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本帖最后由 TT杜蕾斯TT 于 2012-3-29 19:33 编辑 ! i/ T+ {; q- z" r7 A. `
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太阳能产业的蓬勃发展造福人民,其实不仅仅是造福也是赚钱的好途径,这篇文章主要在讲太阳能聚热电站的在新疆的可行性文章,我觉得不仅仅是造福人民和环境,钞票也是滚滚而来呀。希望各位有钱的大老板一定要做足前期准备以后大捞特捞!!!/ O4 ]$ v. Q! h
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(CSP ) 太阳能聚热电站工作原理 :太阳能聚热-----介质转换-----发电
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4 p% ?& O: P' P+ @# \/ t美国内政部长(USSecretaryoftheInterior)2010年10月26日批准了最大输出功率约为1GW的集光型太阳热发电站(CSP)的建设计划。这是目前世界最大的CSP建设计划。
6 U6 u- }/ @. R' E V0 R 该发电站计划由德国太阳千年股份(SolarMillenniumAG)集团在美国加利福尼亚州布莱斯以西约13km(洛杉矶东约350km)处建设。名称为“布莱斯太阳能项目(BlytheSolarPowerProject)”。总面积为28.43km2,预计总事业费约60亿美元以上。, ~! z8 ^& i+ l
工程计划分4期进行,每期约250MW,预定第1期工程2010年内动工,2013年初完成。第1期的254MW电力,已由美国加州大型电力公司——南加州爱迪生(SouthernCaliforniaEdison,SCE)签订了20年的购买合同。具体为,该发电站的电力将通过同时铺设的250kV高压输电线输送到科罗拉多河变电站,并与SCE正在建设的500kV高压输电线“Devers-PaloVerdeNo.2”并网。. m4 `, p# Y8 ~3 _8 o
美国政府和加州2010年7月之后,共批准了包含此次BSPP在内的6项大型CSP建设计划。均预定在加州莫哈韦沙漠中建设。最大输出功率共计为3.2GW左右。% c( e1 Z& E' ^3 `5 x
水面之下的巨大“冰山”5 F+ x2 T4 j) V( Z. ^ N* v
然而,上述计划不过是美国利用太阳能发电计划的冰山一角。还有很多其他的CSP大型计划,美国太阳能工业协会(SolarEnergyIndustriesAssociation,SEIA)最新统计显示,美国共有合计约10GW的建设计划(PDF资料)。加上约13.4GW的太阳光发电站建设计划,共计23.4GW。; j9 `, L Y# n$ M( Q
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介质
) p R5 }3 y: _" Z 塔克拉玛干沙海之下,是一个巨大的水的海洋。塔克拉玛干沙漠综合科考队经调查发现,在沙漠中心从来没有水文资料记录的22.5万平方千米的沙漠下,地下水储藏量达8万亿立方米以上,相当于8条长江一年的水量,这些水若抽到地上,可在22.5万平方千米的沙漠之上铺起36米厚的水层,几乎是已知的撒哈拉沙漠“地下海”的3倍。这些水从哪里来?自然来自周边山地流下的河流,沙漠是河流的归宿,日积月累,其量自然可观。当然,作为一种静态水源,是划在“不可利用”之列的。但目前每年流入沙漠河流的侧向补给量仍在1.5亿立方米,沙漠河流入渗补给量也超过4.5亿立方米。沙漠油田的生产、生活用水,436千米沙漠公路生态防护林用水,全靠这部分水源。遗憾的是,这些水至今仍未能很好地被利用。5 T2 d6 F: e5 E( ~- `
