中国向西
北疆的发展——水是关键
首先要谈的是超铁线上的新疆准噶尔盆地。
新疆地势通常称为三山夹两盆，即三座大山阿尔泰山、天山和昆仑山夹着两个巨大的盆地，即塔里木盆地，和准格尔盆地，位居我国盆地面积首次。新疆以横穿中部的天山山脉为界，以南的塔里木盆地称为南疆，以北的准噶尔盆地称为北疆。
从地理角度，两个巨大的盆地海拔适中，纬度适中（特别是塔里木盆地），本来非常适合人类生存。但是由于新疆处于深内陆地区，极度缺水，除盆地边缘高山拦截的高空水汽形成降水，在盆地边缘形成绿洲，腹地是排名中国第一和第二的两个大沙漠—塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠。因此新疆除盆地边缘非常适合人类生存，巨大的腹地又极不适合人类生存，形成两个极端。
在新疆旅行时，看着车窗外一望无际浩瀚的荒漠，我就在想，哪里去弄点水到新疆，必将改变新疆的面貌，那里将成为国人巨大的生存空间。
实际上我们还是能想些办法的。比如引额济准和引喀济艾，可极大的改善北疆准噶尔盆地的生存和发展环境。
引额济准
新疆有两条大河，水量第一的大河是伊犁河，第二大河是额尔齐斯河。但是这两条河流都是国际河流，伊犁河年出境水量是120亿立方米左右，额尔齐斯河年出境水量也有110亿立方米。能不能在出境的河流中截留一些水呢。
国家早就在打这些河流的主意了。上世纪九十年代末，搞了一个引额济克工程，截留了额尔齐斯河大约10亿立方米的水，引入克拉玛依地区。对外称635工程，以截留大坝海拔高度635米命名。本世纪初，又搞了个引额济乌工程，截留了额尔齐斯河大约10亿立方米的水到乌鲁木齐北部地区。
2006年左右，新疆在准格尔东部地区发现了一个巨大的整装煤田——准东煤田，已探明储量2000多亿吨，远景储量近4000亿吨，这可是一个我国绝无仅有，或许全世界都没有大家伙，并且很多地方煤层埋深很浅，煤层又厚，有刨开地面就捡钱的架势。现在是，新疆已召集全国各大煤炭集团，拉开架势大干了。
水肯定不够用了，怎么办，还得在额尔齐斯河上打主意，再搞一个引额济准。这下阵仗大了。根据国际规则，在国际河流上搞水利工程，上游国必须要跟下游国打招呼，征得下游国同意，必要时还得给予下游国一定补偿。
哈萨克斯坦额尔齐斯河两岸并不缺水，下游的俄罗斯就更不缺，或许还指望上游截留一部分水，使春天下游的鄂毕河解冻前凌情得到缓解。
要命的是，从上世纪五十年代开始，还是苏联的哈萨克斯坦在额尔齐斯河上修建了三座梯级发电站，即布赫塔尔马水电站（ 67.5 万千瓦）、舒利宾斯克水 电站（70.2 万千瓦）、乌斯季卡缅诺戈尔斯克水电站 （33.1万千瓦）。哈萨克斯坦本来就缺电，你这一引水，肯定会影响水电站发电量，人家肯定有怨言。
以前中国搞的截流工程是打枪的不要，这次动作大了，不如大大方方的向对方通报，我们准备引额尔齐斯河的水，要引多少，50亿吨还是80亿吨，你需要多少补偿，是一次性补偿找地方比如卡拉塔尔河上给你修一座水电站，还是每年补偿给你多少度电。
两种方案都有各自的优点，一次性补偿干脆，不留尾巴；每年补偿电可以顺便将多余的电卖出去，你总不能为每年无偿的10亿度的电架设一套输电系统，再怎么也得50亿100亿度吧。这也避免了劳神费力的架设1100千伏的直流超高压，将准东电站的电送往3000公里以外的内地淮南地区，毕竟就近消化总是好的。
再引50-60亿立方米额尔齐斯河的水到准格尔盆地的东部，现在635工程的水肯定不够。曾经有规划是在布尔津河（喀纳斯湖下游那条河）到准格尔盆地的出山口处筑坝，将水引入635水库。再沿原有引额济乌水渠，修一条更宽的水渠将水引到准噶尔东部，现在是准东煤田。
有了水，有了煤，准东还能干什么，煤炭化工啊。
煤化工曾经是世界上主流的化工，只是在二次世界大战后，由于石油化工的崛起，煤化工才逐渐边缘化，炼焦最后成为煤化工的代名词。实际上，煤炭化工能干几乎所有石油化工的事，只是效率比石油化工低，因此价格比石化产品高。
我国富煤缺油，长期来看，发展煤化工是我国不贰的选择。从世界能源储量来看，也是煤多油少。
从上世纪90年代起，世界各国均在煤化工技术上有了较大的进步，从技术上为传统煤化工向新型煤化工过渡打下了基础。
新型煤化工可以替代石油制作柴油、汽油、航空煤油、液化石油气等能源产品，也可
替代石油制作乙烯原料、聚丙烯原料、甲醇、二甲醚等化工产品以及煤化工独具优势的特有化工产品，如芳香烃类产品。使煤化工彻底摆脱了炼焦，电石等傻大黑的形象。
煤化工的建设需要四个条件：
1. 有巨大的煤炭储量。
2. 有大量的水支撑。
3. 有很好的交通运输条件。
4. 有很好的防治污染设施和规划。
在准东发展煤炭化工完全符合这几点，简直是上天的恩赐。
3000多亿吨的煤炭储量，够折腾几百上千年。50亿吨的额尔齐斯河水，还不够吗。亚欧超铁就在旁边，往哪儿运输不方便。至于污染防治，统一规划，统一治理，还不知会节约多少成本。
准东煤化工的主要产品我认为还是煤制柴油。
我国一年消耗1.6亿吨左右的柴油，主要用于汽车长途货运，客运和农业机械。这些运输和耗能工具很难电力化。而又是我国现阶段必须的生产工具。
按照现有技术，合成一吨煤制柴油，需要5吨煤、12吨水、880度电。准格尔盆地均能满足年产1亿吨煤制油的条件。
煤制油会增加能源消耗碳排放的问题，我们可以通过另外的途径减少碳排放来化解该问题。比如电动轿车。
下面谈谈电动轿车，主要涉及到锂资源问题，兹事体大，不可不察。
我国电能主要来自煤电和水电。我们以煤电为例看看电动汽车和燃油汽车的能耗比。
我国现在的煤电站发电能耗为每度电300克标准煤。轿车每百公里耗电17度左右，因此每百公里标准煤耗5.1公斤。标准煤热值为29300kJ/kg
按我国轿车每百公里7升油耗算，质量约为为5.1公斤，汽油热值为43000kJ/kg。
采用汽油轿车和煤电轿车的能耗比为1.47。即便轿车全部采用煤电，采用汽油轿车比采用电动轿车多耗能47%。不过煤电轿车二氧化碳排放要多点。
考虑我国富煤缺油的地理现实和电能可以来自水电，特别是光电和风电等因素。我国就更应推广使用电动汽车。
但是，推广使用什么样的电动汽车就值得考虑了，是全电动、混合动力，还是电动增程（插电式混动）方式。
我比较看好电动增程方式。比如一辆轿车安装10kW.h的锂电池，由锂电池带动电机使轿车行驶。一次充电续航里程50 ~60公里。一次行驶里程超过50 ~ 60公里后蓄电池耗完电能，启动车内的内燃机（推荐柴油动力）运行，内燃机带动车内发电机发电，驱动电机保持汽车行驶，同时多余的能量给锂电池充电。
这种增程电动汽车有以下优点：
1. 大幅度减少了燃油消耗
由于家用轿车作为代步工具，每天行驶距离最多也就是50 ~ 60公里。白天行驶，晚上回家到小区车库充电（或到单位充电）。只有长途出行时才消耗燃油。估计平均每辆轿车的燃油消耗仅为现在轿车的1/8 ~1/10。
2. 大幅度减少了锂电池的体积和重量，使锂电池生产更容易标准化。就像汽车轮胎一样，可形成一些标准规格。
3. 增加了电动汽车续航里程，摆脱了电动汽车长途行驶时充电困境。
4. 大幅度减小了充电装置的负荷。减少了城市小区大规模电力增容的烦恼。
如果按照每次充电10小时计算，充电装置功率也就只需要1kw多点，与一台家用普通的壁挂式空调功率相当。充电装置和安装的价格非常低，因此可以在城市小区车库，单位停车场所，城市公共停车空间大量安装。
5. 增加了锂电池的可靠性和安全性，毕竟容量10KWh和100KWh的锂电池有天壤之别。
采用全电动汽车，如果全国以2亿辆汽车计算，每辆车储能100千瓦.时（100度），需要200亿度储能锂电池。每度电储能锂电池需要0.1公斤锂，需要200万吨锂。如果将此推广到全世界，需要的锂超过世界锂资源1350万吨的储量，况且锂电池还有更大的用处。
如果采用三元锂电池，全世界的钴资源储量更是远远不够。三元锂电池中的钴含量大致是锂的3倍。也就是200亿度储能三元锂电池需要600万吨钴，已接近全球钴储量740万吨，还要不要其它国家活。
在现有技术下，我还是推荐使用磷酸铁锂电池。尽管较三元锂电池，磷酸铁锂电池储能密度低；磷酸铁锂化合物较复杂，生产的一致性不好导致电池性能的差异。而磷酸铁锂电池安全性好和寿命长（循环使用次数多）功率密度高的优点却是增程式电动汽车的最爱。近两年的汽车能源规划中的电动汽车行驶里程的限制将杠杆明显偏向了储能密度更高的三元锂电池。我想国家的能源规划应该有招数来改变这样的局面。磷酸铁锂的问题毕竟可以通过技术手段解决，而三元锂电池的问题是资源问题，几乎无解。
准东煤炭和化工基地的建设，必定吸引我国东部大量人力资源，在超铁附近形成人口集聚区。
首先要谈的是超铁线上的新疆准噶尔盆地。
新疆地势通常称为三山夹两盆，即三座大山阿尔泰山、天山和昆仑山夹着两个巨大的盆地，即塔里木盆地，和准格尔盆地，位居我国盆地面积首次。新疆以横穿中部的天山山脉为界，以南的塔里木盆地称为南疆，以北的准噶尔盆地称为北疆。
从地理角度，两个巨大的盆地海拔适中，纬度适中（特别是塔里木盆地），本来非常适合人类生存。但是由于新疆处于深内陆地区，极度缺水，除盆地边缘高山拦截的高空水汽形成降水，在盆地边缘形成绿洲，腹地是排名中国第一和第二的两个大沙漠—塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠。因此新疆除盆地边缘非常适合人类生存，巨大的腹地又极不适合人类生存，形成两个极端。
在新疆旅行时，看着车窗外一望无际浩瀚的荒漠，我就在想，哪里去弄点水到新疆，必将改变新疆的面貌，那里将成为国人巨大的生存空间。
实际上我们还是能想些办法的。比如引额济准和引喀济艾，可极大的改善北疆准噶尔盆地的生存和发展环境。
引额济准
新疆有两条大河，水量第一的大河是伊犁河，第二大河是额尔齐斯河。但是这两条河流都是国际河流，伊犁河年出境水量是120亿立方米左右，额尔齐斯河年出境水量也有110亿立方米。能不能在出境的河流中截留一些水呢。
国家早就在打这些河流的主意了。上世纪九十年代末，搞了一个引额济克工程，截留了额尔齐斯河大约10亿立方米的水，引入克拉玛依地区。对外称635工程，以截留大坝海拔高度635米命名。本世纪初，又搞了个引额济乌工程，截留了额尔齐斯河大约10亿立方米的水到乌鲁木齐北部地区。
2006年左右，新疆在准格尔东部地区发现了一个巨大的整装煤田——准东煤田，已探明储量2000多亿吨，远景储量近4000亿吨，这可是一个我国绝无仅有，或许全世界都没有大家伙，并且很多地方煤层埋深很浅，煤层又厚，有刨开地面就捡钱的架势。现在是，新疆已召集全国各大煤炭集团，拉开架势大干了。
水肯定不够用了，怎么办，还得在额尔齐斯河上打主意，再搞一个引额济准。这下阵仗大了。根据国际规则，在国际河流上搞水利工程，上游国必须要跟下游国打招呼，征得下游国同意，必要时还得给予下游国一定补偿。
哈萨克斯坦额尔齐斯河两岸并不缺水，下游的俄罗斯就更不缺，或许还指望上游截留一部分水，使春天下游的鄂毕河解冻前凌情得到缓解。
要命的是，从上世纪五十年代开始，还是苏联的哈萨克斯坦在额尔齐斯河上修建了三座梯级发电站，即布赫塔尔马水电站（ 67.5 万千瓦）、舒利宾斯克水 电站（70.2 万千瓦）、乌斯季卡缅诺戈尔斯克水电站 （33.1万千瓦）。哈萨克斯坦本来就缺电，你这一引水，肯定会影响水电站发电量，人家肯定有怨言。
以前中国搞的截流工程是打枪的不要，这次动作大了，不如大大方方的向对方通报，我们准备引额尔齐斯河的水，要引多少，50亿吨还是80亿吨，你需要多少补偿，是一次性补偿找地方比如卡拉塔尔河上给你修一座水电站，还是每年补偿给你多少度电。
两种方案都有各自的优点，一次性补偿干脆，不留尾巴；每年补偿电可以顺便将多余的电卖出去，你总不能为每年无偿的10亿度的电架设一套输电系统，再怎么也得50亿100亿度吧。这也避免了劳神费力的架设1100千伏的直流超高压，将准东电站的电送往3000公里以外的内地淮南地区，毕竟就近消化总是好的。
再引50-60亿立方米额尔齐斯河的水到准格尔盆地的东部，现在635工程的水肯定不够。曾经有规划是在布尔津河（喀纳斯湖下游那条河）到准格尔盆地的出山口处筑坝，将水引入635水库。再沿原有引额济乌水渠，修一条更宽的水渠将水引到准噶尔东部，现在是准东煤田。
有了水，有了煤，准东还能干什么，煤炭化工啊。
煤化工曾经是世界上主流的化工，只是在二次世界大战后，由于石油化工的崛起，煤化工才逐渐边缘化，炼焦最后成为煤化工的代名词。实际上，煤炭化工能干几乎所有石油化工的事，只是效率比石油化工低，因此价格比石化产品高。
我国富煤缺油，长期来看，发展煤化工是我国不贰的选择。从世界能源储量来看，也是煤多油少。
从上世纪90年代起，世界各国均在煤化工技术上有了较大的进步，从技术上为传统煤化工向新型煤化工过渡打下了基础。
新型煤化工可以替代石油制作柴油、汽油、航空煤油、液化石油气等能源产品，也可
替代石油制作乙烯原料、聚丙烯原料、甲醇、二甲醚等化工产品以及煤化工独具优势的特有化工产品，如芳香烃类产品。使煤化工彻底摆脱了炼焦，电石等傻大黑的形象。
煤化工的建设需要四个条件：
1. 有巨大的煤炭储量。
2. 有大量的水支撑。
3. 有很好的交通运输条件。
4. 有很好的防治污染设施和规划。
在准东发展煤炭化工完全符合这几点，简直是上天的恩赐。
3000多亿吨的煤炭储量，够折腾几百上千年。50亿吨的额尔齐斯河水，还不够吗。亚欧超铁就在旁边，往哪儿运输不方便。至于污染防治，统一规划，统一治理，还不知会节约多少成本。
准东煤化工的主要产品我认为还是煤制柴油。
我国一年消耗1.6亿吨左右的柴油，主要用于汽车长途货运，客运和农业机械。这些运输和耗能工具很难电力化。而又是我国现阶段必须的生产工具。
按照现有技术，合成一吨煤制柴油，需要5吨煤、12吨水、880度电。准格尔盆地均能满足年产1亿吨煤制油的条件。
