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一招改善電力結(jié)構(gòu)

江西森源發(fā)布時(shí)間:2020-04-08 11:07:51
  電力是國民經(jīng)濟(jì)和人民生活賴以發(fā)展生存的基礎(chǔ),可謂國之大計(jì)不可不察。理想的電力,一般認(rèn)為需滿足經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、安全、環(huán)保四大指標(biāo)。根據(jù)這些指標(biāo),現(xiàn)實(shí)中煤電在前三項(xiàng)指標(biāo)中都優(yōu)于其他(水、風(fēng)、光、核)電力,盡管在第四項(xiàng)指標(biāo)上受千夫所指,它仍然長期占據(jù)電力比例60%—70%的份額(圖1)。但考慮到我們站在負(fù)責(zé)大國立場上,落實(shí)《巴黎協(xié)定》的承諾,壓力卻越來越大也是不爭的事實(shí)。

  

 

  如果有一種電力,可以在四項(xiàng)指標(biāo)上都大大優(yōu)于煤電,一招解決電力所有問題,會(huì)不會(huì)受到拍手歡迎呢?按理說一定會(huì)!

  它是什么,且聽道來。

  事先需要強(qiáng)調(diào)的是,它不是什么高精尖科技,也不是什么新發(fā)現(xiàn)的新能源,以免吊起胃口后讓大家失望。

  它是壓縮空氣電力,完整的表述應(yīng)該是:利用水力風(fēng)力加工壓縮空氣發(fā)出的電力。它的關(guān)鍵點(diǎn)是水力風(fēng)力加工的壓縮空氣。

  眾所周知,目前,壓縮空氣都是利用電力加工而成,它成本高昂效率低下,所以作為能源便無人問津。也許有人會(huì)問:為什么長期以來,水力風(fēng)力加工壓縮空氣會(huì)沒有先例呢?它怎么就可以稱為理想能源,如何做到四項(xiàng)指標(biāo)皆優(yōu)呢?沒有先例的原因無從知曉,大家可以去討論總結(jié),也許會(huì)得出答案,這里重點(diǎn)談一談它的優(yōu)越性。

  首先,用水力和風(fēng)力加工壓縮空氣得完成一些技術(shù)創(chuàng)新:

  一、為了把所有在當(dāng)前技術(shù)條件下,不能建設(shè)水電站的低水頭小落差的大江大河的中下游水力資源利用起來,如圖2所示,利用水車提高水位后,便可大量地高效地加工生產(chǎn)壓縮空氣。圖中指示線分別代表:1.活塞;2.滾筒或滾珠;3.內(nèi)缸;4.內(nèi)囊;5.弧刃;6.內(nèi)囊伸縮皺拆;7.弧形固定臺(tái)板;8.卡槽;9.機(jī)體;10.臨時(shí)儲(chǔ)氣倉;11.高壓連接器;12.儲(chǔ)氣罐;13.泄水閥;14.隔斷;15.活塞與壓縮腔連接板;16.壓縮腔;17.進(jìn)氣倉;18.進(jìn)氣管;19.過濾器;20.弧形固定臺(tái)板內(nèi)平臺(tái);21.高壓閥;22.低壓閥;23.連接繩;24.滑輪;25.皮帶或鏈條;26.水車或渦輪;27.高位水池;28.水車。其中壓縮倉16是一體式全封閉可伸縮活動(dòng)的結(jié)構(gòu)(也是創(chuàng)新的主要技術(shù)),過去的壓縮倉(氣缸活塞)有一個(gè)至命的缺陷,密封性能越好其阻力就越大,因此效率極其低下,如果不加以革新,沿用老技術(shù),那么利用水力風(fēng)力加工壓縮空氣則不會(huì)比電力加工壓縮空氣更高效,再拿它去發(fā)電,便沒有任何意義。

  

 

  二、為了把所有在當(dāng)前技術(shù)條件下,建設(shè)水電站非常鮮見的大海潮汐利用起來,如圖3所示(為圖紙清晰,方便理解,從本圖開始,下列各圖中的壓縮倉沿用現(xiàn)有電力裝備結(jié)構(gòu),在實(shí)際制造使用中則為圖1所示的一體式全封閉可伸縮活動(dòng)壓縮倉),制作一塊擋水板式的裝置,置于潮汐流經(jīng)的地方,便可輕松地普遍地將大海潮汐都利用來加工壓縮空氣。圖中指示線分別表示:1.攔水板;2.單向閥;3.活塞;4.壓縮腔;5.高壓閥;6.高壓儲(chǔ)氣罐;7.高壓連接閥;8.臨時(shí)儲(chǔ)倉;9.泄水閥;10.過濾器;11.進(jìn)氣管;12.進(jìn)氣倉;13.低壓閥;14.連接桿;15.水槽;16.隔斷。

