能源：展望、挑战与机遇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] M.B.麦克尔罗伊 著，王聿绚，郝吉明，鲁玺 译

图书标签:

• 能源
• 能源经济
• 能源政策
• 可持续发展
• 能源转型
• 可再生能源
• 化石能源
• 能源安全
• 气候变化
• 能源技术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030302007

版次：1

商品编码：10502194

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-02-01

用纸：胶版纸

页数：345

内容简介

　　M.B.麦克尔罗伊编著的《能源：展望挑战与机遇》从历史的角度，深入浅出地论述了人类社会文明进程与能源、环境和气候的依存关系，并以通俗易懂的方式描述了工业革命以来能源技术的演进过程，讨论了煤炭、石油、天然气等化石能源在不同历史阶段的角色演变；从全球的视角，分析了能源—技术—经济—环境的相互作用，客观讨论了化石能源带来的环境挑战，如局部的空气污染和今天备受关注的全球气候变化问题，并从技术、经济和环境影响这三个层面，科学展望了风能、太阳能、地热和核能等低碳能源的供应潜力。基于人类社会可持续发展的目标，本书为全球能源系统提出了持续、低碳的未来发展路径，为我们思考中国的能源战略和发展模式提供了宝贵的参考资料。
　　《能源：展望挑战与机遇》适合对能源和环境感兴趣的各类读者阅读，包括政府公务人员、企业管理人员、高等院校师生、科研人员及大众读者。

作者简介

　　M.B.麦克尔罗伊（M.B. McElroy）美国哈佛大学Gilbert Butler环境学教授，全球著名的环境学家。他29岁时就被聘为哈佛大学的终身教授，创建了哈佛大学的两大院系（环境科学与公共政策系、地球与行星科学系），并担任首任系主任。麦克尔罗伊教授领导创办了哈佛大学环境中心和中国项目组，多年来一直致力于推动中美两国在环境、气候与能源方面的合作交流。麦克尔罗伊教授曾任美国政府的环境顾问，被美国前副总统、2007年诺贝尔和平奖得主戈尔先生誉为自己在“气候变化方面的启蒙导师”。

