隨着各種機械不斷被製造出來,章家莊各個領域需要使用動力驅動的設備越來越多,農業上有提水設備,機械廠有各種機牀,磚瓦廠有攪拌泥土和製坯設備以及風扇,水泥廠有破碎研磨設備和運輸設備,碼頭上有打夯和裝卸設備以及連續運輸設備,紡織廠有軋花紡紗和織布機……這一切都需要穩定持續的動力供給。
現在章家莊使用的動力仍舊是以風力爲主,畜力和人力爲輔,普遍存在各種缺點,主要表現在不夠穩定,而且有時斷時續的問題。開始時尚可以勉強用,後來隨着設備越來越多,對動力的要求也越來越高,便漸漸顯露出其中的問題來。
後來章澤天爲一些風力設備增加了儲能器,使風力變得更加穩定,倒是解決了一部分問題,至少現在在機械廠裡面,一共三座水塔組成的儲能器是能夠基本滿足現階段的使用要求的。
但是這種設備存在的問題還是很多的,首先就是水塔的造價比較高,而且供給能力不足。就拿機械廠來說,三座水塔的總儲水量是20噸左右,高度有十幾米,建設這些水塔使用的磚石水泥等建材就是一個恐怖的數量。
這些水塔只能維持機械廠的天軸主軸連續運轉半個小時,水就會被耗光。爲了避免因爲斷水造成的停產,在水塔周圍共有八臺風車爲它們供水,同時還有兩臺備用的風車用來隨時替代連續長時間工作而損壞的風車,另外還有十二頭牛也是用來做同樣的工作。如果萬一哪天真的是靜風狀態,風車無法工作時,則需要從附近的其他養牛點再調集更多的牛過來驅動水車提水——牛不像風車可以日夜連續工作,它們要休息,每臺水車需要兩頭牛一起驅動,同時還需要雙倍的牛放在旁邊備用。
這其中可能有設備原因造成的能量損耗過大的原因,但無論如何也是相當高的一項成本了。
這些水塔的另一個隱患是耐用性問題。第一座水塔建成剛剛幾個月,還不知道何時會出現損壞,而一旦損壞,就只能再回去用風車直接驅動天軸,問題等於又回來了。
更嚴重的是這些水塔都還沒有經歷過冬天,萬一在冬天的低溫下發生結冰,動力下降倒還在其次,如果水塔的儲水箱被凍裂開,可就不好辦了。
好在建設水塔之前已經想到了這個問題,所有水塔使用的都是海水,結冰溫度比淡水會更低。章澤天讓人專門爲水塔用水挖了一個大水池,在使用海水的同時還在水池裡面額外加了鹽,大幅度提高了水的鹹度,不過因爲沒有合適的數據支持,誰也不知道這些加了鹽的水到底會在什麼溫度下結冰,也不知道這個時代冬天的氣溫會下降到什麼水平,一切都需要等冬天到來之後再進行驗證。
他們也不能在水裡面無限地加鹽,畢竟鹽還是比較貴的,用的即使是從鹽灘島運來的私鹽,用的過多的話也會有負擔。
水塔之所以建在機械廠,一方面是因爲這裡對穩定動力的需求最迫切,另一方面也是因爲其他地方遠離海邊,建設水塔沒有這裡方便。
動力問題促使章澤天再次把目光投向海邊特有的巨大能源——潮汐能。
潮汐能說起來好像多麼高大上的樣子,其實說白了也就是在海潮的時候蓄水,等落潮的時候利用儲存在高位水庫之中的水力進行工作而已。
潮汐能能量巨大,可謂是無窮無盡,只是蓄水的水庫建設工種量十分巨大,而這蓄水的水位又不夠高,又是建在海邊,利用起來太不方便,對於章家莊這樣的工業規模而言,需要投入的人力物力過於龐大,有些承受不起而已。
不過章澤天並不想就此放棄利用潮汐能,雖然前期建設的可能性不高,該做的準備工作還是有一個專門的課題組一直在做着。
這天,章澤天把水力課題組的全體人員都叫到一起開了一個會,瞭解了他們的工作進度和目前掌握的基本情況。
經過課題組的探索,在青島周邊適合建設潮汐蓄水水庫的地方倒是不止一處,就在膠州灣東邊二十里外,有一個面積只有不到兩平方公里的海灣,名叫仙人嘴,就比較適合建設蓄水水庫。在膠州灣以西更遠一點的地方 ,同樣有一個面積更大一點的臥虎灣,也比較合適。
這兩處注海灣的共同特點都是口小肚大,封閉海灣口的工作量不會太大,而其中的蓄水量則足夠支持動力設備的運轉直到下一次漲潮。這兩處海灣都處於羣山環抱之中,如果可能的話,可以將蓄水的水位提高到比較高的程度,而不需要過多的修補增高,總體工程量相對來說還是比較低的。
但也只是比較低而已,實際工程量仍舊不是現在的章家莊可以承擔得起的。
這工程裡面,最重要的就是海灣口的截流工作,經過項目組測算,仙人嘴口部寬度170米,平均水深15米,截流水壩如果高出海面10 米的話,需要的土石方大概是30000立方米以上。而臥虎灣口更是寬達260米,水深雖然只有8米,但灣口兩側都有一段高度不足,需要在截流時補齊,截流的土石方需要近十萬立方米。
更嚴重的問題是這兩處海灣都位於險峰環繞之中,從陸路難以到達,只能使用船運沙石完成截流,按現在一般的帆船運力,即使是章家比較大的船隻,每次也只能運輸300噸,需要往復運上幾百次才行,這還是不考慮那些水深不足的淺處船隻無法靠近,需要在原地再搬運一次纔可以進行傾倒。
截流只是工程的開始,在截流之後還要考慮蓄水機構的建設問題,這纔是建設潮汐蓄水水庫時最困難的工作。
大家都知道,要想利用水力,那麼水的落差越高,水落下來時的衝擊力越大,利用起來也就越方便。後世許多的水電站,蓄水之後的水位落差往往高達幾十米,甚至上百米,才能通過巨大的水位差驅動水輪機高速運轉。