  

 

  三、為了把所有在當(dāng)前技術(shù)條件下,建設(shè)水電站綜合效率極差的小河小溪利用起來,如圖4所示,利用杠桿原理,設(shè)制一個(gè)盛水裝置,積少成多,便可充分地靈活地將山溪小河利用起來加工生產(chǎn)壓縮空氣。圖中指示線分別表示:1.儲(chǔ)水器;2.放水閥;3.導(dǎo)向平衡板;4.杠桿平衡連接桿;5.杠桿;6.支點(diǎn);7.空氣過濾器;8.進(jìn)氣管;9.機(jī)體;10.進(jìn)水閥;11.進(jìn)水管;12.壓縮腔;13.高壓出水閥;14.臨時(shí)儲(chǔ)氣倉;15.高壓儲(chǔ)氣罐;16高壓連接器;17.低壓閥;18.高壓閥;19.進(jìn)氣倉;20.活塞。

  

 

  四、為了把所有在當(dāng)前技術(shù)條件下,建設(shè)水電站綜合效率極差的短距離大強(qiáng)度激流和不能再利用的水電站出水口噴射水流利用起來,如圖5所示,基本與現(xiàn)有電力空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)相似,就能將這些幾乎不能利用的水力資源都用來加工生產(chǎn)壓縮空氣。圖中指示線分別表示:1.入水口;2.渦輪;3.主軸;4.變速輪;5.泄水口;6.密封軸承;7.傳動(dòng)軸;8.曲軸;9.活塞連桿;10.活塞;11.曲軸腔;12.壓縮腔;13.高壓泄水閥;14.臨時(shí)儲(chǔ)氣倉;15.高壓儲(chǔ)氣罐;16.高壓連接器;17.高壓閥;18.低壓閥;19.進(jìn)氣倉;20.低壓進(jìn)氣管;21.過濾器;22.平衡穩(wěn)壓管;23.軸承;24.卡槽;25.機(jī)體。

  

 

  五、為了把所有在當(dāng)前技術(shù)條件下,不能建設(shè)風(fēng)力電站的風(fēng)力利用起來,如圖6所示,將風(fēng)輪葉片改成小塊式輕薄型,便可將大量三級(jí)以上的風(fēng)力都用來加工生產(chǎn)壓縮空氣。圖中指示線分別代表:1.塔桿;2.風(fēng)輪;3.主軸;4.變速輪;5.輪軸及變向輪;6.密封軸承;7.傳動(dòng)軸;8.曲軸;9.活塞連桿;10.活塞;11.曲軸腔;12.壓縮腔;13.高壓泄水閥;14.臨時(shí)儲(chǔ)氣倉;15.高壓儲(chǔ)氣罐;16.高壓連接器;17.高壓閥;18.低壓閥;19.進(jìn)氣倉;20.低壓進(jìn)氣管;21.過濾器;22.平衡穩(wěn)壓管;23.軸承;24.卡槽;25.機(jī)體。

  

 

  其次,壓縮空氣發(fā)電,目前只有汽輪機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能形式,這種形式由于汽輪發(fā)電機(jī)的功率一般都很大,需要將壓縮空氣大量儲(chǔ)存在廢舊礦井中,或者建造龐大的儲(chǔ)氣室,條件要求非??量蹋淦款i在于汽輪機(jī)還不能小型化。但這不能成為阻礙壓縮空氣發(fā)電的死結(jié),可以從以下幾個(gè)方面入手:

  一、如圖7所示,將壓縮空氣當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)化的人造風(fēng)力,將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪稍加改造放置在固定的風(fēng)道內(nèi)帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,其中指示線分別代表:1.風(fēng)力發(fā)電裝置;2.風(fēng)道;3.氣閥;4.輸氣管。

  

 

  二、如圖8所示,用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)水力循環(huán)的形式,帶動(dòng)水力發(fā)電機(jī)發(fā)電,從而使電站小微化、任意化,其中指示線分別代表:1.高位水池;2.回流管;3.導(dǎo)流管;4.水力發(fā)電機(jī);5.尾水池;6.單向閥;7.廢氣閥;8.儲(chǔ)水室;9.氣閥;10.輸氣管;11.連接器。