煤制油会增加能源消耗碳排放的问题，我们可以通过另外的途径减少碳排放来化解该问题。比如电动轿车。
下面谈谈电动轿车，主要涉及到锂资源问题，兹事体大，不可不察。
我国电能主要来自煤电和水电。我们以煤电为例看看电动汽车和燃油汽车的能耗比。
我国现在的煤电站发电能耗为每度电300克标准煤。轿车每百公里耗电17度左右，因此每百公里标准煤耗5.1公斤。标准煤热值为29300kJ/kg
按我国轿车每百公里7升油耗算，质量约为为5.1公斤，汽油热值为43000kJ/kg。
采用汽油轿车和煤电轿车的能耗比为1.47。即便轿车全部采用煤电，采用汽油轿车比采用电动轿车多耗能47%。不过煤电轿车二氧化碳排放要多点。
考虑我国富煤缺油的地理现实和电能可以来自水电，特别是光电和风电等因素。我国就更应推广使用电动汽车。
但是，推广使用什么样的电动汽车就值得考虑了，是全电动、混合动力，还是电动增程（插电式混动）方式。
我比较看好电动增程方式。比如一辆轿车安装10kW.h的锂电池，由锂电池带动电机使轿车行驶。一次充电续航里程50 ~60公里。一次行驶里程超过50 ~ 60公里后蓄电池耗完电能，启动车内的内燃机（推荐柴油动力）运行，内燃机带动车内发电机发电，驱动电机保持汽车行驶，同时多余的能量给锂电池充电。
这种增程电动汽车有以下优点：
1. 大幅度减少了燃油消耗
由于家用轿车作为代步工具，每天行驶距离最多也就是50 ~ 60公里。白天行驶，晚上回家到小区车库充电（或到单位充电）。只有长途出行时才消耗燃油。估计平均每辆轿车的燃油消耗仅为现在轿车的1/8 ~1/10。
2. 大幅度减少了锂电池的体积和重量，使锂电池生产更容易标准化。就像汽车轮胎一样，可形成一些标准规格。
3. 增加了电动汽车续航里程，摆脱了电动汽车长途行驶时充电困境。
4. 大幅度减小了充电装置的负荷。减少了城市小区大规模电力增容的烦恼。
如果按照每次充电10小时计算，充电装置功率也就只需要1kw多点，与一台家用普通的壁挂式空调功率相当。充电装置和安装的价格非常低，因此可以在城市小区车库，单位停车场所，城市公共停车空间大量安装。
5. 增加了锂电池的可靠性和安全性，毕竟容量10KWh和100KWh的锂电池有天壤之别。
采用全电动汽车，如果全国以2亿辆汽车计算，每辆车储能100千瓦.时（100度），需要200亿度储能锂电池。每度电储能锂电池需要0.1公斤锂，需要200万吨锂。如果将此推广到全世界，需要的锂超过世界锂资源1350万吨的储量，况且锂电池还有更大的用处。
如果采用三元锂电池，全世界的钴资源储量更是远远不够。三元锂电池中的钴含量大致是锂的3倍。也就是200亿度储能三元锂电池需要600万吨钴，已接近全球钴储量740万吨，还要不要其它国家活。
在现有技术下，我还是推荐使用磷酸铁锂电池。尽管较三元锂电池，磷酸铁锂电池储能密度低；磷酸铁锂化合物较复杂，生产的一致性不好导致电池性能的差异。而磷酸铁锂电池安全性好和寿命长（循环使用次数多）功率密度高的优点却是增程式电动汽车的最爱。近两年的汽车能源规划中的电动汽车行驶里程的限制将杠杆明显偏向了储能密度更高的三元锂电池。我想国家的能源规划应该有招数来改变这样的局面。磷酸铁锂的问题毕竟可以通过技术手段解决，而三元锂电池的问题是资源问题，几乎无解。
准东煤炭和化工基地的建设，必定吸引我国东部大量人力资源，在超铁附近形成人口集聚区。
发现玉门
前面概述了有了亚欧超铁后，在新疆的准格尔盆地的开发设想，超铁还能给我国西部带来哪些变化呢。的确，有了超铁这条物流大动脉，在这条大动脉附近的西部地区均有可能出现天翻地覆的变化，我认为需要重点关注的还是甘肃西部的玉门地区。
该地区涉及甘肃以玉门为中心的酒泉、嘉峪关、敦煌、阳关的疏勒河流域地区。是春风不度玉门关，西出阳关无故人的偏远地区。有了超铁，将可能以一系列组合方式使该地区成为我国西部一个超级地区。
1. 建设全世界最大的粮食储存基地
2. 建设全世界最大的饲料加工基地
3. 建设全世界最大的养殖基地
4. 建成我国最大的绿色蔬菜生产基地
5. 建设重载铁路的维护保养和制造装配基地
前面概述了有了亚欧超铁后，在新疆的准格尔盆地的开发设想，超铁还能给我国西部带来哪些变化呢。的确，有了超铁这条物流大动脉，在这条大动脉附近的西部地区均有可能出现天翻地覆的变化，我认为需要重点关注的还是甘肃西部的玉门地区。
该地区涉及甘肃以玉门为中心的酒泉、嘉峪关、敦煌、阳关的疏勒河流域地区。是春风不度玉门关，西出阳关无故人的偏远地区。有了超铁，将可能以一系列组合方式使该地区成为我国西部一个超级地区。
1. 建设全世界最大的粮食储存基地
2. 建设全世界最大的饲料加工基地
3. 建设全世界最大的养殖基地
4. 建成我国最大的绿色蔬菜生产基地
5. 建设重载铁路的维护保养和制造装配基地
粮食存储基地：
亚欧超铁开通后，甘肃玉门到阳关地区将是我国建立粮食存储基地最好的地区，并且力冠全球，至少在亚欧超铁沿线国家没有如此优秀的地区。
粮食存储基地：
亚欧超铁开通后，甘肃玉门到阳关地区将是我国建立粮食存储基地最好的地区，并且力冠全球，至少在亚欧超铁沿线国家没有如此优秀的地区。
亚欧超铁开通后，甘肃玉门到阳关地区将是我国建立粮食存储基地最好的地区，并且力冠全球，至少在亚欧超铁沿线国家没有如此优秀的地区。
建立粮食存储基地需要两个条件：干燥，低温，这两个条件该地区均满足。干燥问题不用说，该地区年降雨量不到40mm，蒸发量却超过2500mm。低温呢，由于图中设想的地区海拔在2000米左右，夏天极限最高温度也不到30度。
建设大型粮食存储基地还必须考虑的因素就是储备粮来源、交通、运输和建设费用。
粮食来源：储备粮重点来自轴线国家以及轴线附近国家，如俄罗斯，乌克兰，哈萨克斯坦等国，也可来自传统粮食出口国美国、加拿大、巴西和阿根廷。
交通方便：不用说，设想的基地就位于亚欧超铁附近。
建设费用：该地区属于荒漠，土地管够。
运输费用：超铁开通后，从亚欧大陆粮食产地，如俄罗斯，乌克兰，哈萨克斯坦等国进口的粮食本来就需要经过该地区，然后运往全国各地。不需要考虑运输费用。
从美国，加拿大进口的粮食呢。实际上，美国、加拿大的粮食出口主要依靠东部的港口，特别是美国东部的芝加哥，加拿大的魁北克港经圣劳伦斯河到大西洋运往世界各地。而甘肃玉门地区也是我国最好的粮食接受地区。现在美国出口到我国的大豆从北卡罗来纳州经哥伦比亚河（铁路运输能力不够）运输到波特兰附近的阿斯托里亚港再装船海运，运输路线怎么看都别扭。
图中说明了，即使是巴西，阿根廷的粮食，通过海运到拉罗谢尔转亚欧超铁运输，仍然比广州线路快捷，廉价。由此也可见，亚欧超铁不仅连接了亚欧，也连接了世界。
即使是澳大利亚的粮食运输到我国东部港口，通过超铁转运到玉门储存再分发到全国各地，我们计算一下来回运输费用。
从东部海港到玉门粮食存储地的亚欧超铁干线的距离为2500公里。来回运输距离为5000公里。
从广州到拉罗谢尔铁路距离为11000公里，假定标准集装箱运输费用为800美金（鹿特丹），5000公里的运输费用为5000*800*6.7/11000=2436，即人民币2436元。
标准集装箱内尺寸约为35立方米，小麦比重约为750公斤/立方米，标准集装箱可以装小麦约26000公斤（或许不会用集装箱装运输小麦，这里只是估算运输费用）。
来回运输费用为2436元/26000公斤=0.094元/公斤，即每斤运输费用不到5分钱人民币。也不是承担不起，有超铁就是任性啊。
建设大型粮食存储基地还必须考虑的因素就是储备粮来源、交通、运输和建设费用。
粮食来源：储备粮重点来自轴线国家以及轴线附近国家，如俄罗斯，乌克兰，哈萨克斯坦等国，也可来自传统粮食出口国美国、加拿大、巴西和阿根廷。
交通方便：不用说，设想的基地就位于亚欧超铁附近。
建设费用：该地区属于荒漠，土地管够。
运输费用：超铁开通后，从亚欧大陆粮食产地，如俄罗斯，乌克兰，哈萨克斯坦等国进口的粮食本来就需要经过该地区，然后运往全国各地。不需要考虑运输费用。
从美国，加拿大进口的粮食呢。实际上，美国、加拿大的粮食出口主要依靠东部的港口，特别是美国东部的芝加哥，加拿大的魁北克港经圣劳伦斯河到大西洋运往世界各地。而甘肃玉门地区也是我国最好的粮食接受地区。现在美国出口到我国的大豆从北卡罗来纳州经哥伦比亚河（铁路运输能力不够）运输到波特兰附近的阿斯托里亚港再装船海运，运输路线怎么看都别扭。
图中说明了，即使是巴西，阿根廷的粮食，通过海运到拉罗谢尔转亚欧超铁运输，仍然比广州线路快捷，廉价。由此也可见，亚欧超铁不仅连接了亚欧，也连接了世界。
即使是澳大利亚的粮食运输到我国东部港口，通过超铁转运到玉门储存再分发到全国各地，我们计算一下来回运输费用。
从东部海港到玉门粮食存储地的亚欧超铁干线的距离为2500公里。来回运输距离为5000公里。
从广州到拉罗谢尔铁路距离为11000公里，假定标准集装箱运输费用为800美金（鹿特丹），5000公里的运输费用为5000*800*6.7/11000=2436，即人民币2436元。
标准集装箱内尺寸约为35立方米，小麦比重约为750公斤/立方米，标准集装箱可以装小麦约26000公斤（或许不会用集装箱装运输小麦，这里只是估算运输费用）。
来回运输费用为2436元/26000公斤=0.094元/公斤，即每斤运输费用不到5分钱人民币。也不是承担不起，有超铁就是任性啊。
粮食存储规模
储存规模：可以存储国人消耗5年的谷物,10年的饲料。按国人一年消耗5亿吨谷物，1亿吨饲料计算，最终总储存量为35亿吨。
建设面积：我们假定每座仓库为30米*30米，储物高度为10米。容积为9000立方米，可以存储小麦9000立方米*0.75吨/立方米=6750吨。
35亿吨粮食饲料需要建设这样的仓库（假定稻谷、大豆、玉米比重与小麦相同）
3500000000/6750=518518，即51.8万个仓库
占地面积：假定每个仓库间留10米通道。占地面积518518*（30+10）*（30+10）=829628800平方米, 830平方公里。
当然，这些仓库还必须分成组团，有防火隔离区，灭火水池和管理区域等设施需要占地，但不会超过1000平方公里。
粮食存储投资：
52万个仓库，共520000*900平方米 = 468000000平方米，即4.68亿平方米。如果每平方米投资2000元，仓库建设共投资9360亿元。
投资的大头还在仓库中存储的粮食，如果要将所有仓库装满粮食，即35亿吨稻谷、小麦、玉米和大豆，预计需要投资9万亿元左右。
要装满这些仓库也不是一件容易的事，需要10年、20年甚至更长时间和粮食输出国和国际粮食销售商的博弈，还必须在国际上开拓出更多的粮食产地，比如俄罗斯的鄂毕河流域和伏尔加河南部地区，方能以最小的投资完成使命。
储存规模：可以存储国人消耗5年的谷物,10年的饲料。按国人一年消耗5亿吨谷物，1亿吨饲料计算，最终总储存量为35亿吨。
建设面积：我们假定每座仓库为30米*30米，储物高度为10米。容积为9000立方米，可以存储小麦9000立方米*0.75吨/立方米=6750吨。
35亿吨粮食饲料需要建设这样的仓库（假定稻谷、大豆、玉米比重与小麦相同）
3500000000/6750=518518，即51.8万个仓库
占地面积：假定每个仓库间留10米通道。占地面积518518*（30+10）*（30+10）=829628800平方米, 830平方公里。
当然，这些仓库还必须分成组团，有防火隔离区，灭火水池和管理区域等设施需要占地，但不会超过1000平方公里。
粮食存储投资：
52万个仓库，共520000*900平方米 = 468000000平方米，即4.68亿平方米。如果每平方米投资2000元，仓库建设共投资9360亿元。
投资的大头还在仓库中存储的粮食，如果要将所有仓库装满粮食，即35亿吨稻谷、小麦、玉米和大豆，预计需要投资9万亿元左右。
要装满这些仓库也不是一件容易的事，需要10年、20年甚至更长时间和粮食输出国和国际粮食销售商的博弈，还必须在国际上开拓出更多的粮食产地，比如俄罗斯的鄂毕河流域和伏尔加河南部地区，方能以最小的投资完成使命。
我国粮食存储的意义：
保障国家长期粮食安全
我国人口众多，国土适合农业耕作的平原面积小。今后，影响我国复兴进程最大的障碍将是粮食问题。我国必须保持大量低效的农业劳动力，以精耕细作的方式保障我国庞大人口的粮食需要。粮食一直是各届政府头疼问题，为此政府还画下了18亿亩耕地红线。
就我国粮食问题国内一直分为两派，一派认为应该多进口粮食，用国外高效率的农业替代国内低效率的农业，政府难那。中国作为一个世界性大国，绝不能在关系国民生存的问题上授人以柄。如果粮食不能自给，万一哪天风云变幻粮食进口减少，国民饥饿难当导致局势动荡，那不是国将不国了吗。随着国家复兴进程的深入，粮食将始终是悬在中国人头上的达摩克斯剑。
一派认为必须保证国家的粮食自给，政府也难那。眼见我国粮食生产效率如此低下，为保证粮食自给，大量的农村劳动力困守土地，政府不得不花巨资补贴农业、农村扶贫。
我国农村贫困的根源在于农村人均耕地过少，农业生产效率低。提高我国农业生产效率根本途径在于将大量的农村人口转移到城市，投入二、三产业，农村人口应该减少到总人口的10%以下。平原地区采用规模化高效农业种植粮食，一些河谷、丘陵的优良土地可以种植附加值较高的经济作物，山区的小块土地和坡地应坚决放弃种植粮食。这些从低效农业中解放出来的2亿多劳动力每年产生的价值就远远不止粮食存储投入的9亿。
粮食存储可以缓解甚至基本根除以上矛盾。想想看，存储了五年的粮食，再加上利用平原地区高效粮食生产可满足50%国人的口粮，国家在没有任何粮食进口的情况下完全能支撑10年。10年，抗战都胜利了，你还惧怕国际上任何势力的讹诈。手中有粮，心中不慌。
平抑全球粮食市场价格
