核聚变再领先,也要看到其他的能源科技同等重要。
从总量上看,核聚变所需燃料氘氚、氦3等在地球月球储量,按当前能源消耗计算只够用1万年。
以氘氘为燃料的够人类使用100亿年,但当前人类没有办法开发氘氘核聚变,更不用说商业化。
商业化可控核聚变的热值只够按当前能源消耗量用1万年,地表年蒸发水资源约505万亿吨。其中10%会变成地表河流,约50万亿吨。
按吨水蒸发耗能约650~700度电能,地表蒸发6年的水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。
水吸收的能量0.01%(万分之一)转化为电能足够人类使用。
如果能够水吸收的能量中的0.05%万分之五,转化为电能。就相当人类一年一次能源总和。也相当于人类总耗电可以提升约10倍以上。
这是巨大能源,整个人类文明将得到巨大进度。
而工程利用实现水吸收太阳能利用效率提升5倍的成本极低。
人类心心念念的可控核聚变在太阳面前,真的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,或者没走最好的道路上?
核能总量跟太阳能相比不值一提,能够工程实现的核聚变能量则更少。
撒哈拉沙漠1%铺上光伏面板,满足全球的电力能源需求。
将中国高速公路铺满光伏面板,产生的电力中国也用不完。
但光伏成本高,没有了阳光则需要储能。
水蒸发吸收太阳再转化为电能的工程实现成本如何呢?
能否降低储能需求规模?
如何地利用这水吸收太阳能的自然规律,满足人类能源需求。
下面以福河工程为例,说明核聚变之外的选择有很多,能效超过核聚变。
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。可能增加约二十分之一的发电量。光伏发电技术努力了几代人,其发电量不到这个工程预期。而实现这个工程投资不超300亿,再加上数千亿水电站投资即可。即便只能增加一个三峡1000亿度都是非常了不起,水蒸气汇聚让风能更容易汇聚,工程实现也会更多。该工程完工后,风力发电潜力也会大增。其潜力应该超过全国8万亿度的。
仅仅是从太阳能STS的利用角度,这些水利设施的建设成本低,盆地内三面环山,山体海拔高度都是两三千米一半的落差可发电,水汽的逃逸量少。能否达到预期?如果可以,那么这是太阳能利用方式的比较好的方案。
往沙漠调水数万亿吨水。
水循环对大气的影响远超过二氧化碳,沙漠荒漠面积占到陆地面积的三分之一,人类大规模开发荒漠沙漠会带来什么样的影响呢?
这数万亿吨水,在陆地上再次变为降雨,人类掌控的电能将会增加数倍,但不能控制降雨地点,雨水不是你指哪里他就下到哪里的。
有人说核聚变也是太空开发,星际旅行的最好选择,说这话的都是没头脑的。人类目前的技术水平只可以大规模开发月球、火星。月球太阳能1.3KW每平方米,火星也有0.5KW的功率。
太阳就是天然的核聚变,还在飞船上装一个核聚变装置?
如何在月球火星应用太阳能才是正道。
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