氫、因其能量密度高，而被人們誤認(rèn)為是最佳的二次能源載體。氫氣作為車載能源能量密度低于汽油、也低于甲醇、二甲醚。氫作為能源載體可有可無。氫能更加不可能成為新能源汽車的能源載體。

理由如下：

能源問題是當(dāng)前人類迫切需要解決的難題。不只是為了解決溫室效應(yīng)，降低能源成本，更重要的是在信息技術(shù)、智能自動化制造技術(shù)的幫助下，已經(jīng)具備了解決這一問題的能力。

工業(yè)革命后的兩三百年，所有在能源方面的努力都是為了提升太陽能轉(zhuǎn)為服務(wù)人們生產(chǎn)生活的有用功轉(zhuǎn)換效率和提高能源載體的有效能量密度。以前、所有的研究者都只著眼于單個環(huán)節(jié)的。如提高光伏發(fā)電效率、提高汽油發(fā)動機(jī)熱效率。未曾將從太陽能到有用功當(dāng)成一個系統(tǒng)研究。

晶硅、薄膜、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)等等光伏技術(shù)，聚光光熱技術(shù)、鋰電池、鋰硫固態(tài)、氟陰離子、氫氧燃料等電池技術(shù)和新能源汽車。研究者投入了巨大成本、大量的人力物力精力。

但是、研究人員未曾認(rèn)識到一個可怕的事實(shí)，那就是不管他們多么努力，方向選擇錯了。即便他們的電池技術(shù)達(dá)到所有的理論上的最大值。他們研究出來的技術(shù)都曇花一現(xiàn)。

那么什么樣的技術(shù)方向才是正確的呢？且看下面分析。

儲能方式的思考,抽儲調(diào)水是不是最優(yōu)儲能方式?氫能因其氣體性質(zhì)的緣故,已經(jīng)困死在人們對安全的要求里.未來氫能儲能市場份額不會超過3%.如果您看完下面關(guān)于調(diào)水儲能的分析.你將會同意這一個觀點(diǎn).

儲能技術(shù)有且僅有一兩個具有優(yōu)勢的,根據(jù)科學(xué)地分析跨流域調(diào)水儲能在以數(shù)小時到數(shù)天的儲能方式中,以碾壓其他儲能技術(shù)的優(yōu)勢存在,將占據(jù)了大部分的儲能市場份額.而長達(dá)十幾天數(shù)年的儲能方式中甲醇/二甲醚將會是主要的方式,甲醇/二甲醚還會是新能源汽車的備用能源.

而構(gòu)建未來大規(guī)模的儲能方式還有兩個很重要的技術(shù)待突破.

第一個是:磁懸浮抽水泵,第二個:電化學(xué)合成甲醇/二甲醚.這兩個技術(shù)一旦突破.能源不再是問題.

氣動山河,長江改道到黃河.還能掙到錢的方法,你要不要了解一下.

內(nèi)容提要:

1：將長江改道到黃河是技術(shù)可行，工程可行，經(jīng)濟(jì)可行的，還可以滿足儲能需求,解北方干渴。

2：通過簡單的工程測算，古洞口水庫加高，抬高水位調(diào)水到丹江口，再到黃河，海河流域?？烧{(diào)水量巨大，工程收益穩(wěn)定可持續(xù)。工程投資收回前,儲能成本低至0.06元每度電。水費(fèi)0.25元。工程回收后儲能成本仍舊是0.06,但調(diào)水水費(fèi)為0元.

3：得益于光伏發(fā)電成本的下降，大直徑盾構(gòu)機(jī)成本下降。這樣氣動山河的工程才能實(shí)現(xiàn)，而且儲能成本，調(diào)水成本仍有50%以上的下降空間(最低儲能0.03元每度)。

5:本文是以假設(shè)最多有1000億的預(yù)算,根據(jù)相關(guān)工程數(shù)據(jù),測算跨流域調(diào)水儲能的工程可行性時機(jī)點(diǎn).具體的投資要看設(shè)計(jì)參數(shù)的確定.

4: 如果這個工程施工并驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)可行,跨流域調(diào)水儲能將有望徹底解決人類的能源,水資源問題.

2022年即將開工建設(shè)的引江補(bǔ)漢工程，將驗(yàn)證跨流域抽水蓄能工程技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。如該工程完工。證實(shí)高速涵洞抽水蓄能調(diào)水工程是經(jīng)濟(jì)可行的。其規(guī)模越大，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)越好。海拔落差越高，工程成本越低。

以本文年調(diào)水200億噸的方案來估計(jì)。抽水蓄能成本在300億，可以25年內(nèi)回收成本(年化收益3.5%以上,蓄發(fā)電價差0.2元,抽發(fā)電效率0.7)。調(diào)水成本250~700億，調(diào)水單價0.25元每噸。成本回收期不超25年(年化收益3.5%)。此數(shù)據(jù)存在偏差,即使調(diào)水單價漲到1元每噸,在大部分干旱沙漠仍舊可以被接受。

上表發(fā)電高程差是600米.如降到450米,抽發(fā)電規(guī)模降為原來的75%.