决定全球粮食市场价格的因素一是生产，二是消费。实际上还有一个因素往往被人们忽略，就是存储。随着我国的粮食存储基地的逐步建立，我国肯定成为国际粮食市场的大买家，由于手握储备，就不怕卖家——比如现今控制国际粮食市场的ABCD——漫天要价。中国作为国际市场的储备兼消费的玩家，手握价格三要素的两张牌，完全可以控制——说好听点叫平抑——国际市场粮食销售价格。甚至有天出现与芝加哥粮食价格指数类似的玉门粮食价格指数你也不要奇怪。
应对全球气候变化和其它全球性灾难。
这里说的全球气候变化不是全球气候变暖，而是变冷。比如1991年菲律宾皮纳图博火山大喷发使全球气候变冷导致1992年全球农业大减产。如果火山威力比皮纳图博火山大10倍甚至百倍的火山爆发呢，这种火山爆发会使全球气温下降2-3度，影响全球农业生产几年甚至10年。这样的事情也许就在明天发生，也许要等待几十年、几百年，这是人类现有技术不可控的灾难。
至于投资大，我认为花多少钱也得干，因为粮食储备是保障国家乃至全球几十年、甚至上千年长远发展的大计。中国作为一个世界性大国，这也是一种担当。
或许有朋友会问，粮食储存5~10年还能食用吗，回答是肯定的。长期存储的谷物会失去清香，但是由于玉门地处高原，干燥低温使粮食易于储存，不容易霉变，食用肯定没有问题。并且谷物会象酒一样，长期储存，通过缓慢发酵，孕育出一种陈香。（这是多年前一位用新米1:1换我们手中粮站陈米的一位老农所言）。说不定今后市场上会出现存储20年30年、价格比新鲜谷物昂贵老窖谷物呢。
另外多说一句，粮食是一种比石油更重要，更敏感的战略物资，粮食储存应该也必须包含国家行为，建立粮食存储基地必须由国家主导，加上市场参与和国际合作。
国家主导意味着国家必须在粮食存储投资中占很大比例。由于与粮食存储相关的很多利益无法用市场价格衡量。我还是相信政府获得信息的渠道更多，信息更全面，决策也比一般普通商人更准确。
市场参与是因为市场操作手段更灵活，方法与时俱进，可以促进粮食储备的建立和健康发展。
国际合作指适当的时候，可以邀请世界其它粮食消费国到玉门设立基地，参与玉门的粮食存储，比如韩国、日本等粮食进口国，站在这些粮食进口国的立场上看，毕竟鸡蛋不能放一个篮子。即使是粮食输出国，比如俄罗斯、美国、加拿大、巴西和阿根廷等国，也可以将粮食运往玉门储存，待价而沽。
据本人愚见，要解决我国农业问题，粮食存储是核心，超铁运输是支撑。我国西部的发展，并不能完全解决我国农业生产问题，但是利用我国西部的玉门地区的超级粮食存储环境和超铁这种高效流通工具，可间接、有效地解决我国的农业问题。
保障国家长期粮食安全
我国人口众多，国土适合农业耕作的平原面积小。今后，影响我国复兴进程最大的障碍将是粮食问题。我国必须保持大量低效的农业劳动力，以精耕细作的方式保障我国庞大人口的粮食需要。粮食一直是各届政府头疼问题，为此政府还画下了18亿亩耕地红线。
就我国粮食问题国内一直分为两派，一派认为应该多进口粮食，用国外高效率的农业替代国内低效率的农业，政府难那。中国作为一个世界性大国，绝不能在关系国民生存的问题上授人以柄。如果粮食不能自给，万一哪天风云变幻粮食进口减少，国民饥饿难当导致局势动荡，那不是国将不国了吗。随着国家复兴进程的深入，粮食将始终是悬在中国人头上的达摩克斯剑。
一派认为必须保证国家的粮食自给，政府也难那。眼见我国粮食生产效率如此低下，为保证粮食自给，大量的农村劳动力困守土地，政府不得不花巨资补贴农业、农村扶贫。
我国农村贫困的根源在于农村人均耕地过少，农业生产效率低。提高我国农业生产效率根本途径在于将大量的农村人口转移到城市，投入二、三产业，农村人口应该减少到总人口的10%以下。平原地区采用规模化高效农业种植粮食，一些河谷、丘陵的优良土地可以种植附加值较高的经济作物，山区的小块土地和坡地应坚决放弃种植粮食。这些从低效农业中解放出来的2亿多劳动力每年产生的价值就远远不止粮食存储投入的9亿。
粮食存储可以缓解甚至基本根除以上矛盾。想想看，存储了五年的粮食，再加上利用平原地区高效粮食生产可满足50%国人的口粮，国家在没有任何粮食进口的情况下完全能支撑10年。10年，抗战都胜利了，你还惧怕国际上任何势力的讹诈。手中有粮，心中不慌。
平抑全球粮食市场价格
决定全球粮食市场价格的因素一是生产，二是消费。实际上还有一个因素往往被人们忽略，就是存储。随着我国的粮食存储基地的逐步建立，我国肯定成为国际粮食市场的大买家，由于手握储备，就不怕卖家——比如现今控制国际粮食市场的ABCD——漫天要价。中国作为国际市场的储备兼消费的玩家，手握价格三要素的两张牌，完全可以控制——说好听点叫平抑——国际市场粮食销售价格。甚至有天出现与芝加哥粮食价格指数类似的玉门粮食价格指数你也不要奇怪。
应对全球气候变化和其它全球性灾难。
这里说的全球气候变化不是全球气候变暖，而是变冷。比如1991年菲律宾皮纳图博火山大喷发使全球气候变冷导致1992年全球农业大减产。如果火山威力比皮纳图博火山大10倍甚至百倍的火山爆发呢，这种火山爆发会使全球气温下降2-3度，影响全球农业生产几年甚至10年。这样的事情也许就在明天发生，也许要等待几十年、几百年，这是人类现有技术不可控的灾难。
至于投资大，我认为花多少钱也得干，因为粮食储备是保障国家乃至全球几十年、甚至上千年长远发展的大计。中国作为一个世界性大国，这也是一种担当。
或许有朋友会问，粮食储存5~10年还能食用吗，回答是肯定的。长期存储的谷物会失去清香，但是由于玉门地处高原，干燥低温使粮食易于储存，不容易霉变，食用肯定没有问题。并且谷物会象酒一样，长期储存，通过缓慢发酵，孕育出一种陈香。（这是多年前一位用新米1:1换我们手中粮站陈米的一位老农所言）。说不定今后市场上会出现存储20年30年、价格比新鲜谷物昂贵老窖谷物呢。
另外多说一句，粮食是一种比石油更重要，更敏感的战略物资，粮食储存应该也必须包含国家行为，建立粮食存储基地必须由国家主导，加上市场参与和国际合作。
国家主导意味着国家必须在粮食存储投资中占很大比例。由于与粮食存储相关的很多利益无法用市场价格衡量。我还是相信政府获得信息的渠道更多，信息更全面，决策也比一般普通商人更准确。
市场参与是因为市场操作手段更灵活，方法与时俱进，可以促进粮食储备的建立和健康发展。
国际合作指适当的时候，可以邀请世界其它粮食消费国到玉门设立基地，参与玉门的粮食存储，比如韩国、日本等粮食进口国，站在这些粮食进口国的立场上看，毕竟鸡蛋不能放一个篮子。即使是粮食输出国，比如俄罗斯、美国、加拿大、巴西和阿根廷等国，也可以将粮食运往玉门储存，待价而沽。
据本人愚见，要解决我国农业问题，粮食存储是核心，超铁运输是支撑。我国西部的发展，并不能完全解决我国农业生产问题，但是利用我国西部的玉门地区的超级粮食存储环境和超铁这种高效流通工具，可间接、有效地解决我国的农业问题。
饲料油料加工基地
既然有了粮食饲料的存储，自然就会想到粮食，饲料，油料的加工。该加工基地选择在疏勒河的上游地区，不容易被其下游的养殖基地污染。基地面积2000平方公里。
畜禽养殖基地和禽蛋生产基地
设想至少养殖1亿头猪，10亿只鸡，养殖区占地面积7500平方公里，其中6000平方公里作为生猪养殖，1500平方公里养殖鸡。
最终可形成年产500万吨猪肉，500万吨鸡肉，1000万吨禽蛋的规模。
由于饲料生产地就在附近，饲料甚至可以不包装就可运输到养殖场，这能节约多少资源和成本啊。
并且该养殖基地可形成孵化，育种，配种，养殖、免疫、防疫、废水垃圾处理、屠宰、冷冻存储等一条龙服务，能极大提高养殖效率。
这种集中养殖有一个缺点，就是怕出现疫情。但如果将巨大的养殖基地分成很多养殖场，这些养殖场间相互隔离，即空间隔离，人员隔离，运输隔离。保证一个养殖场出现疫情不会影响另一个养殖场。总之，集中养殖处理问题总比分散养殖迅速。
污水处理和有机肥料生产基地
建立养殖场畜禽排泄物的污水处理和有机肥料生产基地。提供下游的有机蔬菜生产基地使用。
有机蔬菜生产基地
利用畜禽养殖排泄物产生的有机肥料种植环保蔬菜，该基地规模最终可达10000平方公里。蔬菜采用节水型温室种植，每年可采用畜禽肥料生产5000万吨左右绿色蔬菜，不仅可提供内地人们食用——肯定炙手可热，而且可通过超铁运输销售到欧洲各国。
超铁的维修保养和制造装配基地
前面讲了，超铁需要大量的机车、车厢，这些机车和车厢在什么地方建造是一个很大的问题，特别是车厢，用量特别巨大。即便零部件可以在各地制造，但在什么地方组装呢——占地面积特别巨大。机车、车厢的维修保养同样也需要基地。
超铁线路上只有俄罗斯、哈萨克斯坦、和我国有土地建设这类基地。哈萨克斯坦由于人力和财力有限，搞这种大规模基地可能性不大。因此只能在我国和俄罗斯之间竞争了。
俄罗斯要建设这个基地，最好的选择就是乌拉尔山以东与哈萨克斯坦交界地区。我国要选择肯定是甘肃河西走廊地区，即武威到玉门之间的地区。不过我还是认为选择酒泉到玉门之间较好，这样加上粮食存储以及下游产业，容易形成从酒泉—玉门—敦煌以玉门为中心的一个城市群和人口聚居区。
看到这里，可能各位朋友要问，要建立这种超大规模的基地，水从哪里来。
的确有道理，该地区疏勒河流域只能提供10亿立方米的水。畜禽养殖基地养殖1亿头猪，以每头猪耗水30吨，畜禽养殖基地每年需要30亿立方米的水。绿色蔬菜种植基地就算是温室大棚节水种植，每平方米0.5吨水总是少不了，10000平方公里的种植基地需要50亿立方米的水。建设这么大的基地，各类人员及家属不会少于500万，如果每人年均消耗200吨水，又需要约10亿吨水，还有其它基地消耗的10亿吨水。这些水从哪里来呢。也就是说，减去疏勒河流域能提供10亿立方米的水，每年差的90亿吨水从哪里来。这就涉及到本文设想的通疆工程了。
既然有了粮食饲料的存储，自然就会想到粮食，饲料，油料的加工。该加工基地选择在疏勒河的上游地区，不容易被其下游的养殖基地污染。基地面积2000平方公里。
畜禽养殖基地和禽蛋生产基地
设想至少养殖1亿头猪，10亿只鸡，养殖区占地面积7500平方公里，其中6000平方公里作为生猪养殖，1500平方公里养殖鸡。
最终可形成年产500万吨猪肉，500万吨鸡肉，1000万吨禽蛋的规模。
由于饲料生产地就在附近，饲料甚至可以不包装就可运输到养殖场，这能节约多少资源和成本啊。
并且该养殖基地可形成孵化，育种，配种，养殖、免疫、防疫、废水垃圾处理、屠宰、冷冻存储等一条龙服务，能极大提高养殖效率。
这种集中养殖有一个缺点，就是怕出现疫情。但如果将巨大的养殖基地分成很多养殖场，这些养殖场间相互隔离，即空间隔离，人员隔离，运输隔离。保证一个养殖场出现疫情不会影响另一个养殖场。总之，集中养殖处理问题总比分散养殖迅速。
污水处理和有机肥料生产基地
建立养殖场畜禽排泄物的污水处理和有机肥料生产基地。提供下游的有机蔬菜生产基地使用。
有机蔬菜生产基地
利用畜禽养殖排泄物产生的有机肥料种植环保蔬菜，该基地规模最终可达10000平方公里。蔬菜采用节水型温室种植，每年可采用畜禽肥料生产5000万吨左右绿色蔬菜，不仅可提供内地人们食用——肯定炙手可热，而且可通过超铁运输销售到欧洲各国。
超铁的维修保养和制造装配基地
前面讲了，超铁需要大量的机车、车厢，这些机车和车厢在什么地方建造是一个很大的问题，特别是车厢，用量特别巨大。即便零部件可以在各地制造，但在什么地方组装呢——占地面积特别巨大。机车、车厢的维修保养同样也需要基地。
超铁线路上只有俄罗斯、哈萨克斯坦、和我国有土地建设这类基地。哈萨克斯坦由于人力和财力有限，搞这种大规模基地可能性不大。因此只能在我国和俄罗斯之间竞争了。
俄罗斯要建设这个基地，最好的选择就是乌拉尔山以东与哈萨克斯坦交界地区。我国要选择肯定是甘肃河西走廊地区，即武威到玉门之间的地区。不过我还是认为选择酒泉到玉门之间较好，这样加上粮食存储以及下游产业，容易形成从酒泉—玉门—敦煌以玉门为中心的一个城市群和人口聚居区。
看到这里，可能各位朋友要问，要建立这种超大规模的基地，水从哪里来。
的确有道理，该地区疏勒河流域只能提供10亿立方米的水。畜禽养殖基地养殖1亿头猪，以每头猪耗水30吨，畜禽养殖基地每年需要30亿立方米的水。绿色蔬菜种植基地就算是温室大棚节水种植，每平方米0.5吨水总是少不了，10000平方公里的种植基地需要50亿立方米的水。建设这么大的基地，各类人员及家属不会少于500万，如果每人年均消耗200吨水，又需要约10亿吨水，还有其它基地消耗的10亿吨水。这些水从哪里来呢。也就是说，减去疏勒河流域能提供10亿立方米的水，每年差的90亿吨水从哪里来。这就涉及到本文设想的通疆工程了。
通疆工程：不可或缺的次序
通疆工程是连接长江上游通天河和新疆的工程，乍看是一个从通天河引水到新疆的工程，实际上是改造我国西部地区，包括青海，甘肃西部，新疆东南部地区，拓展我国的生存和发展空间的一项宏大的工程。
通疆工程没有郭开先生的朔天运河以及后来的红旗河工程浩大和富有想象，它只是将容易收集到的通天河140亿立方米的水通过香日德河调入甘肃玉门地区。调水通过柴达木盆地时，柴达木盆地截留50亿立方米，实际调入玉门地区90亿立方米，最后玉门地区使用该水后的余水通过疏勒河流入新疆罗布泊地区，这就是通疆工程，即通天河向新疆调水工程，也隐含了从我国内地通往西部边疆、建设和开发边疆的意味。
通天河是长江的上游，长江上游从源头到楚玛尔河口称为沱沱河，从楚玛尔河口到玉树巴塘河口称为通天河，巴塘河口到宜宾岷江河口称为金沙江，岷江河口到出海口就是长江。
通天河巴塘河口上游有个水文站——直门达水文站，该水文站测量的通天河平均年径流量为120亿立方米左右。我们所调的就是这120亿立方米的水，加上水文站以下的歇武曲，巴塘河和金沙江一些不知名小河流汇集的约20亿立方米，共计140亿立方米的水。
