本書詳細地介紹了各種海洋綠色能源的原理和開發技術：波浪能、潮汐能、溫差能、鹽差能、近岸風能，同時對中國近海地海洋綠色能源地蘊藏量、開發現狀和前景進行細致分析。本書是在南京信息工程大學海洋數值模擬與觀測實驗室完成的。實驗室主任董昌明教授主持了本書的全部撰寫工作。參加各個章節的具體撰寫是本實驗室的一支年輕的科研隊伍。在書籍編著的過程中，團隊成員廣泛參讀海量外文文獻書籍，親手繪制書中大量說明性圖表，協同合作進行細致的撰寫與后期核讀。海洋綠色能源開發是中國發展戰略至關重要的組成部分。但是，目前我國關于此方向的研究仍處于初始階段。本書的出版將成為中國的綠色能源開發的重要參考，同時也有助于提升海洋學子以及社會大眾對于海洋綠色能源的關注
人類在地球上已經繁衍生息了幾百萬年，可最近一百多年來，人類過度燃燒煤炭和石油燃料，大氣層中的溫室氣體（如二氧化碳）含量急劇增高，引起溫室效應，導致全球變暖、海平面上升、惡劣天氣頻發。另一方面，地球上煤炭、石油等不可再生資源的儲藏量是有限的，尋找可以替代煤炭和石油的可再生能源已經成為人類繼續在這個星球上生存的重要前提條件。
海洋約占地球表面積的2/3，蘊藏了大量的可再生能源，又稱綠色能源。本書從物理海洋學的基本理論出發，在海洋能源原理、開發技術、對環境的影響等幾個方面詳細介紹各種海洋綠色能源：波浪能、潮汐能、溫差能、鹽差能、近岸風能，同時還對中國近海海洋綠色能源的蘊藏量、開發現狀和前景進行介紹。
第1章波浪能，包括海面波浪中的動能和勢能。波浪的能量主要來源于海表上空的風能，波浪能的傳遞速率取決于風速大小，同時還取決于風和海水的作用距離。目前波浪能主要轉化為電能使用，或者為遠海的國防和海洋建筑設施提供能量，另外波浪能還可用來供熱、抽水、制氫和淡化海水。
第2章潮汐能，指在漲潮和落潮過程中產生的勢能。潮汐能的強度和潮頭數量與落差有關，通常潮頭落差大于3m的潮汐才具有開發利用價值。潮汐能是一種綠色清潔的海洋能源，分布廣泛，蘊藏量巨大，沒有季節變化，是一種可持續發展的穩定能源。
第3章溫差能，指海洋表層海水和深層海水之間水溫差的熱能，是海洋能源中的一種重要形式，溫差能的主要利用方式為發電，也可利用海水的溫差對海洋探測儀器中電池進行持續充電。
第4章鹽差能，指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學電位差能，是以化學能形態出現的海洋能，主要存在于江河與海洋的交接處。鹽差能是海洋能中能量密度最大的一種可再生能源。
第5章近岸風能，是地球表面大量空氣流動所產生的動能。在海洋上，風力比陸地上更加強勁，方向也更加單一，據專家估測，一臺同樣功率的海洋風電機在一年內的產電量比陸地風電機高70%。風能發電是將風力作用于葉輪，將動能轉換成機械能，從而推動葉輪旋轉，再通過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。
第6章介紹了中國近海海洋綠色能源的分布和開發情況。
本書是在南京信息工程大學海洋數值模擬與觀測實驗室完成的，該實驗室團隊是一支有志于海洋事業的朝氣蓬勃的科研隊伍。除實驗室主任董昌明教授外，參與各個章節撰寫的還有：曹玉晗和余洋（第1章），蔣琳和董蔚遠（第2章），秦丹迪和高曉倩（第3章），王青玥和蔣琳（第4章），張宇彤、崔靜璇和劉嫻（第5章），徐廣珺（第6章），余洋、孫軼和蔣星亮負責最后文獻的整理和初稿的排版，余洋同時負責本書出版聯系事宣。
本書得到了國家自然科學基金項目（項目編號：41476022）、國家海洋局國際合作項目（項目編號：GASI-IPOVAI-05）以及江蘇省創業創新團隊項目等的大力支持。
海洋綠色能源的開發是中國可持續發展戰略的一個重要樂章，然而有關這個方向的研究還處于初始階段，本書的出版希望能為中國海洋綠色能源開發提供參考，也為有志于海洋事業的學子打開一扇窗戶。本書難免存在這樣或那樣的缺憾，敬請讀者批評指正。
董昌明，南京信息工程大學教授、博士生導師，海洋數值模擬與觀測實驗室主任，海洋科學系主任，衛星海洋環境動力國家重點實驗室海星學者。分獲中國科學院及美國哥倫比亞大學博士，普林斯頓大學博士后。長期在美國加州大學洛杉磯分校和加州埃爾凱米諾學院從事科研與教學工作，擔任國際大型石油服務公司海洋環境咨詢專家。
