呼风唤雨系统工程相关数据分析

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呼风唤雨系统工程:

①六大压缩空气(液态空气)储能基地

②三大氮氧化工基地

③其他放热工业

④光伏放热引风。狂风暴雨旱涝不均之类灾害防治(点击查看)

⑤薄膜除湿放热引风

⑥三北地热供暖引风

⑦秦岭南麓硫酸水合反应放热

⑧太行山东麓工业废热

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呼风唤雨系统工程,目的是要增加中上游、中西部有效降雨量,减少下游、东南沿海地区降雨量。

关键是要增加中西部地区工业放热引风量,减少东南沿海四省的放热引风量。

具体方案是跨省输送压缩空气(冷热大挪移),各地高耗能高放热工业产能按农业需要而开工加班或停工检修(按需放热)等。

相关数据分析如下:

①光伏放热。

光伏6亿千瓦按高标准算约一万平方公里。

沙漠、戈壁、荒漠草原、农牧交错带、山火多发区山脊隔离带

三十年后光伏100万平方公里约600亿千瓦,年发电量约600×1500=90万亿千瓦时

光伏发电效率和反射率约20%左右,吸热放热率约60%左右。

就地放热量约90×3.6×3=972万亿兆焦,即9720亿吉焦。

城市附近的光伏可通过集热器获取热量。集热式光伏热电联产。

②压缩空气储能调峰。

参考沈鼓集团20兆瓦(2万千瓦)电驱高压离心式储气库压缩机组,设计压力30MPa级别

单台日处理气量可达800万立方米

800/24=33.333333万立方米

333333/20000=16.66665立方米每千瓦时

假设压缩空气配套占三分之一,可将30×16=480万亿立方米空气压缩至20兆帕以上。

获得热量30×3.6=108万亿兆焦,即1080亿吉焦,是全国供热总量的27倍。若按压缩空气供热效率300至500%算则再乘三或五。完全可满足未来三北地区供热需求。

通过高压管道输送到大城市,膨胀制冷供凉,总量同上。完全满足大城市供凉需求,并完全解决大城市热岛效应。前提是有足够多的高压管道。也就是说,全国天然气管道需要加速建设,然后加速退役转职输压缩空气。

龙羊峡水光互补电站128+85=213万千瓦,比例128/85=1.505882倍,年发电量64.24和14.94亿千瓦时,比例64.24/14.94=4.299866倍。由此估算全国4.2亿千瓦水电可配套2.8至4.2亿千瓦光伏。

③空分和氮氧化工。

主要是合成氨、尿素、硝酸、硝酸铵、双氧水等。以及罐装液氧、液氮、液氩等。

尿素CO(NH₂)₂分子量60.06其中28来自空气N₂占比46.62004662%

中国2023年尿素产量629.15亿千克,可消纳约629.15×28/60.06=293.31亿立方米氮气

2023年全国合成氨产量6765.4万吨,同比增长9.4%,氮肥产量4486.7万吨,同比增长8.6%,尿素产量6291.5万吨,数量同比增长9.2%

2023年我国氮肥出口665.4万吨,同比增长31.9%,尿素出口425.1万吨,同比增长50.2%

④其他工业放热。

各种电老虎:电解铝、光伏硅、大数据中心等。用电量×3.6兆焦每千瓦时

⑤薄膜反光降温,除湿除雾。

全国江河+水库+自然淡水湖泊总面积约3+2+3.6=8.6万平方公里。假设三十年后增长至十万平方公里。

全国城市面积约8万平方公里,其中道路面积约一万平方公里。

需要薄膜11万平方公里,即1100亿平方米。约500万吨薄膜。每年暑热季节遮阳降温一个月左右,之后需要回收防止损坏成为白色垃圾。

中国现在农用薄膜年产约80万吨,折合约176亿平方米。

⑥地热供暖。

在压缩空气供暖普及之前,地热供暖效率较高,值得推广。

2021年我国城市集中供热面积为106.03亿平方米,同比增长7.30%;

蒸汽和热水供热总量分别为6.82亿吉焦、35.77亿吉焦。

⑦秦岭南麓硫酸水合反应放热助力云雾翻山越岭至西北。

⑧太行山东麓工业废热(二氧化碳)助力云雾翻山越岭至西北。

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附:

①边疆六大压缩空气(液态空气)储能基地(平衡光伏风电水电,定时压缩引风):西北沙漠引风削风区、北部内蒙古高原冬季削北风区、东北冬季削北风区、西部青藏高原引风区、南部沿海夏季削台风区、东部沿海夏季削台风区。并配套建设高压输气管道(定点泄压释放冷空气可人工降雨)和自来水供暖供凉系统。

②西部三大氮氧化工基地(空分+化工、消纳一部分压缩空气):西北沙漠区、山西陕西区、青藏四川区。

③西北其他放热工业引风基地。

④光伏放热引风基地:西北内陆沙漠区、青藏高原区、江河水库区(漂浮光伏)。

东南沿海地区(江苏、浙江、福建、广东四省合计超一亿千瓦,占全国六分之一强)普通分布式光伏每年淘汰十分之一(约八百万千瓦),以旧换新,改为安装透明光伏和集热式光伏热电联产。不再安装普通光伏。(若有必要,可更进一步,集中式光伏,加倍拆除后转移至湖南、江西、安徽、湖北河南等省,五年内完成)

沙漠、戈壁、荒漠草原、农牧交错带反之,以普通光伏为主。集热光伏热电联产为辅。

植树节改为种植光伏节。引导、鼓励东南沿海地区人民群众在农牧交错带种植光伏。云种树改为云光伏装机。

战储币与储能。存款变电力储蓄,可以获得低价电力。每月电费可按较低档次计算。

⑤长江流域水库,冬季用透明薄膜除湿除雾。夏季用白色薄膜除湿除雾。

全国水库(及回水、尾水增益江河湖泊)容量约一万亿立方米,按平均水深50米算得面积约二万平方公里(雨季大于此数,旱季小于此数)。

⑥三大地热供暖基地:西北放热引风区(秦岭南麓放热助力云雾翻山越岭至西北)、北方(太行山东麓放热助力云雾翻山越岭至西北)、东北。

⑦秦岭南麓硫酸水合反应放热基地,助力云雾翻山越岭至西北。

⑧太行山东麓工业废热释放基地(陕京线一期天然气管道可提前退役转职输二氧化碳,从而延长使用寿命),助力云雾翻山越岭至西北,并促进山林生长,又可用于消防山火。

附:陕京一线工程(3.3Bm3/a 6.4MPa 1098km Φ660 X60)

总长1098公里,途经三省两市(陕、晋、冀和京津),由靖边首站至北石景山管径,设计年供气能力为33亿立方米。 陕京一线采用X60管材钢,管道直径660mm,设计工作压力6.4MPa。

管道于1992年动工,1997年10月完工。

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