人造“骨”发电与核聚变发电对比分析
2016-10-11 09:43:43
摘要：使氢弹爆炸（核聚变反应）时产生的能量变得人类可控，并且持续地为人类社会输出这种核聚变能，就是我们大家常说的 "人造太阳 "。
1什么是核聚变发电
使氢弹爆炸（核聚变反应）时产生的能量变得人类可控，并且持续地为人类社会输出这种核聚变能，就是我们大家常说的"人造太阳"。因为据说这种原理与太阳形成原理是一样的，因此，称作"人造太阳"，也叫核聚变发电。
关于到底什么是核聚变发电，我们先看一看专家万元熙教授的描述。2006年中央电视台新闻谈话节目新闻会客厅请到了一位聚变界声名卓著的科学家，他就是我国人造太阳项目的负责人万元熙教授，是全国来说对"人造太阳"项目最具有发言权的人物。当时，会客厅主持人与万元熙教授进行了关于核聚变发电的一系列会话，其中就有下面一段：
主持人：其实我们也知道，比方说核电站，这不是都已经存在了吗，那样的核电和未来的人造太阳发的核电的区别是什么呢？
万元熙：现在的裂变电站有两个问题，一个问题，地球上所蕴藏的铀矿，作为铀的燃料也只能用60年左右，这是1998年世界能源组织公布的数据。
主持人：也有用完的一天，而且并不长。
万元熙：对。另外一个相当大的问题，在使用铀矿的过程当中产生一些高放射性的废物，这些废物的寿命非常之长，就是几千上万年它仍然是有放射性的，对人类的环境会造成另外一种污染。但是聚变能源恰恰不同，因为它的燃料来自于海水当中，藏量非常丰富，如果一升海水等同于三百公升汽油，您可以想象，人类的一次性的能源将是无穷尽的。
主持人：一升海水怎么等于三百公升的汽油？
万元熙：三百升汽油，原因就是在一升海水当中含有氢的同位素氘，如果你把它提取出来，放到未来的人造太阳当中发生聚变反应，放出来的能量等同于燃烧三百公升的汽油的能量。
主持人：感觉像是一个无本生意一样的。
万元熙：对，这时候人类，第一，不会为可持续发展而操心。第二，不会为能源的短缺发生政治的、军事的各式各样的冲突，最重要的是不会因为使用化石燃料以及其它的燃料，把一个本来应当干干净净的地球变得非常脏，污染得非常厉害。特别是中国，因为中国是世界上发展最快的国家，能源的需求将成为非常大的一个严重的问题，像您刚才在开头所说的，油价又涨了，从两块多现在涨到了四块多，不仅仅是油价涨，以后没有了怎么办？不仅仅是没有的问题，像北京的空气污染，中国地球的污染，使用煤，使用汽油，这个污染多么严重，所以说为我们子孙万代未来的幸福生活着想，为人类的可持续发展着想，聚变研究再困难，我也呼吁各级领导所有的年轻人，有志于真实地为中国的兴旺发达，为人类的可持续发展做出贡献的科技工作者，或者年轻人，加入到我们这个行当当中来。
通过上面万元熙教授与主持人的会话，我们可以这样描述一下核聚变发电：核聚变发电与核裂变发电都是利用热核反应所释放的热能转化成蒸气轮机的机械能来产生电力的（一个是产生裂变能，一个是产生聚变能），二者在这一变化过程中，都必须使用另外一种材料，而且这种材料是必不可少的，核裂变用的是铀，铀的储量有限，科学家预算其全球总储量还能用50年左右。还不止此，铀的高放射性元素对环境和人类有巨大危害，并且绵延成千上万年消除不掉，这一点很令科学家头疼；核聚变用的是氘，氘大量蕴藏于海水当中，可以说储量丰富，能够无限使用，并且是清洁能源，因此，核聚变发电的优势十分突出。核裂变与核聚变的主要区别除了上述之外，还表现在技术难度上：核聚变发电虽然很有优势，但技术难度确实非常大，并且不是一般大，按照专家所讲的，就是全世界高科技国家的专家都加入进来了，也没有把它拿下，就是说它是全人类的一个共同难题，确实很难攻克，需要把燃料加温到上亿度，甚至还要高很多倍，其工程材料便是一个难题，它的各个环节的难度和危险程度便可想而知了。我们以这样的方式介绍核聚变发电是为了更具说服力，因为专家的话，尤其是像万元熙教授作为工程负责专家所说的话，当然是更加具有权威性的。