目录

序
译者序
前言
中文版致谢
致谢
第1章  导言
1.1  背景
1.2  地球历史概要
1.3  生命历程
1.4  人类的出现
第2章  从采集／狩猎到英国工厂
2.1  引言
2.2  农业的起源
2.3  灌溉和美索不达米亚文明的发展
2.4  埃及文明的出现
2.5  气候变化与文明的衰落
2.6  文明的复兴
2.7  米诺斯和迈锡尼文明
2.8  古希腊的出现
2.9  来自东方的挑战
2.10  亚历山大大帝
2.11  罗马的出现
2.12  犹太教与基督教
2.13  伊斯兰教
2.14  维京人
2.15  欧洲的文艺复兴
2.16  探险时代
2.17  宗教改革
2.18  荷兰和英国的出现与兴起
2.19  结束语
参考文献
第3章  什么是能量？我们如何度量能量？
3.1  基础性思考
3.2  进一步的思索
3.3  我们从太阳获得了多少能量？
3.4  结束语
参考文献
第4章  木材、光合作用与碳循环
4.1  引言
4.2  光合作用吸收太阳能
4.3  碳循环
4.4  结束语
参考文献
第5章  煤炭的来源、历史与问题
5.1  引言
5.2  不同种类煤炭的来源及能值
5.3  煤炭使用的历史
5.4  燃煤带来的环境问题
5.5  结束语
参考文献
第6章  石油的性质t、来源、历史、问题及前景
6.1  引言
6.2  原油的化学组成及其产品
6.3  原油的形成
6.4  石油使用的历史
6.5  石油带来的环境问题
6.6  石油未来展望
6.7  结束语
参考文献
第7章  天然气的形成、历史和未来
7.1  引言
7.2  历史
7.3  基础设施
7.4  消费、生产及储量
7.5  结束语
参考文献
第8章  水能和风能
8.1  引言
8.2  新英格兰地区工业革命早期的水力使用
8.3  水力发电
8.4  从太阳能到风能
8.5  风力发电的现状和未来
8.6  结束语
参考文献
第9章  核能
9.1  引言
9.2  核裂变
9.3  核能历史
9.4  未来核能的挑战
9.5  未来核能的前景
9.6  结束语
参考文献
第10章  蒸汽动力
10.1  引言
10.2  水的性质
10.3  从萨弗里到瓦特
10.4  蒸汽和铁路的发展
10.5  蒸汽动力船舶
10.6  结束语
参考文献
第11章  电能
11.1  引言
11.2  电的基本知识
11.3  电报和电话
11.4  爱迪生，电灯泡和分布式电力的发展
11.5  关于直流电与交流电的辩论
11.6  结束语
参考文献
第12章  汽车、卡车和内燃机
12.1  引言
12.2  内燃机
12.3  美国汽车工业的早期历史
12.4  第二次世界大战后的发展
12.5  近期发展和未来前景
12.6  结束语
参考文献
第13章  全球气候变化的挑战
13.1  概述
13.2  大气成分的变化
13.3  辐射强迫
13.4  全球变暖潜能值
13.5  全球变化的重要记录
13.6  未来展望
13.7  结束语
参考文献
第14章  碳捕集与封存技术的前景
14.1  引言
14.2  碳捕集技术
14.3  碳封存技术
14.4  从大气中捕集CO2的前景
14.5  结束语
参考文献
第15章  生物乙醇：替代汽油的新燃料？
15.1    引言
15.2  玉米乙醇
15.3  甘蔗乙醇
15.4  纤维素乙醇
15.5  结束语
参考文献
第16章  当今能源利用模式
16.1  引言
16.2  美国的能源使用
16.3  英国的能源使用
16.4  加拿大的能源使用
16.5  中国的能源使用
16.6  结束语
参考文献
第17章  低碳能源未来展望
17.1  引言
17.2  节约能源
17.3  车用替代燃料
17.4  风力发电
17.5  太阳能发电
17.6  地热发电
17.7  交通部门电气化
17.8  电能系统
17.9  结束语
参考文献
附录  本书中非法定计量单位与法定计量单位的对照和换算表
索引

