当下、中国人面临一项事关生存的议题:
在水资源与水力发电之间作出选择。
这直接关乎国家的发展,鱼和熊掌二者不可兼得。
下面以黑山峡水电站说明这议题如何攸关大国命运。
规划中的黑山峡水电站对中国的意义大于三峡水电站。
当前黑山峡水电站只有发电功能!
如果决定取水,放弃发电,可使黄河变为内陆河域。
黄河上游500亿吨水灌溉2亿亩土地,这新增的耕地超过华北平原。
上游节流分流黄河、使得西北变沃土良田,能发展农业,成为超过四川盆地的战略大后方,中华民族以后无论面临何种挑战,都更具底气。
我们呼吁大家进行大讨论,共同决策是否截流分流黄河河水。
三峡水库和丹江口水库的洪水分流到黄河。
在上游引黄河水流入居延海,再将弱水流引入罗布泊。
这个规划是选择要水,放弃发电。整个工程是可以商业化开发,只需放开政策,社会资本便可承担建设。
要水还是要电?这无疑是一个极需智慧的难题。
让我们首先了解一组数据:
2021年,青海省共和县光伏发电基地总装机容量达到9吉瓦,年发电量96亿度。根据2023年光伏EPC折算,该基地总投资约为300亿。
黑山峡大柳树水电站的最高坝高为164米,坝顶长710米,总库容110亿立方米,最高水面海拔1380米,年平均发电量78亿千瓦时,施工期为7.5年,总投资114亿元(网络上最高投资450亿,统计口径存在差异)。
据此数据,不难看出,黑山峡的取水还是取电问题容易抉择。
每个中国人都应该选择取水,放弃发电,因为水的价值更为突出。
发电可以使用光伏、风电。
建成大柳树水电站后,水库两岸将建设多个两级抽水蓄能发电站。如图1所示。
图 1 两级抽水储能电站
两级抽水储能电站,将会得到三个水位用于灌溉分流。坝下水库水位在1220米,会宁夏及黄河中游河谷地区灌溉,坝上水库水位在1380米左右,用于自流去腾格里和宁夏河谷高海拔地区,毛乌素沙漠和库布齐沙漠。上水库海拔在1550米,用于自流去居延海、新疆罗布泊。
图 2 将青土湖建成中国第一大湖,水量超3000亿吨,面积近万平方公里
图 3 黄河流入居延海,取水点1400米海拔
上游节流分流黄河的总投资少于700亿,获得超过2亿亩耕地,极大改善了西北生态环境。
如果黄河的吨水只用来发电收益是每吨净水160米落差产生的0.5度电能,约合0.15元。
而光伏发电的度电成本可降至0.15元,上网电价0.3元每度电。也就是黄河水发电收益还没有光伏发电高。
关于抽水蓄能调水的学术研究:
详见文章
1:前沿分享:教授级工程设计出超过红旗河的抽水蓄能调水工程
2:储能水电站的效率能达到100%,还扩大丹江口水库库容
3:成本降低75%的盾构机隧洞是能源革命加杠杆利器
考虑储能需求,储水收益仍来源于电费。若黄河高位水价能达到每吨0.5元,则收益将是直接发电的三至四倍,同时也能显著降低储水成本。此种灌溉加储能的建设将成为能源科技发展的关键力量。
黄河中游有6亿亩耕地缺水,500亿吨水资源中仅有2亿亩得到灌溉。水资源仍然极度匮乏。
500亿吨水资源将蒸发,转为雨水后,主要降水区位于中国干旱的西北地区。
若500亿立方米水能循环4次,75%的蒸发量将留在西北地区,预计未来数年内,黄河上游水资源将翻番增长,如能达到1000亿吨,将新增逾4亿亩耕地。
(计算方法500*(0.75+0.75*0.75+0.75*0.75*0.75+0.75*0.75*0.75)
这个假设能否成立?即便只有25%,增加的水量也是非常可观的。该假设必定工程实践来检验。
由于三个方向的分流,即便遭遇如海原大地震8.5级这样20世纪中国最大的地震,大坝亦不会崩溃。大坝采取堆石坝形式,坝体厚实。这样的工程不会有任何风险。
中游用自产水资源,下游是从丹江口和三峡调水。
从三峡水库和汉江上游调来的500亿吨水,工程建设成本也不超过南水北调中线投资。详见下面三个设计图
图4 调水200亿吨的线路图
图5 调水高程图
图6 丹江口水库扩容,汉江改道到黄河
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页面更新:2024-02-23
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