青藏高原是亚洲13条大江大河的发源地,为“亚洲水塔”。
中科院青藏高原研究所顶级科研数据发布:
发表于《美国气象学会通报》;
数据来源:第三极地区13条主要河流及其出山口径流监测站点;
研究手段:地面观测、遥感反演;
数值模拟计算结果:2018年13条河流出山口径流总量为6560亿立方米±230亿立方米。
将青藏高原6000亿吨水资源的十分之一调往西北,可使新疆、内蒙、甘肃、宁夏等地沙漠消失。
调走600亿吨水资源几乎无难度,难的是:如何低成本实现。
实际上不花钱也能实现这一宏伟目标。不花钱就能实现:将600亿吨水调配到新疆等西北地区。比如改进版红旗河工程,主要采用了抽蓄调水等新能源技术。抽水储能与低成本调水工程
一、抽水储能基本原理
存储电能
每吨水抽高320米,可存储1度电能,但此过程消耗约1.1~1.25度电能。电能收益
每度电能通过抽水储能的收益通常低于0.25~0.15元。黄河上游已建成、规划的梯级电站。未来从3200米到1420米具有实际可发电水头1600米的。吨水可发电5度。
二、地理空间调水低成本实现
调水成本因素
主要取决于水源地与目的地的距离以及海拔落差。技术指标与成本
南水北调中线
年调水量达130亿吨,明渠建设成本为0.8亿/公里,隧洞则为3亿/公里。200公里调水距离、30公里隧洞
整体线路成本预计不超过300亿,采用PPP项目模式,调水水价控制在0.25~0.5元/吨,预计25年内回收成本。三、跨时间跨度调水零成本策略
以水抵税利用抽水储能电站的电力消耗来抵扣税款,实现跨时间调水的零成本目标。目的:
使枯水年不枯
年内枯水期不枯
提升下游水电枯水期出力
提高雅砻江流域梯级水能资源利用
增加梯级发电效益
补偿效益:
为雅砻江中下游、金沙江下游和长江干流电站产生巨大补偿效益
增加平枯期年发电量约342亿千瓦时(两河口水电站自身发电量的三倍)超过2021年四川省全社会用电量的十分之一四、抽水储能与水资源调配的双重价值
抽水储能收益:直接来源于电价差。水资源调配价值:通过地理空间和时间跨度的灵活调配,不仅降低了储能成本,还为消费者带来了实际价值。五、地理空间调水案例:三峡库区调水
调水方案:从三峡库区调水70亿吨至丹江口坝下汉江下游,从白龙江、嘉陵江调150亿吨通过丹江口水库输送到淮河流域,同时置换出500亿吨汉江/淮河水至黄河、海河流域。经济效益
预计年收入可达160亿元,20~25年内回收成本,之后调水水费降至0元。六、跨时间调水储能:旱涝季节调配
问题背景
长江、珠江下游在非雨季时面临缺水问题,而雨季则易发洪涝灾害。解决方案
在金沙江以上区域建立大型水库,雨季时存储多余洪水,枯水期时再调出使用。实施成本
计划建立6小时抽水量达1亿吨、24小时抽水4亿吨的调水储能电站,利用光伏、风电和富余水电进行抽水作业。可调水量
如怒江、澜沧江上游等区域,可调水量超过900亿吨。总结:
抽水储能技术不仅具备存储电能的功能,还能通过地理空间和时间跨度的水资源调配,实现低成本甚至零成本的调水工程。
这一技术不仅能有效解决水资源分布不均的问题,还能为消费者创造价值,并降低储能成本。
改进后的红旗河工程,从怒江,澜沧和长江调水500亿至黄河上游红原,利用黄河现有河道已建成电站发电,落差2100米,可发电量吨水5度。
受水区域是甘肃、阿拉善和塔克拉干盆地,吐哈盆地。吨水售价1元。
建设成本先不讨论,调来的水在黄河上游水电站,只考虑500亿吨水在黄河上游发电超两个三峡,按吨水发电5度,度电0.4元免税。年收入超1000亿。
其次是水费收入,调水500亿立方米加上黄河黑山峡原有330亿立方米,二次降雨会至少多增加三分之一的地面径流300亿立方米,可收费水量至少1000亿立方米。加上原有祁连山内流河,塔里木总水量超过1500亿立方米,至直接浇灌5亿亩耕地
水费年收入至少是1000亿元。
水费收入和发电收入超过2000亿每年,30年收费期,总收入6万亿。
30年后用水免费。