人类善用水能之路

作者:陆佑楣    文章来源:北京科技报    点击数:    更新时间:2011-8-30
  水是一切生命之源,能源是人类文明的物质基础,这两样都是人类生存离不开的。人类生存在这个世界上一刻都离不开能源。那么什么是能源呢?简单地说在自然界,凡是能够产生热、力和光的物质资源都称为能源。

  自然界存在的能源可分为再生能源与非再生能源,化石能源是在地球演变过程中以碳元素为主的衍生物,所以化石能源最主要的元素就是碳元素,化石能源的形成是一个化学过程,它是地球演变过程中产生的,属于有限资源。第二类是可再生能源,这应该说是一个物理过程。像水能、风能、太阳能,还有生物质能源,这些可再生能源在人类生命周期内应该说是永恒存在的,问题是它们的能量密度太低。

  比如风能是一个不稳定的能源,在没风的时候就发不了电,那就需要把风电的能量给储存起来,但这需要消耗一定的能量,所以风电的成本是比较高的。水能就是利用水的流量乘上它的落差。每一条河流都有它的落差,比如长江,长江的发源地海拔5400米,那么流到上海这个入海口,海平面是零,那么它的总落差是5400米,但是这些水能是不可能全部被利用的,因为还要受到很多客观条件的制约,比如地质的复杂程度和自然环境等。

  三峡工程是当今世界上最大的水电站工程。长江具有极其丰富的水资源。孙中山早在1919年就提出要开发长江三峡水力资源改善川江航道的设想,经过中国人几十年的论证探索,现在终于实现了。三峡大坝分成三段,中间是一流坝段要调节水库的水位,洪水来了要放水,枯水的时候就通过发电机来过水,发电机过不了的水就要通过大坝的预留孔来放水。大坝左侧有14台70万千瓦的机组,右侧有18台70万千瓦的机组,一共是32台70万千瓦的机组。

  为什么要建三峡工程呢?第一目标就是为了防洪,保护荆江大堤所包含的江汉平原。之所以能够防洪,其原因就是因为一年四季有洪水期也有枯水期,如果修建了一个水库,在洪水期就可以储存水,在干旱的时期拿来使用,所以水库的作用就是调节洪水。第二个目标就是用来发电,三峡如果全部建成每年可以发840亿度电,这样就可以少烧煤炭4000万吨,每年少排放二氧化碳1.2亿吨。除了防洪、发电以外,还有一个就是通航。

  人类要想完全开发利用水能是很不容易的,但水能肯定是人类未来能源需求的最终趋向。

  陆佑楣

  中国工程院院士,曾任水利水电部副部长,国务院三峡工程建设委员会副主任委员。现在是中国大坝协会荣誉理事长,国家能源专家咨询委员会委员

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