自從水體高度能這種新能源橫空出世以來,引起了不少專家、學(xué)者和網(wǎng)友的關(guān)注,很多讀者在詢問,對這種新能源的利用何時才能出現(xiàn)?專家有沒有正在進(jìn)行相關(guān)方面的試驗?這些問題當(dāng)然凸顯出讀者對能源與環(huán)保問題的關(guān)注,筆者是完全理解的,事情的關(guān)鍵在于國家政策要大力支持,有關(guān)專家要一起推動。我要做的就是寫文章投稿,通過媒體向?qū)<?、向世界介紹這種新能源模式。這里我拋磚引玉,以南海島嶼為例談一談建設(shè)水體高度能電站的合理性。
南海島嶼是一個焦點問題,我國之所以長期沒有收回來,有很多原因。最重要的原因是收回來容易,建設(shè)起來難。有關(guān)專家也說,一個光禿禿的小島,只是名義上收回來而不能長久駐軍和充分利用,其意義就不是很大,并且也很快會得而復(fù)失。因此,要想真正地將我國島嶼收回,就要先談如何才能建設(shè)好海中島嶼,就像在大陸生存一樣,甚至可能比陸地生存得還要好,這首先要解決的是島上居民能源自足問題。
能源自給自足有多種方式,每種方式的代價和效果都不相同,因此,哪一種方式是最優(yōu)方式就是至關(guān)重要的了。正是因為本模式是其它方式所不能替代的,有很多優(yōu)點,所以筆者就寫這一篇文章向大家介紹適合于海島發(fā)展的中小型島基/海基水電城。
以前我主要談陸基大中型水電城,這里結(jié)合我國海中島嶼,尤其是南海諸島談一談島基/?;行⌒退姵菍嶋H應(yīng)用合理性分析。
島基中小型水電城
要談海中島嶼建設(shè)中小型水電城問題,先要談一談建設(shè)前期的排泥水問題。筆者在《能源用不完模式的分枝發(fā)明》一文中講到了中小型動力排水系統(tǒng)(該文見中國能源網(wǎng)),用筆者所發(fā)明的排水系統(tǒng)完成工程前期的排泥水工作。
中小型動力排水系統(tǒng)
文中見分枝發(fā)明【八】,詳細(xì)如下:
外力打擊型動力排水系統(tǒng)
外力打擊型動力排水系統(tǒng),如下圖。杠桿與滑輪,是為人類社會立下大功的省力機(jī)械。從單機(jī)層面講,可以不斷提高單機(jī)提重能力,目前世界單機(jī)最大提重為4500噸;從數(shù)量上講,可以根據(jù)實際需要,不斷增加其數(shù)量(3,4,5……10,11,12……),像圍圈打夯一樣,服從同一命令起落。從力上講,我們可以得到幾乎是無窮的力(如阿基米德所說的撬地球原理)。因此,這一系統(tǒng)可以有廣泛的用途,用于排水(泥水)作業(yè),發(fā)電業(yè)、工業(yè)、工程、港口、制造業(yè)等各行各業(yè)。
上圖是充分利用了杠杠原理,下圖則是充分利用了滑輪原理。另外,還可以充分利用液壓原理進(jìn)行作業(yè)。通過排泥閥、排泥井的有效綜合利用,完成排泥水的工作目標(biāo)。海島上表面的泥水層一般也就是10-20米的深度,不會向下一直全都是泥水層,通過表層的排水排泥,便進(jìn)入了與陸地上施工一樣的工序階段。根據(jù)整個工程規(guī)模大小,先挖好相應(yīng)大小的土坑備用。
等比立體縮小,規(guī)模大小合適
這里所說的島基中小型與以前介紹的大型陸基水電城的區(qū)別在于規(guī)模大小差異明顯,中小型水電城可以理解成是大型水電城的極度微縮版本,是等比立體縮小的,規(guī)模與島嶼環(huán)境恰好相合。就像繪制地圖一樣,按一定比例尺度立體等比縮小、非常合適于當(dāng)?shù)丨h(huán)境的規(guī)?!疽?guī)模合適】。理論上講可以有非常微縮的版本,但是在實際操作當(dāng)中不會這么理想化,因為這里有一個可操作性、實際功用等等概念在里面,也就是說立體等比微縮版本也是要以可操作性作為前提條件,并且這是一個硬性條件。
