持續(xù)不斷的風(fēng)電新能源

前言

眾所周知，火的使用和工具的發(fā)明開啟了人類使用能源和材料的歷史進程，促進了人類的進化，推動了人類文明進步。時至今日，能源和材料已成為人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定著人類文明的發(fā)展方向。它們的發(fā)展給全球經(jīng)濟、政治以及精神文化帶來了前所未有的變革，也使全球的生態(tài)環(huán)境傷痕累累。開發(fā)綠色能源，發(fā)明新型材料，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會已迫在眉睫。    2012年，中國將啟動《國家能源發(fā)展戰(zhàn)略》編制工作，提出我國能源發(fā)展的總體方略和戰(zhàn)略規(guī)劃。但是，目前市場上還沒有一套詳細介紹新能源、新材料方面內(nèi)容的高新技術(shù)科普叢書。為了引導(dǎo)讀者，特別是廣大青少年更好地認識和了解新能源和新材料，明確我國的能源現(xiàn)狀和材料科學(xué)的創(chuàng)新成果，增強開發(fā)高新技術(shù)的意識，激發(fā)他們?yōu)楦咝录夹g(shù)事業(yè)奉獻的信心和決心，培養(yǎng)他們的民族自信心和創(chuàng)新精神。向青少年普及新能源和新材料的相關(guān)知識和發(fā)展動態(tài)，必將吸引和鼓勵更多青少年熱愛科學(xué)，獻身科學(xué)，積極投身能源和材料事業(yè)，發(fā)明更多低碳、綠色的新型材料，使我國能源結(jié)構(gòu)合理，為創(chuàng)造我們可持續(xù)發(fā)展的綠色家園做出更大的貢獻。    “高新技術(shù)科普叢書”，由國內(nèi)知名材料學(xué)專家、西北師范大學(xué)博士生導(dǎo)師莫尊理教授擔(dān)任叢書總主編，西北師范大學(xué)等高校的教授、博士生導(dǎo)師擔(dān)任編委，叢書各冊的作者均為相關(guān)領(lǐng)域的專家、學(xué)者。他們熱愛科學(xué)、朝氣蓬勃、學(xué)風(fēng)嚴謹、勤奮探索，以真摯的情感和對人類社會持續(xù)發(fā)展的使命感，用樸實而又不失優(yōu)美的文筆嚴肅認真地編撰了本套叢書。    本套叢書作為新材料、新能源的科普讀物，宗旨鮮明，風(fēng)格獨特，系統(tǒng)性強，認真探討了人類與能源材料和諧的發(fā)展歷程和方向。與一般科普讀物相比，具有如下鮮明的特點：一是內(nèi)容豐富時代感強，本叢書共18個分冊，緊扣當前能源、材料發(fā)展的困境，以新能源、新材料方面最新的研究成果及翔實的資料為基礎(chǔ)，用通俗易懂的文字分別敘述了與人類生存、發(fā)展最密切的各種新能源和新材料，構(gòu)成了一個完整的知識體系。另外，本套叢書多視角，多層次、全方位介紹了材料和能源領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和發(fā)展動態(tài)，深入淺出地展示了材料和能源的發(fā)展腳步。《神通廣大的第三金屬》《新材料的寵兒：稀土》向你展示第三金屬和稀土的魅力；《高新科技的特種鋼》《取之不盡的太陽能》《持續(xù)不斷的風(fēng)電新能源》《可再生能源：生物質(zhì)能》《又愛又恨是核能》《待開發(fā)的地?zé)崮堋贰肚鍧嵞茉矗簹淠堋贰段磥頍o害新能源可燃冰》《無限豐富的海洋能》讓你盡情領(lǐng)略能源的豐饒和開發(fā)前景；《異彩紛呈的功能膜》《節(jié)能減排的新動力電池》《無處不在的碳纖維》《遨游太空的航天材料》《改變世界的信息材料》《比人聰明的智能材料》《神奇的人體修復(fù)材料》向你呈現(xiàn)新型材料的發(fā)展動態(tài)以及帶給我們生活的變化。二是時尚流行的編創(chuàng)，本叢書語言流暢、深入淺出，配有大量精美的圖片，圖文并茂、通俗易懂，加上擴充知識面的小百科，使讀者朋友全面了解新材料、新能源并享受著它們帶來的無限魅力。    20世紀80年代以來，人們逐步認識到必須永續(xù)利用地球資源，改善地球的生態(tài)環(huán)境才能實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。我們應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、合理開發(fā)能源，積極開發(fā)新能源、新材料，促進人類與自然界的和諧共處與協(xié)調(diào)發(fā)展。希望這套凝聚著策劃者、組織者、編撰者、設(shè)計者、編輯者等工作者辛勤汗水和心血的“高新科技科普叢書”能給那些熱愛科學(xué)，倡導(dǎo)低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展的人們以驚喜和收獲，并對我國的能源和材料事業(yè)做出貢獻。衷心祝愿應(yīng)時代所需而出版的高新科技科普叢書能得到讀者的青睞。    薛群基    中國工程院院士    2012年3月

