发电总量，度电成本都超越核聚变的技术出现了_风闻

发电总量，度电成本都超越核聚变的技术出现了

原创2023-12-12 13:10·大国科技学苑根据全球能源消耗水平，地球与月球上自然聚集的氘氚、氦3等核聚变燃料，仅可供人类使用1万年。采用氘氚作为燃料，可持续时间长达100亿年，然而我们尚未找到开发这种能源的有效方法，商业化更是遥不可及。因此，核聚变的总量依然有限。

假设我们将人类能源的利用上限提升1000倍，即便实现100%的核能转化效率，那么核聚变只能维持10年之用。

按人类能源利用增长速度，核聚变无法满足未来能源需求。

如何突破地球能源利用的天花板？

每吨水蒸发约需650-700度电，地表水蒸发6年吸收的总能量也足以支撑人类1万年。这相当于氘氚（氦3）核聚变的总量。地表年蒸发水资源达505万亿吨，其中10%成为地表河流或冰川水资源，总量约50万亿吨，这50万亿吨水吸收的能源相当于人类现有能源的200倍。

地球陆地总面积的三分之一（约5000平方公里）的荒漠沙漠调入充足的水资源，以最少蒸发量1米计，可蒸发50万亿吨水资源，所吸收的太阳能总量也相当于人类年消耗能源的200倍。若其中千分之一转化为水电，即可产生32.5万亿度电能，这个发电量只需要1/10左右的蒸发量,即5万亿吨，2000米的水力发电落差就能达到。（据统计，2021年全球消耗的一次能源折合电能约180万亿度，实际发电量为28万亿度）。

而在干旱地区水蒸气的流动，会产生更多的风能，原本干旱的地区光照条件也更好，更适合发展光伏。

因此，从人类能源自主利用的角度来看，向干旱地区调水是提高能源利用总量的最佳选择。而从经济角度考虑，新的适宜人类居住区面积相当于月球表面的四倍，经济价值更为显著。

火星表面总面积与地球陆地相当，若想大规模开发火星及月球，使之具备类似地球环境，所需的能源总量将是当前的1000倍。

当然，用调水需要考虑地球生态平衡，避免水资源的过度利用。其次，这类方法不需要大量的技术研发投入，也不会面临环保、安全等问题。从实际实施角度看，调水发电比核聚变更具可操作性。

更关键的是，随着全球气候的变化，干旱地区越来越多。而通过向干旱地区调水，将不仅是缓解能源和水资源短缺问题，同时也是保护地球生态环境的一个可行选择。

目前全球已建成的水力发电站总量超过2000座，年发电量约为5万亿度，相当于地球上所有核电站年发电总量的数倍。

未来，随着水力发电技术的进一步发展和全球水资源的不断开发，调水发电的潜力将是巨大的。

要在地球上打破能源利用的天花板，让人类掌控更大的能源，这是未来开发月球、火星所必需的工程准备。

比如，面积大于中国的撒哈拉沙漠，将2000亿吨刚果河水资源调至乍得盆地，只需通过直径20米及8个隧道即可实现。

低成本的调水隧道技术将成为突破能源利用总量天花板的关键。

成本降低75%的盾构机隧洞是能源革命加杠杆利器

盾构机是中国的大国利器，中国占据全球盾构机的大部分市场份额，未来中国低成本的盾构机还能成为能源革命加杠杆利器，成为调水发电、抽水蓄能的大规模普及利器，未来这两项发电量将超过核电，也超过核聚变发电总量。

理由如下：我们先看一下盾构机的基本工作原理动图。

图1，盾构机刀盘

图2，盾构机刀盘润滑

图3，盾构机刀盘前进

图4，拼装内衬预装管片

图5，管壁外注浆固化

图6，输送刀盘挖到的土、岩石等等

图7，将刀盘挖到的土、岩石输送出隧道。

图8，建成的地铁隧道。

根据全球能源增长200倍、低成本盾构机是关键分析，如何实现低成本隧洞调水到干旱地区，调水发电是人类打破能源利用总量的天花板加杠杆操作。

马斯克对外宣称实现城市轨道交通隧道挖掘成本降低99%实际是欺骗式宣传，比如马斯克对外宣称特斯拉自动驾驶如何厉害，但特斯拉自动驾驶相关致死人数全球累计已经超过400人。

2017年2月，马斯克在SpaceX的停车场挖了一条“demo地道”；2017年8月，无聊公司获准在洛杉矶挖掘一条２英里长的试验隧道；2018年11月18日，洛杉矶第一条示范隧道惊艳亮相。

而这条隧道仅仅花了1000万美元（不含TBM购买成本）