中小型不像大型一樣多用鋼材混凝土結(jié)構(gòu),中小型使用的現(xiàn)成部件會比較多一些,甚至全部結(jié)構(gòu)部件都可以預(yù)先制好,將各個部件拼接在一起,組成堅固的地下"城防",像拼床一樣,安裝即用。這種做法,不僅適用于島基中小型,也適用于?;行⌒?,對于?;行⌒秃竺嬖僮鹘榻B。因為中小型規(guī)模與體積較小,所以都比較靈巧,只需要按預(yù)定規(guī)模設(shè)計好,安裝進(jìn)去就可以,所以非常方便適用,可以廣泛推廣。島基水電城的水量控制比?;杂梢恍?,?;乃慷际菄?yán)格控制的,不能超過發(fā)電組合船浮力載荷的最大限度,而島基就可以使水速更急一些,水量更大一些。
海島島基水體高度能利用,有優(yōu)勢也有劣勢
如下圖所示,海中島嶼建設(shè)島基水體高度能水電城有優(yōu)勢,這個優(yōu)勢是比較大的:其一,將島中央的土層部分轉(zhuǎn)到周圍淺灘上,可以擴(kuò)大海島面積,使小島迅速變大;其二,有效水體高度差能可以直接利用海洋水體來完成。水體高度能的利用,其實就是以島基硬骨架系統(tǒng)將水體分開,使海水按設(shè)計好的硬骨系統(tǒng)路線先涌入,瀑流,發(fā)電,排水,返回到海中,使海洋水體高度得以充分利用,完成大循環(huán)。這個微型版本的系統(tǒng)利用的水體高度非常有限,不像以前我給大家講的陸基大型水電城那樣,其水體高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于海邊自然水體高度,所以只能由我們自己開創(chuàng)(海邊水體一般只有五六十米深,而陸基大型水電城可利用的水體高度卻可以達(dá)到千米甚至幾千米,完全是由我們?nèi)祟愖约洪_創(chuàng)出來的);而這個微型版本的島基系統(tǒng)利用的水體高度非常有限,是低于海洋自然水體高度很多的,這時就可以直接利用海洋自然水體高度了,與前面所講恰恰反了過來。比方說,海島周圍水深為1000米,我們只利用了上面的200米,這個200米就是有效水體高度,其實就是我們的島基硬骨系統(tǒng)所能開辟的高度,這個硬骨架系統(tǒng)的高度多高,有效水體高度便有多高,否則海洋再深,都無濟(jì)于事,屬于無效水體高度。對于本模式來說,這個200米之外的800米,便是無效水體高度,是像平常的湖泊水一樣的自然水體高度,除了維持自身存在,對本模式來說并沒有實際意義。
海中島嶼建設(shè)島基水體高度能水電城也有劣勢,這個劣勢主要有以下兩點:其一,規(guī)模受限,無論橫向的,還是縱向的島基硬骨架系統(tǒng)都受到海島自然條件的限制,這個長、寬、深度都不可能根據(jù)需要來無限延長,這與以前介紹的大陸島基水體高度能水電站完全不一樣,可以說是恰恰相反。其二,因為只能建設(shè)中小型甚至更加微型版本的水電城,所以發(fā)電量當(dāng)然會受到限制,不可能像大陸陸基一樣能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電量無限,或者說根本不受上限限制。
?;行⌒退姵?-海上發(fā)電組合船
