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中科院科学家建议: 启动沙漠“阳光工程” 助力“海水西送”


2008-04-14
ttp://news.idoican.com.cn/gxkjdb/html/2008-04/14/content_4063095.htm

 高新科技导报 2008-04-14



    为解决我国北方生态环境恶化、生产生活缺水和能源开发用水不足等三大难题,相关专家建议实施渤海海水西送工程。中国科学院理论物理研究所研究员何祚庥、陈应天等人建议推行洁净阳光能源,使海水西送工程切实可行。


 


  本报记者 郭涛报道  


 


  2007年2月,国务院研究室研究员李炳坤、唐元、董忠经过反复调研,将一份《关于研究实施“海水西送工程”的建议》提交有关部门,建议通过实施渤海海水资源西送工程,解决我国北方生态环境恶化、生产生活缺水和能源开发用水不足等三大难题。


 


  关于“海水西送”的话题曾在科学界引起广泛争议。近日,中国科学院理论物理研究所研究员何祚庥、陈应天受到欧洲“洁净阳光能源”倡议的启发,认为在我国实施沙漠“阳光工程”、“东水西调”现实可行。


 


  海水西送是一项生态工程


 


  我国北方地区严重缺水,威胁当地生态安全。尽管国家投入5000亿元实施南水北调工程,每年从长江流域调470亿立方米淡水,却仍然不能满足未来发展的需求。


 


  2006年5月以来,李炳坤、唐元、董忠3位研究员就海水西送、防沙治沙、改善生态及开发煤炭资源等问题开展调研,广泛听取了国家发改委等多家单位有关专家的意见,并到内蒙古、天津、北京等地进行了实地考察。


 


  通过调研,3位研究员了解到,我国北方每年因沙化造成的直接经济损失高达504亿元,而我国沙漠大体分布在北纬42度左右,海拔为1200-1300米,呈东高西低格局。他们认为,通过提扬工程将渤海海水分级提升到海拔1300米左右高度灌注盐湖,然后通过自流管道,由东向西、接力棒式地输送到各大沙漠的盐湖,就可以在沙漠带上形成一连串“人造海”。


 


  同时,利用海水开发煤炭资源,建设大规模煤电集群和煤化工基地;利用煤化工和电厂发电产生的废热淡化海水提取海洋化工原料,大规模发展海洋工业特别是盐化工业;利用淡化的海水,恢复内蒙古湖泊湿地,开展植树造林,发展绿色农业。由此形成海洋资源、生态资源和煤炭资源联合开发的循环经济发展模式,达到防沙治沙、恢复生态、开发煤炭和美化国土的目的。


 


  3位研究员认为,整个工程不仅可用电站废热分离海盐,还能利用隆冬结冰淡化海水,制盐工程的“西移”,还能解放和扩充占地37.6万公顷的“盐田”,缓解沿海地区土地紧张。他们估算,以每年调水300亿立方米计,每年将耗电1400亿度,需发电装机容量2000万千瓦,建议利用电网夜间供电、风力发电及新建煤电厂解决。预期全部工程约需投资6000亿-7000亿元,约9年可收回包括利、税在内的全部投资。最终的结论为——实施“海水西送”既是一项规模宏大的具有生态效益、社会效益的环保工程,又是极具经济效益的高赢利工程项目,意义重大而深远!


 


  “夸父追日”不是遥不可及


 


  “乍一看来,这一想法未免荒诞不经。”何祚庥起初也认为这份建议不可能实施。尽管“海水西送”是一项生态环保工程,是造福于子孙万代的千秋大业,但“通过在内蒙古新建煤电厂解决所需电力”不可行,用总量有限的煤长期持续调水不现实,建设煤电厂将大大增加空气污染,背离改善环境和生态的目的。


 


  “但如果在北方沙漠地区实施‘洁净阳光能源’,上述大型生态环保工程就成为现实可行的方案了。”何祚庥说。


 


  近来,欧洲倡议“洁净阳光能源”,为解决欧盟和环地中海各国能源问题和温室气体排放问题,拟议使其发电装机总量高达12.8亿千瓦。受此启发,何祚庥和陈应天等人认为,为了彻底解决我国未来能源需求问题,顺应国际减少温室气体排放的趋势,我国也有推行洁净阳光能源的需要。


 


  当然,在我国推行这一计划,就不得不考虑现实存在的问题。例如,我国煤炭资源相对丰富,煤炭价格特别低廉;我国阳光发电技术比较落后;我国沙漠地区单位面积阳光资源只有北非的2/3……如果没有一定的经济效益,在我国推行洁净阳光能源工程自然困难重重。但两位科学家坚信,太阳能发电的突出优点是大幅度缓解“峰电”的需求压力。


 


  “我国气候的特点是,阴雨连绵天气时常常狂风大作;旭日高照时往往寂静无风,这成为太阳能发电、风力发电的重大弱点。”何祚庥说,为弥补供电的“间歇性”,必须增加一大笔调节电力供应的储能装置,如在储热罐、蓄电池、抽水储能电站、天然气调峰电站等方面的投资,约占总投资的一半,但这一严重缺点,却有望在“海水西送”工程中,得到完全解决。因为完全可用不固定时间的“提水”调节电力的涨落。实际上,这一“提水”工程,也是抽水储能电站。太阳能热发电的余热,同样能用于淡化海水;冬季冷凝的冰水,又有利于提高热发电的热力学效率。


 


  “在我国沙漠地区推行这一洁净阳光能源倡议,一方面能从沙漠阳光获取电力;一方面还能发挥余热,淡化海水,改造区域气候。”何祚庥说。


 