该工程解决了本文前边所述的甘肃玉门地区一系列工程的水源问题。调水还有一个重点就是利用香日德河的巨大落差和140亿立方米的水，建立两座梯级超大型抽水储能电站，为更大规模的超级工程准备弹药。
如果各位朋友对通疆工程不感兴趣，可以跳过该段描述，只需要看结论就行。
下面分三段来描述通疆工程，各位朋友主要关注前两段，即一、二期通疆工程，至于第三段只作为一种备用的设想。
一． 一期通疆工程
设想的一期通疆工程是将通天河水引入甘肃西部的玉门地区。
一期通疆工程拦截通天河代曲以上径流90亿立方米左右。
通疆工程是连接长江上游通天河和新疆的工程，乍看是一个从通天河引水到新疆的工程，实际上是改造我国西部地区，包括青海，甘肃西部，新疆东南部地区，拓展我国的生存和发展空间的一项宏大的工程。
通疆工程没有郭开先生的朔天运河以及后来的红旗河工程浩大和富有想象，它只是将容易收集到的通天河140亿立方米的水通过香日德河调入甘肃玉门地区。调水通过柴达木盆地时，柴达木盆地截留50亿立方米，实际调入玉门地区90亿立方米，最后玉门地区使用该水后的余水通过疏勒河流入新疆罗布泊地区，这就是通疆工程，即通天河向新疆调水工程，也隐含了从我国内地通往西部边疆、建设和开发边疆的意味。
通天河是长江的上游，长江上游从源头到楚玛尔河口称为沱沱河，从楚玛尔河口到玉树巴塘河口称为通天河，巴塘河口到宜宾岷江河口称为金沙江，岷江河口到出海口就是长江。
通天河巴塘河口上游有个水文站——直门达水文站，该水文站测量的通天河平均年径流量为120亿立方米左右。我们所调的就是这120亿立方米的水，加上水文站以下的歇武曲，巴塘河和金沙江一些不知名小河流汇集的约20亿立方米，共计140亿立方米的水。
该工程解决了本文前边所述的甘肃玉门地区一系列工程的水源问题。调水还有一个重点就是利用香日德河的巨大落差和140亿立方米的水，建立两座梯级超大型抽水储能电站，为更大规模的超级工程准备弹药。
如果各位朋友对通疆工程不感兴趣，可以跳过该段描述，只需要看结论就行。
下面分三段来描述通疆工程，各位朋友主要关注前两段，即一、二期通疆工程，至于第三段只作为一种备用的设想。
一． 一期通疆工程
设想的一期通疆工程是将通天河水引入甘肃西部的玉门地区。
一期通疆工程拦截通天河代曲以上径流90亿立方米左右。
1. 在通天河与其支流代曲交汇处下游，修250高的通天河大坝，使通天河水位抬高到4100米。
2. 在代曲修建两级提水大坝巴干大坝和代曲大坝，提水到4400米。每级提水大坝提水150m，共提水300米。
提水1立方米水（1吨）300米高度需要耗电1.0度电（提水效率80%）。
提水100亿立方米300米高度需要耗电100亿度。
提水的一百亿度电来自附近建设的光伏电站。年发电量100亿度光伏电站，功率为600万千瓦，每千瓦占地面积16平方米。占地面积96平方公里左右。
如果光伏电价格为0.2~0.3元/度。100亿立方米提水费用为20亿元~30亿元。每立方米的提水费用为0.2元~0.3元。在可以接受的价格范围。
如果利用光伏电站提供动力，每天提水10小时，提水效率为80%。电机的功率为280万千瓦，按300万千瓦计算。
3. 开凿54公里代曲到鄂陵湖隧道，隧道长度54km，由于隧道埋深只有100多米，可以通过斜井分3~4段开挖。每段隧道长度仅为14 ~ 18公里。
隧道入口海拔4400米，隧道出口海拔4370米，水力坡降约万分之5，假定隧道直径为12米，隧道采用水泥护墙，糙度为0.013，根据谢才-曼宁公式可以估算出隧道流速为每秒3.578米。
隧道每秒流量= π*6*6*3.578 = 404立方米
隧道年最大流量 = 404立方米/秒*3600秒*24小时*365天=128亿立方米
12米直径、三段18公里长度隧道开凿并不难，隧道尺寸在高速公路2车道（10米）和3车道（14米）之间，西安-安康高速公路的终南山隧道就有18公里长（工程总投资:25亿元），相当1.5条该隧道工程量
4. 引水通过隧道后注入多曲，然后沿多曲河道入鄂陵湖，在鄂陵湖——黄河出口处可修建大坝加高鄂陵湖水面30米左右。使鄂陵湖成为调水储水水库。
5. 沿4300米修建16公里左右鄂陵湖引水明渠。
6. 从鄂陵湖明渠开凿鄂陵湖到香日德河隧道引水到香日德河支流托索河，该隧道长10公里，由于埋深很浅，最深40米左右，也可以分多段开凿。该隧道尺寸与代鄂隧道相同。
7. 香日德河抽水发电工程。
在香日德河上修建梯级抽水储能发电站，抽水蓄能发电并未采用原香日德河河道，而是采用香日德河的一条支流那日河河道，与香日德河河道比较，该通道落差更大，
4~5级水库落差800米。装机容量10000万千瓦。该河道峡谷更宽，容易安装更多的抽水发电机组，并且可以从下游向上游分批逐渐建设。为什么要修建抽水储能电站此处按下不表。
2. 在代曲修建两级提水大坝巴干大坝和代曲大坝，提水到4400米。每级提水大坝提水150m，共提水300米。
提水1立方米水（1吨）300米高度需要耗电1.0度电（提水效率80%）。
提水100亿立方米300米高度需要耗电100亿度。
提水的一百亿度电来自附近建设的光伏电站。年发电量100亿度光伏电站，功率为600万千瓦，每千瓦占地面积16平方米。占地面积96平方公里左右。
如果光伏电价格为0.2~0.3元/度。100亿立方米提水费用为20亿元~30亿元。每立方米的提水费用为0.2元~0.3元。在可以接受的价格范围。
如果利用光伏电站提供动力，每天提水10小时，提水效率为80%。电机的功率为280万千瓦，按300万千瓦计算。
3. 开凿54公里代曲到鄂陵湖隧道，隧道长度54km，由于隧道埋深只有100多米，可以通过斜井分3~4段开挖。每段隧道长度仅为14 ~ 18公里。
隧道入口海拔4400米，隧道出口海拔4370米，水力坡降约万分之5，假定隧道直径为12米，隧道采用水泥护墙，糙度为0.013，根据谢才-曼宁公式可以估算出隧道流速为每秒3.578米。
隧道每秒流量= π*6*6*3.578 = 404立方米
隧道年最大流量 = 404立方米/秒*3600秒*24小时*365天=128亿立方米
12米直径、三段18公里长度隧道开凿并不难，隧道尺寸在高速公路2车道（10米）和3车道（14米）之间，西安-安康高速公路的终南山隧道就有18公里长（工程总投资:25亿元），相当1.5条该隧道工程量
4. 引水通过隧道后注入多曲，然后沿多曲河道入鄂陵湖，在鄂陵湖——黄河出口处可修建大坝加高鄂陵湖水面30米左右。使鄂陵湖成为调水储水水库。
5. 沿4300米修建16公里左右鄂陵湖引水明渠。
6. 从鄂陵湖明渠开凿鄂陵湖到香日德河隧道引水到香日德河支流托索河，该隧道长10公里，由于埋深很浅，最深40米左右，也可以分多段开凿。该隧道尺寸与代鄂隧道相同。
7. 香日德河抽水发电工程。
在香日德河上修建梯级抽水储能发电站，抽水蓄能发电并未采用原香日德河河道，而是采用香日德河的一条支流那日河河道，与香日德河河道比较，该通道落差更大，
4~5级水库落差800米。装机容量10000万千瓦。该河道峡谷更宽，容易安装更多的抽水发电机组，并且可以从下游向上游分批逐渐建设。为什么要修建抽水储能电站此处按下不表。
8. 青海柴达木引水明渠
青海柴达木引水明渠从香日德镇到小苏干湖，约为640公里，明渠从香日德蓄水水库大坝下游3100米到小苏干湖2850米落差250多米，水力坡降万分之4。引水难点就是约15公里渡槽，落差有100多米。需采用倒虹吸方法整体浇筑40米*5米钢筋水泥管道方式或采用大口径输水管道替代渡槽方式。
如果渡槽方式工程量太大，也可将水注入香日德河，沿2750m高度修建明渠，然后提水200米到2950米
引水明渠截面如图，同样按谢才—曼宁公式粗略计算，该输水明渠年输水量可达120亿立方米以上。
阿尔金山隧道
隧道长约30公里，可以打斜井将隧道分成两段开凿。设想调水140亿立方米，其中50亿立方米留在柴达木盆地，隧道最多只通过90亿立方米。10米隧道直径足够。
9. 甘肃引水明渠
甘肃引水明渠约280公里，阿尔金隧道出口处海拔2800米，引水渠终点玉门海拔2000米。可在隧道出口处选择管道水力发电，落差600米，年发电量约120亿度。
现在已从通天河引水到玉门。解决了前面玉门设想的用水问题。
本设想不在柴达木盆地蓄水，柴达木盆地蒸发量特大，特别是西部，年蒸发量达3000毫米。建一个一平方公里的水库，3百万方水就蒸发了，1千平方公里的水库，30亿立方米的水就没了。即使建了大型水库后，蒸发量降低50%，也有15亿立方米的水自然蒸发。
一期引水工程投资：
估算香日德向玉门引水90亿立方米投资。不计算香日德河抽水储能工程的投资。
通天河270米主堰塞坝投资：10亿元
代曲上两座175米堰塞坝共投资：10亿元
55公里代鄂引水隧道投资：每公里2亿元：共110亿元
25公里鄂陵湖引水明渠：每公里4000万元：共10亿元
10公里鄂香引水隧道投资：每公里2亿元：共20亿元
650公里柴达木引水明渠投资：每公里4000万元：共260亿元
30公里阿尔金山隧道投资：每公里2亿元：共60亿元
280公里玉门明渠投资：每公里3000万元：共84亿元
建设投资共计：564亿元
光伏电站和抽水动力投资：
按抽水100亿立方米计算，抽水300米耗电100亿度，电机功率为300万千瓦。
光伏电站：功率600万千瓦，每千瓦4000元，需投资240亿元。
抽水电机：功率300万千瓦，每千瓦投资600元，需投资18亿元。
抽水电力和动力投资：258亿元
通疆一期工程共需要投资：822亿元。
青海柴达木引水明渠从香日德镇到小苏干湖，约为640公里，明渠从香日德蓄水水库大坝下游3100米到小苏干湖2850米落差250多米，水力坡降万分之4。引水难点就是约15公里渡槽，落差有100多米。需采用倒虹吸方法整体浇筑40米*5米钢筋水泥管道方式或采用大口径输水管道替代渡槽方式。
如果渡槽方式工程量太大，也可将水注入香日德河，沿2750m高度修建明渠，然后提水200米到2950米
引水明渠截面如图，同样按谢才—曼宁公式粗略计算，该输水明渠年输水量可达120亿立方米以上。
阿尔金山隧道
隧道长约30公里，可以打斜井将隧道分成两段开凿。设想调水140亿立方米，其中50亿立方米留在柴达木盆地，隧道最多只通过90亿立方米。10米隧道直径足够。
9. 甘肃引水明渠
甘肃引水明渠约280公里，阿尔金隧道出口处海拔2800米，引水渠终点玉门海拔2000米。可在隧道出口处选择管道水力发电，落差600米，年发电量约120亿度。
现在已从通天河引水到玉门。解决了前面玉门设想的用水问题。
本设想不在柴达木盆地蓄水，柴达木盆地蒸发量特大，特别是西部，年蒸发量达3000毫米。建一个一平方公里的水库，3百万方水就蒸发了，1千平方公里的水库，30亿立方米的水就没了。即使建了大型水库后，蒸发量降低50%，也有15亿立方米的水自然蒸发。
一期引水工程投资：
估算香日德向玉门引水90亿立方米投资。不计算香日德河抽水储能工程的投资。
通天河270米主堰塞坝投资：10亿元
代曲上两座175米堰塞坝共投资：10亿元
55公里代鄂引水隧道投资：每公里2亿元：共110亿元
25公里鄂陵湖引水明渠：每公里4000万元：共10亿元
10公里鄂香引水隧道投资：每公里2亿元：共20亿元
650公里柴达木引水明渠投资：每公里4000万元：共260亿元
30公里阿尔金山隧道投资：每公里2亿元：共60亿元
280公里玉门明渠投资：每公里3000万元：共84亿元
建设投资共计：564亿元
光伏电站和抽水动力投资：
按抽水100亿立方米计算，抽水300米耗电100亿度，电机功率为300万千瓦。
光伏电站：功率600万千瓦，每千瓦4000元，需投资240亿元。
抽水电机：功率300万千瓦，每千瓦投资600元，需投资18亿元。
抽水电力和动力投资：258亿元
通疆一期工程共需要投资：822亿元。
二．通疆二期工程
通疆一期工程只向柴达木地区引水90亿立方米，显然不够。必须进行通疆二期工程。通疆二期工程拦截代曲以下通天河和金沙江的50亿立方米的水通过3级提水大坝提水到4100米，将140亿立方米的水通过通疆工程一期路径输水到柴达木盆地和玉门。
1. 在金沙江正科乡上游建高250的堰塞坝，最高水位为3600米。拦截通天河代曲以下约50亿立方米的通天河和金沙江水。
2. 通过三级抽水站，分别为直门达大坝，布朗大坝和一期工程的通天河大坝提水站将50亿立方米水从3600米提升到4100米，然后可按前面所述的一期工程的输水方式将水输到香日德河。
代曲大坝拦截通天河水90亿立方米，提水高度300米，
布朗大坝拦截通天河水20亿立方米，提水高度500米
直门达大坝拦截通天河水10亿立方米，提水高度700米。
正科大坝拦截通天河水20亿立方米，提水高度800米。
140亿立方米平均提水高度为428米。提水耗能200亿度电能。抽水电机功率为600万千瓦。
共需要建1200万千瓦的光伏电站，投资480亿元。
抽水电机功率为600万千瓦，按每千瓦投资600元，投资36亿。
3. 香日德河抽水储能电站
与前述的通疆一期工程不同的是，方案在香日德河上将抽水储能电站分成了两条支路发电，两条支路采用同一下水库。增加发电站下水库承载负荷。
从香日德河引水到玉门一期工程已有介绍。
本工程能实现1.8亿千瓦的抽水储能装机，也实现了从通天河调水140亿立方米左右的目的，其中柴达木盆地留存50亿立方（包括抽水储能水库向柴达木盆地的渗漏水），向玉门地区输水90亿立方的目的。
该方案和通疆一期工程比较，除去抽水投资需要增加外，仅增加了金沙江和通天河的三座堰塞大坝投资，还有就是两条隧道的投资需要少量增加。
主体工程投资为609亿元（原投资为560亿元），加光伏电站投资480亿元和抽水系统投资36亿元。共投资1115亿元。