前言/序言

《能源：展望、挑战与机遇》 在人类文明的长河中，能源始终扮演着至关重要的角色，它不仅是驱动社会发展的引擎，更是人类生活品质提升的关键。从钻木取火的远古时代，到如今高度发达的核能、太阳能时代，能源的每一次飞跃都深刻地改变了人类的生存方式和文明进程。本书《能源：展望、挑战与机遇》将带领读者穿越时空，深入探索能源领域的过去、现在与未来，揭示其发展脉络，剖析当前面临的严峻挑战，并展望无限广阔的创新机遇。 能源的演进：从生存必需到文明基石 回溯历史，能源的利用经历了几个重要的阶段。最初，人类依赖的是最原始的生物质能，如木柴、动物粪便等，这仅仅是满足基本生存需求的手段。随着火的发现和利用，人类获得了更高效的热量来源，也为烹饪、取暖和防御提供了可能，极大地拓展了生存的边界。农业革命的到来，催生了对畜力、水力和风力的初步利用，使得大规模的农耕成为可能，进而孕育了早期文明。 工业革命是能源史上的里程碑。煤炭的广泛应用，驱动了蒸汽机的轰鸣，开启了机械化生产的新纪元，彻底改变了生产方式和社会结构。石油的发现和大规模开采，则让内燃机得以普及，汽车、飞机等交通工具的出现，极大地缩短了时空距离，促进了全球经济的联动。二十世纪，核能的开发为人类提供了前所未有的强大能源，但也带来了复杂的伦理与安全挑战。 进入二十一世纪，面对日益严峻的环境问题和资源枯竭的风险，人类对能源的认知和利用方式正在经历又一次深刻的变革。可再生能源，如太阳能、风能、水能、地热能和生物质能，正以前所未有的速度发展，成为构建可持续能源体系的希望所在。 当下的能源格局：机遇与挑战并存 当前，全球能源格局正呈现出复杂多变的态势。一方面，化石燃料（煤炭、石油、天然气）作为传统能源，在很长一段时间内仍然是能源供应的主力，为全球经济的运转提供着动力。然而，其带来的环境污染、温室气体排放以及资源有限性，正成为制约可持续发展的巨大瓶颈。 与此同时，新能源技术的蓬勃发展为我们带来了新的曙光。太阳能光伏发电成本的大幅下降，风力发电效率的不断提升，以及储能技术的突破，使得可再生能源在经济性和可靠性上越来越具有竞争力。电动汽车的普及，智能电网的建设，都在重塑能源的生产、传输和消费模式。 然而，这些积极的进展并非一帆风顺，能源领域面临着诸多严峻的挑战。 气候变化与环境压力： 这是当前能源领域最紧迫的挑战。化石燃料的燃烧是全球温室气体排放的主要来源，导致气候变暖、极端天气事件频发，对生态系统和人类社会构成严重威胁。寻找清洁、低碳的能源替代方案，已成为全球共识。 能源安全与地缘政治： 能源资源的分布不均，以及地缘政治的复杂性，使得能源供应安全成为各国关注的焦点。对特定能源来源的过度依赖，容易使国家在国际关系中处于不利地位，也可能引发冲突。 能源转型成本与公平性： 向低碳能源体系的转型，需要巨大的投资，包括基础设施建设、技术研发以及产业结构的调整。如何平衡转型成本，确保不同地区、不同群体能够公平地分享能源发展的红利，避免“能源贫困”的加剧，是一个复杂的社会经济问题。 技术瓶颈与创新需求： 尽管可再生能源技术发展迅速，但在储能效率、大规模部署、跨区域输送等方面仍存在技术瓶颈。新型能源技术的研发与突破，如可控核聚变、先进生物燃料、氢能的规模化应用等，对于实现真正的能源革命至关重要。 能源基础设施的更新与改造： 现有的能源基础设施大多是为化石燃料时代设计的，需要进行大规模的升级和改造，以适应分散式、间歇性的新能源供应，并提高能源利用效率。 公众认知与行为改变： 能源转型不仅是技术和政策层面的问题，也需要公众的理解和支持。提高公众的能源意识，鼓励节能行为，推广绿色消费，是推动能源可持续发展不可或缺的一环。 展望未来：能源创新的无限机遇 尽管挑战重重，但能源领域同样孕育着前所未有的机遇。这些机遇不仅关乎技术的革新，更涉及经济发展模式、社会治理方式的深刻变革。 绿色经济的蓬勃发展： 能源转型为绿色经济的崛起提供了强大动力。围绕可再生能源、储能技术、电动汽车、智能电网等领域，正在形成新的产业链和就业增长点，为全球经济注入新的活力。 技术创新的驱动力： 为了应对能源挑战，科技创新将扮演核心角色。从材料科学到信息技术，从人工智能到生物工程，各种前沿科技的应用将不断推动能源技术的迭代升级，催生颠覆性的能源解决方案。例如，人工智能在优化电网调度、预测能源需求、提高能源效率方面将发挥越来越重要的作用。 能源治理的国际合作： 气候变化和能源安全是全球性问题，需要各国加强合作，共同制定和实施能源政策，分享技术和经验，构建稳定、公平、可持续的全球能源治理体系。 