關於壓縮空氣用於船閘和水輪機組控温_風聞

【本文來自《所謂超級壓縮空氣（液態空氣）儲能調峯，是什麼》評論區，標題為小編添加】

關於壓縮空氣用於船閘和水輪機組控温。

設水庫死水位以下五米為船底安全水位，其下可設置N層固定高壓鋼管和可膨脹管套（或完全讓開航道），其上（日常蓄水位至死水位以下五米之間）設置可移動可膨脹輸儲氣管球。船閘室內同理，水下每一米深度設一層，十米可設5層（或挖掘船閘兩側山體並溝通底部，同樣設置梯級壓力管路，對應水庫各層氣壓）。地面額外設置空氣壓縮機和各級壓縮空氣（液態空氣）儲罐。

詳細分析如下：

①小部分過閘水勢能轉變為氣壓，然後泄壓（填充船閘）製冷用於水輪機組控温（水壓氣、氣替水，無限循環）。

具體而言，電驅空氣壓縮機提供0.2至0.3MPa的初始低壓空氣，平時儲存在庫水下二十至三十米中（提高水位略微避免上游來水勢能損失），船閘升水位第一時間依次泄壓至兩側山體空腔內或船閘室內（安全水位以上可移動管球。多級船閘可梯次泄壓至上一閘室安全水位以下固定管套），搶佔空間以替代部分水，各層氣壓梯次損失約0.01MPa（一米水壓）並略微降温，之後加水增壓（每十米0.1MPa）並略微升温。所得壓縮空氣恰好可用於水輪機組控温，富餘量儲存在水庫內，或液化儲存在地面高壓罐內，夜間泄壓人工降雨（梯級水電站聯合操作呼風喚雨，可在白天除濕除雲霧，將下游無效降雨轉變成上游有效降雨，從而增益光風水電）。

②梯次損失0.01MPa氣壓能量比較小（需智能精準操控切換），所節約水能發電效益巨大。

百萬立方米0.2MPa壓縮空氣耗電約41至48兆瓦時

1000000×250/6150=40650.406504千瓦時=40.65兆瓦時

1000000×132/2766=47722.342733千瓦時=47.72兆瓦時

三峽水頭90米百萬立方米水可發電222兆瓦時

1000000/4.5=222222.222222千瓦時

長江三峽船閘半年耗水約40至42億立方米，相當於損失水電約9億千瓦時。

多層梯次輸氣需要智能控制系統按水位水壓變化精準梯次切換，並梯次關閉各層管路，避免反流。若僅設置二層，則可手動控制（與停放水聯動即可，例如三個電開關，甲開放水氣，乙開加速加量放水斷氣，丙關停水斷氣）。

注：所謂梯次泄壓梯次損失約0.01MPa（一米水壓），並非第20至第13層分別泄壓至上一閘室第19至第12層這樣一一對應。而是根據水壓，若20層累計佔據5米水深，則第20至第13層大約對應上一閘室第15至第10層，並需要根據加水增壓速度隨時切換至更上層，同時梯次關閉氣壓較高的深層，避免反流。

壓差越大（每層距離越大），操作越簡單，搶佔空間速度越快，水能損失越少。但氣壓損失越大。

壓差小（層距小），則氣壓損失較小。但操作比較複雜，水能損失比較大。

因此存在一個便於操作的有利區間（層距一至三米左右）。

③提高船閘運行效率。

三峽船閘每次耗水約280×34×90=856800立方米，平均過閘時間約150分鐘，放水時間取值90分鐘，則平均每分鐘放水升降一米即9520立方米（初始較快，可能每分鐘二米以上？）

壓縮氣體密度設為2kg/m³求得風速99m/s

假設輸氣管截面積一平方米，每分鐘60×99=5940立方米可搶佔小半空間

壓縮空氣搶佔一半空間，等於水位升降耗時節約一半。假設輪船進出耗時60分鐘，也就是放水90分鐘，節約45分鐘，相當於總150分鐘的30%左右。

最後再看兩種方法思路優劣利弊：

山體洞穴法可用最小的氣壓佔據最大空間（洞穴高度與水位差可折算為氣壓。注：普通節水船閘涵洞底板上表面的高度不高於上、下游最低通航水位高度之和的一半），節約更多水能。需要合適的沿岸山體。

分層法可利用水壓制取更高壓力的壓縮空氣，從而實現水壓氣、氣替水無限循環。適用於水庫內和多級船閘。

二者搭配，可取得較高綜合效益。

④冬季降雨少，水温低，密度高，船閘消耗同等體積水質量較大，可發電量較多。

向家壩、三峽水温三月15至八月20℃左右，密度比差0.089%強，根據武漢重慶引力矯正後壓力比差0.0666%強。

三峽船閘半年耗水41.81億立方米可發電9.29億千瓦時，假設三月節水一半

0.00089×92900/12=6.890083萬千瓦時

也就是在最缺水的三月可發電量偏差約6.89萬千瓦時。

蚊子腿也是肉。