通疆工程共从通天河和金沙江引水140亿立方米，其中50亿立方米留在柴达木盆地，90亿立方米引入甘肃玉门地区。
通疆工程不考虑香日德河抽水储能电站，共需要投资1115亿元。
通疆一期工程只向柴达木地区引水90亿立方米，显然不够。必须进行通疆二期工程。通疆二期工程拦截代曲以下通天河和金沙江的50亿立方米的水通过3级提水大坝提水到4100米，将140亿立方米的水通过通疆工程一期路径输水到柴达木盆地和玉门。
1. 在金沙江正科乡上游建高250的堰塞坝，最高水位为3600米。拦截通天河代曲以下约50亿立方米的通天河和金沙江水。
2. 通过三级抽水站，分别为直门达大坝，布朗大坝和一期工程的通天河大坝提水站将50亿立方米水从3600米提升到4100米，然后可按前面所述的一期工程的输水方式将水输到香日德河。
代曲大坝拦截通天河水90亿立方米，提水高度300米，
布朗大坝拦截通天河水20亿立方米，提水高度500米
直门达大坝拦截通天河水10亿立方米，提水高度700米。
正科大坝拦截通天河水20亿立方米，提水高度800米。
140亿立方米平均提水高度为428米。提水耗能200亿度电能。抽水电机功率为600万千瓦。
共需要建1200万千瓦的光伏电站，投资480亿元。
抽水电机功率为600万千瓦，按每千瓦投资600元，投资36亿。
3. 香日德河抽水储能电站
与前述的通疆一期工程不同的是，方案在香日德河上将抽水储能电站分成了两条支路发电，两条支路采用同一下水库。增加发电站下水库承载负荷。
从香日德河引水到玉门一期工程已有介绍。
本工程能实现1.8亿千瓦的抽水储能装机，也实现了从通天河调水140亿立方米左右的目的，其中柴达木盆地留存50亿立方（包括抽水储能水库向柴达木盆地的渗漏水），向玉门地区输水90亿立方的目的。
该方案和通疆一期工程比较，除去抽水投资需要增加外，仅增加了金沙江和通天河的三座堰塞大坝投资，还有就是两条隧道的投资需要少量增加。
主体工程投资为609亿元（原投资为560亿元），加光伏电站投资480亿元和抽水系统投资36亿元。共投资1115亿元。
通疆工程共从通天河和金沙江引水140亿立方米，其中50亿立方米留在柴达木盆地，90亿立方米引入甘肃玉门地区。
通疆工程不考虑香日德河抽水储能电站，共需要投资1115亿元。
通疆工程后期工程
如果西部特别是新疆发展还需要水怎么办，我认为可以从金沙江两旁的雅砻江和澜沧江打主意。只是调水的费用（抽水费用）比较高了。比如要从雅砻江调水可以采用以下方案。
该引水目地区是塔里木盆地，周围都是高山，如果每年引入该地区100亿立方米的水蒸发后的低空水汽被附近阿尔金山或昆仑山拦截形成降雨，这些雨水会重新流入盆地，也间接地增加了盆地的水源供给。
我国新疆塔里木地区海拔适中，冬无严寒、夏无酷暑，非常适合人类居住。关键问题就是缺水。
以往调水总是想首先想到往黄河调，去解决我国北方缺水的现状。比如郭开先生的大西线调水，或红旗河工程的主要任务就是如此。不过这些浩大的工程设想太过梦幻，想一想就行了。
如果我这里告诉大家，如果几十年后，我国北方冀鲁豫或许不缺水了呢，还有必要从雅鲁藏布江通过黄河调水吗。这是怎么回事，我以后会告诉大家。
如果西部特别是新疆发展还需要水怎么办，我认为可以从金沙江两旁的雅砻江和澜沧江打主意。只是调水的费用（抽水费用）比较高了。比如要从雅砻江调水可以采用以下方案。
该引水目地区是塔里木盆地，周围都是高山，如果每年引入该地区100亿立方米的水蒸发后的低空水汽被附近阿尔金山或昆仑山拦截形成降雨，这些雨水会重新流入盆地，也间接地增加了盆地的水源供给。
我国新疆塔里木地区海拔适中，冬无严寒、夏无酷暑，非常适合人类居住。关键问题就是缺水。
以往调水总是想首先想到往黄河调，去解决我国北方缺水的现状。比如郭开先生的大西线调水，或红旗河工程的主要任务就是如此。不过这些浩大的工程设想太过梦幻，想一想就行了。
如果我这里告诉大家，如果几十年后，我国北方冀鲁豫或许不缺水了呢，还有必要从雅鲁藏布江通过黄河调水吗。这是怎么回事，我以后会告诉大家。
黄河上游抽水储能发电工程
黄河上游抽水储能发电工程利用龙羊峡水库（水位2600米）到上游玛曲（水位3400米）黄河峡谷河段建设抽水储能电站，建设规模为6000万千瓦。此处黄河年径流量200亿立方米，超过香日德河调水后径流量，建设规模本可以更大，但考虑到此处黄河峡谷宽度较窄，有些地段蓄水后也只有300米，且不好处理。发电抽水时巨大的水流会导致峡谷边坡垮塌，造成水流阻塞。
龙羊峡上游的黄河支流也有适合修建大型抽水储能电站的支流，比如大河坝河、曲什安河、拉曲和切木曲。
特别是曲什安河，上水库水面海拔4000米，下水库水面海拔2800米，足足有1200米落差，河流长度仅100公里，且上水库面积有60平方公里，下水库面积有130平方公里。6座大坝最大宽度不到2000米，并且有足够的空间安装抽水发电机组，逆天了。尽管中国境内落差大的河流不少，比如雅鲁藏布江，雅砻江等等，但就建造抽水储能电站而言，曲什安河堪称第一，并且抽水储能还可以向其支流扩展。全世界这么优秀的储能电站建设点，只有看南美安第斯山上的玻利维亚了。天佑中华。
本文首先描述了玉门经济区工程，从而带出了通疆香日德河工程，也简要介绍了通疆那仁格勒河工程和黄河抽水储能工程。除通江那仁格勒河工程外，都是应该建设的巨大工程，这些巨大的工程不仅可以改变我国西部的面貌，而且也为更宏大的工程奏响了序曲。我们从地图上再浏览一下这些工程。
本文一直用很多篇幅讲抽水储能发电工程，为什么要抽水储能，抽水的能量来自什么地方，发电有何用，发多少电，送到哪里，抽水储能的效率有多高。本文会一一道来。这关系到一场足以改变世界的能源革命。
光伏能源：中国明天的辉煌
下面我要谈到的技术，它就是光伏太阳能发电技术、长距离输电技术和储能技术。尽管和现在众星捧月的人工智能，5G技术相比，它不是那么高雅、精致，甚至有点粗犷，但它的的确确是改变世界的技术，
光伏能源技术不仅是中国领先世界的技术，也是国人不再受别人的掣肘，可以展示自己翱翔空间的技术。
从此延展的介绍各位朋友可以看到，光伏能源技术及其推广非常符合中国人从大禹治水开始那种战天斗地、改造、改变世界的性格。
太阳能
太阳聚核反应释放出巨大能量，其总辐射功率为3.8×1023千瓦。
太阳投射到地球的功率为其总功率的22亿分之一：1.75×1014千瓦，即地球每秒接收到太阳投影能量为1.75×1014千焦，
换算成电：1.75×1014千焦/3600 = 4.86×1010千瓦时，即486亿度，
换算成标准煤为4.86×1010度*0.404公斤/度=1.96×1010公斤= 1.96×107吨= 1960万吨。
换算成吨油当量 = 1960万吨/1.43 = 1370万吨
一小时投射到地球的太阳能能量为：
换算成电：486亿度*3600 = 174万亿度（我国2018年电消耗6.8万亿度）
换算成标准煤：1960万吨*3600 = 706亿吨
换算成吨油当量：1370万吨*3600 = 493亿吨原油当量
2018年全球一次能源消费135亿吨油当量。即太阳一小时投射到地球的能量相当于2018年全球能源消耗的493/135 = 3.65倍。
人类消耗的食物，淡水资源，绝大部分能源，包括煤炭、石油天然气（有争议）、水力、风力、生物质、沼气等均由太阳提供。人类本身都是太阳能的产物，人类必须致敬太阳。
为什么是光伏太阳能
人类现在消耗的80%以上能源来自不可再生、污染大的煤炭，石油，天然气。人类能否用无污染，可持续的清洁能源来替代它们，答案是有，那就是光伏太阳能。
为什么是光伏太阳能。我们来历数人类可获得的清洁能源。首先排除海洋洋流能，海洋温差能，潮汐能，地热能等。这些不是能源少，就是人类技术能力不够，无法开发。
水电能量——能量不足以满足人类需求。我国是世界上水能资源最多的国家（没有之一），可开发的水能资源约3.82亿千瓦，年发电量1.9万亿度，远低于2018年我国发电量6.8万亿度
风能资源——同样不能满足人类需求，比如我国，可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW，如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计，每年可提供5000亿度电，还不如水电。即使算上经济性不高的海上风电（开发和维护费用太高啊），每年可提供1.5万亿度，年合计2.0万亿度电量。也不够啊。不过，风电和水电由于是清洁，可持续能源，作为一种补充能源，也是不错的选择。
核裂变能——首先是不可持续，如果人类按现有能源使用量，仅仅够人类消耗400年。其次其安全性、核废料和退役电站的处理也是头痛的问题。另外能源价格也不得不让人吐槽。
核聚变能——离成功永远差30年，永远在路上。我怀疑如果没有科学（对原子核重新认识）的进步，是否有成功的一天。我同样怀疑，按现在的托克马克或惯性约束两种技术方案，即便可控核聚变成功了，能源价格呢，能商业化吗。
太阳光热——最令人疑惑的清洁能源就是太阳能光热发电。现有技术分成槽式、塔式和碟式。三种发电方式性能、价格各有千秋。
不像光伏太阳能，由于是热变电，肯定存在集热和热机两种效率。现有技术是集热效率是30%，热机效率为40%，因此发电效率为15%，还不如光伏技术（20%以上），且单位投资比光伏大，同样功率电站占地面积也比光伏大的多。唯一可取的就是塔式光热电厂可以采用热盐储能，但是储能能量比抽水储能小的多。储能效率能比抽水储能高吗，我严重怀疑。现有的太阳能光热技术远没有光伏成熟，但值得追踪，我认为仅仅是追踪而已。
生物质能——能否采用生物质能，比如农作物秸秆发电或采用生物乙醇（比如玉米乙醇）。很疑惑是吧。我这里肯定地告诉各位朋友，不行。为什么，因为生物质能的太阳能利用率太低。
钱学森老先生曾经作过一个计算，如果植物利用太阳光的效率是百分之百，每亩地干物质年产量就应该94万斤。如果太阳能利用效率是1%，每亩地干物质年产量就应该为9400斤。如果谷物占干物质的1/3 ~1/5，粮食的亩产就应该为1900斤~3100斤。你见过这么高的粮食亩产吗。因此，迄今为止，没有植物的太阳能利用率达到1%。
另一个例子更说明问题，巴西用玉米乙醇来替代汽油作为轿车的动力来源，这种生物质能的太阳能利用效率为多少。
巴西每公顷地生产4950公斤玉米，每平方米土地约生产0.5公斤玉米（每公顷10000平方米）。每公斤玉米能生产0.37公斤乙醇。
不考虑玉米种植，管理，收割，运输能耗和玉米生产乙醇耗能。
每平方米土地每年能生产乙醇：0.5公斤*0.37公斤 = 0.185公斤。
乙醇热值为26780千焦耳/公斤。
每平方米年生产的乙醇产出能量 = 0.185公斤*26780千焦耳/公斤 = 4954千焦耳。
我们将其和光伏太阳能发电产生的能量作一个比较。
按现有技术，在太阳能丰富地区，光伏电站每千瓦年发电1800度，每千瓦光伏组件面积5平方米，每平方米发电360度， 每平方米产出能量 = 360*3600 = 1296000千焦耳/年
光伏太阳能发电效率是玉米乙醇生产效率的1296000/4954 = 262倍
就算光伏组件的太阳能利用效率为22%，玉米乙醇的太阳能利用效率为
0.22/262=0.00084=0.084%。
即玉米乙醇的太阳能利用率不到千分之一。
如果将其和光伏太阳能发电比较还没完。作为燃料，肯定会驱动动力系统才能发挥作用
燃料利用效率：乙醇使用效率比如用于内燃机最高为30%。
电的动力效率能达到80%以上比如驱动电机。
因此，每平方米光伏太阳能的能量使用效率为每平方米玉米的262*0.8/0.3 = 698倍。即使是按光伏电站用地16平方米/千瓦计算，光伏太阳能的能量效率也是玉米乙醇效率的218倍。
可见，使用玉米乙醇，用粮食来制作能源，哪要多脑残的人才能干出来的事。
上帝归上帝，凯撒归凯撒。能源是能源，粮食是粮食。即便是粮食生产的桔杆，也必须采用还田技术，不要再将其作为能源了。
我下面将向各位朋友隆重推介的，我们未来必须依靠的能源，光伏太阳能。或许有朋友会纳闷：“不就是很多文章介绍的太阳能光伏吗，我清楚啊”。我这里要说的是，请大家稍安勿躁，慢慢的将后面的文章看完，或许你真不是很清楚。
下面我要谈到的技术，它就是光伏太阳能发电技术、长距离输电技术和储能技术。尽管和现在众星捧月的人工智能，5G技术相比，它不是那么高雅、精致，甚至有点粗犷，但它的的确确是改变世界的技术，
光伏能源技术不仅是中国领先世界的技术，也是国人不再受别人的掣肘，可以展示自己翱翔空间的技术。
从此延展的介绍各位朋友可以看到，光伏能源技术及其推广非常符合中国人从大禹治水开始那种战天斗地、改造、改变世界的性格。
太阳能
太阳聚核反应释放出巨大能量，其总辐射功率为3.8×1023千瓦。
太阳投射到地球的功率为其总功率的22亿分之一：1.75×1014千瓦，即地球每秒接收到太阳投影能量为1.75×1014千焦，
换算成电：1.75×1014千焦/3600 = 4.86×1010千瓦时，即486亿度，
换算成标准煤为4.86×1010度*0.404公斤/度=1.96×1010公斤= 1.96×107吨= 1960万吨。
换算成吨油当量 = 1960万吨/1.43 = 1370万吨
一小时投射到地球的太阳能能量为：
换算成电：486亿度*3600 = 174万亿度（我国2018年电消耗6.8万亿度）
换算成标准煤：1960万吨*3600 = 706亿吨
换算成吨油当量：1370万吨*3600 = 493亿吨原油当量
2018年全球一次能源消费135亿吨油当量。即太阳一小时投射到地球的能量相当于2018年全球能源消耗的493/135 = 3.65倍。
人类消耗的食物，淡水资源，绝大部分能源，包括煤炭、石油天然气（有争议）、水力、风力、生物质、沼气等均由太阳提供。人类本身都是太阳能的产物，人类必须致敬太阳。