地处塔里木盆地腹心的塔克拉玛干沙漠,曾是世界四大古代文明的交汇之地,又是盛名的丝绸之路经临的地区,历史遗址众多,民俗民情丰富。漫长的地质变迁,造就了塔克拉玛干的三个“海”;地表是沙海,地下是水海,深处是油海。沙海不用说了,干旱的大漠下面怎么有水海呢?又有多少水呢?沙漠地下的水,是日积月累,一年一年地积存下来的。塔里木盆地常年有水的河流共114条,大部分都是流程短、水量小的河,也有7条年流量在5-10亿立方米的河和8条年流量大于10亿立方米的河,年总径流量达392亿立方米,这些水大部分都归于沙漠。在流入沙漠的地下水侧向净补给量每年在1.5亿立方米,而和田河、克里雅河等地表河在沙漠中入渗补给一年就有4.5亿立方米,不算北部平原入渗补给的水,沙漠一年就净得6亿立方米以上水量。这样,百年、千年、万年积累,就是一个非常巨大的量。据调查,在沙漠腹地过去未经水文勘查的22.5万平方公里的沙漠之下,地下水的储量达到8万亿立方米以上,相当8条长江一年的流量,如果将这8万亿立方米的水全部抽到地面,22.5万平方公里的沙漠就会形成一个水深36米的大海,说这是一个地下海,一点也不过份。& R$ |3 J# W! e* e
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沙漠地层深处又是一个巨大的油海也是一个勘探开发确认的事实。塔里木盆地反复海浸的地质史,曾经处热带—亚热带环境的生物史,孕育了埋藏丰富油气的希望。著名的地质学家李四光曾说:“在塔里木盆地,只要找到含油层,就可能找到大油田。”他的预言,今天终于变成了现实。塔里木油田,如今已成为中国21世纪石油战略的重要接替区。
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沙海、水海、油海,终于使塔克拉玛干沙漠这个曾经的“死亡之海”变成了“希望之海”。沙子也变成了金,沙漠南缘的策勒县,就在开发的沙荒地上连续3年创造了皮棉高产世界记录;沙漠人参,被老乡称为大芸的肉苁蓉,也成为了农民的致富产业。丰富的地下海中的高矿化水,成为营造沙漠公路生态防护林的生命之水。纵贯沙漠南北的两条沙漠公路和生态防护林,如飞舞的黑龙、绿龙,成为沙漠中极其吸引人的最美的风景线。塔克拉玛干沙漠的沙、水、油三个省,对我们一个也不能少。
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如果说塔克拉玛干沙漠是一个“油海”,古尔班通古特沙漠则是一个“煤海”。- u b$ g8 }2 ?, Y
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古尔班通古特沙漠实际上是由四片沙漠组成:中间是德佐索腾艾里松沙漠,其北为阔布北—阿克库姆沙漠,东边的狭长带是霍景涅辛沙漠,在玛纳斯河西岸,则是索布古尔布格来沙漠,沙漠总面积达4.88万平方公里,成为中国第二大沙漠。它与几乎不下雨的塔克拉玛干沙漠不同,冬季有积雪,春季有降雨,年降水量在100-200毫米之间。降水在沙漠中形成悬湿沙层,给植物生长创造了良好条件,是世界最大的梭梭荒漠分布地,沙漠中半乔木、大灌木、半灌木、小灌木、多年生草本、一年生草本植物层片都很发育,植被覆盖度会达到20-40%,牵制了沙漠的流动。特别有趣的是,因冬雪春雨,早春沙地较湿润,给一些植物提供了机会,它们快速发芽、快速生长、快速开花、结果,在盛夏刚到来,它们就和沙漠“拜拜”了,避开了高温加干旱的煎熬。它们的生命周期,从生到死,不过一、两个月,人们叫它们“短命植物”,科学的叫法是“速生植物”,它们成为准噶尔区别于其他沙漠的一种特别的生命现象。由于多种植物的存在,古尔班通古特沙漠成为了牲畜放牧的“冬窝子”,也成为了野生动物,特别是有蹄类动物生存的乐园,有了盛名的野马、野驴、赛加羚羊、鹅喉羚等。
