雨水能的開(kāi)發(fā)潛力

摘 要:本文重點(diǎn)介紹研究開(kāi)發(fā)利用雨水能源發(fā)電，代替不可再生能源，能解能源之渴，增加全球的能源供應(yīng)安全，保障能源安全具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞:雨水能開(kāi)發(fā)研究

中圖分類號(hào):P333文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)09(b)-0136-01

能源是人類賴以生存、活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的血液，人類社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)能源的出現(xiàn)和先進(jìn)能源技術(shù)的使用。任何一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都離不開(kāi)能源的支持。能源的發(fā)展和開(kāi)發(fā)，是全世界、全人類共同關(guān)心的問(wèn)題，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題。

1 開(kāi)發(fā)的重要性

如今，無(wú)論是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)還是不發(fā)達(dá)地區(qū)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都面臨著能源危機(jī)的問(wèn)題。如何合理開(kāi)發(fā)利用、節(jié)約和保護(hù)能源，防治能源危機(jī)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的能源可持續(xù)利用，是值得深入研究的重要課題。

總之，能源危機(jī)遲早會(huì)爆發(fā);它的爆發(fā)將具有爆炸性！面對(duì)能源危機(jī)，利用現(xiàn)代技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)利用可再生能源的新技術(shù)新工藝，開(kāi)發(fā)清潔、無(wú)污染新能源，加快發(fā)展可再生能源，增強(qiáng)能源供給能力，緩解壓力。

2 開(kāi)發(fā)研究雨水能源

研發(fā)可再生的能源來(lái)替代不可再生的能源。可再生能源是指可以不斷得到補(bǔ)充或能在較短時(shí)間內(nèi)再產(chǎn)生的能源稱為可再生能源。雨水能是可再生能源。

雨水能資源的開(kāi)發(fā)利用具有很高的綜合效益，不僅對(duì)中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要，而且對(duì)全球能源安全非常重要。雨水能資源的開(kāi)發(fā)就是利用資源、創(chuàng)造財(cái)富的過(guò)程，全球每天有著大量雨水資源沒(méi)有能夠被綜合利用，對(duì)于整個(gè)社會(huì)來(lái)說(shuō)，就相當(dāng)于財(cái)富流失。

雨水能資源的開(kāi)發(fā)可負(fù)擔(dān)部分地區(qū)的用電任務(wù)，為實(shí)現(xiàn)將雨水作為綠色能源基地創(chuàng)造條件，滿足地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的不斷需求，可以帶動(dòng)部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展具有十分重要的意義。雨水能資源非常豐富，如何合理開(kāi)發(fā)雨水能資源，還處于研究階段，把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)？投資拉動(dòng)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)推動(dòng)發(fā)展。

3 雨水能

雨水能大量地存在于天空中，的可再生能源，是未來(lái)能源系統(tǒng)的支柱之一，原來(lái)多少，利用之后就有都少。新生成的雨水量和失去的雨水量大致相當(dāng)，就是能說(shuō)地球上所有河流域水量之和就是雨水的總量。不會(huì)造成環(huán)境污染，雨水能的發(fā)展前景廣闊。

雨水發(fā)電并不消耗雨水量，仍然供給自來(lái)水、農(nóng)業(yè)用水及工業(yè)用水所需，是清潔的再生能源，也是最主要的自產(chǎn)能源。雨水是天然循環(huán)的豐富資源，如果能善加運(yùn)用，對(duì)人類造福無(wú)窮。但是如果不能加以控制，不但資源浪費(fèi)，而且必危害無(wú)窮。因此我們對(duì)于雨水的開(kāi)發(fā)要重視。如果雨水受到恰當(dāng)綜合利用，不但可以消除水災(zāi)，而且還可以綜合利用雨水來(lái)提高人類的生活水平。

4 雨水收集利用

由于城市化的迅速發(fā)展，建筑群等的頂面積不斷擴(kuò)大，也就是雨水在建筑物的落地面積增加，因此，我們用這個(gè)機(jī)會(huì)能解能源之渴。一是用雨水在發(fā)電。二是發(fā)電后用于家庭、公共場(chǎng)所和企業(yè)的非飲用水。三是發(fā)電后通過(guò)滲透補(bǔ)充地下水。四是發(fā)電后用在灌溉農(nóng)作物和植樹(shù)造林及城市綠化建設(shè)等等。

5 雨水發(fā)電

雨水有一定的高度(落差)，幾十米到幾百米，而且河流沒(méi)有這樣高的落差，雨水有一定的水量，但小，雨滴到地面時(shí)有一定的勢(shì)能，幾十億至幾百億雨滴就成了雨后當(dāng)然勢(shì)能是很大的，雨水分散相太陽(yáng)能和風(fēng)能一樣，而河流的水量集中，因此，我們相太陽(yáng)能和風(fēng)能一樣，用雨水能，建設(shè)雨水發(fā)電窩，能進(jìn)行發(fā)電是科學(xué)的。