为什么是光伏太阳能
人类现在消耗的80%以上能源来自不可再生、污染大的煤炭，石油，天然气。人类能否用无污染，可持续的清洁能源来替代它们，答案是有，那就是光伏太阳能。
为什么是光伏太阳能。我们来历数人类可获得的清洁能源。首先排除海洋洋流能，海洋温差能，潮汐能，地热能等。这些不是能源少，就是人类技术能力不够，无法开发。
水电能量——能量不足以满足人类需求。我国是世界上水能资源最多的国家（没有之一），可开发的水能资源约3.82亿千瓦，年发电量1.9万亿度，远低于2018年我国发电量6.8万亿度
风能资源——同样不能满足人类需求，比如我国，可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW，如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计，每年可提供5000亿度电，还不如水电。即使算上经济性不高的海上风电（开发和维护费用太高啊），每年可提供1.5万亿度，年合计2.0万亿度电量。也不够啊。不过，风电和水电由于是清洁，可持续能源，作为一种补充能源，也是不错的选择。
核裂变能——首先是不可持续，如果人类按现有能源使用量，仅仅够人类消耗400年。其次其安全性、核废料和退役电站的处理也是头痛的问题。另外能源价格也不得不让人吐槽。
核聚变能——离成功永远差30年，永远在路上。我怀疑如果没有科学（对原子核重新认识）的进步，是否有成功的一天。我同样怀疑，按现在的托克马克或惯性约束两种技术方案，即便可控核聚变成功了，能源价格呢，能商业化吗。
太阳光热——最令人疑惑的清洁能源就是太阳能光热发电。现有技术分成槽式、塔式和碟式。三种发电方式性能、价格各有千秋。
不像光伏太阳能，由于是热变电，肯定存在集热和热机两种效率。现有技术是集热效率是30%，热机效率为40%，因此发电效率为15%，还不如光伏技术（20%以上），且单位投资比光伏大，同样功率电站占地面积也比光伏大的多。唯一可取的就是塔式光热电厂可以采用热盐储能，但是储能能量比抽水储能小的多。储能效率能比抽水储能高吗，我严重怀疑。现有的太阳能光热技术远没有光伏成熟，但值得追踪，我认为仅仅是追踪而已。
生物质能——能否采用生物质能，比如农作物秸秆发电或采用生物乙醇（比如玉米乙醇）。很疑惑是吧。我这里肯定地告诉各位朋友，不行。为什么，因为生物质能的太阳能利用率太低。
钱学森老先生曾经作过一个计算，如果植物利用太阳光的效率是百分之百，每亩地干物质年产量就应该94万斤。如果太阳能利用效率是1%，每亩地干物质年产量就应该为9400斤。如果谷物占干物质的1/3 ~1/5，粮食的亩产就应该为1900斤~3100斤。你见过这么高的粮食亩产吗。因此，迄今为止，没有植物的太阳能利用率达到1%。
另一个例子更说明问题，巴西用玉米乙醇来替代汽油作为轿车的动力来源，这种生物质能的太阳能利用效率为多少。
巴西每公顷地生产4950公斤玉米，每平方米土地约生产0.5公斤玉米（每公顷10000平方米）。每公斤玉米能生产0.37公斤乙醇。
不考虑玉米种植，管理，收割，运输能耗和玉米生产乙醇耗能。
每平方米土地每年能生产乙醇：0.5公斤*0.37公斤 = 0.185公斤。
乙醇热值为26780千焦耳/公斤。
每平方米年生产的乙醇产出能量 = 0.185公斤*26780千焦耳/公斤 = 4954千焦耳。
我们将其和光伏太阳能发电产生的能量作一个比较。
按现有技术，在太阳能丰富地区，光伏电站每千瓦年发电1800度，每千瓦光伏组件面积5平方米，每平方米发电360度， 每平方米产出能量 = 360*3600 = 1296000千焦耳/年
光伏太阳能发电效率是玉米乙醇生产效率的1296000/4954 = 262倍
就算光伏组件的太阳能利用效率为22%，玉米乙醇的太阳能利用效率为
0.22/262=0.00084=0.084%。
即玉米乙醇的太阳能利用率不到千分之一。
如果将其和光伏太阳能发电比较还没完。作为燃料，肯定会驱动动力系统才能发挥作用
燃料利用效率：乙醇使用效率比如用于内燃机最高为30%。
电的动力效率能达到80%以上比如驱动电机。
因此，每平方米光伏太阳能的能量使用效率为每平方米玉米的262*0.8/0.3 = 698倍。即使是按光伏电站用地16平方米/千瓦计算，光伏太阳能的能量效率也是玉米乙醇效率的218倍。
可见，使用玉米乙醇，用粮食来制作能源，哪要多脑残的人才能干出来的事。
上帝归上帝，凯撒归凯撒。能源是能源，粮食是粮食。即便是粮食生产的桔杆，也必须采用还田技术，不要再将其作为能源了。
我下面将向各位朋友隆重推介的，我们未来必须依靠的能源，光伏太阳能。或许有朋友会纳闷：“不就是很多文章介绍的太阳能光伏吗，我清楚啊”。我这里要说的是，请大家稍安勿躁，慢慢的将后面的文章看完，或许你真不是很清楚。
光伏太阳能
人类使用的能源，除核能，地热能，潮汐能外，95%以上来自于太阳。
以前我们使用的太阳能是间接太阳能，如植物中蕴含的太阳能，但前面介绍了这种太阳能的效率非常低，即使在热带雨林地区，这种太阳能的综合转换效率不到1%。
水电利用太阳能的的效率更低，不计算太阳能蒸发水的效率。太阳将水气送往几千米上万米的高空，大部分以雨水的形式通过和空气摩擦地面撞击释放了能量。我们只利用了最终一两百米的落差发电。
更不要说煤炭、石油、天然气能量，那可是上亿年太阳能在地球的积累。现在的人们是在消耗过去，毁掉未来。
光伏太阳能电能，我们使用的是直接太阳能，按现在大规模生产的光伏电池有20%以上的能量转换效率，并且转换成高效的、便于传输使用的电能，这是非常了不起成就，从某种意义上说，人类击败了大自然。
光伏发电的产耗比
光伏发电的产耗比——光伏电站全周期寿命能源生产量和建设光伏电站的能源消耗量之比。这个比值非常重要，如果该比值小于1，那不是白做功吗。
为什么会提出这个问题。曾经在2002年左右，美国亚利桑那州的一篇研究报告指出，光伏发电的产耗比不到1，即光伏电站在全寿命周期发电还不抵建设光伏电站的耗电。亚利桑那州可是美国太阳能最丰富的地方啊，在全世界也能排上号。
看后没仔细想，毕竟建造光伏电站主要部件光伏组件的三大材料晶硅、玻璃和铝的生产企业都是耗能大户，特别是晶硅制作。
在2005年左右，有我国已大量向西班牙，德国出口光伏太阳能电池组件的报道，心里还在思忖，或许是这些发达国家将污染赠与别人，将清洁留给自己吧。
直到2012年，网上报道说光伏发电的产耗比已经到了12以上。对此心中才释怀，进步真快。
2017年有一篇分析2015年的关于光伏能源产耗比的文章。据称光伏电站建设从硅石到系统的总能耗为1.52度/峰瓦。如果，按太阳能电池工作25年。共发电1.3*25 = 32.5度，太阳能发电产耗比为32.5/1.52 = 21.38。
难道太阳能发电产耗比就是如此了吗，慢。从2015年到2018年间，仅国内推广金刚线切割硅碇成硅片技术就大幅度降低了太阳能电站建设总能耗。通常认为，由硅砂制作成为硅碇过程占整个太阳能电站建设耗能的30%左右。金刚线技术能切割硅碇成更薄的硅片，同样重量大小的硅碇，能切割比原来多一倍的硅片，原来的一片硅片变成了两片硅片，这就降低单位面积硅片的能耗，太阳能电站建设耗能居然降低了15%。
该文统计太阳能发电量包括我国中东部那些光照贫乏、只有1~1.1度/峰瓦的地区，因此太阳能电池每年发电仅1.3度/峰瓦。如果推广PERC、双面发电、半片等技术，原有光伏电池的效率得到提高，选择光照丰富的地区比如柴达木地区，每年单位发电将提高到1.8度/峰瓦，工作寿命提高到了30年（现已有企业承诺），因此，按以上数据，现今太阳能发电的产耗比可为：
30*1.8/（1.52*（1-0.15））= 41.8
以现有技术，光伏发电的产耗比即光伏发电站全周期寿命能源生产量和建设光伏电站的能源消耗量之比可达41.8，并且仍在进步中。
这个数据代表一种什么水平呢。我们以燃煤发电，柴油汽车运煤比较作一个产耗比比较。不计算煤炭生产过程中的能耗。
柴油车单位运输能耗：90.1公斤标准煤/吨.千公里（2007年数据）
如果参照我国最高的热电效率40%计算，即每吨标准煤发电相当于400公斤标准煤产生的能量。
标准煤发电产耗比，（假定运输距离1000公里） = 400公斤/90.1公斤 = 4.44
汽车不可能运输标准煤，只能运输原煤或洗精煤。他们的热值为标准煤的0.7~0.9，因此，原煤和洗精煤发电产耗比仅为3.1~4.0
即单算卡车运输1000公里距离，不计算煤炭生产过程中的能耗。燃煤发电的产耗比为3.1~4.0。
看了数据惊讶吧，这就是我国燃煤发电的现实。看每年冬天，成千上万辆卡车将平朔和鄂尔多斯的煤炭运往河北等地的燃煤发电厂发电，想想都心疼。
毕竟光伏电站与煤电不同，煤电的产能耗能几乎在同一时间完成，大家已熟视无睹了。而光伏电站的建造耗能在短时间内完成，而光伏电站生产能量却长达25 ~ 30年。
光伏发电价格
最近看到一篇报道：说阿联酋阿布扎比一座光伏电站的每度电上网投标价格为2.82美分，以美元兑换人民币比值6.7换算成人民币是0.19元，比国内水电上网价格都低。
诧异之余又想了想。阿联酋光照能量与柴达木盆地相当，一千瓦光伏组件年可发电1800度。按0.19元人民币计算，1800度电年收入为342元
投资一千瓦光伏电站为4000元，4000/342=11.7年收回投资。按现在光伏组件寿命30年计算（很多公司已声称其光伏组件寿命已可达30年，且光致衰减已经很小），其余18.9年就是利润了。
当然，要达到该上网价格必须建立在土地和资金使用成本很低，且政府很多优惠的条件下，比如税收。
其实，即使在国内如此高企的资金使用成本下，仍然出现了平价上网的光伏项目。比如吉林省白城领跑基地创下迄今为止国内光伏竞标上网的最低价——0.39元/度。
随着光伏技术的进步和规模的增加，估计3-5年后，光伏发电的上网电价真的可以做到0.2元/度，甚至更低。
光伏的能量密度
看到光伏太阳能电站动辄占地几平方甚至几十平方公里，有一种诟病就是光伏太阳能的能量密度不够，也就是说单位面积发电量小。
光伏能量密度真滴很低吗，其实不然。就如我前面分析的，光伏太阳能的能量密度是生物质的100倍以上。看了我接下来的论述，你可能第一次听说，它甚至高于水电的能量密度。
给大家一个简单的比较方法，就是考察水电站单位平方公里水库面积的年发电量，如果小于1亿度，该水电就肯定比光伏发电能量密度低。
我们以埃及阿斯旺水电站为例，其水库面积为5000平方公里，电站装机容量210万千瓦，年发电量100亿度，比光伏能量密度低太多。
再看著名的美国胡佛大坝发电站，胡佛大坝拦截的米德湖面积639平方公里，电站装机容量135万千瓦，年发电量40亿度。同样比光伏能量密度低得多。
再比较世界装机容量第二（1400万千瓦），年最大发电量948亿度的巴西伊泰普水电站，伊泰普水库1350平方公里。也比光伏能量密度低。
最后再看世界之最三峡大坝水电站。三峡水电站装机容量2250万千瓦，年最大发电量988亿度。水库面积1084平方公里。仍然低。
当然，光伏太阳能的能量密度还不能和金沙江4姐妹发电站比较（向家坝，溪洛渡，乌东德，白鹤滩）。但是这样的超级水电站不要说世界其它国家了，在我国又有多少，今后还会有多少。全球95%以上的大中型水电站能量密度不如光伏太阳能。
有这些数据，谁还能说光伏能源能量密度低。在这里可以理直气壮的说，光伏太阳能是迄今为止能量密度最高的清洁能源。
人类使用的能源，除核能，地热能，潮汐能外，95%以上来自于太阳。
以前我们使用的太阳能是间接太阳能，如植物中蕴含的太阳能，但前面介绍了这种太阳能的效率非常低，即使在热带雨林地区，这种太阳能的综合转换效率不到1%。
水电利用太阳能的的效率更低，不计算太阳能蒸发水的效率。太阳将水气送往几千米上万米的高空，大部分以雨水的形式通过和空气摩擦地面撞击释放了能量。我们只利用了最终一两百米的落差发电。
更不要说煤炭、石油、天然气能量，那可是上亿年太阳能在地球的积累。现在的人们是在消耗过去，毁掉未来。
光伏太阳能电能，我们使用的是直接太阳能，按现在大规模生产的光伏电池有20%以上的能量转换效率，并且转换成高效的、便于传输使用的电能，这是非常了不起成就，从某种意义上说，人类击败了大自然。
光伏发电的产耗比
光伏发电的产耗比——光伏电站全周期寿命能源生产量和建设光伏电站的能源消耗量之比。这个比值非常重要，如果该比值小于1，那不是白做功吗。
为什么会提出这个问题。曾经在2002年左右，美国亚利桑那州的一篇研究报告指出，光伏发电的产耗比不到1，即光伏电站在全寿命周期发电还不抵建设光伏电站的耗电。亚利桑那州可是美国太阳能最丰富的地方啊，在全世界也能排上号。
看后没仔细想，毕竟建造光伏电站主要部件光伏组件的三大材料晶硅、玻璃和铝的生产企业都是耗能大户，特别是晶硅制作。
在2005年左右，有我国已大量向西班牙，德国出口光伏太阳能电池组件的报道，心里还在思忖，或许是这些发达国家将污染赠与别人，将清洁留给自己吧。
直到2012年，网上报道说光伏发电的产耗比已经到了12以上。对此心中才释怀，进步真快。
2017年有一篇分析2015年的关于光伏能源产耗比的文章。据称光伏电站建设从硅石到系统的总能耗为1.52度/峰瓦。如果，按太阳能电池工作25年。共发电1.3*25 = 32.5度，太阳能发电产耗比为32.5/1.52 = 21.38。
难道太阳能发电产耗比就是如此了吗，慢。从2015年到2018年间，仅国内推广金刚线切割硅碇成硅片技术就大幅度降低了太阳能电站建设总能耗。通常认为，由硅砂制作成为硅碇过程占整个太阳能电站建设耗能的30%左右。金刚线技术能切割硅碇成更薄的硅片，同样重量大小的硅碇，能切割比原来多一倍的硅片，原来的一片硅片变成了两片硅片，这就降低单位面积硅片的能耗，太阳能电站建设耗能居然降低了15%。
