要电还是要水？2022年底即将开工的黑山峡水电站对中国的意义超过三峡水电站，要电，让黄河水资源发电，然后流到下游，要水让黄河在中游流入沙漠成为内流河，400亿吨水直接浇灌超过1亿亩耕地，为中国提供广阔发展空间。国力也会大增。采用抽水储能的黑山峡水电站结合沙漠超过1万平方公里的光伏发电得到稳定电力也超过三峡发电量，至少1500亿度。
黑山峡多年径流量为338亿立方米,最大径流量为529亿立方米,最小年径流量为223亿立方米。这数百亿吨水将会被截流在黄河上游。
如何改变？截流的400~500亿吨水将会在黄河中游创造出一个媲美华北平原的新发展空间。
后期增加抽水储能功能的黑山峡大柳树水电站将是关键的工程，其意义远超三峡水电站。2022年即将开工的传统水电站也不影响其后续升级。
要电还是要水？这是一个很需要智慧的选择题。让我们先看一组数据
2021年，青海省共和县光伏发电站基地的面积已经达到了609平方公里，超过新加坡国土面积，总装机容量达到了9000多兆瓦，年平均发电量也达到了96亿千瓦时。按2022年光伏EPC折算总投资在350亿。
黑山峡大柳树水电站位于宁夏中卫市最大坝高164m，坝顶长710m，总库容110亿立方米，最高水面海拔1380米，年平均发电量 78亿千瓦时，施工工期7.5年，总投资114亿元。
由上面的对比发现，黑山峡要水还是要电是不难做出选择的。
每一个中国人都会选择要水，放弃发电。因为水资源创造的价格更高。
或者说黑山峡水电应该放弃传统的水电站模式，要建成一个抽水储能型的电站。
白天使用光伏发电抽水，夜晚使用水力发电。抽水发电不是一次建成，在传统方式大柳树水电站建成之后，水库河道两边建立多个两级抽水蓄能发电站。如图1所示。
图 1 两级抽水储能电站
两级抽水储能电站，将会得到三个水位用于灌溉分流。坝下水库水位在1220米，会宁夏及黄河中游河谷地区灌溉，坝上水库水位在1380米左右，用于自流去宁夏河谷高海拔地区，毛乌素沙漠和库布齐沙漠。上水库海拔在1550米，用于自流去腾格里、乌兰布和沙漠。
其中自流去腾格里沙漠低于1350米的地区，可以利用坝上水库1380米水位自流。
当前规划的大柳树水电站，并没有将抽水储能作为一个最重要的手段，发电之后水位下降到1220米，并不能覆盖中游严重缺水地区。
引水水位1350米可以覆盖黄河北岸，超过1亿亩的沙漠地区，该区域也是光照条件最好的地方，将会是光伏发展的主力地区。调水线路如浅绿色所示，取水点是1350米，受水区域出水口是1300米，调水线路长度在70公里以内，55公里是明渠，15公里是直径16米浅隧洞，年调水200亿吨以内。
引水水位在1350米，黄河水自流覆盖大部分宁夏河谷地区，也可以调到黄土高原。但成本仍偏高，调了水去灌溉就不能发电。而抽水储能加灌溉的方式可以解决储能，并能将水在高位引出灌溉，最重要是发电一吨水160米的落差其理论电能只有0.5度。发电收益最多只有0.15元。光伏发电已经度电成本可以低至0.15元。考虑储能需求，将水反复抽储，其收益仍来自电费。如果高位1350米的黄河水能够卖到0.5元一吨，那么收益将是直接发电的三四倍之多，也可以大幅降低抽储成本。这种灌溉加储能的工程是能源科技发展的重要力量。
黄河中游有超过2亿亩耕地的受水区域，水资源400亿吨只能浇灌1亿亩，还要分配给上游城市使用。也就是说，黄河上游的水资源仍是严重缺乏的。400~500亿吨水资源将会蒸发，再次变成降雨，大概率会在中国干旱的西北地区降雨，水资源要是一年循环4次，留存75%蒸发量在西北。数年后，黄河上游水资源将会翻倍变成1000亿吨，这么多的水资源足够解决西北和内外蒙的干旱问题。也为中国新增超过2亿亩耕地。
我们回到要水还是要电的选择题，水力发电的70多亿度电能实际已经利用到了。灌溉所用的电能是光伏储能。这种两级抽水储能电站的最小落差超过100米，成熟技术能够做到效率超过75%，较好的情况能达到82%。为什么不去建落差更大的抽水储能电站，这个话题后续文章讨论。
黄河下游华北平原用的水是从三峡水库，汉江上游调来的500亿吨。不存在缺水问题。
因为三个方向的分流，即便发生如海原大地震8.5级，20世纪中国最大的地震。也不会造成溃坝。因为抽水储能电站能将大坝做成堆石坝。不用考虑排泥排沙，坝体厚1公里都是可以的。
塔克拉玛干沙漠，是中国最大的沙漠，也是世界第十大沙漠，同时亦是世界第二大流动沙漠。整个沙漠东西长约1000公里，南北宽约400公里，面积达33万平方公里。平均年降水不超过100毫米，最低只有四五毫米；而平均蒸发量却高达2500～3400毫米。如果要蒸发和降雨平衡，每年需要的水资源至少约8000亿吨。塔里木河年径流量超过400亿，仅为需求量的1/20。如果蒸发量只有400毫米，就是半湿润地区的标准，那么，每年需要1320亿吨。考虑现有的400亿吨，也就是至少要往塔克拉玛干沙漠调水约1000亿吨每年。然后，任何的工程必须要有消费者，调水工程也是如此。少量调水或许能工程实现。