雨水力發(fā)電是利用天空雨水流從天空流到地面的天然落差所具備的位能做功，推動(dòng)微小雨水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)微小發(fā)電機(jī)發(fā)電。為實(shí)現(xiàn)將雨水能轉(zhuǎn)換為電能，需要在不同的地面、建筑物上下、左右人工修筑不同類型的集雨水(裝置)池(面、窩)，將雨水能轉(zhuǎn)換為電能。雨水從幾十米至幾百米的高度雨水經(jīng)引水管子流入發(fā)電窩推動(dòng)微小水輪發(fā)電機(jī)發(fā)出電能，在一個(gè)集雨水面積設(shè)計(jì)一個(gè)或好幾個(gè)發(fā)電窩相太陽(yáng)能和風(fēng)能一樣的原理進(jìn)行發(fā)電，雨水力發(fā)電在某種意義上講是雨水的勢(shì)能變成機(jī)械能，又變成電能的轉(zhuǎn)換過(guò)程。由于利用自然雨水，不受任何地形條件的限制。雨水量多的地區(qū)，雨水能資源豐富，進(jìn)行雨水能開(kāi)發(fā)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究，能解決部分地區(qū)的用電問(wèn)題。現(xiàn)在主要是怎樣實(shí)踐中把它們轉(zhuǎn)換成電力使用是我們研究的主要課題，但目前世界上雨水能的開(kāi)發(fā)技術(shù)沒(méi)有問(wèn)世，希望有關(guān)研究機(jī)構(gòu)有跟我共同合作，因地制宜地研究開(kāi)發(fā)和利用雨水能，進(jìn)行發(fā)電。為人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

雨水發(fā)電一般有集雨水(裝置)池(面、窩)、管子、雨水發(fā)電窩(葉輪、發(fā)電機(jī))、雨水處理系統(tǒng)和儲(chǔ)能裝置等組成。雨水力發(fā)電的工作原理比較簡(jiǎn)單，就是利用雨水力(具有水頭)推動(dòng)微小水力機(jī)械(微小水輪機(jī))轉(zhuǎn)動(dòng)，微小葉片在雨水力的作用下旋轉(zhuǎn)，將雨水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，如果在微小水輪機(jī)上接上另一種微小機(jī)械(微小發(fā)電機(jī))隨著微小水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電來(lái)，這時(shí)微小機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｓ晁Πl(fā)電的基本原理是利用運(yùn)動(dòng)液體雨水的能量來(lái)推動(dòng)微小雨水輪機(jī)的葉片。

集雨水(裝置)池(面、窩)作用是把雨水集中起來(lái)，降雨時(shí)用自動(dòng)開(kāi)關(guān)放水轉(zhuǎn)動(dòng)微小水輪機(jī)。微小水輪機(jī)雨水流沖擊并轉(zhuǎn)動(dòng)水輪機(jī)的微小葉片，而水輪機(jī)則通過(guò)傳動(dòng)軸與位于其上方的微小發(fā)電機(jī)相連。微小發(fā)電機(jī)雨水輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)中的一系列磁鐵也跟著一起旋轉(zhuǎn)，磁鐵旋轉(zhuǎn)著通過(guò)銅線圈，移動(dòng)電子從而產(chǎn)生電。儲(chǔ)能裝置主要作用是在有雨水的時(shí)候儲(chǔ)存多余的能量;在無(wú)雨水時(shí)，輸出應(yīng)用。尾水處理系統(tǒng)作用是利用過(guò)的雨水通過(guò)尾水處理系統(tǒng)進(jìn)行綜合處理實(shí)用

6 開(kāi)發(fā)原理

使用原理與風(fēng)能一樣，在有下雨水的時(shí)候正常使用，把多余的能量在無(wú)雨水時(shí)，用蓄能裝置儲(chǔ)存起來(lái)再實(shí)用，必要時(shí)造云后人工降雨水。技術(shù)方面不存在什么困難，與水能發(fā)電一樣，水能的開(kāi)發(fā)技術(shù)和使用經(jīng)驗(yàn)比較成熟，要借鑒利用水能和風(fēng)能開(kāi)發(fā)技術(shù)，而且也是水能、形成的來(lái)源是風(fēng)能一樣。每當(dāng)下雨水時(shí)，微小水輪機(jī)就會(huì)自動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)成電能當(dāng)時(shí)或儲(chǔ)存起來(lái)使用，為人類提供永久的電力。這樣，即使在遠(yuǎn)離城市的鄉(xiāng)村和牧場(chǎng)都可以用上家用電器，為您的生活增添現(xiàn)代化的色彩。

7 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

雨水能是循環(huán)性能源的可再生能源，有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ覈?guó)雨水能源的儲(chǔ)量與分布根據(jù)地區(qū)的地理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，而各具優(yōu)勢(shì)，沿海地區(qū)雨水能資源豐富，但分布情況如何要進(jìn)一步的與氣象部門溝通分析和研究。作為解決生產(chǎn)和生活能源和一種可靠途徑，有著十分重要的意義。主要特點(diǎn)是資源豐富，可免費(fèi)使用，可以再生，綜合開(kāi)發(fā)利用價(jià)值高，清潔干凈，使用中幾乎沒(méi)有損害生態(tài)環(huán)境，不需要勘探，采掘，加工和運(yùn)輸。只要下雨水，雨水就流動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力。缺點(diǎn)是強(qiáng)度受各種因素(季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等)的影響不能維持常量，分布相對(duì)來(lái)說(shuō)比較分散，開(kāi)發(fā)利用難度大，雨水能的轉(zhuǎn)換效率低，受季節(jié)與氣候的影響，產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定更無(wú)法控制。

參考資料

[1] 本書編輯委員會(huì)編.中國(guó)江河河口研究及治理、開(kāi)發(fā)問(wèn)題研討會(huì)文集［A］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2003.

[2] 中國(guó)氣象政策法規(guī)司編.氣象標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].北京:氣象出版社，2006.