēng)能

前言

改革開放30年來，我國工業(yè)得到了飛速發(fā)展，在短短30年的時間內(nèi)完成了發(fā)達(dá)國家上百年的工業(yè)化發(fā)展歷程，建立了相對完整的工業(yè)體系。我國已成為全球制造業(yè)基地，中國模式備受世人矚目。在信息技術(shù)快速發(fā)展以及對節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)日益重視的今天，為了促進(jìn)我國工業(yè)由大變強(qiáng)的發(fā)展，我們必須走新型工業(yè)化道路，解決工業(yè)化過程中面臨的一些突出問題，比如如何進(jìn)一步增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，如何完善對工業(yè)行業(yè)的管理，如何在一些核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)上有更大的突破，如何促進(jìn)高新技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，等等。為配合我國工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備改造，推動我國工業(yè)領(lǐng)域與國際間、行業(yè)內(nèi)的交流與發(fā)展，加速工業(yè)生產(chǎn)及制造技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備更新?lián)Q代的步伐，我們精選了國外有關(guān)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的部分圖書，翻譯出版了“國際先進(jìn)工業(yè)技術(shù)譯叢”。本叢書內(nèi)容主要涉及新型能源開發(fā)與利用、綠色設(shè)計與制造、資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)、能效管理等方面。這些圖書的原著均由英美等國的知名出版集團(tuán)出版，匯集了多個國家著名專家學(xué)者在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的重要研究成果，集中反映了當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)理念、方法和技術(shù)，對于解決我國當(dāng)前工業(yè)發(fā)展過程中的一些關(guān)鍵問題和突出問題具有較大的參考價值?，F(xiàn)代工業(yè)技術(shù)呈現(xiàn)開放性、智能化、信息化與網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，融合了自動化技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)及現(xiàn)代管理理論和方法等諸多學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)，需要各學(xué)科的專家及工程技術(shù)人員通力合作，從而實現(xiàn)多學(xué)科專業(yè)知識與系統(tǒng)的集成，形成現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的手段和模式。因此，“國際先進(jìn)工業(yè)技術(shù)譯叢”在選編時，以促進(jìn)信息化和工業(yè)化融合、技術(shù)創(chuàng)新和節(jié)能減排為原則，緊密結(jié)合我國國情，力求突出實用性和先進(jìn)性，希望有助于解決我國工業(yè)技術(shù)應(yīng)用中的一些實際問題，促進(jìn)我國工業(yè)技術(shù)及管理模式的變革，提高我國工業(yè)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力?！皣H先進(jìn)工業(yè)技術(shù)譯叢”的翻譯和審定工作主要由國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的知名專家學(xué)者和專業(yè)人士承擔(dān)，力求準(zhǔn)確真實地反映原著內(nèi)容并便于國內(nèi)讀者理解和接受。本叢書致力于“傳播國際先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)管理理念，推廣工業(yè)領(lǐng)域重大技術(shù)創(chuàng)新成果”，以便使我國工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)人員能夠?qū)ΜF(xiàn)代工業(yè)方面的知識和技術(shù)有更深入和全面的了解，并在我國現(xiàn)代化工業(yè)的建設(shè)中加以應(yīng)用。今后我們將繼續(xù)加強(qiáng)對國際上工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)秀圖書的翻譯和出版工作，歡迎專家學(xué)者以及廣大讀者提出寶貴意見和建議。

內(nèi)容概要

本書是介紹風(fēng)力發(fā)電的一本專著，書中對風(fēng)能系統(tǒng)中涉及的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如風(fēng)資源評估、風(fēng)電場微觀選址、空氣動力學(xué)、葉片翼型設(shè)計、變槳控制、發(fā)電機(jī)、變流器等進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹，同時對風(fēng)能與環(huán)境以及風(fēng)能投資成本等方面也展開了深入討論?！　”緯Y(jié)構(gòu)合理，層次分明，適合從事風(fēng)力發(fā)電、電力電子與電力系統(tǒng)、風(fēng)電場運(yùn)行與維護(hù)的工程師參考，還可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生教材。