弱水（甘肃黑河流域）丰年流量最大达到100亿吨（常年在40亿吨以上），其出山口海拔都在1400米以上，可以通过几十公里的隧洞，将弱水（甘肃黑河）上游的所有水源都调配到疏勒河，流入敦豪，罗布泊。在黄河恢复居延海4000平方公里面积之后，弱水（甘肃黑河）流量超过200亿吨呢？考虑塔克拉玛干沙漠周围都是超过3000多米的高山，水资源在区域内循环，若干年后会不会变得湿润？会不会变成草原？
如此庞大的工程需要多少投资呢？能否实现商业化，国家不用投资一分钱通过社会资本建设就能实现新增超过2亿亩耕地，数亿亩草场。。在文章的最后给出初步工程成本概算。
在黄河上游，通过黑山峡，乌海两个抽水储能电站，将黄河上游500亿吨完全截流，留在黄河上中游地区，获得超过2亿亩的新增耕地。这是可以商业化的超级工程。假设从黄河下游购买水权的成本1~1.5元每吨。每年需要成本在500亿~750亿。以小麦的耗水量一般每亩260—400立方米，折算每亩需要成本312~680元。这个成本是目前农业用水能够接受的价格，能够接受调水水权费用提前是地租为零，工业或城市生活用水1.5元每吨的水权价格完全可以接受。
如此，获得至少7500亿初始投资，年化收益4.5%，25年回本，每年还款506亿。
即使用来建设红旗河也能实现六分之一的规模。
更优的工程方案是：从三峡库区调水350亿吨，其中200亿吨到丹江口坝下汉江下游,另外的150亿吨通过丹江口水库到淮河流域，置换500亿吨汉江\淮河水到黄河,海河流域。丹江口水库以北180米上水库全部到黄河北岸。当黄河下游不再缺水，置换黄河上游500亿吨水,在乌海或黑山峡将黄河截流,分流，用于海拔800~1500米以上的平坦高原，增加超过2亿亩的优良耕地，西北生态环境将会得到极大改善，恢复被人类破坏之前的状态。
长江流域每年有超过12000亿吨入海，调走350亿吨占比不到3%，对长江下游完全没有影响。
如何在黄河上游截流？
流出黑山峡水电站后水位低于1220米，电站水位最高1380米。如果水位上调到1400~1550米会淹没黄河河谷的白银兰州等地的城市，得不偿失。电站建成之后，采用抽水储能方式将黄河水位抬高到1380~1550米。500亿吨水，160米落差，需要电能250亿度，吨水耗电成本0.1元。调水度电收益高于储能，相当降低了储能成本。
图 1 黄河北岸调水线路
其中1380米水位可以覆盖阿拉善大片，见图1，图2.调水线路总长340公里，有40公里是埋深80米的隧洞。受水区域面积超过0.3亿亩
图 2 阿拉善地区低洼地带受水区域
阿拉善盟面积27万平方公里，黄土高原也有超过30万平方公里。如果黄河有足够的水（超过2000亿吨，至少能开发出超过5亿亩耕地，超过东北平原）
1450米水位可以覆盖腾格里沙漠，巴丹吉林沙漠低海拔地区和民勤绿洲全境，石羊河自流去更高海拔地区。调水线路见下图，全程明渠。也可以通过隧洞达到居延海。
1550米取水水位可以全程自流到居延海，调水线路长600公里，全程明渠。黑河（弱水）1450米以上至少有40亿吨，可以自流跨过嘉峪关后去玉门低海拔地区。
图 3 调水去青土湖线路
上面的调水线路因地图精度问题，不一定可行。调水去青土湖，居延海和阿拉善等地区，受水区域超过2亿亩，需要恢复到秦汉时期的生态，调水需要至少十年，5000亿吨。
图 4 自流去居延海的线路图
而且这些调水线路，存在一个问题就是抽水去灌溉。即便能源再便宜，500亿这么大的基数，每年耗费在能源上的成本也是极高的。虽然农业灌溉能够消纳这部分成本。但目前看来仍旧不可行，只有将这部分调水作为储能的补充，作为风光电力消纳的主力。
诚然，调水是为了恢复生态，在经济账可行的情况下，多调一些水何尝不可？
工程技术可行，经济可行的工程规划基于下面4个事实：
1：调水水价1.5元/吨（沙漠地区农业灌溉只收水费不收地租），储能度电收益0.08元(大于75%抽发效率）。抽储发电量400亿度以上。调水350亿吨和储能收益年收入超过550亿。在利率4.5%，连本带利25年还清设定下，可以获得初始投资7500亿。这足够实现超级调水工程了。（请注意还有150亿吨水，不收费的）
2：西部光伏电价低于0.15元每度，在储能需求下，当前水电占比14%.而未来抽水储能发电量占25%以上.意味着抽水储能调配的水资源，是当前全国已开发的水力电力资源的两倍.就相当于说把全国在运行的水电站水库里的全部水逆方向抬高两倍.举例说明就是,三峡水库年径流4500亿吨,落差115米.抽水储能需要将这4500亿吨水抬升230米,然后让这些水资源流到合适的地方.解决水资源的问题.比如流到西北新疆.
