主题: 金沙江下游电站增加抽水蓄能功能的猜想
2008-10-22 08:09:25          
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在上面的报道中,蓄水相关的环境问题大多都是老生常谈,部分(比如有关引起传染流行之类)则夸大其词。

不过其中的这样一段颇耐人寻味:“据有关专家统计,在三峡工程蓄水达到175米之后,将形成一个长600多公里、最宽处超过2公里的大湖泊。而随着每年水位夏冬两季在145米至175米之间的涨落,在三峡水库库岸将形成一个宽30米左右的消落带,面积在400平方公里左右。其中,重庆段消落带约占整个三峡水库消落带总面积的85%。”

表面上看,这是个骇人听闻的人造荒芜。在我看来,这又是一个巨大的潜在能源库!
400平方公里的消落带沿三峡以上长江两岸分布,且85%集中在重庆境内,中间还有一些天然的池塘等可蓄水的结构。由于水涨水落,在这样的消落带中植物肯定不能生长,但这里却适合开发建设一个宏大的太阳能蓄热发电系统。该系统用天然的长江水作为蓄积太阳能的介质,利用长江重庆段的天然高水位引流向该蓄热系统提供蓄热水介质,再在下游(比如三峡大坝)利用水位落差向热电转换装置(或者说电站)输出“热水”供发电,这样不仅保证蓄能水介质的流入流出源源不断,更重要的是不需要任何动力泵!此外,这样的太阳能蓄热发电体系还可以变成一个让人叹服的人造景观,变“荒芜”为美丽,与天然的三峡景观相得益彰!

400平方公里的太阳能照辐照量,将是数以十倍、百倍计的三峡水资源能量!水-热两套电站系统的联合调度又将创造新的效益。

梦想而矣......

该贴内容于 [2008-10-22 08:58:50] 最后编辑
2008-10-22 08:51:53          
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呵呵,AYNZ,你好有才啊!!
要是让你负责三峡建设,咱们持有长电的就有福了啊!!
2008-10-22 09:03:47          
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谢谢朋友没有说我是疯子。

二级市场投资同样离不开创新思维。虽然可能会很遥远,但我觉得三峡及长江流域水电站发展成为常规与抽水蓄能两用电站,以及三峡消落带建设太阳能蓄热电站并非没有可能。
2008-10-22 21:05:52          
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王之江院士关于及早建设太阳能热电厂的建议 http://www.newmaker.com

太阳是一个十分巨大的能源,它送到地球的光功率就有12万TW。与此相比,现在人类社会的总能耗约13TW,全世界发电装机容量不到4TW,都比太阳送到地球的光功率小得多。地球上的所有石油资源相应的能量,只相当太阳在一天半时间内供应给地球的光能。再者,由于能源危机以及对环境污染的忧虑,一些发达国家早在上世纪七十年代,就开始投资于工业开发太阳能。

上世纪七十年代,全世界投入太阳能热电CSP(Concentrating Solar Power)研究开发的经费规模约有五亿美元,多种方案的太阳能实验热电站从而在各国建成。其中,从1984到1990年,美国在加州莫哈夫沙漠(Majave Desert)地区相继建成九个槽式太阳能热电站(Trough,“SEGS 1…1X”)。其发电功率分别为14MW、6×30MW和2×80MW。这组总功率354MW的电站建成后,一直向加州电网供电至今,累计供电12TWh,其中新装置的电效率已达30%。

然而,由于1991年到1992年油价下跌,CSP失去开发经费,承包SEGS的公司Luz因而破产。

欧洲对CSP开发作笫二轮投资(Euro Trough)是受1986年切尔诺贝利(Tschernobyl)核电站事故的影响,对Trough技术也做了进一步开发。2001年“9·11”事件后油价上涨,才形成CSP电厂建设的笫二次机遇。一些国家和地区(如西班牙和美国加州)为鼓励发展可持续能源( Renewable Energy )相继立法,也极大促进了太阳能热电的建设。现在已经有不少公司介入这个领域。

通过三十多年的研究开发实践,在国际间现在已有一些共识,即太阳能热电站(CSP),尤其槽式太阳能热电站(Trough),是最便宜的太阳能。一些科技会议和项目计划对有关技术的研究、开发和推广起到了重要的作用,例如:

——2007 Parabolic Trough Technology Workshop, March 8-9(会议文集可由www.nrel.gov/csp/trough/下载)。此国际会议有欧美国家120多人参加,包括不少公司。会议目的是交流技术,交流建设项目,推广Trough工业,鼓励工业界进入此领域。