作者簡介

VaughnNelson博士自20世紀(jì)70年代進(jìn)入風(fēng)能領(lǐng)域，出版了5本圖書(其中4本書是配以CD的形式)，發(fā)表了50多篇論文和報告，作為許多項目的主要負(fù)責(zé)人，組織了本地和國際上的60多個研討會。他的主要領(lǐng)域是風(fēng)力資源的評估、教育和培訓(xùn)、應(yīng)用性的研發(fā)以及風(fēng)能在農(nóng)村的應(yīng)用。目前，他是西得克薩斯A&M大學(xué)可替代能源研究所(AEl，Alternative EnergyInstitute)的研究學(xué)者。自該學(xué)會1977年成立以來至2003年，他一直擔(dān)任AEl的會長，2001年退休前擔(dān)任WTAMU的研究和信息技術(shù)的研究所所長。他在得克薩斯州委員會工作，特別是在過去10年在得克薩斯能源協(xié)調(diào)理事會工作。他已經(jīng)獲得了美國風(fēng)能協(xié)會的三枚獎?wù)?，其中一枚?003年的終身成就獎，并在州和國家可再生能源組織董事會工作。
    Vaughn Nelson獲得堪薩斯大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位，哈佛大學(xué)教育學(xué)碩士學(xué)位，恩波里亞的堪薩斯州師范大學(xué)學(xué)士學(xué)位。他曾在庫馬納的委內(nèi)瑞拉東方大學(xué)物理系工作2年，之后1969年至今一直在WTAMU工作。

書籍目錄

第1章　緒論　　1.1　歷史　　　1.1.1　荷蘭風(fēng)車　　　1.1.2　農(nóng)場風(fēng)車　　　1.1.3　離網(wǎng)型風(fēng)電系統(tǒng)　　　1.1.4　并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)　　1.2　風(fēng)電場　　1.3　小型系統(tǒng)　　參考文獻(xiàn)　第2章　能源　　2.1　原理　　　2.1.1　可再生能源的利與弊　　　2.1.2　經(jīng)濟(jì)學(xué)　　2.2　能源和電力的定義　　2.3　能量基本定律　　2.4　熱力學(xué)法則下的能源困境　　　2.4.1　保護(hù)　　　2.4.2　效率　　2.5　指數(shù)增長　　2.6　化石燃料的使用　　　2.6.1　石油和天然氣　　　2.6.2　煤　　2.7　核能　　2.8　指數(shù)增長的數(shù)學(xué)應(yīng)用　　　2.8.1　倍增時間　　　2.8.2　資源消耗　　2.9　有限資源的使用壽命　　2.10　總結(jié)　　問題/練習(xí)　　數(shù)量級估計　　習(xí)題　　參考文獻(xiàn)　第3章　風(fēng)特性　　3.1　全球環(huán)流　　3.2　風(fēng)能利用極限　　3.3　風(fēng)的能量　　3.4　風(fēng)剪切　　3.5　風(fēng)向　　3.6　風(fēng)能密度　　3.7　湍流　　　3.8　風(fēng)速直方圖　　3.9　風(fēng)速-時間曲線　　3.10　風(fēng)能密度變化量　　3.11　風(fēng)速分布　　3.12　概括總結(jié)　　問題/練習(xí)　　習(xí)題　　參考文獻(xiàn)　第4章　風(fēng)資源　　4.1　美國　　4.2　歐盟　　4.3　其他國家和地區(qū)　　4.4　海洋風(fēng)　　　4.4.1　得克薩斯州墨西哥海岸地區(qū)　　　4.4.2　世界　　4.5　儀器儀表　　　4.5.1　杯形和螺旋形風(fēng)速儀　　　4.5.2　風(fēng)向　　　4.5.3　儀器特點(diǎn)　　　4.5.4　測量　　　4.5.5　植被指示　　4.6　數(shù)據(jù)記錄儀　　4.7　小型風(fēng)力機(jī)的風(fēng)力測量　　習(xí)題　　參考文獻(xiàn)　第5章　風(fēng)力機(jī)　第6章　風(fēng)力機(jī)設(shè)計　第7章　電氣　第8章　性能　第9章　選址　第10章　應(yīng)用實例和風(fēng)能產(chǎn)業(yè)　第11章　體制　第12章　經(jīng)濟(jì)　習(xí)題答案