為什么抽水儲能調(diào)水的技術(shù)這么先進(jìn),之前沒有發(fā)現(xiàn)?

因?yàn)檫@個技術(shù)的兩大突破,光伏發(fā)電的低成本,大直徑盾構(gòu)機(jī)低成本的技術(shù),最近三年才得以快速發(fā)展,量變到質(zhì)變.已經(jīng)跨過了抽水儲能調(diào)水的工程盈利門檻.就在這兩三年成熟了.只是人們還沒有從技術(shù)的飛快發(fā)展中覺察到.

根據(jù)多年對這個事情思考得到的判斷,隨著光伏發(fā)電的低成本,其度電價格越低,比如當(dāng)前國內(nèi)光伏中標(biāo)上網(wǎng)最低0.14元每度的情況下,電化學(xué)儲能獲利的能力在下降,比如原本一度0.6元的.儲能成本是1.5元每度.新能源汽車還能活得好,當(dāng)發(fā)電價格到了0.14元.電化學(xué)儲能成本還是1.5每度（即便當(dāng)前最好的電化學(xué)液流儲能，也無法做到0.03元每度的成本,那么電化學(xué)儲能獲利能力降低為原來的十分之一,甚至沒有.而調(diào)水蓄能的成本將會以拋物斜線下降.也是對這個儲能成本模型的理解下,做出了這個工程的設(shè)計(jì).

下面跟您詳細(xì)介紹引江補(bǔ)漢工程的設(shè)計(jì)。

根據(jù)《引江補(bǔ)漢工程規(guī)劃》，引江補(bǔ)漢工程多年平均從長江引水38.7億m3，扣除輸水損失后凈補(bǔ)水36. 7億m3。從三峽水庫引水進(jìn)入漢江，最大引水流量200立方米每秒,最大調(diào)水量為63億噸.考慮三峽水位的變動實(shí)際補(bǔ)水量只有36.7億噸.其工程規(guī)劃圖如下.

采用高位自流調(diào)水方案,涵洞總長不超過60公里.年調(diào)水能力200億立方米.

具體方法如下.

據(jù)公開的地形圖,兼顧發(fā)電效率,選擇600米的發(fā)電高程差是一個工程較優(yōu)質(zhì)值,如果考慮調(diào)水優(yōu)先,最高水位可以降到500米,高度最高不宜高過800米,可能造成嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害.高度的選擇在具體地質(zhì)勘探出來后才能確定.620米即可作為工程造價估計(jì)較為合適.

關(guān)于水流量,高水位自流的水面,涵洞寬度位置還沒有數(shù)據(jù),自流流速也沒有辦法確定.

古洞口水庫大壩壩內(nèi)抽水站的投資,占這個電站投資的近一半.其電力來源主要來自西部光伏和三峽神農(nóng)架的風(fēng)力發(fā)電.光伏通常只能抽水5小時以內(nèi),還不穩(wěn)定,而三峽水電和神農(nóng)架風(fēng)電能將抽水有效時長,滿額計(jì)算到6小時.

最高調(diào)水水位有三個高度：根據(jù)不同地質(zhì)勘探確定最終方案。

調(diào)水最高水位730米：

2個直徑13米的隧洞從新華鎮(zhèn)到高橋鎮(zhèn)長約15公里,高度在700米.古洞口水庫加高360米,這個高度的成本很高.

調(diào)水最高水位620米：

新華鎮(zhèn)到高橋鎮(zhèn)的隧洞長約20公里.高度在600米.考慮水流速度,2個直徑13米的隧洞.古洞口水庫加高250米.

調(diào)水最高水位470米：

新華鎮(zhèn)到高橋鎮(zhèn)的隧洞長約28公里.高度在450米.考慮水流速度,2個直徑13米的隧洞.古洞口水庫加高100米.

將古洞口電站作為抽水站。不同高度的抽發(fā)電機(jī)功率需重新計(jì)算,上面1000億預(yù)算中以最高770米水位(計(jì)算的最高值)。如果不加高古洞口水庫,從東河挖隧洞到馬橋鎮(zhèn),其成本在30公里雙隧洞,總長60公里,成本在200億以內(nèi).外加抽水11GW,發(fā)電2.6GW,?？颠^渡灣鎮(zhèn)電站100億,深挖河道100億.其整體投資在700億以內(nèi).

也就是說這個工程的預(yù)算700~1000億是足夠的.

