主题:【原创】我们愿意付出多大的代价增加500万公顷耕地 -- 山远空寒
众多的大江大河是发源自青藏高原,但至少能查到资料的长江,从青藏高原下来的水只占很小部分。
俺收集了长江中上游水文站从今年七月到现在的数据,等有空了整出来给你看看。至少现在长江下游超过一万立方/秒的流量时,石鼓,就是长江第一弯处,已出了西藏,流量不到一千,比不上中下游一条较大支流的水,象洞庭湖还是超过一千立方。
另条青藏高原比新疆南部和甘肃西部的水好象还是要多一些。
8万-10万亿立方水有多少。
相当于长江20年的流量,平铺在塔里木盆地有15米,按照之前的某次调查,分布在6万平方公里的塔里木东部,也就是说平均有133-166米深。
平均有133-166米深,挖10米深远远不够啊。
不过咱们在这里瞎讨论,胡侃而己。
埋藏浅,水层的厚度有133-166米,估计。
这是因为盆地底下相对较平,以前古河道都流到沙漠中间消失,所以集中在地势较低的东部。
可惜这些水是咸水,不是淡水,要是淡水,我睡觉都能笑醒。
他们的设想是,利用太阳能将苦咸水抽上地面,然后淡化,然后种植。两年前我曾经为他们找了几乎所有淡化水的法子,和成本。连用便宜的防火材料做的人工树都找到了。觉得淡化水种植成本还是高,不若利用太阳和地形,增加降水来的容易,成本低。有时候,最简单、便宜的路线更容易成功。
沙漠之所以是沙漠最主要的原因不是不下雨,而是下雨小于蒸发。
要降低蒸发, 就必须降低温度。
降低温度, 最好的办法就是大规模利用天阳能。一旦在数百公里的范围内大规模进行热电转换, 该区域和附近区域的温度就是大幅降低, 从而大规模的实现蒸发和降雨平衡的逆转。 一旦这样的趋势形成, 就可以利用绿化固定既有成果, 慢慢向沙漠深处挺进。 假以百年, 说不定可以彻底消灭沙漠。
能挡住多少太阳辐照,反射掉的能量占太阳辐照能量多大比例,转化为电能的占多大比例,地面温度能降多少,相应这样的温度的蒸发量是多少,当地降水量是多少,够不够蒸发的,还能剩多少,如果还不足,可能用大棚加滴灌更合理。另外,现在算帐不合算是因为别的地方有低成本来源,无论燃料、电、水、粮食都是如此,当不够用使张就有另外的算法了。无论如何,您这招为太阳能发电提供了额外的意义。
效率高达95%,考虑空间铺排率80%, 实际吸收率高达76%以上,等于把下午2点得峰值温度降低到下午5点左右,最高气温下降超过20度,甚至30度。
有一种塔式太阳能聚热器, 用透镜阵列把太阳能聚焦,并把集热管中的水加热到500多度, 在沙漠中建立大型混凝土熔盐库作为储热点, 这样夜间也能发电,并推动超超临界发电机,整体发电效率45%, 远超一般光电转换, 并实现了夜间的输送电。
另外, 发电需要用水, 废水是热的, 但这个热水可以在夜间气温较低的时候用来浇灌电站周边配置的植物, 促进植物生长。
至于蒸发速度, 这取决于多种要素,温度是很重要的一个参数, 在沙漠环境下,温度下降20度,蒸发下降的期待值至少50%;而且随着空气中水蒸气压变高,蒸发越加困难。另一方面,建立一些风力发电也能降低空气的流动,对降低蒸发也是有好处的。
其实农业也是一种太阳能产业,不过光和作用效率最高30~40%,考虑到覆盖比例和自身消耗,形成茎叶根供自身生存,真正的吸收率不过2%左右。 因此300平方公里的巨型阵列, 从能量角度相当于6000平方公里的森林。
我不懂,不过您说的这个看上去比太阳能电池更合理,当然最后还得算帐。
说明:俺记录的是每天大约20时的流量,乘以每天的秒数86400等于每天的流量,101天加起来得到这101天的总流量。