章節(jié)摘錄

插圖：為了減少石油開采以及對進(jìn)口石油的依賴，必須增加對煤炭資源的開采，這樣煤炭資源能夠持續(xù)多久呢？根據(jù)前面的分析可以做數(shù)量級的估算。同樣增加或即便是按現(xiàn)在的化石燃料開采速度都會對環(huán)境造成巨大影響，全球氣候變暖已經(jīng)變成了國際政治問題。2.10 總結(jié)從物理學(xué)觀點(diǎn)來看，在一個有限（近似）系統(tǒng)內(nèi)持續(xù)的指數(shù)增長是不可能的。對將來資源的消耗計算只是估計。可能解決能源困境的方法如下。①減少對礦物燃料消耗的需求。②以持續(xù)速率使用可再生能源并開始創(chuàng)建穩(wěn)態(tài)社會。③重新確定系統(tǒng)的規(guī)模，開發(fā)外太空的行星及空間資源。問題是，這并不會解決地球上的能源困境。由我們目前的觀點(diǎn)來看，太陽系的能源是無限的，而我們的銀河系則包含超過100顆的恒星。由于地球是有限的，所能承受的人口數(shù)量是有限的，淡水的含量、化學(xué)燃料、礦產(chǎn)資源10，甚至是糧食產(chǎn)量或海洋中魚的數(shù)量也都是有限的，所以21世紀(jì)我們的當(dāng)務(wù)之急就是依靠使用可再生能源創(chuàng)建可持續(xù)型社會。對于整個世界來說，在轉(zhuǎn)型期間（2007~2020年），我們應(yīng)按先后順序做如下幾件事情。①貫徹落實保護(hù)能源以及提高能源利用率的措施。自從第一次能源危機(jī)后，這是最具成本效益的運(yùn)作模式。相比于開采或進(jìn)口一桶石油來說，節(jié)省一桶石油會更加劃算。②增加使用可再生能源的量。③在轉(zhuǎn)型時期，降低對石油和天然氣的依賴。④使用煤炭（清潔的煤炭，即要注意二氧化碳的排放量），還要考慮所有的社會消耗（外在因素）。⑤針對①和②項的實施情況給予獎懲。在所有部門和場所中，都可以提高能源使用效率：包括住宅、商業(yè)、工業(yè)、運(yùn)輸以及電力部門。從運(yùn)輸、住宅和商業(yè)因素中我們可以得到很大的收獲。國家、州甚至是地方的建筑法規(guī)中都要有改善能源效率的規(guī)定。最后，作為個人我們也可以做很多事情來保護(hù)資源和提高效率。另外，我們要提倡節(jié)省資源，提高效率，使用可再生能源和保護(hù)環(huán)境。人類社會的將來很可能就是從節(jié)約型和效率型的社會，過渡到使用可持續(xù)型能源，以及沒有消耗增長，沒有災(zāi)難或災(zāi)難報復(fù)的穩(wěn)定狀態(tài)的社會（見圖2.9）。由于過量人口和過量消費(fèi)影響著地球，這是一個不受控制的過程，我們的將來很可能處于災(zāi)難或在災(zāi)難的恢復(fù)過程中。

編輯推薦

《風(fēng)能:可再生能源與環(huán)境》是國際先進(jìn)工業(yè)技術(shù)譯叢。

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