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准噶尔盆地海退早于塔里木盆地,上升的陆台为植物界的大繁荣创造了空间,为大型爬行动物恐龙和大型裸子植物提供了生存条件。侏罗纪的生命大繁荣,既使准噶尔成为中国硅化木、恐龙等古生物遗迹最丰富的地区,又使准噶尔成为中国煤藏最丰富的区域之一,准噶尔东部,煤的预测储量达到3747.6亿吨,成为新疆5个千亿吨级煤田之首。1 c1 s2 J' R$ l, F
( m' R/ a) K W1 j# G 一个“油海”,一个“煤海”,使中国最大的两个沙漠成为最受关注的沙漠。, [: n; N$ a) R, V5 b' l
沙漠治理观念中的几个误区
8 @1 H, _. e( w 我是学水土保持的,但是近几年水土保持专业另起了一个名字叫“水土保持和荒漠化治理”,成为一个专门的专业,就是说水土保持和荒漠化治理有着同根相连的关系,所以我也被大家认为是荒漠化治理方面的专才,但是我对荒漠化治理的确是半瓶水,但是看了社会上关注荒漠化治理的同志们的想法,我又不得不说一些让大家失望的话。/ J* }, \3 d2 S C4 d- g$ d
$ s7 Z3 r3 Z( o4 E 我觉得社会上的人对于沙漠治理在观念上还有一些误区,现将其列举如下:
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( ]- ?) P H2 o1 a) _4 b/ @ 首先,治理沙漠不是固定沙漠,固定沙漠仅仅是治理沙漠的一个首要步骤。治理沙漠的终极目的是使得沙漠产生某种顺向演替,即原生演替(primary succession),又称为初生演替,使得沙漠从沙漠景观改变为草原景观或者森林草原景观,这些景观必要的一个条件是有生物生产活动。同时沙子必要地改变为能够生产生物,有一定营养的土壤。所以,治理沙漠的一个重要指标是沙子变为土壤后,土层的厚度,例如在毛乌素沙地的东南部,经过50多年的综合治理,有些沙地的土壤厚度已经达到了4cm,效果相当不错。有了土壤层,有了腐殖质层,沙子一般就不会再流动了。
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一个没有生物生长的沙地,用别的化学方法再治理,就是完全固定了也没有太大的实际意义。当然对于住宅,城市和道路还是有些用处的。所以荆州老叔(他的真名叫高德敏)所说的利用沙子造砖,然后用砖大面积铺到沙地中的作法没有实际意义,尤其对于大面积治理沙漠是没有意义的。当然,对于铁路两边,公路两边以及城镇的沙漠治理是有意义的,而且人们已经在行动。例如,如果到陕西榆林城去,可以看到在古老的街道和住宅区的小巷子,全部是用砖倒立铺过来的,其用砖量应该以万为计量单位了。但是假如用砖铺了沙地,沙地就不流动了吗?依然不是的,还要流动。砖本身也会被再次风化为沙子,仅仅是时间上推后10年左右。, k3 A% n* i" W& Z
6 b$ J4 J) k0 e/ B 另外一些人认为用塑料薄膜来覆盖来治理沙漠,这也是不可取的。首先大面积覆盖不可能,例如塔克拉玛干沙漠的面积是33.76万平方公里,古尔班通古特沙漠面积是4.88万平方公里,巴丹吉林沙漠面积约4.43万平方公里,库姆塔格沙漠面积约2.2万平方公里, 腾格里沙漠面积4.27万平方公里,乌兰布和沙漠总面积约1万平方公里,库布齐沙漠总面积约1.45万平方公里,加上河西走廊地区的沙漠和柴达木盆地的沙漠,中国的沙漠总面积超过52万平方公里,要给这么大面积的沙漠覆盖地膜或者铺上砖,不仅不可能,而且没有必要。倒回一万步,即使把地膜全部覆盖上,也不会阻止沙漠的前进,首先,地膜的受力强度很有限,在7级大风下很快会破坏,第二,地膜也是会在强烈的日光照射下分解为粉末的,尤其在极其干燥的条件下,第三,沙漠中地形是很复杂的,新月形沙丘的高度就达到了50多米,小的也在十几米,铺设是很困难的。最根本的,固定流沙不是治理沙漠的终极目的。我们民间有许多人十分关注沙漠治理,提出了许多想法,铺砖和铺地膜是其中两个典型的例子,但是老实说,都是不可取的。4 H$ A* p8 F q" I1 j* Z7 S
