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【编者按】“没有最好，只有更好”，是本公众号创办的座右铭，也是奋斗的目标。长期以来，我们始终把推文质量、品质放在第一位，精挑细选。本着百花齐放，百家争鸣，出于为公众传播有益资讯信息之宗旨，为更好地丰富平台内容与专业水平，力求打造水利行业精品公众号平台之精神，【水利天下】开办【百家论水】专栏，专栏集各位专家智慧，进行热点解读、独到见解、沙龙研讨、案例或经验总结、分析等原创分享。本期为第192期，分享人是赵衍庚老师，本文经作者授权同意本平台发布，文章纯系作者个人观点，不代表栏目平台立场和观点，文责自负。让我们一起致敬分享者并与诸位分享、交流，欢迎各位文末留言。内容摘要：泰山成山古老，与地壳同龄，是个巨大花岗岩岩体，主峰高达1532.3m，地下埋深1000m；东有营口-临沂断裂带，西有唐山-邢台断裂带，能量聚集地震在两断裂带释放，泰山北麓泉城也是低震区；进行治水保泉生态化、工程化、产业化、信息化设计治理，抽水蓄能还能消纳新能源；遵循三水统筹形成流域水循环，保泉治理与发展城中村和乡村振兴紧密结合，提供了规划的科学指导和蓝图。据历史调查，山东4000年前森林覆盖率达60%，东部沿海东南季风气候，呈中部高、四周低自然地形，河流四面辐射，流水潺潺，美丽宜居富饶。2000年前齐鲁两大国富甲天下，尤其是泰山-渤海沿海一带，海盐与手工业发达，但也快速将山区森林砍伐殆尽，到1000年前宋代已是荒山禿岭[1]， 成为全国最贫穷地区之一。历史上农业产业，已经让山东荒山禿岭贫穷，工业化泉城超采地下水，城市化又将泉群汇水泉城公园溪岸石砌，护城河亲水变成城市险情，儿童杆网捞虾也要被提醒。实行绿色发展，贯彻绿水青山就是金山银山发展思想，落实国家“三水统筹”规划，济南调整资源配置方式，以泰山、黄河、区域流通中心为主体战略资源，发展新型工业化，成为泉城进行现代化水利建设难得机遇：生态保泉溯流补源使用抽水蓄能，以为新能源调峰，并伴随水生态进山上山。济南泉城是泰山北麓延绵上百公里山峦不透水地形地质特点，大汶河位处泰山南麓，源头雪野水库集流，自东向西汇水东平湖，注入黄河，东流入海，济南成为黄河中心城市；省会济南是山城主体，呈中间高，四周低，实行各小流域溯流补源发展水生态保泉，可形成流域水循环的补源保泉治理。例如济南东郊泉群，在上游港沟街道流域汇水区内，仍保留着有十个自然村的乡村生产生活民居面貌；贯通流域的城市干线交通尚未修建，仅建分水岭云台山以南路段，港沟街道已成交通枢纽。港沟社区十村，有自分水岭下流的东西两条山沟谷地分布，东沟谷降水成溪，比较狭窄，有设计小型抽水蓄能“一管双机”谷地条件，实行溯流补源工程措施，与民生民居和旅游服务结合，并辅以城市干线通道沿线商品服务，既有抽水蓄能提水的成本降低，还能发展光伏太阳能调峰，将是绿色低碳乡村民居与乡村振兴的美丽城中村。西山溪谷地，峪面比较宽阔一些，可以结合梯级抽水蓄能，进行旅游设施与小型瀑布群设计，泉群瀑布亲水体验，将是城中心区独特美丽城中村和水生态旅游服务愿景。 港沟社区溯流补源发展水生态创新点是：让山丘、岩隙、土壤、植被、溶洞、绿地、耕地、坑塘、水池、水库等发挥蓄水作用，以保障泉域泉群能全年度喷涌的供水需要。这是水资源计算公式：地表水+地下水-减重复计算[2]，尚未表达出的新概念水资源与调蓄功能利用，是水生态保泉治理潜在生产力发掘。实行生态保泉发展水生态，要防止低洼处积水的淹渍为害，这在溯流工程设计时要进行应有的积水处理，或也叫它“水达峰”避免，就是不出现低洼积水的淹渍为害，降水径流形成的积水要三天排清，以不影响生态或农作物生长为度，体现水生态治理的补与消。