2什么是人造"骨"高度能发电
人造骨高度能发电用的其实是一种发明新能源，这种新能源就像是人体骨架一样，没有人体骨架系统，便没有人体存在。因此，笔者给了它一个非常形象、非常贴切的名字--人造"骨"高度能。在这个新能源发电模式里，硬骨架系统有多高，这种高度能（有效水体高度）便有多高，硬骨架系统与这种有效水体高度是须臾不可分的，正如人体的骨架与血肉一样，没有硬骨架系统，只剩下了一堆肉，便不是人体了。这种灵感就是来自于经上所讲的造人"工程"，真主造人"给肉造骨，给骨穿肉"，二者最终紧密结合在一起形成一个新生命。
人造"骨"高度能的重要性特征，除了上述之外，还有最重要的一点，就是这种新能源是动态可变、安全可控的，它的高度是可以任由我们自己来不断增加的，只要我们愿意这样做，我们便可以不断地增加其高度（当然是在安全可控范围内，因为它的安全范围确实比较大，所以可以这么说），真的像科幻文学中所说的顶天立地人似的说长便长，一直长成巨人，直到人们不再要求增长才作罢。正如我在前面文章中所讲的，硬骨架系统其实质是为海水塑形，从而能够将海水中所蕴藏的能量以高度能的形式释放出来。
上面我们所说可以任由我们自己来增加其高度，这一巨大的优势背后依靠的是帕斯卡定律中的同等水深液体压强各处、各方向都相等的原理，具体表述为：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大，同种液体在同一深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。用公式表述为：液体压强：p=ρgh。我在前面文章中也早讲到过。如下图所示。
为了便于不明白的读者理解这个问题，可以将左边水流部分理解为存在一个大小胖瘦正好合适的水容器，非常合适的透明薄膜水容器，刚好盛住水，本身又不承压力，这就是壶嘴与壶身的道理。以前大家在做数学习题的时候，经常假设一样东西存在，比如透明薄片，透明水泡等等，都是为了便于理解问题。
前面说了，透明薄膜不承压力，反过来也就是说，如果有压力的话，便会更加理想了。大家都知道，大气压强越深越大，这其实就是好事，不需要多加解释了。如前所述，液体的压强只与深度有关，不与其它因素有关，大家一定要理解这一点。因此，左边部分即使细如发丝，右边粗如大洋，都是一样的道理。请参看以前我在《海滨水电城模式简单介绍》一文中的能量平衡章节。
3人造"骨"发电与核聚变发电各具哪些基本特征
以前人们认为，能源都是自然地存在于环境当中的，是本然存在的，不是靠人发明的，像太阳能、风能、地热等都是这样，直接利用就行了。并且能源本身有新旧之分，有些发现早些，像石油、煤，有些发现晚些，有些则面临枯竭，像石油。所以人类一直不去参悟发明是不是能够成为新能源，并且能够成为用之不竭的新能源。而人造骨能源就是这样的新能源，它如前所述，就像上帝造人是"给骨穿肉"工程一样，肉穿在骨上才完成了造人。海滨水电城就是像这样的新能源模式，海水如肉，陆基如骨，如经上所云"给肉造骨，给骨穿肉"，最终海水与硬骨架系统完美结合在一起。所以，发明成为新能源，是人造骨能源的基本特征。
由于氘等元素的参与，核聚变发电实质上是利用核反应过程所释放出的热量，最终将这些热量转化成蒸汽轮机的动能，再转化成电能。从理论上讲这是一种链式核反应过程，人类主要是利用这一过程中所释放出来的热量转化成电能的。