因为一天之内流量也有一定变化,这种统计方法误差较大,可能大于10%。
下面是从2011年7月30日到11月7日这101天的总流量:
石鼓165亿,过雅礱江382亿,过岷江723亿,过嘉陵江1158亿,过洞庭湖1770亿,过汉江1800亿,过鄱阳湖后是2100亿。
这个2100亿是安徽大通水文站的数据,地点在铜陵上游一点,下游还有不少小河流汇入,其中最大的是洪泽湖入江道。这一降雨量大,包均洪泽湖入江道可能还有超过一、两百亿的水量汇入。
中间还有不少小的支流汇入,所以各条大的支流流量要小于各段的差值。
青藏高原流入长江的水全部要经过石鼓水文站,石鼓地点在丽江附近著名的长江第一弯处,其中大约还有二十到三十亿来自金沙江四川一侧。从这些数据看,青藏高原给长江径流的贡献大约是十五分之一,可能还不到,就算有10%的误差也不会多于十三分之一。
这二、三十亿的估算方法是处于金沙江上游德格县的岗拖在这101天的径流是97亿,这部分基本全部来自青海。岗拖和石鼓之间西藏和四川往金沙江的汇流面积差不多,汇流水量应该是一半对一半。
这101天中,洞庭湖入江口处城陵矹水文站的统计是381亿,鄱阳湖入江口处湖口水文站的统计是211亿。
根据网上资料,考虑到技术水平,最好的光伏电站大概可以做到每100MW占地2平方公里。300平方公里可以容纳15000MW光伏,大概相当于现在全球光伏的产量。打个折扣,算1000万千瓦。按20%比例折算成发电量,每年175亿度电。对比三峡水电站容量是2240万千瓦,年发电1000亿度。
再按1元/度的上网电价,发电收益就是175亿元每年。
其它一些数据。塔克拉玛干沙漠33万平方公里。1000kV线路输电容量大概是600万千瓦,送出1000万千瓦的电力至少需要2条,并需要10条左右长度不等的500千伏线路和若干220千伏配套线路。换言之,300平方公里的光伏建成后,塔克拉玛干沙漠地区将成为我国高压特高压线路最密集的地区之一。对比三峡配套电网投资348.59亿元。估计在塔克拉玛干沙漠会更贵,虽然总容量少了一半,但毕竟输电距离更长,施工也可能更复杂。如果新疆自己的用电量上来了,可能减少输电距离。算500亿元吧。1000万千瓦光伏的固定成本不知道是多少,按网上数据估计,10元/瓦,那就是1000亿元,假设沙漠占地免费。总投资就是1500亿元。
假设运行成本是0(实际不可能,太阳能不要钱,别的还得花钱呢)。靠发电回收投资的时间是多长?还要看贷款利息。不知道20年能还上不?正好光伏寿命也到了,可能坚持不了那么久。
看起来还是个不错的方案,不过帐算的可能不对。
太阳常数每平米1366瓦, 每天日照10小时, 沙漠每年算3000小时, 按照20%的转换效率计算,每平米一年大约800度电; 一平方公里大约4亿度电。 100平方公里年发电量400亿度电, 按照火电的收购价4毛计算大概160亿人民币一年。按照10倍市盈率计算,任何投资低于1600亿的预算都是合理的。
用电消耗可以是抽水,塔里木盆地中部是淡水的含水层,每年可以提供124亿立方淡水。
也可以抽咸水,咸水用来养鱼,也可以蒸发一部分水蒸气。
淡化咸水也需要耗电,这样电网就不必建设的那么大。
同时,种植、养殖、太阳能发电、咸水淡化、抽取淡水相结合,为盆地增加水汽,盆地内的水汽循环若河流增加,沙漠降水增加,气候条件改善,也是很好。
晚上没太阳了,虽然负荷也降了,但还是可能需要往里送电。这也是大规模储能装置的意义所在。
另外,如果中亚地区局势平缓,可以考虑向中亚送电,用电网整合中亚。