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荆州高德敏老师还提出一个方案,就是在沙漠中修建许许多多的储水窖,来储存雪水,这个方法好不好呢,很好,但是不够实际,对于东部沙地是合适的,但是对于西部沙漠是不合适的。西部地区的人们为了节省水,早就发明了类似的坎儿井。高老师可能没有考虑到降雨量和蒸发量问题。我国西部大部分地区的年降雨量在100mm以下(过了玉门关),而玉门关以东到榆林这段的降雨量在100mm以上350mm以下。全年降雨量不及南方地区一天的降雨量,而且蒸发量远远大于降雨量,就是说在普通水窖中,也会因为蒸发和渗漏而消耗掉全部雨水,特别是西部。在新疆伊犁地区,多年不降水是经常发生的事情。所以,水窖面临的尴尬是无水可存。而且,在沙漠地区修建水窖因为没有牢固的地基,所以全部会坍塌。7 K8 h- _+ \( F
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治理沙漠的第二个观念误区是混淆了沙漠和沙地的区别。一般来说,我国的沙漠处在宁夏以东的是沙地,我国的沙地多数处在草原森林景观地带。包括,呼伦贝尔沙地、松嫩沙地、科尔沁沙地、浑善达克沙地和毛乌素沙地,沙地地区的降雨量一般在250mm以上,沙地中部分地区的水量还是很丰沛的,例如陕西榆林,由于降雨量达到350mm,有河流水系,所以这种沙地的治理就比较容易,植物也容易成活。十年前,榆林农村地区的地下水的水位仅仅只有5m左右,而且水质甘甜爽口,就是现在榆林人依然在种植水稻。所以,沙地的问题主要不是流沙固定,也不是水分不足,而是土壤没有形成,生物无法大面积生长问题。另外一个问题是地下水相对多,但是地表水很少,植物无法持续生存问题。科学家们正在努力解决这些问题。
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6 {7 l- P# k9 F! U5 R/ } 沙漠和沙地有什么区别,区别第一就是水分,沙漠中是极其干旱的,所以我的老师说无法治理是正确的,但是他并没有说沙地也是无法治理的,沙地的治理在毛乌素沙地,在科尔沁沙地都有很好的经验,例如科尔沁沙地引种的樟子松已经成为当地的优势树种,面积很大。有了水分,就有了生物生长的首要条件,所以,沙地治理在我国近几十年成效是很大的。许多地方的林草覆盖率已经达到70%以上,沙地中不仅出产象甘草等药物,而且出产木材、粮食等作物。沙漠和沙地的区别之二,就是沙漠本身没有植物,流沙非常多,而且多是大沙丘,而沙地中天然植物很多,可以就地利用。沙漠和沙地的区别之三是,沙漠中的沙丘是巨大的,而沙地中的沙丘一般不高,地形起伏不大,沙漠中沙丘流动性大,而沙地中的沙丘流动速度很小。沙漠和沙地的共同点就是都没有土壤,都是荒漠化地区,沙子中基本没有营养物质,营养渗漏和流动很快。
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1 L; N6 m" P' B! w 我国的荒漠化面积占国土面积的三分之一,大约300多万平方公里,数目很大,但是荒漠化面积并不都是沙地和沙漠面积,还包括荒漠化面积,石漠化面积。所谓荒漠化就是指退化土壤的土质正在发生变化,营养正在减少,有机质含量降低,土壤贫瘠化很严重,基本不能再生产植物的土地,这部分土地是沙风暴的主要源发地,多数是退化草原。而石漠化土地是指,在强烈水蚀下,细沙粒土粒被流失殆尽,石头已经裸露的地区。荒漠化土地、石漠化土地和沙化土地共同组成了我国的荒漠化土地,占国土面积的三分之一,但是这部分土地中有些地区还在住人,还有希望。住人地区的治理可以采用高德敏老师的建议。但是通常情况下,我们所说的治理沙漠指的是整个沙漠和荒漠化地区,所以方法就大不相同了。) g" x8 M4 v3 ^
发源于雪峰山涧的河流,有的顺地势奔流而下,滋润沿途万物,汇入大小湖泊;那些不以湖泊为归宿的河流,一般都消失在沙漠边缘,它们的水量,有相当大的部分渗入沙海深处。在黄沙漫漫的大漠中穿行,不经意间就会发现一汪藏在沙中人未知的静水。据测算,仅新疆塔克拉玛干沙漠下的水储量就超过8万亿立方米。】8 w/ ?) @- ]8 q( G