人造"骨"发电模式主要特征是造骨（架）系统，从而利用人类安全可控的不断增加的高度能，最后是机械能转化成电能；核聚变发电主要特征是核反应过程释放热量，借助特殊回路结构使高温水蒸汽带动汽轮机工作从而使发电机产生电流，像煤发电、天燃气发电也是利用释放的热量一样，是基本相同的道理。
4人造"骨"发电与核聚变发电的重点与难点各是什么
人造"骨"发电的重点在于充分利用不断增加的硬骨（架）系统的高度，这一高度通过分枝发明九《海滨水电城发电的岩层渗水和坝高受限创新发明方案》（见《能源用不完模式中的分枝发明》）明确解释了，大家可以好好看一看前面的说明解释，而难点在于浮力做功抬轿系统。笔者对此先后撰写了两篇文章《浮力做功抬轿系统》和《再论浮力做功抬轿系统》以及分枝发明十六、十二、六、五、四、三、二等几个重要分枝（见《能源用不完模式中的分枝发明》)。人造"骨"发电的重点与难点的迎刃而解，使它与核聚变发电必须有所区别对待，这是不言自明的。核聚变的重点是氘参与热核反应，难点是上亿度甚至还要高的高温难以控制，技术上讲真正是难。对于核聚变来说，技术上差一步都很难实现，这些技术上的难关，有待全人类的科学家们去攻克，去征服。对于水电城模式来说，如果没有浮力做功抬轿系统，这个水电城模式是比较难真正成功的。这些例子，就像牛顿计算万有引力定律，或者像陈景润计算哥德巴赫猜想命题"1+1"，他计算出了"1+2"，后人们看懂以后也许觉得容易了，那是因为当时的科学伟人们给后人铺平了道路，后人只是顺着他们的思路去思考，当然能顺藤摸瓜找到路径，但对于历史上的人类来说，无异于是面前屹立着的一座高峰，不知从何处攀登，在他们之前全世界的人没有谁能真正解出来。所以说，牛顿与陈景润的伟大正在于此。
5回族学者提醒重视特殊水轮机制造
笔者的前篇文章在中国能源网发表后，引起了专家与网友的高度关注。我将文章打印了一份专程送给了家住北京市海淀区原北大教授马金鹏先生长子、回族教育史专家马博忠老师。马老师看了文章后，提了一些意见，他认为制造界的专家应该特别重视特殊水轮机的制造，笔者非常赞同他的建议，原因如下：第一，人造"骨"发电，80%电力来自高度能，20%电力来自水量。这是一个奇特的现象！与以前世界上所用的任何水轮机当然有巨大不同。
第二，因为水流量会变得非常小，非常细，所以进水口不需要太大，直接冲击水轮机叶片和转轴的水流动能却依然能够保持非常强大，因此，水轮机的运行主要不是靠大量水流的涌入（今天的水轮机主要是靠叶片面积），也就是说，主要不是靠面积冲击，而是靠点穴式冲击，便可以轻松推动水轮机转动。因此，需要打造特殊结构的世界最大动能的水轮机（其实水轮机是本模式的瓶颈，因为动能可以无限增大），以满足人造"骨"高度能发电模式的要求。
第三，水流的细小（比如像厅柱、树木一样粗细），直接导致后续排水过程简单、明快，因水量非常之少，本模式的劳动强度将会变得愈来愈小。绝不会像个别网友想象得那么复杂与高强度。
第四，由于冲击力量非常强大，因此需要定制高强度与超硬度的型材，也就是说需要特殊材料制造比较好。
6对人造"骨"发电实践后的社会前景作前瞻性分析
核聚变发电当然面临着诸多技术上的难题，它的真正前景还不好说，还存在着很大的未知数。因为人造骨发电模式的重点与难点都被攻克了，面临的就是如何实践，造福全人类的事了，所以，这里简要说一说人造骨发电实践后社会发展前景的问题，这个问题在前面几篇文章中也有所涉及，这里作一简要述说。
6.1能量用不完