该文统计太阳能发电量包括我国中东部那些光照贫乏、只有1~1.1度/峰瓦的地区，因此太阳能电池每年发电仅1.3度/峰瓦。如果推广PERC、双面发电、半片等技术，原有光伏电池的效率得到提高，选择光照丰富的地区比如柴达木地区，每年单位发电将提高到1.8度/峰瓦，工作寿命提高到了30年（现已有企业承诺），因此，按以上数据，现今太阳能发电的产耗比可为：
30*1.8/（1.52*（1-0.15））= 41.8
以现有技术，光伏发电的产耗比即光伏发电站全周期寿命能源生产量和建设光伏电站的能源消耗量之比可达41.8，并且仍在进步中。
这个数据代表一种什么水平呢。我们以燃煤发电，柴油汽车运煤比较作一个产耗比比较。不计算煤炭生产过程中的能耗。
柴油车单位运输能耗：90.1公斤标准煤/吨.千公里（2007年数据）
如果参照我国最高的热电效率40%计算，即每吨标准煤发电相当于400公斤标准煤产生的能量。
标准煤发电产耗比，（假定运输距离1000公里） = 400公斤/90.1公斤 = 4.44
汽车不可能运输标准煤，只能运输原煤或洗精煤。他们的热值为标准煤的0.7~0.9，因此，原煤和洗精煤发电产耗比仅为3.1~4.0
即单算卡车运输1000公里距离，不计算煤炭生产过程中的能耗。燃煤发电的产耗比为3.1~4.0。
看了数据惊讶吧，这就是我国燃煤发电的现实。看每年冬天，成千上万辆卡车将平朔和鄂尔多斯的煤炭运往河北等地的燃煤发电厂发电，想想都心疼。
毕竟光伏电站与煤电不同，煤电的产能耗能几乎在同一时间完成，大家已熟视无睹了。而光伏电站的建造耗能在短时间内完成，而光伏电站生产能量却长达25 ~ 30年。
光伏发电价格
最近看到一篇报道：说阿联酋阿布扎比一座光伏电站的每度电上网投标价格为2.82美分，以美元兑换人民币比值6.7换算成人民币是0.19元，比国内水电上网价格都低。
诧异之余又想了想。阿联酋光照能量与柴达木盆地相当，一千瓦光伏组件年可发电1800度。按0.19元人民币计算，1800度电年收入为342元
投资一千瓦光伏电站为4000元，4000/342=11.7年收回投资。按现在光伏组件寿命30年计算（很多公司已声称其光伏组件寿命已可达30年，且光致衰减已经很小），其余18.9年就是利润了。
当然，要达到该上网价格必须建立在土地和资金使用成本很低，且政府很多优惠的条件下，比如税收。
其实，即使在国内如此高企的资金使用成本下，仍然出现了平价上网的光伏项目。比如吉林省白城领跑基地创下迄今为止国内光伏竞标上网的最低价——0.39元/度。
随着光伏技术的进步和规模的增加，估计3-5年后，光伏发电的上网电价真的可以做到0.2元/度，甚至更低。
光伏的能量密度
看到光伏太阳能电站动辄占地几平方甚至几十平方公里，有一种诟病就是光伏太阳能的能量密度不够，也就是说单位面积发电量小。
光伏能量密度真滴很低吗，其实不然。就如我前面分析的，光伏太阳能的能量密度是生物质的100倍以上。看了我接下来的论述，你可能第一次听说，它甚至高于水电的能量密度。
给大家一个简单的比较方法，就是考察水电站单位平方公里水库面积的年发电量，如果小于1亿度，该水电就肯定比光伏发电能量密度低。
我们以埃及阿斯旺水电站为例，其水库面积为5000平方公里，电站装机容量210万千瓦，年发电量100亿度，比光伏能量密度低太多。
再看著名的美国胡佛大坝发电站，胡佛大坝拦截的米德湖面积639平方公里，电站装机容量135万千瓦，年发电量40亿度。同样比光伏能量密度低得多。
再比较世界装机容量第二（1400万千瓦），年最大发电量948亿度的巴西伊泰普水电站，伊泰普水库1350平方公里。也比光伏能量密度低。
最后再看世界之最三峡大坝水电站。三峡水电站装机容量2250万千瓦，年最大发电量988亿度。水库面积1084平方公里。仍然低。
当然，光伏太阳能的能量密度还不能和金沙江4姐妹发电站比较（向家坝，溪洛渡，乌东德，白鹤滩）。但是这样的超级水电站不要说世界其它国家了，在我国又有多少，今后还会有多少。全球95%以上的大中型水电站能量密度不如光伏太阳能。
有这些数据，谁还能说光伏能源能量密度低。在这里可以理直气壮的说，光伏太阳能是迄今为止能量密度最高的清洁能源。
光伏发电采用资源
现有的硅光伏发电采用的资源完全是绿色、可持续，主要是硅，铝和二氧化硅，其实就是光伏电池片，光伏组件框架，和玻璃。其中硅是地球上储量最多的物质，铝是储量最多的金属，而二氧化硅就是普通的河沙中主要的成分。这些物质均是绿色物质，环保无害。至于铜铟镓硒，碲化镉等薄膜光伏电池，采用了稀有矿物铟和碲，根本无法支撑大规模的光伏能源建设，尽管光伏电池中这些稀有元素用量很少。
光伏能源技术
1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
此后40年，光伏技术却发展缓慢，光伏能源价格高企。光伏电池除运用在航天卫星上以外，就是用在人们日常生活中耗电量较小的物件上，比如电子手表和计算器。直到上世纪90年代，澳大利亚新南威尔士大学开发了一种光伏电池的PERS技术，该技术不仅大幅度提高了晶硅电池的效率，还降低了太阳能电池制作的难度，使太阳能光伏电池的制作不再高大上，太阳能电池的价格大幅度下降。到了2000年，太阳能电池组件价格已经从每瓦7美元降低到4美元。不过此后的几年，这种降价趋势停滞了，甚至2004年还升至每瓦5美元左右。
这时，出现了一个中国人，就是施正荣，毕业于澳大利亚新南威尔士大学——光伏电池的PERS技术发源地，师从国际太阳能电池权威马丁•格林教授。于2000年回国创办了无锡尚德太阳能电力有限公司——前世界光伏太阳能的巨无霸公司，当然也带回了母校的光伏电池技术。
正应了那句话，任何高级玩意儿，只要中国人掌握了，那就会白菜价。从2006年开始，光伏组件的价格完全可以用跳水来形容，到2018年，降低到每瓦0.3美元。
正是从施正荣和无锡尚德开始，经过10多年国人的奋斗，我国几乎是从无到有，建立了从晶硅制作到光伏发电站建设运营的整条产业链。2018年，我国生产了世界90%以上的光伏组件，将昔日的霸主日本远远的抛在身后。今后世界光伏能源的发展，必须看中国人的脸色。
如今，世界光伏装机总量从2013年的1.35亿千瓦W，逐步增至2017年的3.86亿千瓦，截至2018年底，装机总量达到4.8亿千瓦。世界光伏装机总量用5年时间，实现了3.5倍的增长，但这远远不够。
我国的光伏装机容量从2017年的1.3亿千瓦增至2018年1.75亿千瓦，增幅达45万千瓦。我国的光伏装机容量占世界的36%，增幅占48%，同样远远不够。
现在适合大规模普及的硅光伏技术现在相当成熟，尽管继PERC电池后、PERT、HIT、IBC、TOPCON等晶硅电池技术花样翻新、层出不穷，但这些技术也仅仅将光电转换效率提高了1~2%，过分追求新技术往往会中招。至于铜铟镓硒，碲化镉，钙钛矿等薄膜类型的太阳能电池，不是资源有限，就是不环保，要么技术不成熟，暂时还不会成为主流技术。
今后，人类依靠的必定是光伏能源，不论是现在的硅光伏、还是今后可能的钙钛矿光伏或其它什么光伏，肯定是光伏。在可预见的未来，硅光伏能源一定会占据主导地位。我们应看准了就干，绝不能犹豫。
我们从什么地方入手呢。
现有的硅光伏发电采用的资源完全是绿色、可持续，主要是硅，铝和二氧化硅，其实就是光伏电池片，光伏组件框架，和玻璃。其中硅是地球上储量最多的物质，铝是储量最多的金属，而二氧化硅就是普通的河沙中主要的成分。这些物质均是绿色物质，环保无害。至于铜铟镓硒，碲化镉等薄膜光伏电池，采用了稀有矿物铟和碲，根本无法支撑大规模的光伏能源建设，尽管光伏电池中这些稀有元素用量很少。
光伏能源技术
1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
此后40年，光伏技术却发展缓慢，光伏能源价格高企。光伏电池除运用在航天卫星上以外，就是用在人们日常生活中耗电量较小的物件上，比如电子手表和计算器。直到上世纪90年代，澳大利亚新南威尔士大学开发了一种光伏电池的PERS技术，该技术不仅大幅度提高了晶硅电池的效率，还降低了太阳能电池制作的难度，使太阳能光伏电池的制作不再高大上，太阳能电池的价格大幅度下降。到了2000年，太阳能电池组件价格已经从每瓦7美元降低到4美元。不过此后的几年，这种降价趋势停滞了，甚至2004年还升至每瓦5美元左右。
这时，出现了一个中国人，就是施正荣，毕业于澳大利亚新南威尔士大学——光伏电池的PERS技术发源地，师从国际太阳能电池权威马丁•格林教授。于2000年回国创办了无锡尚德太阳能电力有限公司——前世界光伏太阳能的巨无霸公司，当然也带回了母校的光伏电池技术。
正应了那句话，任何高级玩意儿，只要中国人掌握了，那就会白菜价。从2006年开始，光伏组件的价格完全可以用跳水来形容，到2018年，降低到每瓦0.3美元。
正是从施正荣和无锡尚德开始，经过10多年国人的奋斗，我国几乎是从无到有，建立了从晶硅制作到光伏发电站建设运营的整条产业链。2018年，我国生产了世界90%以上的光伏组件，将昔日的霸主日本远远的抛在身后。今后世界光伏能源的发展，必须看中国人的脸色。
如今，世界光伏装机总量从2013年的1.35亿千瓦W，逐步增至2017年的3.86亿千瓦，截至2018年底，装机总量达到4.8亿千瓦。世界光伏装机总量用5年时间，实现了3.5倍的增长，但这远远不够。
我国的光伏装机容量从2017年的1.3亿千瓦增至2018年1.75亿千瓦，增幅达45万千瓦。我国的光伏装机容量占世界的36%，增幅占48%，同样远远不够。
现在适合大规模普及的硅光伏技术现在相当成熟，尽管继PERC电池后、PERT、HIT、IBC、TOPCON等晶硅电池技术花样翻新、层出不穷，但这些技术也仅仅将光电转换效率提高了1~2%，过分追求新技术往往会中招。至于铜铟镓硒，碲化镉，钙钛矿等薄膜类型的太阳能电池，不是资源有限，就是不环保，要么技术不成熟，暂时还不会成为主流技术。
今后，人类依靠的必定是光伏能源，不论是现在的硅光伏、还是今后可能的钙钛矿光伏或其它什么光伏，肯定是光伏。在可预见的未来，硅光伏能源一定会占据主导地位。我们应看准了就干，绝不能犹豫。
我们从什么地方入手呢。
柴达木光伏
为什么是柴达木
下图是全世界的太阳能强度分布图。
从图中可见，全世界太阳能强度排行第1是南美安第斯山地区，第2是我国西藏中西部地区，第3是撒哈拉沙漠中部地区。我国柴达木盆地和美国西部，南部非洲地区太阳能强度相当，柴达木地区年总太阳能辐射1900-2000kWh/m2a(相当于每平方米每年1900-2000度电的辐射能量)。
看看我国太阳能强度分布图。
青海柴达木地区纬度适中、气候干燥、再则海拔高（平均海拔3000米），因此太阳能特别丰富。
柴达木适宜安装光伏发电的地区共96000平方公里，如图所示。这些地方均为荒漠地区，土地平整、成片，雨水少，大多数地区建立光伏电站不需要考虑土地平整和硬化，土地价格和安装成本极低。
西藏地区尽管太阳能强度比柴达木高，但是西藏地区没有建设光伏电站成片的平整土地，其次向内地输电困难，而且还存在储能问题。
将如图所示96000平方公里——我国国土面积1%——的荒漠土地全部建立光伏电站一年能发多少电呢
按照现有技术水平，在柴达木盆地，1kWp（千瓦峰值）的光伏组件每年能发电1800kWh（度）。1kWp的光伏组件需要3块面积为1.635m2(0.991m×1.650m)的光伏组件，每块组件的峰值功率为330Wp，1kWp的光伏组件面积为4.954 m2。
在柴达木地区，为保证光伏发电组件间互相不遮挡，光伏组件间留下清理，维修通道，并保证集线器和逆变器和其它通用设施的安装。光伏电站中安装1kWp的光伏组件面积平均需要占地16 平方米。
96000平方公里可以建电站的峰值功率为：96000*1000000/16 = 60亿千瓦
每年能发电：60亿千瓦*1800度/千瓦 = 108000亿度，即10.8万亿度。
柴达木96000平方公里的荒漠光伏电站每年能发电10.8万亿度，是2018年我国发电总量为6.8万亿度的1.59倍。
通江工程被柴达木盆地截留的50亿吨水，有30亿吨可用于光伏电站日常维护和输变电系统冷却使用，另外20亿吨水用处以后再说。
有了这些电，只要将其输送出去，就万事大全了吗。不行。
光伏电站的储能
太阳能和风能一样，是间隙式电能，它白天有，夜晚无，夏天多，冬天少。
据专家估计，当这种能源超过电网总电能的10%时，就会影响电网的正常运行。现在，我的设想就是要大规模采用光伏能源，在将来甚至要达到90%以上（其它的百分之几采用同样环保的水力电能），必须解决夜晚供电的问题。不解决储能问题，光伏电价再便宜，也不会成为国家电力的主流。
能否白天用光伏发电，热电停机，夜晚热电再开机，采用热电呢。回答是不行。一是热电启动需要时间，通常2-4小时。二是热电频繁启停对热电机组和锅炉等发电系统非常有害。且火电也不能频繁地调整发电负荷。核电就更不靠谱了，启动停机更慢，从开机到满负荷工作时间是以天计算。
水电的启动时间很快，从启动到满负荷工作只需要3-5分钟，因此水电可支撑国家电网的峰谷调整。但按照我国现有规划和水电站设计看，即使全部水电站支持白天蓄水，夜晚发电远不能支撑国家用电负荷。
如果全采用光伏发电，需要储能多少能满足要求呢。
2018年国内电力消耗6.8万亿度，如果按照白天和夜晚消耗2:1计算，需要储能
6.8亿度/3≈2.3万亿度/年，每天需储能23000/365 = 63亿度电。
光伏电站的储能
光伏储能分为供电端储能和用户端储能，供电端储能称为集中储能，用户端储能称为分布式储能。
集中储能
现在通用的储能方式是电解氢气储能、电池储能和抽水储能，至于压缩空气储能、离心机械储和超导储能要么效率太低，要么技术太复杂、要么储能费用太高、要么太科幻， 均不靠谱。
