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四麵楚歌之中國篇 未來世界之新格局之八

(2009-07-12 16:40:50) 下一個

第一種技術方案,就是采取垂直的方式,把轉子安裝在河床上麵。這種方式的發明者是一位前蘇聯科學家格爾諾夫,在移民美國之後想出來的。這位老哥當年曾參加過設計埃及阿斯旺大壩水電站,他設計的這種“垂直渦輪”可以把發電機放在最頂端,就不需要把發電機放在水下,減少了很多麻煩。

圖一  水流速度和發電量

從這個設計來看,水流的速度比較重要。以中國的怒江為例,俺們隻知道水流很急,大概是比這個圖表的一秒鍾4.5米快得多吧。以一個2米寬,5米高的渦輪發電機,如果可以做到100千瓦的話,那麽在2公裏的範圍內,安裝100個就是1萬千瓦的發電量了。這樣發電的規模肯定夠當地的發展用,夠不夠西點東送,當然是一個問題,不過俺談論這些科技的目的,本來就是為了讓大家開闊眼界。

第二種技術方案,就是在水底下放風箏(或者更準確的說,在水底下放水箏)。

圖二  水下放水箏發電

從這張圖可以看出來,就是在水下有一個渦輪發電機,然後用2根鋼絲來在河床上,甚至可以在河岸邊上,然後由一根水底電纜把發出來的電送上來。

這個水箏可以用在河流和海底,水流的方向並不重要。水流的速度在一秒鍾2.5米的低速度都可以用。每個單位的有兩台45千瓦發電機,就是總量90千瓦。尺寸是高10英尺,寬18英尺,長14英尺9英寸,重量是5720磅,中間的轉子那塊的直徑是8英尺。

這個是什麽概念?一米大概是3.28英尺。那麽這個設備的體積就是3米多高,5米半寬,4米多長。而轉子直徑是2.43米。那重量就是2594公斤。

那麽這種小小的發電機,和人家大水壩發電量如何比?這些小電機,當然無法和一個大壩的裝機容量相比,但是惡虎還怕群狼。這些小電機的好處在於可以充分利用河流的長度,來發電,而不是水壩那樣,隻能靠一個位置發電。

當然俺也認為無大壩水電站的長處,還是利用中國西部的激流,如雅礱江,大渡河,嘉陵江,怒江,和瀾滄江等等,進行中小型的發電功能,可以彌補西部開發的電力增長壓力,而難以解決西電向東送的問題。但是由於這個發電概念,可以運用在海水潮汐上麵,就可以在電力缺口大的東南沿海實行。

第三種技術方案,俺就認為,特別適用在海水發電上麵。

圖三  利用海水發電

 

這個潮汐渦輪發電機大概是10米長直徑,上麵是一個1兆瓦的發電機。中間的開口是為了方便魚類遊過去,而封閉葉片設計,也不會將海洋生物吸進發電機裏。

那麽中國的潮汐能源可不可以利用呢?

其實想一想,中國最主要的用電區是在東南沿海,而這些地區,沒有煤,缺乏油,太陽能幅度不大,風能也不充沛,唯一的好處,就是靠近大海,應用海水發電,應該是一個不錯的選擇。

潮汐的能量來源與潮汐的水量,和潮汐的高度差。世界上潮汐差最大的大概是13-15米,而中國最大的自然是大家都熟悉的杭州灣的錢江潮。在秦山核電站之南的澉浦,潮差可以高達8.9米。但在發電上,卻不需要這麽高,大概平均在3米以上就可以應用了。而中國東南沿海的平均潮差是4-5米,最大可以到7-8米,開發條件相當不錯。從浙江的三門灣,到福建的泉州灣,都是開發的極佳地方。

中國的潮汐能的分布,以福建和浙江最多,然後就是長江口的北麵上海和江蘇一線,廣東和廣西,遼東半島都相當不錯。如果開發得當的話,可以形成3千萬千瓦的發電能力。

因此中國的整個能源戰略計劃,應該是這樣一個情景:

從中國的東部沿海,在遠海應該是遠海的風能,然後聯網到近海的潮汐能,然後在海岸上部分的核能(如廣東大亞灣,浙江秦山等等),和部分的高清潔液體煤和部分天然氣發電。然後就是西部來自西藏和新疆的風能,太陽能,加上北部蒙古,內蒙和東北的風能,太陽能,以及貴州,雲南,四川和湖北的水電站。當然如果情況允許的話,山西和內蒙可以開發成清潔煤發電基地,再加上零星分布的地熱電站和生物燃料電站,通過高壓直流電網,就可以把全中國聯係在一起。

在電網管理方麵,實施智能電網管理,把舊能源和新能源,作為互補。而在用電方麵,大力推廣節能的LED電燈,使城市和城際交通,通過電動的高速鐵路,城市地鐵,電動巴士,電動汽車和自行車來實現。而居民的用電,可以通過房子上的太陽能來補充電力需要。

將這個能源問題解決之後,中國的發展道路就被打開了。中國不需要被人在中東一打仗,就掐住能源脖子,也不會被西方利用碳排放來為中國發展的道路扔絆腳石。和美國不同,中國的舊能源利益集團,羽翼尚不豐滿,還沒法綁架中國政府,而且大家對殺進新能源這個大金礦還是磨拳擦掌。和歐洲不同,中國政治製度具有集體行動的優勢,可以比歐洲先進行能源的轉變。

要搶占這個曆史先機,就必須高瞻遠矚,行動快捷。舊能源的發展上,中國的技術優勢和儲藏優勢並不明顯,而在新能源上,因為許多新能源要解決的材料技術,比如說風能設備,電動汽車,節能燈泡等等,都依賴以稀土金屬,而中國就是稀土金屬的沙特阿拉伯。

既然世界人民都想搞新能源,中國似乎應該比世界其他人民還應該熱情一些。

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評論
horse625 回複 悄悄話 還有海底洋流發電,可以到華夏文摘上找琳的文章看
他好像是很久前從台灣來美的,從事能源研究,大概現在退休了
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