內(nèi)容概要

《持續(xù)不斷的風(fēng)電新能源》作為新材料、新能源的科普讀物，宗旨鮮明，風(fēng)格獨特，系統(tǒng)性強，認真探討了人類與能源材料和諧的發(fā)展歷程和方向。與一般科普讀物相比，內(nèi)容豐富時代感強，從多視角，多層次、全方位介紹了材料和能源領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和發(fā)展動態(tài)，深入淺出地展示了材料和能源的發(fā)展腳步。主要內(nèi)容包括：借得好風(fēng)揚勁帆、新能源時代風(fēng)電走俏、探尋風(fēng)力發(fā)電之路、白色巨塔、走進風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、風(fēng)起云涌的世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)等。

書籍目錄

第一章 借得好風(fēng)場勁帆 第一節(jié) 掠過大地的精靈——風(fēng) 第二節(jié) 風(fēng)本無形，變化無常 一、陣風(fēng) 二、旋風(fēng) 三、海陸風(fēng) 四、山谷風(fēng) 五、焚風(fēng) 六、季風(fēng) 七、干熱風(fēng) 八、龍卷風(fēng) 九、臺風(fēng) 第三節(jié) 無所不能的風(fēng) 一、乘風(fēng)破浪 二、靈動的風(fēng)車三、萬事俱備只欠東風(fēng) 四、飛翔的彩鳶 第四節(jié) 且聽風(fēng)吟 第二章 新能源時代風(fēng)電走俏 第一節(jié) 拿什么拯救你——我的地球母親 一、過量排放的溫室氣體 二、越燒越熱的太陽 三、消極的自然調(diào)溫 第二節(jié) 風(fēng)雨低碳路 一、全球的第一次親密接觸 二、困難重重的《京都議定書》 三、"后京都"時代人類何去何從 四、覆巢之下，安有完卵 第三節(jié) 風(fēng)電能源領(lǐng)跑新能源產(chǎn)業(yè) 一、人類進入新能源時代 二、風(fēng)光無限的風(fēng)電新能源 第三章 探尋風(fēng)力發(fā)電之路 第一節(jié) 劃時代的Brush大風(fēng)車 一、神奇古老的大風(fēng)車 二、化風(fēng)為電的Brush大風(fēng)車 第二節(jié) 風(fēng)力發(fā)電的成長足跡 一、風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)的發(fā)展 二、丹麥技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電機 第三節(jié) 盡數(shù)風(fēng)力發(fā)電風(fēng)流人物 一、Charles F.Brush點亮了電弧光燈 二、Poul la Cour——風(fēng)電先驅(qū) 第四節(jié) 世界風(fēng)力發(fā)電機制造業(yè)的領(lǐng)跑者 一、風(fēng)機制造業(yè)領(lǐng)頭羊——Vestas 二、裝備精良的德國軍團 三、印度風(fēng)能之子——Suzlon 四、熱情的西班牙之風(fēng) 五、迅速崛起的中國生力軍 第四章 白色巨塔 第一節(jié) 白色巨塔的"風(fēng)馳電掣" 一、迎接風(fēng)的使者，一個像夏天一個像秋天 二、風(fēng)力發(fā)電機的"智囊團" 三、堅強的后盾——塔架 四、強大的后勤保障 五、做功裝置——發(fā)電機 第二節(jié) 不拘一格的風(fēng)力發(fā)電機 一、按風(fēng)輪主軸方向分類 