下图是网上流行的发电储能方式图片。
氢储能
不考虑氢储能的安全性、储能费用、氢燃料电池的费用，即储能成本问题，单是氢储能效率就值得怀疑。
氢储能的3步：电解水产生氢—氢压缩存储—燃料电池（燃气轮机）能量输出
先说水电解产生氢：水电解氢有3种方法，即碱性电解法、固体聚合物电解法（SPE）、 固体氧化物电解槽法（SOEC），其中固体氧化物电解槽法制氢效率最高，可达60-70%。
氢压缩存储：为减少氢气存储空间，需压缩氢气，通常大型储氢气压为10MPa和20MPa即100个大气压和200大气压。压缩氢气需消耗氢气产生能量的5%-10%，液化氢甚至要消耗30%。不考虑氢气储存和输送中的泄漏，存储效率（压缩效率）为90%-95%
燃料电池效率：燃料电池和锂电池工作原理不同，锂电池在理想状态下输出电效率可以为100%，通常可做到90%以上。燃料电池是氢氧化合过程，在产生电的同时会产生热，而热又不好利用。因此电效率只能达到50%-60%，只是比热机效率高。燃气
轮机效率更低。
3种效率均取最高：总的储能效率=0.70（电解效率）*0.95（存储效率）*0.60（放电效率）= 0.399≈40.0%。
即氢储能效率最高为40%。
蓄电池储能
蓄电池储能主要是选择蓄电池类型，有铅酸蓄电池，钠硫蓄电池，液流蓄电池，锂电池等。综合比较蓄电池的蓄电效率，能量密度，寿命和成本等指标，我还是看好锂电池，特别是磷酸铁锂电池，比较其它锂电池（比如三元锂电池）安全性有保证，。
电站式锂电池储能
将锂电池储能单元布置在光伏发电组件和光伏逆变装置间。白天用光伏组件多余的电量给储能电池组充电，夜晚用储能电池组电能通过光伏逆变器给电网供电。
电站式光伏储能白天和夜晚均能给电网供电，提高了电网输电效率。由于是在荒漠建造的储能装置，发生储能事故时损失可控。
然而，储能系统涉及到不单纯是电气系统，而涉及的是电子系统，涉及电子系统的功率器件问题。设备输出功率增加后，器件的功率负荷，热负荷都会以平方关系上升，因此当输出功率达到一定时，设备单位输出功率成本和散热成本会急剧上升。尽管这种集中式储能方式的散热手段很多（比如强制风冷和水冷），但仍然解决不了器件功率增加后成本问题。
电站式光伏还有一种储能方式即是削峰填谷。光伏电站即使在白天的发电输出功率也变化很大，比如光伏电站上午和下午发电能力就比中午弱得多。可以存储中午发电多余的能量补充上午、下午发电能力的不足，并且可以调整白天电网用电的丰谷。这种储能远比夜晚储能能量小，投入也小得多，或许会成为光伏储能电站的标配。
变电站锂电池储能
储能式变电站建在用户终端变电站内，白天利用多余的光伏电能给蓄电池充电，夜晚再用蓄电池储存的电为用户供电。
储能式变电站处于用户终端，可提高光伏电力系统的电网储能效率，但会增加输电投资，并且变电站接近人口稠密区，储能安全问题不容易解决。
仍然存在电站式储能相同问题，输出功率和存储能量的增加并不能减少单位储能投资成本，甚至会增加单位储能投资。
另外，如果分布式储能推广后，变电站储能投资更容易落空。
分布式锂电池储能
分布式储能实际是在用户端安装的装置储能，用户可以是一栋办公楼，一片办公区，甚至是一家一户，对于用电量小的用户，非常适合。
对比储能式变电站，我更看好分布式储能。
分布式储能装置不外乎由充电器，蓄电池，和逆变器构成，充电器给蓄电池充电，蓄电池存储电能，逆变器将蓄电池直流电变换为220V（380V）交流电送到用户网。分布式储能装置有以下特点：
1. 充电逆变装置功率小，散热容易，可靠性高。
2. 分布式储能蓄电池容量小，储能装置可靠性更高。
3. 如出现储能装置事故，影响面小，止损容易。
4. 和储能式变电站方式比较，储能效率或许更高。
5. 技术成熟。
不论是分布式储能或变电站储能的推广，还取决于蓄电池储能技术进步和国家能源政策导向。技术进步说到底就是蓄电池的价格和充电次数。国家能源政策实际上就是白天，夜晚的用电价差。
如果按现有技术，储能装置度电成本为1500元，蓄电池充放电寿命次数1000次，白天夜晚用电价差0.3元，投资方收益=0.3元*1000次=300元。投资方巨亏（还不考虑投资借贷利率）。
如果10~20年后。储能装置度电成本为750元，充放电次数5000次，白天夜晚用电价差同样是0.3元，投资方收益=0.3元*5000次=1500元，远超过投资750元，即使考虑资金利息，投资同样利润丰厚。
对于蓄电池生产厂家来说，电力储能与电动汽车储能不同，关注点不在蓄电池的能量密度和功率密度。更关注的是储能的度电成本和充放电循环次数（电池寿命）。
分布式储能方式需要多大的储能容量呢。对于东部1000m2的办公区域，主要是照明和办公设备如计算机用电，10千瓦负荷足够（当然是led照明啦）。20度电力存储容量能使用2小时。主要是应对西部太阳能发电的时差的办公区足够。
对于家庭储能。根据家庭负荷不同储能应该在10~20度电，20度足够，可以夜晚带2台空调运行10小时以上（不够每度电可多付0.3元吗）。
储能装置多大呢，储能装置的大小和总量基本上就是蓄电池大小和重量。根据现有技术，锂电池的能量重量密度为每公斤储能0.20度，能量体积密度为每升储能0.75度，20KWh的储能装置重量100公斤，体积26.6升（算30升，50cm*30cm*20cm），类似家用热水器大小。
采用磷酸铁锂电池重量体积均大一些。
这也是本文前面建议砍掉电动轿车80%~90%的电池消耗量，将宝贵的锂资源用于更有效率的地方。
锂电储能的不足
采用现有的热门锂电池储能转换技术，锂电池储能具有高效（储能效率可达95%），电网切换快、安全和技术成熟的优点，但储能价格和使用寿命不敢恭维。
不考虑储能系统的充电和逆变装置，根据现有锂电池储能价格大致为每度1500元，存储63亿度电需要投资9.45万亿。即使锂电池价格10年后降低到现有价格的一半也需要4.7万亿投资。
其实，锂电池价格还不是问题，最要命的是锂电池的循环寿命最高只有3000次左右。按照光伏发电循环规则，如果白天锂电池充电，夜晚锂电池放电，锂电池寿命最高不到10年，只有光伏组件寿命的三分之一。
太阳能和风能一样，是间隙式电能，它白天有，夜晚无，夏天多，冬天少。
据专家估计，当这种能源超过电网总电能的10%时，就会影响电网的正常运行。现在，我的设想就是要大规模采用光伏能源，在将来甚至要达到90%以上（其它的百分之几采用同样环保的水力电能），必须解决夜晚供电的问题。不解决储能问题，光伏电价再便宜，也不会成为国家电力的主流。
能否白天用光伏发电，热电停机，夜晚热电再开机，采用热电呢。回答是不行。一是热电启动需要时间，通常2-4小时。二是热电频繁启停对热电机组和锅炉等发电系统非常有害。且火电也不能频繁地调整发电负荷。核电就更不靠谱了，启动停机更慢，从开机到满负荷工作时间是以天计算。
水电的启动时间很快，从启动到满负荷工作只需要3-5分钟，因此水电可支撑国家电网的峰谷调整。但按照我国现有规划和水电站设计看，即使全部水电站支持白天蓄水，夜晚发电远不能支撑国家用电负荷。
如果全采用光伏发电，需要储能多少能满足要求呢。
2018年国内电力消耗6.8万亿度，如果按照白天和夜晚消耗2:1计算，需要储能
6.8亿度/3≈2.3万亿度/年，每天需储能23000/365 = 63亿度电。
光伏电站的储能
光伏储能分为供电端储能和用户端储能，供电端储能称为集中储能，用户端储能称为分布式储能。
集中储能
现在通用的储能方式是电解氢气储能、电池储能和抽水储能，至于压缩空气储能、离心机械储和超导储能要么效率太低，要么技术太复杂、要么储能费用太高、要么太科幻， 均不靠谱。
下图是网上流行的发电储能方式图片。
氢储能
不考虑氢储能的安全性、储能费用、氢燃料电池的费用，即储能成本问题，单是氢储能效率就值得怀疑。
氢储能的3步：电解水产生氢—氢压缩存储—燃料电池（燃气轮机）能量输出
先说水电解产生氢：水电解氢有3种方法，即碱性电解法、固体聚合物电解法（SPE）、 固体氧化物电解槽法（SOEC），其中固体氧化物电解槽法制氢效率最高，可达60-70%。
氢压缩存储：为减少氢气存储空间，需压缩氢气，通常大型储氢气压为10MPa和20MPa即100个大气压和200大气压。压缩氢气需消耗氢气产生能量的5%-10%，液化氢甚至要消耗30%。不考虑氢气储存和输送中的泄漏，存储效率（压缩效率）为90%-95%
燃料电池效率：燃料电池和锂电池工作原理不同，锂电池在理想状态下输出电效率可以为100%，通常可做到90%以上。燃料电池是氢氧化合过程，在产生电的同时会产生热，而热又不好利用。因此电效率只能达到50%-60%，只是比热机效率高。燃气
轮机效率更低。
3种效率均取最高：总的储能效率=0.70（电解效率）*0.95（存储效率）*0.60（放电效率）= 0.399≈40.0%。
即氢储能效率最高为40%。
蓄电池储能
蓄电池储能主要是选择蓄电池类型，有铅酸蓄电池，钠硫蓄电池，液流蓄电池，锂电池等。综合比较蓄电池的蓄电效率，能量密度，寿命和成本等指标，我还是看好锂电池，特别是磷酸铁锂电池，比较其它锂电池（比如三元锂电池）安全性有保证，。
电站式锂电池储能
将锂电池储能单元布置在光伏发电组件和光伏逆变装置间。白天用光伏组件多余的电量给储能电池组充电，夜晚用储能电池组电能通过光伏逆变器给电网供电。
电站式光伏储能白天和夜晚均能给电网供电，提高了电网输电效率。由于是在荒漠建造的储能装置，发生储能事故时损失可控。
然而，储能系统涉及到不单纯是电气系统，而涉及的是电子系统，涉及电子系统的功率器件问题。设备输出功率增加后，器件的功率负荷，热负荷都会以平方关系上升，因此当输出功率达到一定时，设备单位输出功率成本和散热成本会急剧上升。尽管这种集中式储能方式的散热手段很多（比如强制风冷和水冷），但仍然解决不了器件功率增加后成本问题。
电站式光伏还有一种储能方式即是削峰填谷。光伏电站即使在白天的发电输出功率也变化很大，比如光伏电站上午和下午发电能力就比中午弱得多。可以存储中午发电多余的能量补充上午、下午发电能力的不足，并且可以调整白天电网用电的丰谷。这种储能远比夜晚储能能量小，投入也小得多，或许会成为光伏储能电站的标配。
变电站锂电池储能
储能式变电站建在用户终端变电站内，白天利用多余的光伏电能给蓄电池充电，夜晚再用蓄电池储存的电为用户供电。
储能式变电站处于用户终端，可提高光伏电力系统的电网储能效率，但会增加输电投资，并且变电站接近人口稠密区，储能安全问题不容易解决。
仍然存在电站式储能相同问题，输出功率和存储能量的增加并不能减少单位储能投资成本，甚至会增加单位储能投资。
另外，如果分布式储能推广后，变电站储能投资更容易落空。
分布式锂电池储能
分布式储能实际是在用户端安装的装置储能，用户可以是一栋办公楼，一片办公区，甚至是一家一户，对于用电量小的用户，非常适合。
对比储能式变电站，我更看好分布式储能。
分布式储能装置不外乎由充电器，蓄电池，和逆变器构成，充电器给蓄电池充电，蓄电池存储电能，逆变器将蓄电池直流电变换为220V（380V）交流电送到用户网。分布式储能装置有以下特点：
1. 充电逆变装置功率小，散热容易，可靠性高。
2. 分布式储能蓄电池容量小，储能装置可靠性更高。
3. 如出现储能装置事故，影响面小，止损容易。
4. 和储能式变电站方式比较，储能效率或许更高。
5. 技术成熟。
不论是分布式储能或变电站储能的推广，还取决于蓄电池储能技术进步和国家能源政策导向。技术进步说到底就是蓄电池的价格和充电次数。国家能源政策实际上就是白天，夜晚的用电价差。
如果按现有技术，储能装置度电成本为1500元，蓄电池充放电寿命次数1000次，白天夜晚用电价差0.3元，投资方收益=0.3元*1000次=300元。投资方巨亏（还不考虑投资借贷利率）。
如果10~20年后。储能装置度电成本为750元，充放电次数5000次，白天夜晚用电价差同样是0.3元，投资方收益=0.3元*5000次=1500元，远超过投资750元，即使考虑资金利息，投资同样利润丰厚。
对于蓄电池生产厂家来说，电力储能与电动汽车储能不同，关注点不在蓄电池的能量密度和功率密度。更关注的是储能的度电成本和充放电循环次数（电池寿命）。
分布式储能方式需要多大的储能容量呢。对于东部1000m2的办公区域，主要是照明和办公设备如计算机用电，10千瓦负荷足够（当然是led照明啦）。20度电力存储容量能使用2小时。主要是应对西部太阳能发电的时差的办公区足够。
对于家庭储能。根据家庭负荷不同储能应该在10~20度电，20度足够，可以夜晚带2台空调运行10小时以上（不够每度电可多付0.3元吗）。
储能装置多大呢，储能装置的大小和总量基本上就是蓄电池大小和重量。根据现有技术，锂电池的能量重量密度为每公斤储能0.20度，能量体积密度为每升储能0.75度，20KWh的储能装置重量100公斤，体积26.6升（算30升，50cm*30cm*20cm），类似家用热水器大小。
采用磷酸铁锂电池重量体积均大一些。
这也是本文前面建议砍掉电动轿车80%~90%的电池消耗量，将宝贵的锂资源用于更有效率的地方。
锂电储能的不足
采用现有的热门锂电池储能转换技术，锂电池储能具有高效（储能效率可达95%），电网切换快、安全和技术成熟的优点，但储能价格和使用寿命不敢恭维。
不考虑储能系统的充电和逆变装置，根据现有锂电池储能价格大致为每度1500元，存储63亿度电需要投资9.45万亿。即使锂电池价格10年后降低到现有价格的一半也需要4.7万亿投资。
其实，锂电池价格还不是问题，最要命的是锂电池的循环寿命最高只有3000次左右。按照光伏发电循环规则，如果白天锂电池充电，夜晚锂电池放电，锂电池寿命最高不到10年，只有光伏组件寿命的三分之一。