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一条水道能够解决全世界用电需求吗?

2017-06-20 11:35:20 中国能源网   作者: 李道东  

相同径面的密流涌流比瀑流飞流更给力许多倍

根据公式W=Gh=mgh 知道,电能是由W转化来的,与h,g,m 三个要素有关系,g是固定常数,可以不理会,那么就剩下了h,m两个。相同径面的m是一定的,但是瀑流就远远不如紧致密流m多,紧致密流的质量有可能会大很多倍,这样相同h的条件下,紧致密流就比瀑流给力很多倍了。

水道结构宽松有致,安装密度更大

笔者以前文章中描述水流急奔而下的状态时,习惯用“掉落”一词,这当然是受瀑布飞流这种运动形式先入为主的影响,我查了查世界上水流量最大的瀑布尼亚加拉瀑布掉落速度为每小时35.4公里,即每秒钟9.8米。其它瀑布飞落的速度一般不会超过它。

该段描述如下:

尼亚加拉瀑布的水流冲下悬崖至下游重新汇合之后,在峡谷里继续翻滚腾跃,在不足2公里长的河段上以高于大瀑布的流速每小时35.4公里跌荡而下15.8米的落差,演绎出世界上最狂野、最恐怖、最危险的漩涡急流。(出自:http://www.xuexila.com/baikezhishi/2334939.html)

这个速度对瀑布来说,可能已经很大了,但它还远比不上密流速度。本模式中急奔而下的状态,用“涌流”一词更为合适一些。其实,这种运动形态更类似于海洋能中垂直补偿流的涌流样式,它是一种紧致密流,而不是像瀑布那样的垂直飞落。用“掉落”一词不是不可以,而是不够准确。因为“掉落”让人感觉不出事实上的紧致密流。“涌流”的垂直补偿形态主要有两个动力:一个是重力加速度下的重力作用;一个是下方突现巨大缺口的补偿作用。在这两种能量的作用下,涌流形态更像狂风一样有力,具有高速度。这样一来,各水机中间不需要预留多大间隙,水机安装密度更大,密度比原来能大得很多,每条水道超过一千台水机是完全能够实现的。当然,这里要注意一个安装结构的问题。如果水道四个面壁和中间同时安装的话,水机数量就又扩大了五倍多。五千多台?当然,这还是初步估计。这对人类社会来说是一个更大的福音。因为科学分析水机安装密度与结构问题,水电城模式对世界的贡献就会越来越明显:从起初笔者分析的60条水道解决全世界能源问题和10条水道解决我国能源问题,到10几条水道解决全世界能源问题和3条水道解决我国能源问题,再到后来的1条水道也能解决我国能源问题,直到最后的1条水道基本解决全世界用电问题,这一路分析下来,前后的变化太不可思议了。但这一切都是如此真切和清晰。只要水道宽松有致,这股由重力和补偿力量作用下的巨大激流带动叶轮或滚芯发电就一定能够实现。大家想一想看一看,是不是这样的?

安装什么样的水机更适合?

前面笔者介绍的主要有两种:一种是叶轮式(类似风能发电的叶片),一种是轴流式(像三峡用的水轮机)。并且不需要外壳,只安装叶轮或滚芯即可。这样就容易许多,简单许多,并且更加有效。笔者认为本模式发电原理类似于海流能,便查了海流能发电的百度词条,结果发现了以下几种新样式。一种是大家都熟悉的轮叶式,另外两种是降落伞式和磁流式几种。它是这样介绍的:

海流发电装置主要有轮叶式、降落伞式和磁流式几种。轮叶式海流发电装置利用海流推动轮叶,轮叶带动发电机发出电流。轮叶可以是螺旋浆式的,也可以是转轮式的。降落伞式海流发电装置由几十个串联在环形铰链绳上的"降落伞"组成。顺海流方向的"降落伞"靠海流的力量撑开,逆海流方向的降落伞靠海流的力量收拢,"降落伞"顺序张合,往复运动,带动铰链绳继而带动船上的铰盘转动,铰盘带动发电机发电。磁流式海流发电装置以海水作为工作介质,让有大量离子的海水垂直通过强大磁场,获得电流。海流发电的开发史还不长,发电装置还处在原理性研究和小型试验阶段。

安装什么样的水机更合适?是叶轮式?是轴流式?还是以上两种或者几种样式的混合式?笔者希望在本人研究总结基础上,请业内人士一起来完善,最终拿出一个与本模式配套的非常适合非常理想的安装结构样式出来。

人造直流水道,其水流速度完全可以人工调控

笔者认为,本模式应该以水流速度稳定、高效和适度为主,不宜盲目追求超越极限。当然从挑战极限的角度来说,笔者认为,由于本模式排水量巨大,完全可以使流速达到够级别的台风级,只要设备能够承受的话。台风风速多少?

中国气象局曾于2001年下发《台风业务和服务规定》 12级台风定为 32.7—36.9米/秒。琼海30年前那场台风,中心附近最大风力为73米/秒,已超过 17级的最高标准。称之为18级,也是国际航海界关于特大台风的普遍说法,可能是目前所记录下的最大的台风级别。

当然,水电城模式所需要的,更是稳定和高效这两大特点,而不是追求挑战极限。这一点,我想大家都能理解。

水电城模式主要有哪些优点?

水电城模式的优点很多,笔者认为它与其它新能源模式相比,最大的优点有三个,第一就是供电的即时性。什么时候需要什么时候有。第二个是按需供应。需要多少便有多少。第三个是完全清洁无污染,是一种崭新的新能源形态,最终能够完成化石能源替代。我将这些优点总结了一下,列在下面:

1. 人造骨高度能作为驱动源头,能量充足。

2. 驱动源头距电能转化位置相对较近,中间没有不可靠环节和因素影响,因此驱动源头非常安全可靠,具有即时性的特点。这一点与太阳、风等驱动源头完全不同,它们受季节、天气、白天黑夜等因素影响大。

3. 成本低。

4. 清洁无污染。

5. 可持续性,能年复一年利用。

6. 完全可再生能源。

7. 投资回收非常快,一条水道成本大约一个月就能收回。

8. 水电城除具发电功能外,还具有绿化美化环境、水产养殖、旅游、体育等多种综合功能。

9. 长则五六年,短则二三年就能实现。

10. 按需供电。

11. 运营成本较低,效率很高。

12. 几乎不受泥沙影响。

13. 本模式没有明显缺点,综合与其它模式比较,确实比较完美。只要正确选址,远离地震带,本模式将是最安全、最稳定、最理想的能源环保模式。(一般性地震不受影响或影响不大)

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责任编辑: 李颖

标签: 新能源 重力 补偿力 水道结构 可再生能源

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