青藏高原光伏发电抽水蓄能兼大西线调水

--前言

南水北调大西线工程是西北人民期盼已久的国家战略工程,但因各种调水方案分歧很大,迟迟不能定案。通过研究各种方案发现有三大迷思,只有拨开这些迷雾才能找到方向。这些错误迷思是:

一、迷信调水江河自流,有人认为自流才是低成本调水方案,西北人民才能用的起。甚至不惜设想打通一千公里隧道或者投资四万亿开挖六千公里江河,目的都是要实现调水自流。如果算经济账,这投资四万亿的调水工程,西北人民能用的起吗?答案肯定是否定的。如果扬水蓄能翻山调水不但不浪费能源还能产生能源,削峰填谷稳定国家电网,一举三得经济效益社会效益都能得到最大化,还有什么理由迷思江河自流?。

二、认为大西北缺水严重没有一千亿方不解决问题。这些人只看到了需水量,没有从西北水汽总量的角度考虑问题。西北如果只是简单的每年调入一千亿方水,那一定是大灾难。西北真正的需水量探索可能是一个逐步的摸索过程,西北的气候问题是总水量入不敷出,有一定缺口,如果把这个缺口补上,即可实现良性循环。罗布泊的古海岸面积也不过两万平方公里,年蒸发量缺口最多50亿方,如果每年补上100亿方,西北水汽总量会大幅改观,罗布泊重现不是梦想。

三、发电调水各走各路,行业、区域利益相互博弈相互牵制。要跳出行业、区域视野,全盘看问题比较容易找到出路。要让供水受水方都能获得很好的经济效益,要让投资方也能效益最大化,实现调水经济可行。因此,整合发电蓄能调水是唯一的可行方案。

---摘要

青海省的引通济柴工程可以作为大西线的节点工程扩大供水范围,翻过阿尔金山到达河西走廊,让甘肃与新疆都能得到补给。但是

通天河可调水量每年不过60亿方,柴达木本身就需要30亿方,可调给甘肃、新疆的水量很少。如果从雅鲁藏布江再调100亿方,基本就能初步解决西北水资源不足的问题。

青藏高原是我国光照资源最好的地区,并且荒野广阔,可大面积建设光伏电场,光伏发电每度成本低于0.1元。

但是,青藏高原远离电力消纳区,空有阳光优势。如果把光伏电力转化为水能,让雅鲁藏布江水翻过唐古拉就是一个电力蓄能过程,用于补充电网高峰发电,这是一个发电、蓄能、调水一举三得的事情。

藏水翻过唐古拉山,就可以顺流而下到达通天河,通过引通济柴工程到达甘肃、新疆。我们把引水上行看做是耗电蓄能的过程,把下行看做发电过程,甚至发电可以控制为高峰间歇发电,只有电网用电高峰时才放水发电。而上行抽水一律采用太阳能发电,蓄水高峰发电将有更高的价值。

---工程方案

在西藏曲水县上游40公里处筑坝高程3750米,在尼木县下游取水,输水管道沿山沟北上到达当雄县,

然后沿青藏铁路到达唐古拉山 口5150米高程,全程500公里,落差1400米。沿途建设不少于20座增压泵站,日抽水3千万吨(8小时光伏时间)。沿途配套建设2500万KW光伏电站及超高压电网。

光伏供电经济可靠吗?正是这次疫情意外提供了解决方案,疫情造成世界经济衰退,国内光伏产业加剧了竞争及成本优化,每瓦投资低于3元,度电成本已经低于0.1元/度,青藏高原属于一类光能资源区域,预计度电成本低于0.06元。中国今年光伏产能高达1亿千瓦,预计未来三年每年增长不低于一千万KW,每年增长的产能就足够调水工程建设需求,所以说光伏产能不是问题。2500万KW预计需投资1000亿元,年发电量450亿度。

输水管道翻过唐古拉山后,扩大山顶天湖到20平方公里,可蓄水2亿立方。

出了山顶蓄水湖顺流而下,管渠结合到达到通天河,在青海曲麻莱县上游50公里处,色吾曲河口下游筑坝,大坝高程4300米,唐古拉山5150米至通天河4300米高程,落差850米,沿途可建电站6座,总装机1000万KW。

在楚玛尔河4280高程(曲麻河乡)建设泵站,抽水向北60公里到达4600米高程卡巴纽而多洼地,可形成150平方公里的湖泊,蓄水量可达20亿立方。设3级抽水泵站,每级200万KW,共计600万KW,可就近建设光伏发电场供电。出蓄水库向北打通昆仑山15公里隧道到温泉水库西部山坳,扩大温泉水库,大坝下移6公里,在雪水河入口筑坝4020米高程,

顺雪水河全程管道到达格尔木河高程2800米处。全程140公里,落差1800米,用高压管道串联多级电站,总装机可达3000万KW(每天发电8小时)。到达格尔木河2800米处后,沿2800米~2750米线开挖明渠向西延伸到西部阿尔金山下的花土海,在2750米处建扬水泵站提高到3050米高程阿尔金山山脊洼地,可形成200平方公里蓄水湖。从湖的东端向东90公里向北顺山沟拐下阿尔金山进入河西走廊,到2000米处,全程管道110公里,落差1000米,设7级电站,总装机1200万KW。下了阿尔金山在海拔2000米处开挖明渠水分两路,一路向西到新疆若羌县,一路向东到敦煌、玉门、嘉峪关、酒泉。

调水工程年调水160亿立方,雅鲁藏布江调水100亿立方,通天河调水60亿方。青海海西州可分配水源30亿方,甘肃河西走廊可分配100亿方,新疆若羌县可分配30亿方。受水区按每立方2元付费,100亿归西藏自治区,60亿归青海。160亿用于调水工程还本付息。

---调水工程投资预算:

当前,光伏工程每瓦低至3元,仍在下降通道,考虑到光伏工程施工地偏远,气候环境恶劣,每瓦投资要大于内陆。3500万KW,预计总投资1300亿元。特高压电网3000公里,投资400亿(参考同类工程)。1000公里高压管道需投资1500亿。20座泵站,需投资600亿。发电站26座,投资2000亿。两座大坝,每座50亿,30公里隧道30亿,其他土建70亿,总投资6000亿。

---工程效益:上行抽水为白天光伏发电时间,下行发电为高峰时间,形成一个巨大的电网蓄能系统,储能功率高达5000万KW,内陆建设的抽水蓄能电站每百万千瓦投资为60亿。单从蓄能的角度看,藏水入疆工程价值3000亿。年高峰发电1200亿千瓦时,年电费收入500亿,水费收入160亿,年运维费50亿,纳税60亿,每年归还本息550亿元,预计15年还清本息。

社会及气候效益,每年为西北输送160亿立方水,这160亿都将进入西北大气内循环,有效增加水汽总量。无形中也会增加周边区域降雨,包括通天河流域、黄河源流域、青海湖流域、祁连山流域。经过数年输水积累,可有效改善西北气候。雨水充沛有利于西北经济发展。但是,也要预防气候灾害发生,西北防洪基础设施十分脆弱。

(0)

相关推荐