董昌明教授長期從事物理海洋學研究，研究方向為區域海洋動力學、海洋數值模擬、中尺度海氣耦合、海洋環境評估及其檢測等。并開發了可直接應用于探測歐拉和拉格朗日類型海洋渦旋的軟件及商業用途海洋耦合預報模塊。在科技期刊發表文章60余篇，出版專著《海洋渦旋探測與分析》。
前言
第1章 波浪能
1．1 波浪
1．1．1 波浪的分類
1．1．2 波浪的簡諧波形式
1．1．3 波浪的要素
1．1．4 簡單波浪運動理論
1．1．5 近岸環境對波浪的影響
1．1．6 海浪譜概念
1．2 波浪能理論
1．2．1 波浪能定義
1．2．2 波浪能的傳輸
1．2．3 波浪能的分布
1．2．4 波浪能可行性評估
1．2．5 波浪的觀測
1．3 波浪能技術
1．3．1 波浪能技術發展沿革
1．3．2 波浪能技術發展現狀
1．3．3 波浪能技術發展前景及問題
1．4 波浪能提取的環境影響
1．4．1 概述
1．4．2 波浪能的區域資源概況可行性分析
1．4．3 波浪能的開發對環境的影響
第2章 潮汐能
2．1 潮汐理論和潮汐能理論
2．1．1 潮汐
2．1．2 潮流
2．1．3 潮汐能
2．1．4 潮汐能的分布情況
2．2 潮汐能發電技術
2．2．1 發電技術
2．2．2 潮汐能資源的計算方法
2．2．3 發展現狀及前景
2．2．4 潮汐能發電的優勢和局限性
2．3 潮汐能發電站的環境效應
2．3．1 潮汐能開發的環境效應
2．3．2 環境影響因子
2．3．3 環境受體
2．3．4 挑戰與建議
第3章 溫差能
3．1 理論概述
3．1．1 海洋溫度的分布特征
3．1．2 海洋溫差能的分布
3．2 技術原理與工廠設置
3．2．1 溫差能的技術原理
3．2．2 海洋溫差能電力工廠的設置和分類
3．3 OTEC循環系統性能指標的計算
3．3．1 循環系統簡介
3．3．2 相關性能指標的計算
3．4 發展現狀
3．4．1 國際研究進展
3．4．2 國內研究進展
3．5 對環境的影響
3．5．1 存在問題
3．5．2 應對措施
3．6 展望
3．6．1 發展前景
3．6．2 認識與建議
第4章 鹽差能
4．1 理論概述
4．1．1 海洋鹽度
4．1．2 鹽差能
4．2 發電技術
4．2．1 理論裝置
4．2．2 發展現狀與前景
4．3 綜合影響
4．3．1 水文學與水體化學影響
4．3．2 對底棲生物的影響
4．3．3 環境影響可能性討論
4．3．4 社會影響
第5章 沿岸風能
5．1 海洋沿岸風能理論
5．1．1 風的形成
5．1．2 風的分類
5．1．3 風能的形成
5．1．4 風和風能的描述
5．1．5 海上風能的發展
5．2 風能的利用原理與應用技術
5．2．1 風力渦輪發電機技術
5．2．2 風帆助航
5．2．3 風力致熱技術
5．2．4 風力提水技術
5．3 海上風力發電對環境的影響
5．3．1 海上風力發電的優勢
5．3．2 海上風電也是一把“雙刃劍”
5．3．3 中國海上風電——在曲折中不斷發展
第6章 中國近海海洋能資源
6．1 波浪能資源
6．1．1 波浪能資源分布
6．1．2 波浪能資源的開發條件
6．1．3 我國波浪能資源利用現狀
6．1．4 波浪能資源開發的建議
6．2 潮汐能資源
6．2．1 潮汐能資源分布
6．2．2 潮汐能資源的開發條件
6．2．3 我國潮汐能資源利用現狀
6．2．4 潮汐能資源開發的建議
6．3 溫差能資源
6．3．1 溫差能資源分布
6．3．2 溫差能資源的開發條件
6．3．3 我國溫差能資源利用現狀
6．3．4 溫差能資源開發的建議
6．4 鹽差能資源
6．4．1 鹽差能資源分布
6．4．2 鹽差能資源的開發條件
6．4．3 我國鹽差能資源利用現狀
6．4．4 鹽差能資源開發的建議
6．5 近海風能資源
6．5．1 近海風能資源分布
6．5．2 近海風能資源的開發條件
6．5．3 我國近海風能資源利用現狀
6．5．4 近海風能資源開發的建議
6．6 海洋能資源開發的發展前景
參考文獻
后記
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