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【记者11日从中国科学院新疆生态与地理研究所获悉,利用高矿化水栽种固沙植物的技术将运用于新疆第二条沙漠公路——阿拉尔至和田沙漠公路,建设我国第二条沙漠公路绿色长廊。! {7 b+ `# C& t# C0 N; `5 ]
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据中国科学院新疆生态与地理研究所副所长雷加强介绍,用高矿化地下水资源解决植物固沙的“水”问题在塔克拉玛干沙漠油气勘探开发区和油区公路防护中已普遍推广应用,这一技术也将在阿拉尔至和田沙漠公路沿线全面应用,将建成继塔里木沙漠公路绿化工程之后的第二条人工沙漠公路绿色长廊。" p7 _; l- T* h5 Z
/ Z- _ x. b( s+ l; G! j1 e 通过10余年的科技攻关,科技工作者攻克了利用高矿化水进行植物固沙的技术难关,利用新疆沙漠地区丰富的高矿化地下水滴水灌溉植物。由于沙漠地区的高渗透性和沙粒对盐分的高吸附性,使得植物可以获取相对淡化的水源,加上所选择的花棒、沙枣、胡杨、梭梭、红柳等植物耐盐、泌盐的生理性能,高矿化灌溉水的固沙造林成活保持率达到80%以上。
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5 B+ w r% S1 H* B7 E9 P4 z 据中国科学院新疆生态与地理研究所学术秘书胡文康介绍,世界最长的流动性沙漠公路塔里木沙漠公路的生态防护林即是采用高矿化灌溉水栽种植物,培育林带总面积4.7万亩,植树约2000万株,是世界沙漠中最长的一条人工绿色长廊。第二条沙漠公路的沿线水质比塔里木沙漠公路沿线水质好,因此,利用高矿化水防沙固沙的效益和效率将更高。
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我国第二条沙漠公路纵贯被称为“死亡之海”的新疆塔克拉玛干沙漠,全长424公里,公路等级为二级,总投资7.9亿元,于8月1日完成沥青路面铺设,计划10月正式通车。
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+ q7 c; J! l9 V 相关资料显示,该项目旨在2050年之前在撒哈拉沙漠建设巨型的太阳能发电站,通过穿越沙漠及地中海的输电线向欧洲提供每年所需15%的电能。若一切顺利,项目最早将从2015年开始将部分电力输送到欧洲,同时也可向北非地区供电。5 F& M/ j& Q; I, v* t: h2 j
“Desertec计划”的市场部负责人迈克尔·斯特拉布通过电子邮件介绍说,让撒哈拉沙漠为未来欧洲提供电力并非突发奇想,而是经过多方长期研究得出的结论。* U8 d b6 A M' `
斯特拉布的电子邮件援引德国宇航中心的一份研究报告表明,40年后,沙漠地区的太阳能发电站将有能力满足欧洲、中东和北非地区用电需求总和的一半。
! |, p7 f" R7 G& m: [ 为何选择在北非、中东地带建造创纪录规模的太阳能发电站?8 [0 v0 c: Q* {* z
对此,斯特拉布解释说,这主要是因为这片地区拥有充足的太阳能资源。 Q4 ? }* Z6 d; |) Z
他认为,即使同日照非常充足的欧洲南部相比,北非的太阳辐射强度还要高出整整一倍,而且这里不像欧洲那样会受到季节的影响。
; v+ K) ]1 c% D! N 斯特拉布算了“一笔账”:中东和北非每平方公里的土地,每年吸收的太阳能等于150万桶原油。假设在这里建造一个像埃及纳赛尔湖同样面积,即约4000平方公里的太阳能发电站,那么每年生产的发电总量换算后将等同于中东地区每年的石油产量。1 T0 O m8 n: E: u
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