3：吨水落差160米，理论电能约0.5度，抽水能源成本不到0.1元。要水还是要电？能源发展趋势不会止步于调水工程，未来几十年人们的吃穿住行，社会生产力将会因为0.1元每度电发生翻天覆地的变化，低廉能源加上人工智能彻底解放人类。调水工程，只是牛刀小试小菜一碟。
4：2030年后合成淀粉和糖等技术的突破，中国还要不要这么多的耕地呢？西部地区光照非常充足，未来光伏发电占主力，必须发展抽水储能技术。光伏发电+储能的规模是当前水利规模的2~5倍之多。中国电力消耗量未来50年至少增长到当前200%~300%，为了更稳定和更多的能源。调水能够降低储能成本，这些工程必须去做。
基于上面4个事实，下面开始如何将三峡水库350亿吨水，调配到西北地区。
在上游截流黄河之后，华北平原用水从哪里来呢？
南水北调中线扩容到年调水500亿吨。三峡调水到丹江口，汉江下游工程投资在1500亿，工期5年。
图6调水高程图
图7昭君村取水点示意图
图8南河发电站
图 9自然河道增加扩容的抽水储能电站
采用抽水储能的方式减少建水库淹没城市，乡村等人员密集的地区，从而降低了拆迁费用，降低了扩容成本。抽水储能还能解决能源问题。
汉江上中游水库扩容
并通过在浪河，丹江，安康水库，堵河四个地方建立全混流的抽水储能电站，这四个储能水电站为调水提供超过330亿立方的库容，并一年倒腾至少1.5次，相当整个汉江流域的水资源都可存储起来。雨季将汉江洪水存起来，旱季将这些水调到黄河下游。
图10 浪河抽水储能电站
图11 丹江抽水储能电站
图12堵河抽水储能电站
图13安康水库扩容
安康水库扩容，主要用于汉江上游洪峰的削峰，紫阳抽水储能电站在海拔330米 有一个巨大的涵洞，用于洪水通过，直接进入安康水库，利用安康水库现有30亿吨库容调节洪水。
第二步，将黄河改道回到西汉时期或当前南水北调线路。
黄河流出小浪底水库后沿当前南水北调线路调到北京，天津等地。极大地冲刷河道，并将东营和曹妃甸之间的海域通过黄河的泥沙变为陆地。南水北调调来500亿吨用于现黄河南岸，同样有填海功能。
图14，三分黄河出海
第三步，黄河上游，黑山峡，乌海截流黄河。
黑山峡水电应该放弃传统的水电站模式，要建成一个抽水储能型的电站。白天使用光伏发电抽水，夜晚使用水力发电。如图15所示。
图 15 两级抽水储能电站
两级抽水储能电站，将会得到三个水位用于灌溉分流。坝下水库水位在1220米，给宁夏及黄河中游河谷地区灌溉，坝上水库水位在1380米左右，用于自流去宁夏河谷高海拔地区，毛乌素沙漠和库布齐沙漠和阿拉善。上水库海拔在1550米，用于自流去腾格里、乌兰布和沙漠和巴丹吉林沙漠，青土湖和居延海，。
文章的开头说有7500亿的投资，是否足够这么庞大的工程呢？
造价目前没有一个准确值，先做概算安排：
三峡水库到丹江口调水350亿吨8GW装机，需要1500亿。汉江水库扩容1000亿以上。
南水北调中线拓宽超过1000亿。三分黄河改道安排1000亿。
黑山峡抽水储能及灌溉12GW，1200亿。总投资5700亿。其中3000亿是用于南水北调既有线路上，南水北调累计投资超过2000多亿，设计调水能力超过150亿吨，分段拓宽到500亿吨，考虑不用额外征地补偿3000亿是足够的。