人造骨发电模式并不只是指电能用不完（这可是科学分析），而且是指它的所有转化能量都用不完（也是实事求是）。详见《海滨水电城可行性分析》一文。能量转化图，如下所示。单从这一方向衍生的各领域的发展前景，就是无限广阔的。比如电能的用不完，导致无限动能的世界，无限机械能的世界，无限光能的世界，无限热能的世界，无限化学能的世界……导致的可再生能源与环保问题的彻底解决，导致的粮食与饥饿问题的全面解决，甚至最终导致的战争与和平问题的迎刃而解……大家好好地做一番想象吧。
6.2不是永动机的"永动机"
大家都已经知道永动机的历史了，相信世界至今也没有出现一台第一类概念的永动机。海滨水电城模式，朋友愿意把它理解成永动机，因为仔细钻研进去之后发现它确实像人类所憧憬的永动机。这不仅是因为它的浮力做功抬轿模式妙意无穷，而且还因为它建成以后所产生的各种有利于人类社会和平发展的正能量的各种效益。我们想一想看，其实历史上人们研究永动机的热情，还是来自于人们对用不完的天然能源的向往，这种热情一直激励着一代又一代的聪明者大踏步向它迈进，尽管都没有最终获得成功，但这种激情是人类社会弥足珍贵的财富，正是它托起了一座座人类科学的高峰。
6.3万能电源概念：天上、地上、海中
习主席说：中国梦需要每一个人去努力创造，并且还说，中国梦与非洲梦、亚洲梦、世界梦是息息相通的。笔者在《再论》一文中这样阐述万能电源的概念：不同压力的电，是可以做不同类型的事情的，说它是万能电源，意思是它是能做很多很多事情的能源。事实上，可以根据不同的电压来设计不同的动力源，也可以根据机器设备的不同需要专门搭配不同的电压源。这在历史上有是有的，但是还没有引起人类社会足够的重视。随着储能技术的不断发展，其所引发的革命前景，将是非常光明的，甚至可以说，它有足够的动力去改变世界。世界不同国家，使用不同的电压标准，这是大家都知道的。不同的动力源或者用电器，使用不同标准的电压，应该说是科学的。尤其是大容量电容电池的出现，用于作为不同行业的动力源(比如作为飞机、火车、汽车、轮船等等的动力)，则是一件必然之事。将来不同电压等级的电容电池应用到空中飞的、地上跑的、海里游的动力源上去，甚至普及开来，这显然是可以做到的。这与核动力不同。核动力虽然力量很大，但核辐射及其种种缺陷都是难以完全化为乌有的，并且是难以驾驭的，有危险性很大等等弱点。大家可以想象一下，这种万能电源多得用不完的情形，用不完的世界，应该会是一个什么样子呢?人类将来能把万能电源应用管理到什么程度，应该是一件不难想象的事。
6.4真正的能源革命
世界各国人民都在呼唤着新的能源革命的到来，中外一流的专家都在预言，世界历史上第四次能源革命将会发生在新能源领域。这个新能源是指什么呢？有的专家称一定会发生在光伏发电，也有专家称可能发生在生物质能的技术革新上，还有的认为是在海底里或者陆地上找到另外一种新的能源，比如海里的可燃冰【1】。大家也已经看到，世界对光伏充满了希望，我本人也曾相信，光伏是有这个希望的。如果人造骨发电模式不是具有如此之大的威力，不管人类等待光伏或核聚变多久，终有一天，它们或会成为人类社会能源领域的期待。事实上，欧洲和美国，也已经将光伏和核聚变作为未来能成大用的可期之材。光伏与核聚变，似乎成了人类社会未来能源之魂【2】。
人造"骨"发电模式，当然没有在世界的期待当中。世界不知道什么时候悄悄冒出了一匹名不见经传的、根本不在世人预期的"黑马"，这匹黑马，太有潜力了，它一冲刺，便将所有现存的新能源概念远远抛在身后，一骑绝尘，笑傲江湖……
事实上，我并不期望人造骨发电如此光鲜，如此毕露锋芒，我心中倒是想让它像光伏或者核聚变一样，或者与之平分秋色，携手为全人类奉献！但它的光芒太耀眼了，这一点真令我有点不安……
