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，承接來自水流的能量，再通過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)生的大面積淹沒區(qū)問題，以及帶來一系列的生態(tài)環(huán)境等問題?！按桨l(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@里通常沒有船只通過，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)置帶閘門的橋洞，以便在雨季開啟以利于泄洪，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”并非完美無缺，同樣也存在一些不足。從單位面積上來說，“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)?？涨暗漠a(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，享受著垂釣的樂趣，孩子們?cè)趦和瘶穲@快樂地玩耍。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，江面亮起無數(shù)絢麗的燈火，游船的氣笛聲伴著江邊美妙的音樂讓人們真切感受到人與自然和諧生活的美妙樂章!