作者:张金凤 方玉建 来源: 发布时间:2013-9-12 18:6:54
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笔者多次到德国南部巴登-符登堡州的海登海姆出差。
业余时间,在附近乡下农村去游览考察发现,国内农村在基础水利设施和能源建设上,与海登海姆附近的乡下农村存在非常大的差距。笔者不仅为他乡的富裕和发达感到惊奇,更在内心为自己的家乡如何在将来的哪一天达到这样的程度而思考着。
布伦茨河的小电站
笔者在德国沿着穿过海登海姆的布伦茨河(Brenz River,从源头泉水处一直到汇入多瑙河共长约55公里)多次考察,留意河流上面所建的几乎每座电站。在布伦茨河的源头是一处泉水,叫做布伦茨泉(Brenzursprung),给笔者留下深刻的印象。
早在1890年,布伦茨泉已经被很好地开发了。泉水边上,矗立着一座类似礼堂性质的大房子,在靠上方一角与大房子连接在一起的是一处小电站。
小电站现在已经成了博物馆,外墙上有图片如右所示。主要介绍的布伦茨泉这座小水潭的形状与参数,容量1200m3,流量1.2m3/s,每天流量103680m3,水潭毛长42.5m,毛宽19.5m,水最深处4m左右,常年水温7℃。
给我留下另一很深印象的是它旁边的电站。小小的泉水成了这个小小水库的水源,每秒1.2m3的流量通过小水潭形成的4米的落差,每小时可以发电13KW。如果说一户人家烧饭需要1KW电的话,那么,这座水库将保证13户人家的用量,他们可以不用上山砍柴破坏森林了。
虽然布伦茨泉容量只有小小的1200m3,但是,百年来它贡献了当地重要的电力,从2007年到2010年的三年时间里,就创造经济效益1088.55万元。
除此之外,景观和生态效益贡献的价值是不可小觑的。
笔者感叹的是,在这里,人可以与自然如此和谐地相处,人的所需与自然的所给,竟做得如此之好。由泉水建了小水潭以及小湖,不仅风景优美,而且还滋润着周围的植被。
而小电站,则似乎是人类呵护自然的另一延续,所发的电满足了周围居民的能源需求。
与布伦茨泉水类似,在海登海姆,还有一处叫做布鲁尼穆勒(Brunnenmühle)的非常有名泉水。
它原先被建成加工玉米面的磨坊,因此也译为布鲁尼磨坊。它其实位于海登海姆镇尾的一处很小的山坳,在山脚底下有一眼丰富的泉水(泉眼和由泉眼修建的水池见图)。由于泉水在布伦茨河边,泉水丰富(最小流量500 升/秒,最大流量5000升/秒,年平均流量1500升/秒),且与布伦茨河水有一定的落差,因此在此处建了布鲁尼磨坊。
1908年,当地作坊企业福伊特利用此处泉水创建了布鲁尼穆勒水力试验室,将位于布伦茨河上,黑马灵恩水力实验室所发的电(夜晚低谷用电),将水抽到布鲁尼穆勒附近山上的储水池(扬程约100m)中存储起来。到了白天,储水池中的水被放下来驱动布鲁尼穆勒实验室的水轮机试验设备和碎木制浆机。
事实上,布鲁尼穆勒水力试验室还是德国的第一个抽水蓄能电站。
布鲁尼穆勒水力试验室现在是福伊特水电的产品技术中心,它为在全世界范围内的各个特大型水电站(包括国内的三峡、龙滩、小湾、拉西瓦、锦屏二级、糯扎渡溪洛渡等)的建设提供最先进的技术和产品。
毫不夸张的说,有了布鲁尼泉水,便依水而建成了布鲁尼磨坊。从维护、更换修理造纸作坊损坏设备,到从事纸浆制作设备的开发(J.M.福伊特时代),再到建立布鲁尼穆勒水力试验室,布鲁尼穆勒的汩汩泉水不断地注入着福伊特的百年不衰的生命力,体现着大自然对这家企业的最大的馈赠。
国内小电站建设
在德国的农村,一个泉眼可以建一座小水电站!一个泉眼可以造就一家跨国企业!有这样的发现,笔者内心欣喜万分,所以把大部分的业余时间放在了对小电站的考察上。
毕竟,在国内的农村,这样的水资源太多了,都处在未开发中。目前,我国农村的能源仍然主要靠秸秆、杂草、树木等等,既砍伐破坏生态,又燃烧带来污染环境。
因此,新农村急需当地能供给的廉价电力。农村小水电站与农村的水利设施的建设迫在眉睫,将会具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。
那么为什么到现在还没有开发呢?笔者认为,主要原因大概有两个。其一,农村的水利设施规划仍然非常落后,其二,我国缺乏适合农村水电站建设的相关技术和产品设备。
结合目前进行的新农村建设,笔者认为,国家的规划不但要重视当地生态和与水相关的水利设施建设,重视对水利建设的投资,还要大胆而细致的规划,最终从小水电站的建设中,得到能源效益和生态效益。
另外在技术上,对农村小水电建设所需的相关低成本产品设备的研发、生产和制造,国内的科研机构和生产厂家必须重视起来。
德国小小的布伦茨河,静静地流淌过附近的十几个村庄,浇灌着附近的庄稼和维持着当地繁茂翠绿的生态,为当地的百姓提供饮用水源和用之不尽的廉价电力资源,造就了当地乡镇工业的高度发展。
多少次,胡乱思考着像海登海姆这里如此和谐的生态经济,我曾经想回到家乡的农村,像开发布伦茨河一样去建设我们那条一样美丽清澈的河流。
(作者张金凤单位系江苏大学流体及工程技术中心;作者方玉建单位系上海福伊特水电设备有限公司)
《科学新闻》 (科学新闻2013年第08期 沿途驿站)
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