將南河通過河水沖刷,爆破降低河床到160米左右,在南河中有將發(fā)電站出水分叉,一部分流向漢江下游,大部分流向丹江口水庫.采用地面自流的方式.河道不是一次建成的.考慮抽水電站抽水量是分期建設(shè).完全建成后河道已經(jīng)足夠自流了.

這個方案巧妙利用丹江口南北調(diào)水位比三峽最高水位低10米,彌補(bǔ)了高位自流的損失,在香溪河的出口位置建一個三峽大壩壩內(nèi)發(fā)電站,所得電量用于將三峽水庫的水抽到香溪河,香溪河內(nèi)有大壩,將水位抬高到200米.這一個工程的創(chuàng)新,使得汛期抽水量不會減少,還不影響防洪庫容.三峽壩內(nèi)發(fā)電站的投資收益是很高的.

蓄能調(diào)水水電站走向示意圖

蓄能調(diào)水水電站水位示意圖

?？党樗钅苷{(diào)水水量計(jì)算表

按本方案,涵洞總長不超過60公里,還需要修建100米以上的大壩2座,其最低成本比現(xiàn)有引江補(bǔ)漢工程大幅降低.在原引江補(bǔ)漢工程的基礎(chǔ)上增加300億(假設(shè)保康抽水蓄能電站為豐寧電站的1.5倍規(guī)模,發(fā)電能力5GW相當(dāng)0.2個三峽)以內(nèi)的投資.就能實(shí)現(xiàn)將水流速度由原來最大1.5米增加到10x2=20米.并確保抽水水位在三峽庫區(qū)最大水位170米以上.從而將調(diào)水總量提升10倍.也就是說這樣的一個工程有1000億的預(yù)算.

規(guī)劃的?？党樗钅茈娬?外加在庫區(qū)周邊建立一個20G的光伏發(fā)電站.二者形成水光互補(bǔ).

電站設(shè)計(jì)的底層邏輯:

得益于光伏發(fā)電成本的下降，大直徑盾構(gòu)機(jī)成本下降。將長江改道到黃河這樣氣動山河的工程才能實(shí)現(xiàn)。

工程設(shè)計(jì)底層邏輯很簡單，怎么樣最有效實(shí)現(xiàn)水平平移200億噸水。做這個事情最多能有多少預(yù)算，工程收益如何。各個工程需要什么技術(shù),當(dāng)前技術(shù)指標(biāo)如何!

首先,看錢如何來,怎么花?

當(dāng)前公用事業(yè)工程采用PPP招投標(biāo),建設(shè)經(jīng)營運(yùn)營期是30年.30年后無償移交.要想有資金投入,最大必需在25年內(nèi)回收成本(不含建設(shè)期).工程有效期通常是按50年設(shè)計(jì),25年需要大修.在這個前提下年化3.5%的收益,1000億資金.是可以現(xiàn)實(shí)的.

資金來源解決出,1000億是否足夠?qū)崿F(xiàn)這么宏大的工程呢?

三峽兩千億是幾十年前的物價,而新的大規(guī)模水電比如白鶴灘,工程成本都是上千億的.

非常幸運(yùn)的是,我們當(dāng)前的工程技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了.多年來一直跟蹤的這些工程技術(shù)數(shù)值.

加高古洞口水庫大壩.加高到400~730米海拔,依據(jù)地質(zhì)條件確定.也就是說這個工程設(shè)計(jì)成本最低是300億用來挖隧洞,300億用來建設(shè)抽水站發(fā)電站,最低不到600億就能實(shí)現(xiàn)調(diào)水.但調(diào)水量,發(fā)電需要重新計(jì)算.已經(jīng)傳播工程規(guī)模出去是一個估算值.但這些設(shè)計(jì)需要有勘探數(shù)據(jù)才能判斷.

那么調(diào)水抽儲怎么做到成本低至0.06元每度的呢?

上面兩個表格可以清楚得到當(dāng)前已經(jīng)是長江改道黃河的工程技術(shù)成熟時間點(diǎn)了.如果這個工程不上,沒有這么宏大的調(diào)水可回收成本,發(fā)電可消納的市場.光伏,大直徑盾構(gòu)機(jī),磁懸浮抽水三個關(guān)鍵性的技術(shù)就不能快速成熟.錯過這個工程時機(jī)點(diǎn).將錯失一個國家發(fā)展的機(jī)遇.

由于本人只從事過生物質(zhì)發(fā)電廠的設(shè)計(jì),并沒有從事過抽水電站的設(shè)計(jì).從電站建設(shè)和能源轉(zhuǎn)變角度來看,這個工程是具備可行性的.即水平自流涵洞抽水蓄能調(diào)水的模式具備經(jīng)濟(jì)可行性.那么地球上大部分的沙漠都可以通過類似的方式調(diào)水治理.未來地球上的沙漠將大量消失.