能源系統與可持續發展

　　21世紀人類面臨最大挑戰之一，必定是提供給地球上每一位居民安全、清潔及可持續之能源供應。

　　本書作者就能源系統與可持續發展，從宏觀之歷史角度切入，認為能源之利用一直是社會運作及發展之中心議題。在19及20世紀期間，人類了解如何去訓服蘊藏於化石之燃料，此等能源提供動力，啟動工業革命，為世人帶來前所未有的財富及倍增的生產力。當我們進入第三個千禧年，人們警覺到假若長期內能提供能源供應，則目前世界之能源系統需要急遽改變。

　　本書即在探討目前世界之能源系統（包括傳統性及可再生能源）及其持續性問題，同時涉及解決問題之可能途徑，及此等途徑在21世紀如何付諸實施。

譯者簡介

汪淮

　　學歷
　　美國奧勒岡州立大學林產研究所博士
　　美國密西根州立大學林產研究所碩士
　　國立台灣大學森林系學士

　　經歷
　　國立台灣大學森林系 講師、副教授、教授
　　國立台灣大學森林系 名譽教授
　　美國密西根州立理工大學 博士後研究
　　美國華盛頓大學 客座教授

Chapter 1　概況簡介 1
　1.1　緒論 2
　1.2　定義：能源，永續性與未來 4
　1.3　目前之能源與永續性 6
　1.4　再生能源 16
　1.5　能源服務與效率改善 22
　1.6　能源在未來之永續性 31

Chapter 2　主要能源 39
　2.1　世界主要能源之消費 40
　2.2　能源之量化 43
　2.3　資料之解釋 45
　2.4　世界能源之來源 48
　2.5　美國的主要能源 53

Chapter 3 　我們利用能源作何用處？ 63
　3.1　基本，輸送及可用能源
　3.2　能源之擴大利用

Chapter 4 　能量之形態 85
　4.1　緒論 86
　4.2　動能與潛在能量 86
　4.3　熱 88
　4.4　電力 89
　4.5　電磁輻射 91
　4.6　化學能 93
　4.7　核能 98
　4.8　能量與質量 101

Chapter 5　煤炭 105
　5.1　化石燃料 106
　5.2　從木材到煤炭 108
　5.3　資源及其利用 111
　5.4　煤炭的燃燒 117
　5.5　發電廠鍋爐 120

Chapter 6　熱動力 125
　6.1　緒論 126
　6.2　蒸汽引擎 126
　6.3　熱引擎之原理 129
　6.4　蒸汽時代 132
　6.5　蒸汽渦輪機 136
　6.6　發電廠渦輪機 139

Chapter 7 　石油與瓦斯 143
　第一部分　油與瓦斯作為初級燃料 144
　7.1　緒論 144
　7.2　石油之來源及地質 144
　7.3　石油與瓦斯工業之起源 147
　7.4　發現石油 151
　7.5　精煉與產品 154
　第二部分　油與瓦斯作為二級燃料 158
　7.6　緒論 158
　7.7　煤炭轉換之障礙 158
　7.8　從煤炭取得瓦斯 160
　7.9　煤炭之蒸餾 160
　7.10　從煤炭取得油 161
　7.11　石油之非傳統性來源 165

Chapter 8 　石油與瓦斯引擎 171
　8.1　緒論 172
　8.2　汽油或火星點火式引擎 172
　8.3　柴油引擎 178
　8.4　瓦斯渦輪機 183
　8.5　斯特林引擎 186
　8.6　結論 189

Chapter 9 　電力 193
　9.1　緒論 194
　9.2　電力在十九世紀 194
　9.3　電力照明之持續發展 196
　9.4　電力牽引 200
　9.5　擴展中之用途 205
　9.6　大規模發電 212
　9.7　衝向瓦斯 217
　9.8　全世界之電力 219

Chapter 10　核能 225
　10.1　緒論 226
　10.2　輻射性 227
　10.3　核子分裂 232
　10.4　熱分裂反應爐 233
　10.5　核燃料週期 241
　10.6　快速反應爐 245

Chapter 11　核能之未來 249
　11.1　緒論 250
　11.2　衰退之原因 253
　11.3　核電：對氣候變遷之長期答案？ 258
　11.4　新的核發展 262
　11.5　未來：衝突之觀點 267

Chapter 12　成本核算能源 273
　12.1　緒論 274
　12.2　今日之能源價格 274
　12.3　通貨膨脹，真實價格與承受度 278
　12.4　對能源的投資 283
　12.5　真實世界之複雜性 286

Chapter 13　罰則：使用能源對環境及健康衝擊之評估 293
　13.1　緒論 294
　13.2　能源利用衝擊之分類 294
　13.3　家庭規模之衝擊 298
　13.4　工作場所規模之衝擊 300
　13.5　社區規模之衝擊 303
　13.6　區域規模之衝擊 307
　13.7　全球規模之衝擊 309
　13.8　意外與風險 313
　13.9　發電系統衝擊之比較 316
　13.10　比較發電系統之外部成本 320

Chapter 14　補救措施：使化石燃料之利用更具永續性 331
　14.1　緒論 332
　14.2　減少化石燃料燃燒造成之汙染物排放 333
　14.3　捕集及封存從化石燃料燃燒之碳排放 335
　14.4　燃料電池：沒有燃燒之能源轉換 343
　14.5　一個以化石燃料為基礎之氫經濟 347
　14.6　化石燃料之利用能更具有永續性嗎？ 352

Appendix　附錄 357
　A1　所用之字首 358
　A2　單位與換算 359