“船式發(fā)電”：構(gòu)造完美和諧生活

康富巖

“船式發(fā)電”，顧名思義是在江河上以船的形式浮在水面的水力發(fā)電系統(tǒng)。它由水上和水下兩部分組成。水上部分是將發(fā)電機(jī)等設(shè)備固定于“船”上，以此用來(lái)接收水輪系統(tǒng)產(chǎn)生的動(dòng)力，水輪系統(tǒng)則在船體的重力與浮力的調(diào)配下始終處于水下，承接來(lái)自水流的能量，再通過(guò)輪系傳遞給電磁系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電和輸出。

“船式發(fā)電”的最大優(yōu)點(diǎn)是不需要截流就可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電。它從根本上解決了以往筑壩式水力發(fā)電工程產(chǎn)生的大面積淹沒(méi)區(qū)問(wèn)題，以及帶來(lái)一系列的生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題。“船式發(fā)電”可因地制宜，不拘一格，它可根據(jù)水域的自然條件設(shè)計(jì)出不同形式的發(fā)電廠，以下是筆者的幾種不同的“船式發(fā)電”發(fā)明構(gòu)想，希望能為讀者提供參考，并以啟迪。

一、錨固型。這種形式適合應(yīng)用在水流急，水道狹窄的流域，因?yàn)檫@里通常沒(méi)有船只通過(guò)，以便于錨索的安裝和固定。錨索可采用對(duì)岸主索和雙垂吊式拉索相配合的形式。“船”的多少、排列方式可根據(jù)實(shí)地情況而確定。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，工期短，極適于邊遠(yuǎn)山區(qū)并且水利資源豐富的區(qū)域。

二、橋閘型。這種形式適合水面較寬，離人們居住區(qū)較近的水域。我們可以在修橋的同時(shí)建電站，即方便了通行，又減少了建設(shè)電站的投資，可謂一舉兩得。需要注意的是，這種形式需要考慮橋洞的可控性，就是按需要設(shè)置帶閘門(mén)的橋洞，以便在雨季開(kāi)啟以利于泄洪，而旱季又可以關(guān)閉，從而增加了發(fā)電閘口的流量。在船的固定方面，即可以采用錨固方式也可采用鋼性固定。但必須保證“船”在垂直方向上的自由度，從而保證“船”的吃水深度，也就保證了水輪系統(tǒng)的適當(dāng)深度，這樣就可以獲得一個(gè)較穩(wěn)定的發(fā)電環(huán)境。

三、調(diào)控型。它既類似于橋閘型，又區(qū)別于橋閘型，因?yàn)樗コ苏Ｍㄐ械臉虻墓δ埽恍枰峁┯糜诎l(fā)電的必要建設(shè)和用于維護(hù)和電力輸出的設(shè)施，這種形式需要利用合適的地理環(huán)境，它的特點(diǎn)是，把原有的主水道一分為二，一部分用于正常通航以及保持與原先基本相同的水位，目的是盡可能保護(hù)原有生態(tài)環(huán)境不受影響。另一部分則用于發(fā)電，這部分水道可以近距離應(yīng)用發(fā)電，也可引導(dǎo)至落差較大時(shí)再進(jìn)行發(fā)電，以提高轉(zhuǎn)化效率。

“船式發(fā)電”并非完美無(wú)缺，同樣也存在一些不足。從單位面積上來(lái)說(shuō)，“船式發(fā)電”同截流發(fā)電相比能量要小很多，而在管理上也不如截流發(fā)電集約化，但是后者如能在擴(kuò)大面積上多做文章，就可以削弱它的弊端，而顯露出諸多優(yōu)勢(shì)。由于“船式發(fā)電”受地理?xiàng)l件的限制較小，一般認(rèn)為水流速度達(dá)到每秒一米，就是很好的水電資源。正因如此，我們可以很容易地獲得可開(kāi)發(fā)的水利資源。還有一點(diǎn)值得注意，雖然“船式發(fā)電”的能量密度較小，可是它與風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電比還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出的。而且，雨季是它的高產(chǎn)期，恰在這個(gè)時(shí)期正是風(fēng)力和光伏發(fā)電的低產(chǎn)期，這對(duì)保持電網(wǎng)的穩(wěn)定供電意義是非凡的。由于此類發(fā)電建設(shè)相對(duì)截流發(fā)電的要求較低，又適合普通工程機(jī)械和普通人力資源的參與，加之后期管理及保障的需要，極易形成一項(xiàng)規(guī)模空前的產(chǎn)業(yè)，這會(huì)給我國(guó)乃至世界創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。

筆者還希望，在不久的將來(lái)展現(xiàn)在人們面前的是一幅幅新時(shí)代的《清明上河圖》——在江邊兩岸數(shù)十里的堅(jiān)固堤壩上，綠樹(shù)成蔭，太陽(yáng)西下，人們不約而同地聚集在這里。這里有青年人喜歡的聚會(huì)、娛樂(lè)場(chǎng)所，也有中年人喜歡的休閑購(gòu)物場(chǎng)所。老人們?cè)诮叺碾A梯上，享受著垂釣的樂(lè)趣，孩子們?cè)趦和瘶?lè)園快樂(lè)地玩耍。不遠(yuǎn)的江面上一艘艘造型別致的發(fā)電船有序地排列著。入夜時(shí)分，江面亮起無(wú)數(shù)絢麗的燈火，游船的氣笛聲伴著江邊美妙的音樂(lè)讓人們真切感受到人與自然和諧生活的美妙樂(lè)章!