——U.S. DOE Basic Energy Science Workshop on Solar Energy Utilization, April 18-21,2005(会议资料可从www.physicstoday.org 下载)。此会议的主题是开拓太阳能基础研究领域,也对已有工业技术进行讨论和评价,包括对CSP的判断等。摘要发表在Physics Today,March,2007。

——SolarPACES是IEA (International Energy Agency)的一项国际合作计划(www.solarpaces.org),目标是在2015年前建设5000MW CSP太阳能热电站。

此组织在2000年有十四个成员(澳大利亚、巴西、埃及、欧共体、法国、以色列、德国、墨西哥、俄国、西班牙、南非、瑞士、英国及美国)。已经建成和正在建设的项目包括:阿尔及利亚,埃及,墨西哥,摩洛哥,印度等国30MW;伊朗60MW;南非100MW;西班牙12×50MW;以色列5×100MW;美国3000MW等太阳能热电站。其中,除南非为塔式CSP外,其他都是槽式(Trough)。希腊50MW和意大利ENEA 40MW Trough,不属此范围。ENEA某些技术也许比SEGS先进。

——TRANS-CSP规划。这是在德国政府支持下,联合埃及、阿尔及利亚和约旦的能源部门于2006年完成的规划。TRANS-CSP大概是这方面雄心最大的规划,其目标要在2050年前,在中东和北非建设多个CSP电站,将电力通过直流高压线送到欧洲(共102GW/707TWh/y,占欧洲供电15%)。这份很长的规划(最终报告可由www.dlr.de下载)对于欧洲发展各种能源的现状和前景,从天时地利到人和,做了多方位考察,规划了各种能源的发展前景。

已经开发的CSP实验热电站,主要有三种形式,即槽式、塔式和碟式。槽式采用柱形抛物线反射镜将日光聚焦于吸收管,加热管内液体,此液体加热蒸气发电的过程与常规电厂相同。塔式采用大量分立的抛物面反射镜,将日光都聚集在塔顶的公共吸收体,加热吸收体内液体。碟式将单个抛物镜与吸收体及发电机联成一体,跟踪太阳运动,属小型发电站。初期的实验认为,槽式仅能得到摄氏400度的蒸气;碟式可达摄氏650度;塔式可达摄氏1500度。高温有利于提高热机效率。但从多年的实践表明,槽式具有综合优势,能提供最便宜的电力,是现在工业推广的主要形式。

现在的Trough电站电价,为每度电(KWh)10~20美分,与地区日照水平及电站规模相关,已与美国加州夏季峰值电价相同。一般估计十年内会降到4~6美分。Trough的各个技术环节仍在不断改进中,包括反射镜的形式和参数、镜面材料和结构、吸收体绝热技术、吸收体表面涂层、所用吸热液体材料、储热罐、装校调正检测技术等。例如,ENEA和欧洲一些已建成Trough的技术性能已使蒸汽温度达到550摄氏度。

CSP有一系列优点:不产生废料;对环境友好;可利用荒漠作为能源基地;所用器材都容易得到;它可以与燃料电站组成共同体ISCC (Integrated Solar Combined Cycle)等。ISCC的电价水平现就可降到6美分,近期内会再降到5美分。另外,若同时利用太阳能于海水脱盐来供应淡水,太阳能的利用率可提高到55%。与某些可持续能源(Renewable Energy)不同,还可按需要发电。

为此,特提出如下建议:

(1)借鉴TRAN-CSP,我国应制定一个针对各种能源的近期与长远发展目标。
(2)国家应鼓励可持续能源(Renewable Energy)优先发展并进行相应立法。
(3)及早建设我国大型太阳能热电厂。扶植Trough部件加工工业,进一步降低其成本,提高我国参与相关行业国际竞争的能力。
2009-05-04 00:40:40          
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[FACE]ico2.gif[/FACE]大古力的远见

作为美国最大的水电站,大古力的规划、设计和宏观决策有着很多的精妙之处:

一是水电站的建设和规划十分考虑市场的需求,在建设之初就提出要“建设成一个以后可以加高,也可以扩大装机容量”的电站,为大古力后来的扩容埋下了伏笔。最早提出建设方案的美国工程师兵团分析认为,在大古力建成投产以后,由于电力需求不足,将造成该电站经济效益不佳,因此,反对修建该工程;而美国垦务局则对联邦修建该坝的计划给予大力支持,垦务局认为,工程建设本身就是一种最好的广告宣传,将吸引高载能工业“聚集”,促进地区经济繁荣并刺激用电需求,从而实现水电的本地消化。最后国会决定由垦务局负责修建大古力水电站,实践证明了垦务局的判断。