二、按有無齒輪箱分類 三、按風(fēng)輪槳葉數(shù)量分類 四、按發(fā)電機類型分類 五、按葉輪轉(zhuǎn)速是否恒定分類 六、按風(fēng)力發(fā)電機的功率分類 第五章 走進風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 第一節(jié) 風(fēng)力發(fā)電場 一、場址的選擇 二、全球風(fēng)力發(fā)電場巡禮 第二節(jié) 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 一、獨立運行 二、大規(guī)模并網(wǎng)運行 第三節(jié) 留住風(fēng)的腳步 第四節(jié) 風(fēng)力發(fā)電新技術(shù) 一、風(fēng)生水起的風(fēng)水電站 二、風(fēng)力-柴油聯(lián)合運行 三、風(fēng)力-太陽能聯(lián)合運行 四、借風(fēng)發(fā)展"氫"經(jīng)濟 第六章 風(fēng)起電涌的世界風(fēng)屯產(chǎn)業(yè) 第一節(jié) 美國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)——強國之路 一、政府大力扶持下的強勁發(fā)展 二、金融危機對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的強烈沖擊 第二節(jié) 丹麥風(fēng)電產(chǎn)業(yè)——源遠流長 一、風(fēng)能驅(qū)動的童話王國 二、全球風(fēng)電行業(yè)政策制定的模板 三、看海風(fēng)如何吹來電能 第三節(jié) 印度風(fēng)電產(chǎn)業(yè)——厚積薄發(fā) 一、先行一步的亞洲風(fēng)電強國 二、他山之石——看印度風(fēng)電發(fā)展經(jīng)驗 第四節(jié) 中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)——大國崛起 一、中國風(fēng)電厚積薄發(fā) 二、"由大變強"任重道遠 第七章 與環(huán)境息息相關(guān)的風(fēng)力發(fā)電 第一節(jié) 好風(fēng)、好電、好環(huán)境 一、減少污染，改善環(huán)境 二、持續(xù)不斷，保護生態(tài) 三、別具特色，綠色發(fā)電 第二節(jié) 白璧微瑕的風(fēng)力發(fā)電 一、走漏風(fēng)聲 二、隱形的電波干擾 三、并不和諧的白色森林 第三節(jié) 景觀之眾說紛紜 第八章 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展趨勢及展望 第一節(jié) 降低發(fā)電成本，減小電價差距 一、風(fēng)力發(fā)電的成本計算 二、影響風(fēng)力發(fā)電成本的因素及降低成本的手段 第二節(jié) 能源調(diào)整，風(fēng)電勢在必行 第三節(jié) 巨大的海上風(fēng)場 第四節(jié) 長風(fēng)破浪建偉業(yè) 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    龍卷風(fēng)其實是云層中雷暴的產(chǎn)物。具體地說，龍卷風(fēng)就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區(qū)域內(nèi)集中釋放的一種形式。龍卷風(fēng)常發(fā)生于夏季的雷雨天氣時，在雷雨云里，空氣擾動十分厲害，上下溫差懸殊。