能源的可及性与普惠性： 随着技术成本的下降和创新应用的推广，分布式能源系统，如屋顶太阳能、微电网等，将有望为偏远地区和欠发达地区提供更经济、更可靠的能源供应，缩小数字鸿沟和发展差距。 循环经济与能源效率提升： 能源的有效利用，不仅仅是生产新能源，更是减少不必要的能源消耗。发展循环经济，提高工业、建筑、交通等各个领域的能源利用效率，将成为降低能源需求、减轻环境压力的重要途径。 《能源：展望、挑战与机遇》旨在为读者提供一个全面、深入的能源视角。本书将深入剖析构成我们现代文明基石的能源体系，从历史的演进到当下面临的困境，再到未来可能的发展路径。我们将一同审视气候变化对能源格局的深刻影响，探究能源安全地缘政治的复杂博弈，解析能源转型过程中的经济与社会挑战，并着眼于新能源技术、智能电网、储能创新等领域带来的无限可能。通过对这些关键议题的探讨，本书力求启发读者对能源未来的思考，认识到能源变革的紧迫性，并积极拥抱由此产生的创新机遇，共同塑造一个更加清洁、安全、可持续的能源未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书在总结和展望未来时，仿佛是一位富有远见的思想家，为我勾勒出了一幅波澜壮阔的能源发展画卷。作者并没有将能源问题简单化，而是以一种深刻的哲学思考，引导我去理解能源与人类文明、与地球生态以及与未来发展之间的深刻联系。他反复强调，能源是人类社会发展的基石，但同时也是环境压力的重要来源。因此，如何实现能源的可持续发展，是人类面临的重大挑战，也是实现人类永续发展的关键。书中对不同能源技术的发展前景进行了综合性的评价，既看到了新能源的巨大潜力，也认识到传统能源在转型过程中所扮演的过渡性角色。作者对未来能源体系的设想，强调了多元化、灵活性和韧性，以及技术创新、政策引导和社会共识在其中的重要作用。他鼓励读者积极参与到能源转型的讨论和实践中来，因为每个人的选择都可能对未来的能源格局产生影响。读完最后一页，我不仅对能源有了更全面的认知，更对人类在面对挑战时所展现出的智慧和勇气充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我着迷的地方在于，它并没有止步于对能源历史的回顾，而是以极其敏锐的洞察力，深入剖析了当下能源领域所面临的严峻挑战。作者毫不避讳地指出了化石燃料的局限性，从环境污染到气候变化，再到资源的枯竭，每一个问题都被他用严谨的数据和真实的案例呈现在我面前，让我无法回避。他不仅仅是简单地陈述这些问题，而是通过对不同国家、不同地区能源结构的比对，揭示了这些挑战的复杂性和相互关联性。我特别欣赏作者在讨论气候变化时，没有采取一种简单化的“非黑即白”的态度，而是深入分析了不同利益群体之间的博弈，以及政策制定所面临的困境。他引用了大量的研究报告和专家观点，为我的思考提供了坚实的依据。例如，在讨论碳排放问题时，他不仅阐述了其对全球气温的影响，还详细分析了不同国家在减排责任划分上的争议，以及由此引发的地缘政治紧张。此外，他对能源安全问题的探讨也十分深入，从地缘政治的视角，分析了能源供应中断可能带来的连锁反应，以及各国为保障能源安全所采取的策略。这种多维度的分析让我对能源领域的复杂性有了全新的认识，也让我开始反思，我们在追求经济发展的同时，是否对环境付出了过高的代价，以及我们如何才能在发展与可持续之间找到一个平衡点。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一次思想的洗礼！当我拿到《能源：展望、挑战与机遇》这本书的时候，我并没有抱有过高的期待，毕竟能源这个话题听起来有些宏大而枯燥。然而，从第一页开始，我就被作者流畅而引人入胜的叙述深深吸引。他不仅仅是在罗列数据和事实，更是在用一种故事化的方式，将能源发展的脉络徐徐展开。我仿佛看到了人类从茹毛饮血时代依赖火焰，到工业革命蒸汽机的轰鸣，再到核能的惊鸿一瞥，直至今天新能源的蓬勃发展。书中对于历史进程的梳理，让我对能源的演变有了更深刻的理解，也更能体会到每一次能源革命背后所蕴含的科技突破和社会变革。尤其让我印象深刻的是，作者在描述不同时期能源技术发展时，并没有流于表面的技术介绍，而是深入剖析了技术背后的驱动力，例如经济利益、政治格局，甚至是人类对舒适生活的不懈追求。他用生动的语言描绘了煤炭如何点燃了工业革命的火焰，石油如何塑造了现代文明，以及电力如何渗透到我们生活的方方面面。这种宏观视角让我跳出了“能源就是化石燃料”的固有认知，开始思考能源的本质，以及它与人类文明进步之间密不可分的联系。读完这一部分，我感觉自己像是在穿越时空，亲历了人类在能源探索道路上的辉煌与坎坷，也为作者能够如此精准地把握历史的脉搏而赞叹不已。