  

 

  三、如圖9所示,用壓縮空氣驅(qū)氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,其中指示線分別代表:1.儲(chǔ)氣罐;2.高壓連接閥;3.輸氣管;4.氣動(dòng)馬達(dá);5.傳動(dòng)軸;6.發(fā)電裝置;7.進(jìn)氣口;8.廢氣口。

  

 

  這些發(fā)電方案都是土辦法,看起來很原始落后,但其技術(shù)都是成熟的,不需要研發(fā)周期,立馬就可以使用,很實(shí)惠。

  第三、對(duì)比,從上面內(nèi)容不難看出:

  一、經(jīng)濟(jì)性:用水力和風(fēng)力加工生產(chǎn)的壓縮空氣發(fā)電,由于沒有化石能源那樣復(fù)雜的采掘過程;沒有水電站攔河筑壩、移民搬遷,大量資金被建設(shè)周期長期占用的問題;也沒有風(fēng)力發(fā)電場產(chǎn)生大量棄電和為滿足入網(wǎng)條件,克服風(fēng)力間隙和不穩(wěn)定在發(fā)電裝置上投入許多復(fù)雜設(shè)備設(shè)施的問題;更沒有核電龐大投資的問題,壓縮空氣帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,它本質(zhì)上是將空氣(原礦)加工成人造風(fēng)力(成品)的過程,在A、B兩種發(fā)電形式中,對(duì)壓縮空氣沒有特殊要求,不用提純干燥。它們的出廠電價(jià)一定會(huì)低于現(xiàn)行所有電力的出廠電價(jià),其經(jīng)濟(jì)性不言而喻。同時(shí),以機(jī)構(gòu)或組織甚至家庭為用電單位,完全可以實(shí)行自發(fā)自用、即發(fā)即用的點(diǎn)塊式供電用電模式,減掉中間供電環(huán)節(jié)的一切成本,包括為維護(hù)其安全運(yùn)行的國防成本,使終端電價(jià)成為裸電價(jià),其經(jīng)濟(jì)性更加凸顯。

  二、穩(wěn)定性:由于整個(gè)電力生產(chǎn)供應(yīng)鏈產(chǎn)生了變化,水和風(fēng)就如原礦煤和油,加工生產(chǎn)壓縮空氣的過程就是“采掘”過程。將“采掘”出來的“成品”(壓縮空氣)運(yùn)輸?shù)桨l(fā)電(供電)終端,原來水和風(fēng)的不穩(wěn)定性(時(shí)大時(shí)小,時(shí)有時(shí)無)便沒有了,其穩(wěn)定性不言而喻。

  三、安全性:由于加工生產(chǎn)壓縮空氣沒有高溫高熱,沒有地下礦井采掘過程,供電可以不要高壓輸電線纜,高壓氣體一般均在安全作業(yè)下運(yùn)行,危險(xiǎn)事故、重大安全隱患幾乎不可能發(fā)生,其安全性不言而喻。

  四、環(huán)保性:不言自明,毋需贅述,我們將看到神州大地?zé)焽枇至⒌默F(xiàn)象不復(fù)存在,藍(lán)天白云將以它美麗的身影與我們常常相伴。

  

 

  五、其它:A、靈活性,由于可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)小型化,便為點(diǎn)塊式自發(fā)自用,即發(fā)而用,開避了廣闊的路徑,一戶一電,一單位(組織)一電的理想用電模式,在純技術(shù)層面便沒有了障礙,電老爺、電老虎將一去不復(fù)返;B、豐富性,我國水力和風(fēng)力資源十分豐富,以長江水系為列,現(xiàn)在只利用了西南地區(qū)極少部份的水力資源,不到幾千公里廣闊水域的1%,祖國山川江河各水系,中下游大量地區(qū)的平緩水流還有巨大潛力可供開發(fā);C、便宜性,主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的長三角,可就近利用長江下游、黃浦江等水系,近海潮汐和風(fēng)力;珠三角可就近利用珠江、東江等水系,近海潮汐和風(fēng)力;京津冀可就近利用海河、灤河等水系,近海潮汐水力和風(fēng)力;中部地區(qū)可就近利用豐富的長江和黃河等諸水系。

  綜上所述,壓縮空氣電力有如此這么多的好處,如何實(shí)施呢?一句話,將壓縮空氣作為普通商品,任其在市面上流通,在現(xiàn)行環(huán)保法律框架下,允許用電者自由安排選擇電力即可。

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