在地面附近，氣溫是二十幾攝氏度，越往高空，溫度越低。在積雨云頂部8000米以上的高空，溫度低到零下三十幾攝氏度。這樣，高空冷的氣流急速下降，地面較熱的空氣迅猛上升。上升氣流到達高空時，如果遇到很大的水平方向的風(fēng)，就會迫使上升氣流向下旋轉(zhuǎn)運動。依靠旋轉(zhuǎn)作用，氣流形成許多小渦旋并逐漸擴大。隨著氣流擾動劇烈，小漩渦最終形成了大渦旋。大渦旋先是繞水平軸旋轉(zhuǎn)，形成了一個呈水平方向的空氣旋轉(zhuǎn)柱。然后，這個空氣旋轉(zhuǎn)柱的兩端漸漸彎曲，并且從云底慢慢垂了下來。龍卷風(fēng)出現(xiàn)時，往往不止一個。有時從同一塊積雨云中可以出現(xiàn)兩個甚至更多的漏斗云柱。只不過有的云柱可能才剛剛形成，有的正在延伸，有的已經(jīng)伸到地面，有的已經(jīng)正在往回收縮，也有只在云底來回伸縮，始終不會垂到地面。龍卷風(fēng)一般出現(xiàn)在暖季，但是在沒有強烈雷暴的寒冷季節(jié)里，只要具備強烈對流的條件，龍卷風(fēng)也是會出現(xiàn)的。龍卷風(fēng)在白天、夜間都能生成，但大部分發(fā)生在午后。龍卷風(fēng)也有可能從火山爆發(fā)和大火災(zāi)產(chǎn)生的煙和水蒸氣中形成，這種龍卷風(fēng)稱為火龍卷或煙龍卷。 龍卷風(fēng)的直徑平均為200～300米，最小的不過幾十米，只有極少數(shù)龍卷風(fēng)的直徑才會達到1000米以上?？偟膩碚f其襲擊范圍較小，生存的時間一般只有幾分鐘，最長也不會超過數(shù)小時。但風(fēng)力特別強勁，在龍卷風(fēng)中心處風(fēng)速大約為每秒100～200米，這也造成了極大的破壞力，龍卷風(fēng)經(jīng)過時，吼聲如雷，常常會拔起大樹、摧毀建筑、卷起車輛，有時會把人吸走，造成嚴重危害。龍卷風(fēng)里的風(fēng)速究竟有多大？人們還無法準確測定，因為還沒有任何儀器能經(jīng)得起龍卷風(fēng)的摧毀。在極少數(shù)的情況下，其風(fēng)速甚至能達到每秒300米或超過聲速，超過聲速而產(chǎn)生的風(fēng)能，可產(chǎn)生無窮的威力。比如在風(fēng)事件中一塊厚木板被一根細草莖刺穿，而一片三葉草的葉子像楔子一樣深深地嵌入了泥墻中。但是，龍卷風(fēng)中心的風(fēng)速和臺風(fēng)眼中的情況很相似，往往風(fēng)速很小，甚至無風(fēng)。 最為可怕的是龍卷內(nèi)部的低氣壓。一個標準大氣壓是1013百帕，在龍卷風(fēng)內(nèi)部氣壓可降低到400百帕，甚至200百帕。所以，在龍卷風(fēng)經(jīng)過的地方，猶如一個巨大的吸泵一樣把它所能觸及到的水和沙塵、樹木等吸卷起來，隨著云柱形成高大的柱體，這就是過去人們所說的"龍倒掛"或"龍吸水"。當龍卷風(fēng)把陸地上有顏色的物質(zhì)或其他一些東西以及海里的魚類卷到高空，移到別的地方再隨暴雨降到地面，就形成"魚雨"、"血雨"、"谷雨"、"錢雨"等種種"怪雨"了。當龍卷風(fēng)掃過建筑物頂部或車輛時，由于它的內(nèi)部氣壓極低，使建筑物或車輛內(nèi)外形成了巨大的氣壓差，頃刻間就會使建筑物或車輛發(fā)生"爆炸"。在通常的情況下，龍卷風(fēng)經(jīng)過陸地時，由于極快的風(fēng)速所造成的人、畜傷亡及損失已經(jīng)相當巨大，如果再加上龍卷風(fēng)的爆炸作用，那么它們所產(chǎn)生的破壞和損失將是無法估量的。

編輯推薦

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