评分☆☆☆☆☆

这本书在探讨能源与地缘政治的关系时，简直像一位老练的国际关系学者，将复杂的能源博弈展现在我面前。作者没有将能源仅仅视为一种商品，而是将其上升到国家安全和国际战略的高度。他详细分析了化石燃料作为战略资源的属性，以及围绕能源供应和运输所引发的国际冲突和地缘政治角力。我特别被他对中东地区能源政治的分析所吸引，他深入剖析了该地区丰富的石油资源如何塑造了其复杂的政治格局，以及域外大国如何在该地区围绕能源利益进行博弈。此外，他对俄罗斯作为重要的能源出口国，其能源战略如何影响欧洲乃至全球的能源安全也进行了细致的分析。书中还探讨了新能源的发展如何改变现有的能源地缘政治格局，例如，可再生能源的分布式特性和能源进口依赖的降低，可能会削弱传统能源大国的政治影响力。作者强调，随着全球能源结构的转型，新的能源地缘政治挑战和机遇正在不断涌现，例如，稀土等新能源关键矿产资源的争夺，以及各国在新能源技术标准制定上的博弈。这种从宏观视角对能源与地缘政治的分析，让我对当前国际局势的理解又上了一个新的台阶。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讨论能源与可持续发展之间的关系时，简直是一位充满人文关怀的社会学者，让我看到了能源发展背后的人性关怀和社会责任。作者将能源问题置于更广阔的可持续发展框架下进行审视，他不仅关注能源的生产和消费，更关注能源发展对环境、社会和经济的综合影响。我特别被他对“能源贫困”问题的探讨所打动，他详细分析了全球范围内仍有大量人口缺乏可靠的能源供应，以及这对他们的生活质量、健康和教育所造成的负面影响。书中还深入探讨了能源转型过程中所面临的社会公平问题，例如，如何确保低收入群体在能源价格上涨的情况下，依然能够获得可负担的能源，以及如何避免新能源产业的发展加剧地区间和群体间的贫富差距。作者强调，能源转型不仅仅是一项技术任务，更是一项社会工程，需要平衡经济效益、环境保护和社会公平等多重目标。他引用了大量联合国可持续发展目标（SDGs）的相关内容，让我更清晰地认识到，能源在实现这些宏大目标中所扮演的关键角色。

评分☆☆☆☆☆

《能源：展望、挑战与机遇》在论述能源技术创新时，如同一位充满激情的科学家，为我展示了一个日新月异的科技世界。作者不仅仅是简单地介绍现有技术，更是对未来可能出现的颠覆性技术进行了大胆的设想和深入的分析。他详细阐述了人工智能、大数据、物联网等前沿技术在能源领域的应用前景，例如，如何利用人工智能优化能源生产和分配，如何通过大数据分析预测能源需求，以及如何利用物联网实现能源设备的智能化管理。我尤其被他对下一代核能技术的展望所吸引，例如，对小型模块化反应堆（SMR）和聚变能的研究进展进行了详细介绍，并分析了这些技术如果取得突破，将对全球能源格局产生怎样的深远影响。书中还对能源存储技术的发展进行了深入的探讨，包括电池技术、抽水蓄能、压缩空气储能等，并分析了这些技术在平衡可再生能源发电的间歇性方面所起到的关键作用。作者的分析让我深刻体会到，技术创新是推动能源转型和应对能源挑战的根本动力，而持续的研发投入和跨学科合作是实现这些技术突破的必要条件。

评分☆☆☆☆☆

《能源：展望、挑战与机遇》在分析不同国家能源政策时，展现出了非凡的深度和广度。作者通过对比不同国家在能源发展战略上的异同，揭示了影响政策制定的复杂因素，包括国家资源禀赋、经济发展水平、政治体制以及国际地缘政治环境等等。他细致地分析了发达国家和发展中国家在能源转型中所面临的不同挑战，以及他们所采取的差异化策略。例如，他对比了欧洲国家在推动可再生能源发展方面的激进政策，以及一些依赖化石燃料出口的发展中国家在能源转型中所面临的经济压力。我尤其对作者在分析中国能源政策时所展现出的洞察力感到印象深刻，他不仅介绍了中国在发展新能源方面的巨大投入和取得的成就，还分析了中国在能源安全、技术创新以及全球能源治理方面所扮演的重要角色。他指出，中国作为世界上最大的能源消费国和生产国之一，其能源政策的走向对全球能源格局具有举足轻重的影响。此外，他还对不同国家在能源税收、补贴政策以及国际能源合作等方面的做法进行了比较分析，让我对全球能源治理的复杂性有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