云台山分水岭北侧芦南村，是在村支书带领下绿色发展奋斗20年，由开山打石生态支离破碎，转变为蓄水池连绵的林果蔬丰盛，村队企业发展的富裕村，成为济南市生态绿色发展与劳动致富先进典型。山区小溪进行一管双机抽水蓄能溯流设计，治水工程系统也能自建，将与群众发展致富密切相联，是城中村发展建设为泉城申遗作贡献的家国情怀。在港沟社区自然村落进行抽水蓄能溯流，在云台山、青铜山分水岭一带，设计一管双机抽水蓄能，使抽水蓄能结构和装备空间布置，没有了纯抽水蓄能的场地限制，双机运行与配电上网由信息化智能设备调控，向中心泉域输水的抽水蓄能翻山越岭，还能促进沿线环境生态改善，推动乡村振兴发展。目前我国抽水蓄能规划发展，主要发展纯抽水蓄能电站，以250m以上为企业规模，为电网调相调频、削峰填谷、黑启动等六大功能[3]。据2020年数据，由于纯抽水蓄能的紧凑型，是投资大、成本高、建设期长，抽水蓄能电站投资中位数价达5756元/kw，其中投入占前三位项目是：机电设备及安装投资占26%，建筑工程占25%，建设期利息占14%[4]。百万kw级建设期要76个月，实行用电与卖电1：6价格优惠政策维持运行，因此难以为低密度新能源调峰。20世纪90年代石油、天然气用于发电，快速发展临界、超临界发电，美国目前已是天然气最主要能源装机和发电构成，超超临界压负荷率高达50%[5]，成为继抽水蓄能的世界第二次调峰高潮。美国能源部曾对六种电力储能技术进行研究，认为抽水蓄能是当今世界唯一能为电网大规模调峰的生产技术[6]。抽水蓄能是水在上下水库之间循环往复流动，电网峰荷时放水发电以削峰，电网谷荷时提水用电以填谷，纯抽水蓄能电站水的循环往复流动则是做无用功。研究实行水生态保泉与抽水蓄能调峰的联合投资和合作经营，既是在保泉中加快城中村建设与乡村振兴发展的难得机遇，也解决了目前风能、太阳能新能源上网配电的市场紧迫需求；济南将是保泉市场配置资源实践，增强了水生态保泉治理可行性，进而转化为经济可实施性，则是市场配置资源的可持续发展[7]。从青铜山分水岭一带向中心城区输水的抽水蓄能翻山越岭，沿途所经龙洞、狸猫山、浆水泉水库一带分水岭山区，可进行瀑布群景观设计开发；从浆水泉水库水出流，横穿千佛山公园至南郊宾馆，以进入向中心泉域补源之地；济南泉城中心泉域已有规划，要对过度密集泉群周围建筑，进行旅游景观设施改进或改建。龙洞有北魏石窟古迹和庙宇遗产，狸猫山北麓有井峪山谷绝壁，抽水蓄能水水相连输水，使龙洞、狸猫山、浆水泉水库、井峪峡谷等，可设计建设各种各类瀑布群旅游景观。特别是井峪绝壁，瀑布壁高达100m，瀑布面宽可延伸至200m，将有多种多样瀑布群高低参错、纵横交合、层罗叠障、险中出峻，周边是山峦环绕，瀑布景观与轰鸣观赏区可容纳万众，具有成为济南节假日与隆庆日的群众集会活动场地，具有泉城标志性水文化昩力景观，旅游路贯通东西，地铁通行已达龙洞和绝壁瀑布景观地。抽水蓄能翻山越岭输水，以泉城中心泉群泉域补源为重点，在南郊宾馆地对中心泉群泉域供水补源，以对趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龙潭及其泉群涌喷成河的护城河公园和大明湖供水补源，恢复街巷步步开泉和泉水体验景观。中心泉群泉域幅面广大，与老城区交融相互映衬，汇水小清河。狸猫山井峪绝壁瀑布泉群，流水可沿旅游路一线东向，导入港沟社区水池塘，以备乡村抽水蓄能溯流提水用于提水治理，也是抽水蓄能提水增效。云台山和青铜山分水岭抽水蓄能，临近锦绣川水库，是西营镇等上游山区径流汇水，又有下游方卧虎山水库调水工程支持，成为保泉高保证率供水保障工程条件。