直到几百年前
人类所需的动力
还来自于风、水流、人力
随着煤炭和天然气的发现
我们学会了自己制造动力
让蒸汽机运转,让汽车飞驰
进而推动了现代工业文明
然而
环境的破坏,资源的约束
让人类意识到
快速发展的同时
必须拥有与自然和谐共生的能力
《动力澎湃》
今晚21:30播出
第二集《绿色的脉动》
本集将以“绿色的脉动”为题
聚焦中国正在构建的绿色能源体
从水电、风电、光伏、光热、核电
五个角度切入
讲述中国工程师用智慧和努力
帮助我们看见绿色未来的故事
01
日均浇筑6000立方米混凝土的大坝
从500米的高空俯瞰,给你惊险刺激的视觉体验
这座建在高山峡谷间的工程奇观
就是全球在建第一大水电站
白鹤滩水电站
白鹤滩31个坝段的建设
需要缆索运送
800万立方米的混凝土
为了跨江建大坝
工程师们每天开工前
在空中穿行1000米
对索道进行检修
大坝建设只是建设水电枢纽工程的第一步,要想将自然赠予我们的清洁能源转化成强大的电能,还必须制造出性能强悍的水力发电装备。
02
中国制造的水电巨无霸
运转一小时就可以满足一个家庭250年的用电需求
白鹤滩的地下厂房里
坐落着世界上
单机容量最大的水轮发电机组
转轮的作用是
将水能捕获转化为机械能
带动发电机高速旋转产生电能
这次,
中国工程师挑战了新的世界纪录
制造一台「零配重的转轮」
他们是怎么突破制造极限的?
20年的时间,中国把水轮发电机组的单机容量从三十万千瓦提升至百万千瓦,世界第一。
2022年,当白鹤滩这座仅次于三峡的世界第二大水电站建设完成,它将连接上游的乌东德,下游的溪洛渡、向家坝,组成世界上最大的水电清洁能源走廊,每年发电接近2000亿度,足以满足上海市一年的用电。
03
这个大家伙在山地常见
如今将它放到在海面上,捕获更强悍自然力量
过去十五年
中国先后建成了
多座大型海上风电场
总装机规模超过1000万千瓦
重量高达226.6吨,
直径185米的叶轮
相当于三台波音747并排的宽度
安装必须依靠“风和号”
这是一艘
1200吨自升式风电安装船
吊高130米,亚洲第一
海风呼啸,安装会顺利进行吗?
过去十年,从轴承、塔筒,到发电机、叶片,中国的风机制造产业链经历了一次全面升级。今天,中国已经成为全球最大的风能生产国,但是开发风电的脚步还在继续加速,从海洋到陆地,从草原到山地,一座座风场陆续建成。
不仅如此,中国已经向全世界作出重大承诺——2030年实现风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上,这意味着,风电加速发展的同时,中国太阳能发电也将跑出加速度。
04
这块黑色的电池片
使人类拥有了像植物一样获取光照的能力
太阳能电池板这种装置随处可见
它既能融入自然
也能成为现代城市的标配
它能像植物一样获取光照
产生的电能可供人类使用
对一片太阳能电池的制造来说
硅是最为重要的材料
而它的纯度直接影响着电池板的发电效率
封炉,通电,加热
炉内的温度稳定在1000到1080℃之间
直径1厘米的硅芯
蜕变成17倍大小的硅棒
重量增加125公斤,
价值翻100倍
然而
制成一片可以真正用来发电的光伏电池
还需要经历各种环节
仅仅十多年前,中国还无法自己生产高纯度多晶硅,制造的光伏电池也主要出口供国外使用,如今,完备的产业链,让中国拥有了光伏电池世界第一的产能。不仅如此,今天的中国,光伏总装机容量世界第一、发电量世界第一,在光伏发电领域中国再次领先世界。
然而,中国人把光照变成能源的方式不止这一种。
05
上万面镜子同时反射阳光
能产生多少热量?
淖毛湖
中国西部的一个边陲小镇
这里最大的特点是,
一年四季阳光充足
这座电站的建成
就是为了
利用起这里丰沛的光热资源
数万面的镜子
可以把阳光反射到
181米高的塔顶
集热器充分吸收热量后
温度超过560℃
然而戈壁之中,
镜面被风沙“洗礼”
工程师们如何保证镜面反射率?
到2021年,这里的定日镜数目将达到14500面,它们追随着太阳转动,每年可以贡献两亿多度的清洁电能。
06
人类距离用电自由
还差一个“人造太阳”的距离
人类对于太阳光和热的追求
已经走向极致
作为一切能量之源
太阳的内部每秒钟
会有6亿吨氢聚合
产生5.95亿吨氦
在这个过程中
缺失的500万吨质量转化为能量
等同于十亿个万吨级的氢弹
为了可以源源不断地
制造出人类所需的能量
科学家设想,
我们能否制造一个太阳?
然而,
核聚变反应温度超过一亿摄氏度
科学家们
如何控制这样的反应呢?
核聚变如此危险,
为什么人类还要试图掌握它?
中国人的计划是建造一座中国聚变工程实验堆CFETR,真正地将可控核聚变产生的热量利用起来发电。到那时,人造太阳产生的近乎无限的清洁能量,将会最终解决能源与环境的平衡,带我们进入一个绿色发展的未来。