美国总统奥巴马说，到2025年，世界可再生能源将有望占全球能源利用总量的25%。联合国秘书长潘基文说，到2030年，这一比例将达到30%……世界从来没有预想过，人造骨发电可以对世界的污染能源进行如此完全、如此彻底的革命，并且完全不用迁延半个世纪，一个世纪，更不需论数个世纪！
大家什么都不用说，只要有一颗感恩心，知道感恩就好。我是宇宙和平论的倡导者，是感恩学说的倡导者，我期望我们所生存的这个世界将会成为一个感恩周流的世界，一个充满合作精神的世界，一个充满互助精神的世界，一个充满创新精神的世界，一个充满和平精神的二十一世纪的美丽新世界！！！
8当前世界能源危机背景及应对方案
能源分可再生能源与不可再生能源，当今世界所用的能源，主要还是不可再生能源，即化石能源。化石能源有煤、天然气、石油，即人们常说的老三样，世界能源就是以这老三样来支撑的，但老三样总量愈来愈少。据新闻分析，能源界老三样来日无多，新三样不如阿斗，扶也难扶，不仅成本高昂，而且还转化率低，患难产症。世界各国的科学家都把满心的希望寄托在核聚变发电上是有道理的，于是这才有了从上个世纪四十年代左右就开始的"人造太阳"发电研究。科学家分析，核聚变发电后劲强大（氘的储量足够人类用几十亿年），完全清洁无污染，是可再生的，清洁的新能源，因此，世界各国才不计血本地把人力物力财力投入到核聚变发电研究中去。这当然有世界能源危机的背景在里面的。
除了核聚变发电之外，人类还走能源多元化发展的路子，比如发展风力，太阳能，地热，生物质能等等。但这些能源形式可转化率比较低。据新闻说亚洲第一大风力发电年发电量几十亿度，大概还不抵2.5台80万千瓦水轮机的发电量。亚洲第一大太阳能发电站年发电量只能抵一台世界最大水轮机年发电量的几十分之一，甚至可能连几十分之一还不到。纳米发电机收集10赫兹以下动能，但因收集的动能太小，收集起来主要是靠面积，发电应用难度大，也难乐观……这些实际能做点事的，都高挂免战牌，世界能源新闻可能没事干了，也就只能找些八卦来逗逗乐子--什么巴西老人一升水跑500公里，什么一平米能抵五万只灯泡，什么水能变油，什么空气也能变油……各国八卦能源新闻你方唱罢我登场也是不亦乐乎，外行人看看热闹，内行人逗逗乐趣，仅此而已。
世界要问，完全的、真正的可再生能源时代，离人类社会还有多远？还有多久？
要回答这个问题，就要把世界现存的各种能源形式都列出来，来一次"华山论剑"，客观分析，认真比较，在比较与鉴别中客观地比对谁优谁劣，找到最有利于世界发展的新能源样式。而笔者认为，人造骨高度能发电正是世界要寻找的最为理想的新能源，这种新能源是人为开创出来的(人造新能源)，甚至可以说，没有硬骨架系统，这种新能源就不存在，由于海洋当中没有像大陆这样的硬骨架，便可以认为海洋当中不存在这个新能源。直到今天，世界都还没有真正认识这种新能源的价值与意义。它的储备资源十分丰富，取之不尽，用之不完，是真正解决人类社会能源与环保危机的最重要的新能源之一。
《念奴娇·昆仑》一词中说："太平世界，环球同此凉热。"中华民族是有博大爱心的伟大民族，与世界各民族同运共命，风雨同舟，共同营造和平的世界，和谐的世界，幸福的世界，美丽的世界，能源用不完的世界！中国有梦，世界就有梦！
中华民族的中国梦为亚洲梦、非洲梦、欧洲梦、美洲梦、澳洲梦，以及世界人民的世界梦增添无限的光彩。
注释：
【1】新能源浪潮：http://finance.ifeng.com/roll/20090624/833030.shtml
【2】目前，世界光伏发电仍处于投资大，效益小的阶段，世界最大的光伏发电年发电量54000兆瓦（合5400万度电）http://blog.sina.com.cn/s/blog_5a53af350100cc97.html（中国能源网 李道东）