青铜山上水库有巨大水库空间，将因抽水蓄能需要消落水深较小，尚可以进行库底旅游服务设施设计开发，以建设规模化旅游基地。从而构成泉城现代旅游景观新特征：中心城区著名泉域景观、井峪绝壁瀑布新景观、港沟民居水生态景观、青铜山抽水蓄能水水相连等四大景观，以展现泉城济南规模化泉群旅游亲水景观新特色。港沟社区以东为狼猫山水库，库内中偏西是崇山峻岭，拟进行梯级抽水蓄能开发；可逐级向东，山谷河溪分别供水，实行水生态花园式城区开发；在分水岭拔槊泉，东西向有积米峪、道沟两抽水蓄能开发，下水库流水入锦绣川水库，以为向中心泉群翻山越岭输水补源；从卧虎山水库引小清河水，既强化水库抽水蓄能，通过分水岭抽水蓄能向锦绣川水库汇流，所形成小清河流域水循环，以增强中心泉群供水保证率。拔槊泉是济南最高泉水，积米峪和道沟抽水蓄能以东是双凤山，北麓诸河在峪谷河道汇水西巴漏河，南麓诸河汇水垜庄水库，也流入西巴漏河；垜庄水库上游方有射垜水库蓄水位500m库址，西向穿越分水岭，可与锦绣川水库上游方林枝水库连通相互调剂，增强了锦绣川水库径流调节和中心泉域补源可靠性。双凤山周围山溪河流，南北分别汇水西巴漏河，又有拟建射垜水库，规模蓄水与庞大蓄水面积支持，以进行山区水上漂流运动设计开发，漂流总里程达80km可观规模，成为青年人喜闻乐见的现代旅游与亲水体验景观，以展现省会济南水生态保泉治理，优美环境旅游胜地，美丽城市优质资源。卧虎山水库是泰山北麓山栾流域汇水水库，有锦阳川、锦云川、锦绣川、锦阴川、锦月川支流。锦阳川、锦云川是泰山主峰不透水性岩石区，山谷四面环山，峰高崖陡峪峻，汇水卧虎山水库为唯一泄水谷口；如果规划为济南南山城市水塔，谷底可设计250m高程蓄水库，与云梯山550m高程三个蓄水库构成抽水蓄能，总装机达5480万kw；济南南山城市水塔，在锦云川上游方有抽水蓄能，可从泰山主峰西麓断裂带京沪沿线大沙河提水进山，经卧虎山水库能直接向全市供水；泰山主峰西麓断陷带和西部余脉，主峰出露花岗岩，周围寒武或奥陶纪灰岩，岩溶地下水丰富，并有东平湖、济平干渠沿黄补源地下水[8]。现代电网是由发电、供电、输电及其各种各类电力调控装备和仪器仪表，科学装备配置构成整体复杂源、网、荷、储多环节现代电力控制系统，以光速30万km/s进行传输运行，是发电与供电瞬间或说几乎同时系统过程完成[9]。目前我国电网出现新能源上网配电难的弃电现象。美欧发达工业化国家则出现某些砍风电、恢复核能，甚或部分化石发电被重启等的逆反倒退现象。从科学上看，当时对新能源的发展与应用解释，就存在某些误区。事实发展证明，间歇性新能源的电力调峰入网问题，技术上就没有真正解决。例如网络回答：2060年实现碳中和，届时能源结构该有什么变化时，却是说：低碳能源结构以核电、风电、光电、水电等形式直接输出的电能为主，太阳能可以制热，但是它不能长途输送。并说道，从这点出发，未来采用的就不再是传统的集中发电方式，而是分布式产能，尤其是分布式光伏，以自产自用、产用结合为主，逐渐发展成产能建筑[10]。显然，这是对现代电网系统及运行的错误理解，或是电能电网功能片面解释。能源发电的集中式与分散式，并不类似物质生产与消费的“以自产自用、产用结合”所具有的生产和流通方式。现代电网是将所有发电、供电、输电组成整体电网系统构成，能源生产与供电消费必须通过电网瞬间过程完成。新能源的加快发展及存在分散性波动性，是目前能源生产电力主力系统灵活性资源不足，对新能源消纳仅占15%，将由电源侧灵活性资源主导，转变为源、网、荷、储各环节灵活性资源协同优化[11]。发电与供电都是不可能脱离电网来进行的，已经是完全彻底的电力大生产。