不用再交电费了吗?如何通过经济可行的工程方法,让人类掌控能量增加200倍,发电总量增加10倍?
科学家说中国距离核聚变发电还有6年左右的时间,开始建设全球最大的脉冲驱动器,预计在2028年可以发电。据报道,核聚变电站2035年商用发电,中国在商业化核聚变领域遥遥领先。而美国在实验性质的核聚变中已经实现了正能源输出。
地表年蒸发水资源505万亿吨,其中10%会变成地表河流或冰川水资源。约50万亿吨。按吨水蒸发耗能约650~700度电能,地球水资源6年吸收的总能量也够人类使用1万年。跟氘氚(氦3)核聚变总量相当。吸收的能量0.001%(十万分之一)转化为电能足够人类使用。(2021年全球消耗一次能源折合电能约180万亿度,发电量在28万亿度)
海洋的年蒸发量在1~3米。沙漠也能达到。如果往占地球表面积的三分之一约5000平方公里的荒漠沙漠调入足够多的水资源,按最少蒸发量1米计算。约50万亿吨水资源吸收的太阳能也相当于人类年消耗的200倍。所吸收的太阳能有0.5%转化为风电、水电。可以提升全球发电10倍以上。这巨大电力能源对整个人类文明来说都是巨大进步。
人类心心念念的可控核聚变在太阳面前,渺小到可以忽略不计。中国科学家一路领先,会不会走到一条错误的方向越走越远,或者没走最好的道路上?
下面以福河工程为例,说明核聚变之外的选择有很多,在当前成熟的工程技术下,能效超过核聚变,所获得的能源也比核聚变便宜。
福河工程是往准噶尔盆地内沙漠调水,沙漠面积约5万平方公里,沙漠年蒸发量在2~3米,一年可以蒸发1000亿吨水。截流额河100亿吨水,存10年就能达成这样的目标。而蒸发1000亿吨水需要约70万亿度电能,2021年中国发电量是8.4万亿度,十倍于全国全年发电,如果蒸发水的能量有1%转化为电能,也就是1000亿吨水有1200米落差可用来水力发电,能发4000亿度。光伏发电技术努力了几代人,其发电量不及福河工程预期。工程投资不超300亿,加上数千亿水电站。水蒸气汇聚、运动会让风力发电风场更多,风力也更强,风力发电潜力也会大增。
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