你要去打仗開疆拓土還是興水利改善窮山惡水?
自秦統(tǒng)一六國至今,農(nóng)耕文明的華夏兒女融合發(fā)展,大一統(tǒng)的理論深入人心??粗匦螆D,你會發(fā)現(xiàn)中國各族先人的努力已經(jīng)到了極限。
圖1:中國邊界的地形極限
歷史的車輪滾滾,大國的邊界變動過去百年中,英國和蘇聯(lián)是一個趨勢。最近俄羅斯特別地行動了一下,尚未形成定論。即便強如美國地球一霸,對領(lǐng)土的需求近幾年也有不少動作,比如特朗普要強買格陵蘭島。
然而,200多年來,隨著各個地域的治理發(fā)展,世界的大勢仍是分為主,未來200年也不得而知。當下,中國更應(yīng)該以守土為主。明天,可能中國的新疆域會出現(xiàn)在月球、火星。
守土,優(yōu)先的選項是整治窮山惡水。比如,將占中國總面積27.8%共268萬平方公里荒漠沙漠化土地改為青山綠水,萬畝良田。
圖2 中國荒漠化土地區(qū)域
因為光伏發(fā)電,抽水儲能技術(shù)的發(fā)展,下面兩個工程可以商業(yè)化地投入2000億就能為中國新增2億畝耕地,數(shù)億畝草原和若干大型咸水湖。
福河工程:中哈合作抽干額爾齊斯河,解決中國新疆,哈國東部地區(qū)水資源問題。投資為300億以內(nèi),工期2年。儲能約年30億度,新增超過1億畝耕地。生態(tài)得到極大改善。
南水北調(diào)擴容工程:擴大南水北調(diào)中線調(diào)水到500億噸,置換黃河上游200億噸水資源解決中國北方地區(qū)缺水問題。投資在1000~2000億,工期5年以上。儲能效果較差,能源在三峽電站,丹江口發(fā)電站和黃河中下游水電損失非常大,但直接工程電力損失為0,足夠維持調(diào)水,不需要水費分攤(較好抽發(fā)工況,足夠大的峰谷電價差)。黃河上中游河谷地區(qū)增加的耕地也超過1億畝。
這兩個工程為什么能成為掙錢的項目呢?
先看了一組數(shù)據(jù).
2021年水力發(fā)電產(chǎn)生的電力為11840億千瓦時,約為全國總發(fā)電量的14%.火力發(fā)電75%,那么未來雙碳目標,火力發(fā)電大部分置換為光伏,風電.光伏風電的不穩(wěn)定性,需要儲能.而抽水儲能發(fā)電量將會占到25%以上.
這是什么概念?抽四發(fā)三的效率,意味著抽水所需的電力,是當前全國已開發(fā)的水力電力資源的兩倍.就相當于說把全國在運行的水電站里的全部水逆方向抬高兩倍.舉例說明就是,三峽水庫年徑流4500億噸,落差115米.抽水儲能需要將這4500億噸水抬升230米,然后讓這些水資源流到合適的地方.解決水資源的問題.比如流到北方,流到新疆.
為什么我們必須去破壞沙漠的生態(tài)?因為沙漠的陽光充足,光伏發(fā)電成本更低.
抽水儲能,直接收益只有抽發(fā)電價差。水資源在抽水儲能電站中進行了高低水位調(diào)配。
如能將水資源在地理空間,旱澇季節(jié)時間調(diào)配。那么產(chǎn)生的直接收益將能夠降低儲能成本。
為消費者創(chuàng)造價值配后的水資源有收益。
A:地理空間調(diào)水,跨流域調(diào)水儲能
三峽庫區(qū)調(diào)水200億噸到丹江口壩下漢江下游,150億噸通過丹江口水庫到淮河流域,置換500億噸漢江\淮河水到黃河,海河流域。丹江口水庫以北180米上水庫全部到黃河北岸。.最后置換黃河上游200億噸水,在烏海或黑山峽的上游將黃河截流,分流.把黃河200億噸上游高水位優(yōu)質(zhì)水資源用在黃河中游海拔800~1600米以上的平坦高原.重點供應(yīng)上游城市.將黃河上游變成內(nèi)陸河.黃河上游消費者買單,噸水0.8元。年收入160億元。20~25回收工程成本.25年后黃河上中游,黃河下游所有消費者都不需要支付調(diào)水水費,調(diào)水水費降為0元(最佳抽發(fā)效率,足夠高的峰谷差價).