抽水蓄能是各种储能技术中最灵活、最可靠、大规模储能生产力方式；曹楚生院士推荐山东发展“一管双机”农民致富型抽水蓄能，可以实行抽水蓄能与输水调水结合，相应减少了投资，提高了机械效率，并环境友好；抽水蓄能需要峰高崖陡山地条件，泰山山脉不透水山区广大，设计开发抽水蓄能潜力巨大；采用一管双机将伴随水生态治理进山上山，是环境生态改善与乡村振兴的市场配置资源优化；信息化智能技术将山东人民治黄和兴修水利，矿山治水供水及其装备制造等，提升为新基建，进行水生态劳动也是绿色低碳为碳中和贡献。经初步规划，锦绣川水库附近青铜山抽水蓄能,装机为1000万kw；狼猫山水库梯级和分水岭抽水蓄能，装机为1500万kw；锦云川、锦阳川与云梯山构建抽水蓄能，装机5480万kw; 以雪野水库为下水库的九顶山和黑山抽水蓄能，总装机1亿kw；鲁山极顶水库与沂源抽水蓄能，总装机高达3亿kw特巨大型。以上规划合计总装机规模约5亿kw，可见泰山山脉抽水蓄能调峰资源潜力可观。按泰山抽水蓄能电站100万kw，200m3/s流量，扬程245m，年提水26亿m3计算技术指标计算，装机5亿kw：提水总流量10亿m3/s，储能量是13000亿m3/年水提升245m。按装机2%用于输水调水，将是260亿m3水量提高245m，相当于将淮河洪泽湖260亿m3水，提水调入淄博市沂源县蓄水位300m田庄水库。2060年我国实现碳中和，电源总装机达80亿kw，其中清洁能源装机68.7亿kw，占比92%；风电太阳能发电装机近80%，发电量超过70%，煤电退出；抽水蓄能规划装机2亿kw,仅占清洁能源的2.2%[12]，间歇性新能源的电网消纳需求巨大，却没有落实。可见，泰山山脉环境友好型抽水蓄能潜力开发，将为间歇新能源上网调峰消纳做出重要战略贡献。依照国家财政政策，济南水生态保泉治理结合发展新能源调峰抽水蓄能，落实“鼓励有条件的地区先行先试，因地制宜发展新型储能、抽水蓄能等，加快形成以储能和调峰能力为基础支撑的电力发展机制”[13]，实行抽水蓄能为新能源调峰，伴随水生态进山上山绿色低碳，进行三水统筹规划应在省会泉城先行先试。济南泉城实行水生态溯流抽水蓄能补源，创新点是将山丘、土壤、植被、岩隙、坑塘等新概念水资源和调蓄能力发挥出来，成为生态保泉治理战略措施。水生态保泉溯流使用抽水蓄能，还为新能源调峰贡献碳中和，以进行泉城水生态保泉与抽水蓄能调峰结合的样板培植和先行先试实践。 [1]姜春云主编，山东省情，济南：山东人民出版社，1985年，第一章主要历史时期的经济概况 P56-74[2]孙贻让，主编，山东水利，第一篇山东水资源及水旱灾害，第一章山东水资源评价，第五节水资源总量，济南：山东科学技术出版社，1997年版 P17[3]水电水利规划设计总院，水工设计手册（第二版），第八卷水电站建筑物，第六章抽水蓄能电站，第一节概述，一、抽水蓄能电站在电网中的作用，（一）抽水蓄能电站的基本功能，（二）抽水蓄能电站的作用，2010年11月曹楚生院士审查稿内部版P2-4 [4]中国工程院院士张宗亮：中国抽水蓄能电站有了“新定位” 原创 赵紫原zhaoziyuan@cec.org.cn 电联新媒 2023-09-07 17：10 发表于北京，本文是《中国企业管理》独家稿件 dlxm@cec.org.cn 《中国电力企业管理》杂志社微信号dianlianxinmei2017 https://news.bjx.com.cn/html/20210319/1142777.shtml [2023-09-21][5]曹楚生，水利水电蓄能运行与可持续发展，科技导报，卷首语，VOL.27-283 