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日本抽海水发电,耗资32亿修建电站,17年后却被迫关停

Weave 2019-08-14 最新文章 评论

冲绳是位于日本南部的一个县,原名琉球,也叫小琉球。该县由一连串的小岛组成,总面积和深圳市差不多,但大部分岛屿人烟稀少,人口多聚集在北部地区的冲绳岛上。

冲绳岛是该地区最大的岛屿,面积约为1200平方公里(和香港差不多),呈狭长状,南北长约100公里,大部分地区宽度不足10公里。在历史上,冲绳岛一直是琉球王国的都城所在地,日本侵占琉球之后,这里成为冲绳县政府所在地。第二次世界大战之后,冲绳岛成为美日军事要塞,岛上四分之一的区域为军事基地,在美国的战后扶持之下,冲绳岛的经济和人口从上世纪六十年代开始获得迅速发展,目前岛上人口约130万(2014年数据)。

水电两缺

我们都知道,世界上所有面积狭小的地方都会面临一个问题-资源短缺。比如说淡水资源、土地资源以及能源矿产,这些都是会严重制约一个地区经济发展的重要因素。

我国的香港就曾在上世纪五十年代遭遇了淡水危机,不得不向广东借水,以渡难关。相比之下,冲绳岛的面积虽然和香港差不多,但其经济结构却与香港迥异,对水的相对需求量也有所不同。冲绳岛主要以农业,以及和农业相关的少量工业为主要产业,农业和工业对水的需求极为庞大,而香港一无农业,二无工业,对水的应用仅仅停留在生活用水之上。所以,冲绳的淡水资源匮乏的程度并不弱于香港。

冲绳岛农林面积比例大约各占一半左右,南部基本全是居住区和农业用地,北部山区属于林地,海拔很低,并且几乎所有的山间小溪上修建了大小不一的水库,一来可以蓄水,二来可以发电。因为,冲绳岛距离日本本土500公里之遥,周边海域大多又都是深水区,难以像香港一样借水或者在海中建造淡水水库,只能自求多福,或者对海水加以利用。

除了淡水资源之外,冲绳面临的第二大问题就是能源匮乏问题,特别是电能。一直以来,冲绳的电力来源主要都是依赖火力发电,但是火电成本相对高昂,冲绳的电能应用又大多都是居民使用,用电高低峰差距十分明显。非用电高峰期间发出的电能如果不能被储存,就会白白浪费掉,极大地消耗政府的财政开支。

为了解决闲时电能浪费这个问题,日本电力研究人员决定在冲绳岛建造一个海水抽水蓄能电站,利用闲时电能,将海水抽向冲绳岛的陆地高处,然后在用电高峰时期将这些海水排出,用以水力发电。

1999年,冲绳岛东北部国头郡建立了世界上首个海水抽水蓄能电站,总耗资32亿日元,设计落差136米,每秒最大流量26立方米,有效容积56万立方米,最大输出功率可达30兆瓦。这种抽水蓄能电站的优点是海水循环周期很快,容积也相对较小,建造成本很低。该装置可以将闲时的多余电能转化为水的势能,并在用电高峰期利用水的势能进行发电,相当于变相的将火电的效率提高了。

​其实,冲绳采用的抽水蓄能电站在历史上并非首次实施,他只是别出心裁的第一次使用海水驱动而已。早在1930年,美国就曾于康涅狄格州修建了第一座现代意义上的抽水蓄能电站,这种蓄能电站在核电兴起之后获得了一次高速发展,欧美各国以及日本、中国都先后建立了多座抽水蓄能电站,用以储存核电,因为核电机组无法随心所欲地停下来,只能通过抽水蓄能的形式将核电转化为势能储存起来备用。

按理说,这种蓄能装置是目前已知最理想的过剩电能储存装置,工程技术也趋于成熟,修建之后应该可以获得非常好的使用体验和经济回报。但事实上,冲绳的海水抽水蓄能电站在2016年就已经开始拆除并关停,从建成到结束仅维持了不到17年的时间。

​关停的原因是:冲绳地区经济和人口并未获得预期增长,电站建好之后的日本经济20年如一次,电站长期处于亏损状态。而且,2011年福岛核电站泄露事件让冲绳修建核电站的计划彻底落空,再加上电站上池的海水因为地质和极端天气的影响,出现渗透,周围的陆地也开始出现不同程度的盐碱化,这使得本就地形狭小的冲绳岛将面临土地环境恶化的风险。最终,这个看似很优秀的水电项目只能以关停拆除收尾。

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