圖3:調(diào)水350億噸的線路圖
圖4調(diào)水高程圖
圖5 昭君村取水點示意圖
圖6 南河發(fā)電站
圖 7 自然河道增加擴容的抽水儲能電站
采用抽水儲能的方式減少建水庫淹沒城市,鄉(xiāng)村等人員密集的地區(qū),從而降低了拆遷費用,降低了擴容成本。抽水儲能還能解決能源問題。
漢江上中游水庫擴容
并通過在浪河,丹江,安康水庫,堵河四個地方建立全混流的抽水儲能電站,這些電站完全可以通過抽水儲能實現(xiàn)投資成本回收不需要調(diào)水水費分擔。這四個儲能水電站為調(diào)水提供超過330億立方的庫容,并一年倒騰至少1.5次,相當整個漢江流域的水資源都可存儲起來。雨季將漢江洪水存起來,旱季將這些水調(diào)到黃河下游。
其中浪河增加80億立方米庫容以上,水深70米,最高水面海拔230米。
其中丹江增加120億立方米庫容以上,水深40米,最高水面海拔200米。
其中安康水庫增加50億立方米庫容以上,水深50米,最高水面海拔380米。
其中堵河增加80億立方米庫容以上,水深100米,最高水面海拔280米。
圖 8 浪河抽水儲能電站
浪河和丹江擴容的水庫每年至少倒騰2次,將雨季的洪水存起來。雨季不需要給黃河下游的華北平原調(diào)水。存起來的水留給旱季使用。
圖 9 丹江抽水儲能電站
丹江抽水儲能電站,淹沒的地區(qū)都沒有鄉(xiāng)鎮(zhèn)或城市。
圖 10 堵河抽水儲能電站
堵河抽水儲能電站,利用衛(wèi)星地圖看同樣沒有淹沒到鄉(xiāng)鎮(zhèn)或城市,拆遷成本可以為零。
圖 11 安康水庫擴容
安康水庫擴容,主要用于漢江上游洪峰的削峰,紫陽抽水儲能電站在海拔330米 有一個巨大的涵洞,用于洪水通過,直接進入安康水庫,利用安康水庫現(xiàn)有30億噸庫容調(diào)節(jié)洪水。
B 調(diào)水儲能方式跨時間.旱澇季節(jié)調(diào)配水資源。
長江珠江下游在非雨季時,也存在缺水的情況,雨季又容易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。如果只是靠自然河道建大壩防洪,其防洪能力有限。建大壩發(fā)電站造成的庫區(qū)淹沒了大量土地。有沒有辦法實現(xiàn)既能防洪抗旱又不用淹沒大片土地的辦法呢?
抽水儲能電站和低成本的光伏發(fā)電讓這樣的方式成為可能。最好的方式是在珠江長江上游建立一個巨大的水塔。三峽庫區(qū)流量4500億噸每年,如果在金沙江以上河道,湖泊合適位置建立5個200億噸的水庫,那么雨季將能存儲1000億噸的水。同樣存儲了超過500億度電。長江下游將不再有洪水旱災(zāi)。
那么實現(xiàn)這樣宏大工程的成本是多少?
在合適的地理位置下,只要6小時抽水量在1億噸,24小時抽水4億噸的調(diào)水儲能電站就好了。在雨季,24小時抽水,抽50天。
比如我們將怒江,瀾滄江上游的洪水在雨季存儲起來,枯水期調(diào)到長江。其可調(diào)水量超過900億噸.
我們將程海1500米湖面抬升到1600米以上。能夠存儲超過200億噸的規(guī)模。以程海擴容為例,說明這樣的抽水儲能電站,在以水抵稅政策下,也是有可能實現(xiàn)商業(yè)運營的。
圖12 抽水儲能跨時間調(diào)水
如圖位置,在金安橋水電站邊上的五郎河建立一個豐寧抽水儲能電站規(guī)模4GW,使用金安橋水庫1400米作為下庫,通過2個直徑18米隧洞,長不超5公里。將金沙江的水引導(dǎo)五郎河。上庫建立在程海邊坡上。程海湖面鋪滿水上光伏發(fā)電面板。程海光伏發(fā)電的電力,在雨季抽水50天就能夠?qū)崿F(xiàn)存水超過200億噸。光伏面板阻止了湖水蒸發(fā),水量損失不會太多。至于抽水儲能電站,光伏發(fā)電站成本跟其他地方建設(shè)相差不了太多。增加了兩座超過100米的大壩,和10公里的高速輸水隧洞。
在以水抵稅政策下,200億噸的水收益足夠彌補這些成本,并能夠?qū)⒊樗境杀痉謹偂=档土顺樗畠δ芏入姵杀尽?/p>
抽水6小時1億噸規(guī)模的抽水儲能電站4GW,投資200億。只需要5個4GW,總投資1000多億以上。加以合適的地形,建立1000億噸水庫。就能讓中國的水不白流。
C 調(diào)海水儲能電站,讓死海起死回生
讓死海起死回生,地球之眼重新滋潤起來
在以色列海法從地中海每年抽海水70億噸,抽高60~70米抽24小時,海水在阿芙拉水庫存著。夜晚發(fā)電12小時。整個項目投資在80~100億人民幣。
新死海海面超過5000平方公里,年蒸發(fā)水量在50~100億噸。相當一個巨大的海水淡化廠,這些淡水會給死海沿岸國家創(chuàng)造巨大的財富。
抽水泵使用沙河抽水儲能機組額定功率51.1MW,水頭97.7米.抽水功率50MW,水頭100.7米,流量53.70方每秒.抽水站裝機0.4GW(5用3備),發(fā)電裝機同為0.5GW。
圖 13調(diào)水原理高程圖
圖 14 調(diào)水線路圖及大壩,隧洞 ,水庫
每年調(diào)水70億噸,若干年后可以形成一個5000平方公里的新死海,死海已經(jīng)回生,死海周邊的人故事力量更為強大,如果重新吸收全球各地優(yōu)秀的故事。那將是人類的福氣。
5000平方公里的故事之??梢悦磕暾舭l(fā)50~100億噸海水,相當一個巨大的海水淡化工程。如果,只調(diào)水10億噸,那么投資將降為原規(guī)模的十分之一,并將調(diào)來的海水在淡化,濃液排放到死海曬鹽,工程收益也是非常豐厚的。
圖15 水力水量計算表
圖16工程投資概算表
(小技術(shù)員自媒體寫作,大海是唯一的受害者,進入大海的水少了。調(diào)水實際是調(diào)配利益,肯定會有人利益受損,但這些不是技術(shù)能掌控,工程利益分配者應(yīng)該對此負責。到時候?qū)l(fā)生什么變化?不得而知,雖然這兩個方案有后撤措施,但是經(jīng)不起折騰。這些方案是否可行,網(wǎng)友說了算。80后35%,90后60%以上的人接受了高等教育,已經(jīng)有足夠多知識明辨是非曲直,個人興趣,不作為建議)
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