NO:2009(13),P3[6]自然科学基金委员会第62期“双清论坛”秘书组，智能电网研究进展及热点分析，科技导报2012.30（6）总360 P：15-19http://www.doc88.com/p-674124663617.html[2023-09-21][7]崔伟宏，【俄】巴克列拉诺夫，可持续发展与循环经济信息化，第13章循环经济的内涵与科学基础，北京：中国科学技术出版社，2009.10 P376—390[8]http://www.360doc.com/content/10/1025/19/803452_63944577.shtml 我国能源发展六大判断和电力发展六大判断http://www.360doc.com/content/19/0123/18/34398465_810851432.shtml [2023-08-22][9]商广宇，省委副书记、省长韩寓群到济西水源应急供水及抽水试验工地视察 原创 商广宇 水利天下 2023-09-17 10:37 发表于福建 作者著於2003年，供稿於2023年9月2日[10]维科网.太阳能光伏，在2060年实现碳中和时，届时我们的能源结构该有什么变化？https://solar./2020-11/ART-260006-8500-30471973.html，https://solar.2020-11-30 14:13 [2023-06-08][11]《电力行业要闻》 国内电力要闻: 国家能源局章建华：发展以消纳新能源为主的微电网、局域网，加快新能源主动支撑、大规模储能电站的新型电力系统！日期：2021-07-03来源：中国电力网 HTTP://power.in-en.com/html/power-2392115.HTML[2023-08-22][12]电力火电火电产业报道正文 中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望 2021-03-19 09:25来源：全球能源互联网发展合作组织关键词：十四五能源规划可再生能源火电 https://news.bjx.com.cn/html/20210319/1142777.shtml [2023-08-03][13]储能网 《储能政策》财政部：鼓励有条件的地区先行先试,因地制宜发展新型储能、抽水蓄能 日期：2022-05-31 来源：格隆汇08:47 https://www./html/chunengy-9017.shtml【作者简介】赵衍庚：男，1970年山东大学电子系毕业，分配省情报所，1981年参加省科技“六五”规划编制，获省科技进步二等奖第三位，1993年参加省政府《山东省依靠科技进步促进经济增长转型问题的研究》课题，首提国民收入提高、质量效益、集约发展、科技经济一体化四个转型，选编入山东省跨世纪宏伟蓝图专题篇，获省技进步三等奖第二位；1992年在省战略所参加省立项《小浪底水库兴建对下游影响及山东对策研究》，1995年5期《中国软科学》发表《南水北调中东线结合的选择》，并向省委领导建议，主要领导批示：提供研究考察机会，方案上报国务院。2000年中国软科学年会发表《小浪底水库防洪设计错误及下游窄深河槽治理》，中国工程院请徐乾清院士批示后，呈文黄委会参考，2008年《中国水情分析研究报告》内刊2期发表，同年3、4、6、7期共发表治黄5 篇。《人民黄河》2004年6期发表《利用东线南水北调工程治理黄河》。2013年为主完成省计划项目《可持续发展模型及统计指标体系研究》，提出经济模型的科技进步与水资源利用率提高双引领。
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