[發明專利]風力分級提水調控系統

無效

• 申請號: 200810200296.6
• 申請日: 2008-09-24
• 公開（公告）號: CN101377076A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 黃典貴;莊月晴;周萬里;孫建
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B7/20;E02B8/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種風力提水系統，特別是一種風力分級提水調控系統。

技術背景

風能是可再生能源中發展最快的清潔能源，也是最具有大規模開發和商業化發展潛力的能源之一。

缺水與干旱導致了全球大量土地的沙漠化。我國是世界上沙漠化危害最嚴重的國家之一。據統計，上世紀50年代到70年代中期，我國沙漠化土地面積平均每年增加1560平方公里，70年代中期到80年代中后平均每年增加2100平方公里，而90年代以后沙漠化面積的發展速度為平均每年增加2460平方公里。全國荒漠化土地面積263萬平方公里，占國土總面積的27.3％。沙漠化遍及西北、華北、東北西部的13個省區，包含90個完整沙區縣，508個部分沙區縣，近4億人口受其影響，據測算，我國每年因荒漠化造成的直接經濟損失高達540億元。

近年來，西安交通大學的霍有光教授、中國地質大學陳昌禮教授分別在報刊上發表文章，提出了“海水西調”的大膽設想。目前，這一大膽設想已經引起了社會各界認識的廣泛重視，2004年，張序山、楊桓等向“兩會”提交了這一提案。2007年2月，在反復調研的基礎上，國務院研究室研究員李炳坤、唐元、董忠將一份《關于研究實施“海水西送工程”的建議》提交有關部門，報告稱：通過實施渤海海水資源西送工程，可望解決我國北方生態環境惡化、生產生活缺水和能源開發用水不足等難題。報告估計，以從渤海灣每年調水300億立方米計，將水位提升1300米，則每年需耗電1400億度，發電裝機容量2000萬千瓦。報告建議采用電網夜間供電、風力發電及新建煤電廠等方案解決供能問題。預期全部工程約需投資6000億—7000億元，約9年可收回包括利、稅在內的全部投資。最終的結論是實施“海水西送”是一項規模宏大的具有生態效益、社會效益的環保工程，又極具經濟效益，意義重大而深遠！前不久，中國科學院何祚庥院士與陳應天研究員發表署名文章，對海水西輸的設想給予了充分肯定，認為采用燃煤電站發電提水將大量增加污染，背離改善環境、改善生態的目的。他們認為：采用“風光互補發電”的方式，可以解決海水西輸的能量需要。發明者非常支持東水西調的大膽設想，也十分贊賞李炳坤等同志的積極建議，李炳坤等同志的建議充分肯定了東水西調的整體構思、并進行了方案可行性的初步論證和分析。建設這樣一個造福子孫的重大工程，需要我們因地制宜地進行認真反復的調研與論證，特別是提水所需的能源問題，更需要慎重研究。李炳坤等同志提出利用電網夜間供電、風力發電及新建煤電廠來解決調水所需要的能量問題，只是給出了一個思路，具體方案有待更多專家的論證。何祚庥院士等建議利用風力發電與太陽能發電互補的方法，為東水西輸提供能源，是一個很好的思路。

簡單分析一下：如采用燃煤電站發電提水，東水西輸需要2000萬千瓦裝機容量，占我國電力總裝機容量的2.5％；按每度電煤耗320標煤計算，每年耗電約14000億度約合標煤4480萬噸，占2007年全國煤炭產量的1.8％，該工程每年增加CO₂排放約1億噸，還會大量增加SO₂及NO_x等有害氣體的排放，增大了環境保護的壓力。因此，在煤炭資源越來越稀缺、環保壓力越來越大的今天，全部或部分采用這種方式為東水西輸提供能源不是最理想的選擇。我國華北及西北地區，風能與太陽能極為豐富，那么在海水西輸過程中完全可以采用風能提水，并利用太陽能進海水淡化。

對于這樣一個東水西送工程，從葫蘆島至錫林郭勒之間，可修建一條寬闊的階梯河道(或管道)，采用閘壩，將水位分級，利用風力提水，使水從東到西，分級遞送。在沒有對沿途地質結構進行詳細研究之前，暫且不討論河床(或管道)的具體路線，只給出一個大致的線路：從葫蘆島市附近取水，經朝陽市、過赤峰市、再過克什克騰旗，到達錫林郭勒盟。具體河床(或管道)走向也需要根據地貌特征來確定。水到達錫林郭勒后，可通過自流管道，由東向西輸送到各大沙漠的鹽湖，形成一連串的“人造海”。