二是发电与抽水耦合在一起,一部分水用来灌溉,一部分水用来发电,在需要提水灌溉时,使用水坝发出的水电来驱动水泵,有效地降低了提水的成本。恳务局和美国工程师兵团的建设计划都提出,从大古力水坝形成的水库(罗斯福湖)中抽水到EQUALISING水库,然后再从EQUALISING水库为一系列灌溉渠道供水,从而灌溉哥伦比亚高原。两个计划都提出,可以通过水电所产生的收入来补贴灌溉,从而使农民可以通过在半干旱的土地上种植农业作物来获得可靠的生活,并提升生活品质。与大古力水坝配套使用的灌溉工程为哥伦比亚河谷工程(CBP),1945年开工,1955年主体工程完工。

三是[B]发电与蓄电耦合在一起[/B],在[B]用电高峰发电,在用电低谷则抽水蓄能[/B],充分发挥电站的效益,“使水电在用电低谷不多,在用电高峰不少”。大古力水电站在哥伦比亚电力系统中起到了枢纽作用,从1950到1993年,大古力发电产生的收入占到哥伦比亚电力系统的四分之三,随着更多的电站并入电网,大古力所占比例开始下降,但是在水电中所占比例一直维持在20%到33%之间。大古力还提供了很多网络服务功能,如电压控制、旋转备用、电量平衡等,随着电力市场竞争的开展,大古力还将发挥更大的作用。[B]特别是随着风力发电等绿色电力的发展,人们对发展风电和太阳能发电更加积极,而水电由于具有蓄水功能,因而成为发展风电的坚强后盾[/B]。在美国,很多电力专家已经提出要努力实现风电和水电的偶合。

四是提高了水电的可利用率,由于龙头水库的存在,使得下游一系列径流式电站都可以在冬季发电,所以美国在西北三州,水电发电量可以占得很高——在爱达荷州,水电发电量可以占到90%,在俄勒冈,水电发电量占80%,在华盛顿,水电发电量占85.3%;

五是美国并非没有能力修建世界第一坝,事实上,在上世纪40年代,大古力就是世界上最大的水坝,但为了发挥水资源的综合效益,特别是为了航运和保护渔业,为了设计科学,与自然和谐相处,他们从此以后再也没有修建超过大古力的水坝。实践证明,美国的水电科学家的观点是经得起时间的检验的。

六是美国比较重视水电的产业链的建立。大古力水坝发出的电能,在战争期间被用来融化铝,在曼哈顿计划中被用来提炼铀,将水电优势转化为经济优势和军事优势。上世纪40年代,美国西北地区已经成为兴办军工企业的最佳地点,铝厂、重机械厂、船厂、飞机厂、核武器生产企业都汇聚在这里,同时也创造了对廉价电力的进一步需求。这些军工企业都是民营企业,只有民营企业互相竞争,才能提高国防科技实力和国防工业实力。而廉价和充沛的电力供应,则为民营国防企业之间进行竞争创造了必要的条件。

七是促进了美国农业的发展。美国农业长期以来处于实力雄厚的霸主地位,基础坚实,特别是美国西北地区能成为美国著名的粮仓,靠得不仅仅是法律和政策,更多的是靠美国花费巨大的精力和财力修建起来的一系列水坝和灌溉设施网络。从1962年到1992年,哥伦比亚流域农作物产量翻了一番,这主要得益于水利灌溉为农业的进一步发展创造了条件,使美国农民能够从种植传统的作物转换到种植高附加值的水果和蔬菜,与此同时,农场规模不断扩大也使得现代技术的应用更加方便。美国农业不再是传统意义上的农业,不再是“深耕细作”,为了保护土壤养分,提高产量,他们采取了“浅耕粗作”、准确灌溉等科学播种方式,使得在不过分依赖化肥的情况下,保持了农业的高产量。

水利、水电、水运工程是一个国家的基础工程,就像交通、电信一样,成为一个国家强大国力的重要组成部分。正是西北地区的水电开发,促进了美国国力的显著提高。

该贴内容于 [2009-05-04 00:44:39] 最后编辑
2009-05-04 00:50:00          
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上面的帖子JD早就转贴过,今天再翻起却突然发现,国外的许多建在河流之上的水电站都同时具备“抽水蓄能”作用。

本以为“金沙江下游电站增加抽水蓄能功能的猜想”很可笑,现在看来似乎不是我可笑,而是我们国家现有的水电开发理念落后了。
2009-05-06 08:38:45          
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可再生能源的好方向!
2009-08-11 00:44:39          
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人才啊
 

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