  “夸父追日”的故事为很多人所熟知。如果我们实施某种沙漠阳光计划,首先开发的必定是内蒙古的东部沙漠,然后逐步西移,最后延伸到大戈壁滩。我国东部比西部有更大的能源需求;优先开发东部沙漠,将易于得到东部地区技术和工程的支援。随着我国人口、经济的发展,这一“阳光”工程,必定逐步西行“追日”。太平洋有“滔滔不竭”的海水,足以改造中国的全部沙漠;比“溯天工程”、“大西线”有更充足的水源,而且不致引起国际争议。


 


  “希望我们的建议能尽快纳入国家议事日程,形成政府主导、统一规划、市场导向、企业运作、综合开发的思路。”两位科学家期待他们的建议能够引起足够的重视,推动加快海水西送工程的实施。


 


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  海水西调营造秀美山川


 


 专家初步肯定该设想 需进一步作可行性研究


 


  刘侃  


 


  西安交通大学霍有光教授和中国地质大学陈昌礼教授分别提出“海水西调”方案设想,有关水利、气象、地质、海洋、农业、能源、工程等方面的专家学者和企业家对此进行研讨。专家们基本达成共识,认为“海水西调”设想可行,但是工程巨大,周期很长,需要有关方面进一步进行可行性研究。


 


  我国是世界上水资源短缺的国家之一,我国水资源短缺又主要集中在西北和华北地区。由于缺水,湿地面积在迅速退缩或消失,以至沙漠化、沙尘暴严重,致使我国西北和华北地区生态环境持续恶化,极大地制约了这些地区工农业发展和人民的正常生活,也给周边国家造成不良的大气影响。


 


  霍有光和陈昌礼分别提出了“海水西调”这一大胆设想,在中国高科技产业化研究会海洋分会举办的学术研讨会上进行了学术交流,引起社会的广泛关注。


 


  海水西调的基本走向是:从渤海西北海岸提送海水达海拔1200米高度,到内蒙古东南部,再顺北纬42度线东西向的洼槽地貌、流经燕山、阴山以北、出狼山向西进入居延海,绕过马鬃山余脉进入新疆。在新疆又分北、中、南三支,北支进入北疆准噶尔盆地艾比湖、中支进入土哈盆地,南支进入罗布泊盆地。用大量海水填充沙漠中的干盐湖、咸水湖和封闭的构造盆地,形成人造的海水河、湖,镇压沙漠;同时,大量海水靠西北丰富的太阳能自然蒸发,作为湿润北方气候的水气供应源,增加降雨量,从而达到根治我国沙漠、沙尘暴,彻底改善华北、西北恶劣生态环境的目的。


 


  但是,对“海水西调”有关质疑问题尚多,如巨大的能源问题、资金问题、盐碱化问题、地质问题、效益问题、工程可行性问题以及高技术应用和产业化等等,需要进一步探讨其现实可行性,进一步扩大认同,以便向国家提出切实可行的建议。


 


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  世界各国著名的调水工程


 


  美国东水西调


 


  美国西部山脉南北纵列,来自太平洋的湿润气流受高山阻挡,在太平洋海岸山脉西侧的迎风一面,形成多雨的湿润地区。落基山和海岸山脉之间的高原、盆地,则降水稀少,成为干旱、半干旱地区。东部山地比较低缓,对大西洋湿润气流阻挡作用不显著,降水由沿海向内陆逐渐减少。美国这种东部湿润,西部干旱的分布格局,是其进行调水工程的前提。


 


  目前美国已建成的跨流域调水工程有十多项,著名工程有联邦中央河谷工程,加利福尼亚北水南调工程等,这些工程年调水总量达到200亿立方米。通过调水工程,加利福尼亚、洛杉矶(年降水量仅为357毫米)等城市的生活和工业用水得到了保证。


 


  埃及西水东调


 


  埃及地处副热带,全境大部分地区属热带沙漠气候,炎热、干燥、少雨,年均降水量为200毫米。埃及适合人居和生产的地区仅占国土面积的4%,即尼罗河三角洲和尼罗河谷地。


 


  西水东调工程是从尼罗河三角洲地区,引尼罗河水向东穿过苏伊士运河,到达东部干旱的西奈半岛。通过调水,苏伊士运河两岸将新增耕地25万公顷,为150万人口提供生活用水,缓解了埃及粮食的短缺状况,促进了当地的全面发展和繁荣。


 


  以色列北水南调


 


  以色列地处地中海沿岸,属地中海气候,夏干热,冬暖湿,降水北多南少,约为900-200毫米。为此,把北方较为丰富的水资源输送到干旱缺水的南方,就是以色列国家输水工程的目的。利用南部充足的光热条件和适当的灌溉,以色列生产出了高质量农产品,使水果、蔬菜、花卉等高附加值农业成为该国赚取外汇最多的产业之一。


 


  我国南水北调


 


  我国水资源时空分布不均,从时间分配上看,夏秋季多,冬春季少,年变率大;从地区分布上说,东部多西部少,南方多北方少,秦岭——淮河是南方丰水区和北方缺水区的一条重要分界线。从我国各大江河径流分布来看,长江、珠江、黑龙江径流量较丰富,而黄河、淮河、海河、辽河径流量较少,水资源十分紧张,形成“三江水富,四河紧缺”的局面。再加上近几十年来人口增长过快,工农业和城市化进程发展较快,更加剧了北方水资源紧缺的程度。此外,我国水资源综合利用率也较低,浪费和污染都相当严重。


 


  因此,几十年来,淡水资源紧缺严重制约着我国北方地区经济的发展,影响着人们生活质量的提高。为了从根本上解决华北地区,特别是京津地区的缺水问题,我国实行跨流域调水,把水资源相对较为丰富的长江水调到北方来。