第1章 能源环境学的由来 1
1.1 文明的进步与能源 1
1.2 3E课题与21世纪文明 4
1.3 本书的结构与学习方法 5
第2章 能源资源 7
2.1 能源资源及其分类 7
2.1.1 煤炭类碳氢化合物 11
2.1.2 石油类碳氢化合物 12
2.1.3 原子能 14
2.1.4 可再生能源(renewable energy) 15
2.2 矿物能源及其储量 15
2.2.1 资源(resource)与储量(reserve) 15
2.2.2 煤炭 17
2.2.3 原油 20
2.2.4 天然气和液化天然气 22
2.2.5 其他石油资源 24
2.3 原子能与铀 25
2.4 太阳能的质与量 27
2.5 其他可再生能源 29
2.5.1 水力 29
2.5.2 生物量 30
2.5.3 地热 31
练习题 32
第3章 能源转换技术 33
3.1 能源转换概述 33
3.2 矿物燃料发电 33
3.2.1 热力学定律 34
3.2.2 卡诺循环 35
3.2.3 兰金循环(蒸汽循环) 36
3.2.4 燃气轮机 37
3.2.5 复合循环发电 38
3.2.6 燃煤火力发电 40
3.2.7 微型燃气轮机 41
3.3 原子能发电 41
3.3.1 核裂变反应 43
3.3.2 轻水堆 44
3.3.3 高速增殖堆与核燃料的循环 45
3.4 核聚变发电 46
3.4.1 核聚变的必要条件 47
3.4.2 核聚变的临界条件 47
3.4.3 磁场箍缩热聚变 49
3.5 太阳能发电 52
3.5.1 太阳能发电及其特点 52
3.5.2 太阳能电池的原理和能量转换效率 54
3.6 太阳热发电 58
3.7 自然能的利用 60
3.7.1 水力发电 61
3.7.2 风力发电 62
3.7.3 地热发电 63
3.7.4 其他 64
3.8 直接发电 65
3.8.1 燃料电池 65
3.8.2 MHD发电 69
练习题 70
第4章 节能技术 73
4.1 节能技术概述 73
4.1.1 节能的概念 73
4.1.2 从能源流程图看到的节能状况 74
4.1.3 各行各业的节能状况 75
4.2 个别技术开发型节能 79
4.2.1 产业用电动机和变换器 79
4.2.2 家用电器的高效率、低损失化 81
4.2.3 建筑物中采暖、制冷负荷的降低 83
4.3 系统技术开发型节能 84
4.3.1 利用热电联合系统节能 84
4.3.2 热电联合系统的结构 85
4.3.3 热电联合系统的计划 86
4.4 废弃能量再利用型节能 87
4.4.1 超级垃圾发电 87
4.4.2 冷冻机和热泵 89
4.4.3 通过热泵利用尚未利用能源 91
4.5 社会体系结构转换型节能 93
4.5.1 高效率、能源环境协调型城市的建设 93
4.5.2 通过转变生活方式节能 94
练习题 96
第5章 能源与环境 97
5.1 环境问题与能源利用的关系 97
5.1.1 能源利用与环境问题的变迁 97
5.1.2 各种能源对环境的影响 99
5.2 地域范围的大气环境问题 104
5.2.1 与大气污染有关的环境标准 104
5.2.2 日本的大气污染现状 105
5.3 地球范围的环境问题 109
5.3.1 正在加剧的地球温室效应 109
5.3.2 酸雨与酸性物质沉积 112
5.4 环境评估 115
5.4.1 环境评估 116
5.4.2 大气中污染物质浓度的预测 116
5.5 降低能源消耗，保护大气环境 119
5.5.1 改善能源环境的基本理念 119
5.5.2 保护大气环境 120
练习题 121
第6章 21世纪的文明与能源 123
6.1 能源供需的长期预测 123
6.2 向可持续发展的高度文明的社会前进 129
练习题简答 133
参考文献 135