幾艘不同造型的、可伸縮的、拼接恰到好處的船,開到一起組合形成像陸基一樣的硬骨架系統(tǒng),打開進(jìn)水量不同級別的閘門,瞬間就變成一個海上發(fā)電系統(tǒng)。這個水量控制器,是分幾個控制等級的,水量可大些也可小些,根據(jù)當(dāng)時海島的需要來確定工作時間和發(fā)電量,同時確定可允許范圍內(nèi)的進(jìn)水量。由于是在水上發(fā)電,發(fā)電的用水總量不可能超過幾艘船體的最大浮力載荷指標(biāo),也就是說,水量控制器的最大級別也受制于此,不可能超過最大承載量。因此,?;闹行⌒桶l(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量不可能像陸基一樣足夠強(qiáng)大,其發(fā)電量是有限的。這種?;行⌒桶l(fā)電系統(tǒng)的用處比較多,既可以給海島及時補充電能,也可以給遠(yuǎn)行海船等移動船只補充電能,另外因為它移動靈活,海洋之上皆可通行,所以是非常理想的伴隨補給船。
發(fā)展島基/?;l(fā)電系統(tǒng)能夠解決島嶼生存難題
發(fā)展島基/?;行⌒桶l(fā)電系統(tǒng),完全能夠解決海中島嶼生存的所有難題:一,長期輪換駐軍防守。天氣好時,士兵地面居住,在臺風(fēng)經(jīng)過時,可住進(jìn)建好的比地面條件還要優(yōu)越的地下室躲避。地下建筑可以建得像地面樓層一樣,一層一層的,各有功用;二,電能源問題完美解決;三,因為能源問題解決了,飲用水難問題也隨之解決了??梢园惭b一套適度規(guī)模的海水淡化系統(tǒng),現(xiàn)在世界上早已有比較成功的這種海水凈化裝置,不需過多討論;四,島人居民生活問題都能夠完美解決。居民在島上的生活可以做到自給自足,生活、能源、軍防、甚至日用水果蔬菜都有完全保障。舉個例子,下面是各種植物生長燈,適合各種光譜波長的植物生長,充分利用優(yōu)質(zhì)人造光室種植果蔬的圖片,大家好好看一看。
LED植物/動物生長燈,其發(fā)光、照明和散發(fā)的熱量更加適宜人類、植物和動物的生存發(fā)展,是人類服從客觀規(guī)律,可以做到自由調(diào)控的、由電力做動力能源的發(fā)光散熱源。只要有充足的光,再加上適宜的濕度,冬天都可以像上面圖示那樣……從此,果蔬光合作用可以不受季節(jié)變化、白天黑夜、臺風(fēng)暴雨等等條件的限制了。一是剛才所說的由此產(chǎn)生的時間充分利用問題,另一個是土地大幅增加和充分利用問題,僅這兩大問題的完美解決就能解決掉島嶼果蔬來源問題了。還可以開發(fā)出適合需要的動物生長燈(不同光照強(qiáng)度和不同光譜波長的燈)。比如雞鴨燈,牛羊燈……各種動植物都可以在室內(nèi)生長,并且比自然光更加適合動植物生長的需要??梢灶A(yù)計將來的動植物生長燈將會更加強(qiáng)大,不分黑夜白晝,不分春夏秋冬,室內(nèi)照樣瓜果飄香、春意濃濃。本模式除了解決海中島、邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電問題外,其實也為世界糧食果蔬問題的最終解決奠定了能源基礎(chǔ)(尤其是陸基)。
將來可發(fā)展海上觀光旅游業(yè)
世界四大洋及其大陸架沿海海域中存在著數(shù)不清的島嶼,因為種種原因人類很難長期生活在這些島上,只有零星的漁民和旅行者偶爾能夠上島暫住幾日。三分陸地,七分海洋。在海洋占全球面積七成的客觀情況下,未來人類完全可以開拓海上生存空間,發(fā)展海上觀光旅游業(yè),體會海上生活,或者住進(jìn)海上移動城市里(根據(jù)海洋天氣預(yù)報,可以隨時在海上移動的、集工作、學(xué)習(xí)、生活等等很多功能于一體的海上綜合功能船體。也許長期游弋海上的民族在未來會出現(xiàn)),或者說人類完全有能力長期生存于海洋上,因為上帝并未只允許人類居住在陸地上過單調(diào)的陸地生活。海中島嶼與偏遠(yuǎn)地區(qū)如果能變成非常適宜人類生活的處所,首先要解決的應(yīng)該是能源問題。
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