《能源：展望、挑战与机遇》在描绘新能源的广阔前景时，简直像一位充满激情和远见的探险家，带领我进入一个充满无限可能的新世界。作者对于太阳能、风能、核能、氢能等新兴能源技术的介绍，充满了科学的严谨性和前瞻性的视野。他不仅仅是简单地罗列这些技术名词，而是深入浅出地解释了它们的工作原理，以及它们在技术上的突破和创新。我尤其被他对氢能未来潜力的描绘所打动，他详细阐述了如何通过电解水等方式制备“绿氢”，以及氢能在交通、工业等领域的广泛应用前景。书中还对不同地区在发展新能源方面的优势和劣势进行了细致的分析，例如，某些地区拥有丰富的风力资源，而另一些地区则在太阳能利用方面具有得天独厚的条件。作者的分析让我意识到，新能源的发展并非一蹴而就，而是需要因地制宜，结合自身的资源禀赋和技术优势。更重要的是，他对新能源技术成本下降的趋势进行了精准的预测，并且分析了政策扶持、技术创新等因素在其中扮演的关键角色。这种对未来趋势的把握，让我对新能源的普及充满了信心，也让我看到了摆脱对传统化石燃料依赖的希望。

评分☆☆☆☆☆

《能源：展望、挑战与机遇》在描绘未来能源市场趋势时，如同一位精明的经济学家，为我揭示了一个充满变数的市场图景。作者深入分析了当前能源市场面临的各种复杂因素，包括供需关系、价格波动、政策导向以及技术进步等，并对未来可能出现的趋势进行了预测。我尤其对书中对碳定价机制的深入探讨感到印象深刻，他详细分析了碳税、碳排放交易体系（ETS）等不同形式的碳定价机制，以及它们对能源市场和企业行为可能产生的激励或抑制作用。书中还对可再生能源在电力市场中的占比提升，以及对传统能源企业商业模式的冲击进行了详细的分析。作者认为，未来的能源市场将更加多元化、去中心化和智能化，分布式能源、储能技术以及需求侧响应等将扮演越来越重要的角色。此外，他还对全球能源贸易格局的变化以及新兴经济体在未来能源市场中的地位进行了展望。这种对市场趋势的分析，让我对未来的能源投资和商业机会有了更清晰的认识，也让我更加关注能源市场中的风险与机遇。

评分☆☆☆☆☆

这本书在探讨能源转型过程中所带来的机遇时，无疑是让我看到了一个充满希望的未来蓝图。作者并没有将能源转型仅仅视为一项技术革新，而是将其视为推动社会进步和经济发展的强大引擎。他详细阐述了新能源产业的崛起如何催生新的就业机会，如何促进区域经济的协调发展，以及如何提升国家的能源自主性。我特别欣赏他对“绿色经济”概念的深入解读，他认为能源转型不仅仅是减少碳排放，更是创造一个更加清洁、健康、可持续的经济增长模式。书中列举了许多成功的案例，例如，某些国家通过大力发展可再生能源，不仅实现了能源结构的优化，还带动了相关产业的技术升级和创新，从而在全球能源市场中占据了领先地位。此外，作者对能源基础设施的升级改造也进行了详尽的分析，包括智能电网的建设、储能技术的应用等，这些都将是未来能源体系不可或缺的重要组成部分。他强调，能源转型是一个系统工程，需要政府、企业、科研机构以及公众的共同努力。这种全方位的视角让我意识到，能源转型带来的机遇是多方面的，它将深刻地影响我们的生活方式、经济结构，乃至全球的政治格局。