第286章 通信技术与新能源结合探索(1 / 1)

卷首语

【画面:1970 年 12 月的青海玉树直门达牧区,43 岁的新能源专家1969 年的《偏远地区通信能耗报告》,"唐古拉基站年电费 1.2 万元" 的标注被风雪侵蚀得字迹模糊,纸页边缘贴着两张照片:左侧是 1968 年建设的 "69 型" 通信基站,柴油发电机的排烟管在草原上喷出白雾;右侧是老周团队搭建的太阳能供电原型,6 块玻璃封装的硅板斜倚在牦牛石堆旁,与远处牧民帐篷上的酥油灯形成跨越时代的光明对话。他的藏青色工装口袋里露出半截 1965 年的《太阳能利用手册》,翻到 "硅半导体光电效应" 章节,空白处画着基站设备与太阳能板的连接草图。镜头扫过结着冰花的示波器,荧光屏上的电流曲线与窗外的经幡在寒风中同步颤动,共同编织着这场能源与通信的跨界对话。字幕浮现:1970 年末,当偏远地区的通信基站还在靠柴油发电机 "续命",一群揣着硅片和蓄电池的科研人员在草原与沙漠间架设能源桥梁。老周们用放大镜观察硅板光谱响应,在羊皮袄里揣着的温度记录仪上记录蓄电池数据,于太阳能的昼夜交替与通信设备的持续用电间寻找平衡 —— 那些被风沙磨花的硅片、在牛粪火旁修改的电路图、用藏语标注的设备操作指南,终将在历史的通信能源史上,成为中国绿色通信从 "依赖化石能源" 迈向 "拥抱可再生能源" 的第一组光伏坐标。】

1970 年 12 月 5 日,邮电部新能源实验室的铁皮炉前,老周将《全国偏远基站能耗分析》摔在铺满蓄电池极板的工作台上,26 岁的通信工程师小王看着 "柴油发电机故障导致通信中断率 28%" 的图表,手中的烙铁在印制电路板上烫出一个小焦斑。"阿里地区的基站每月消耗 300 升柴油," 老周敲了敲从西藏带回的柴油桶,桶壁的冻裂痕迹与 "1969 年雪灾通信中断 72 小时" 的照片形成刺眼对比,"我们的通信网在高原上,靠的是 ' 油瓶子 ' 续命。" 他面前的实验台上,摆着从上海半导体研究所借来的单晶硅片,蓝灰色的表面在炉火中泛着微光,如同高原上未化的冰川。

一、草原上的能源觉醒

根据《1970 年通信新能源结合研发档案》(档案编号 XY-JH-1970-12-01),老周团队的首项任务是破解 "偏远基站供电困境"。在青海牧区,他们发现 "69 型" 基站的柴油发电机每运行 10 小时就需要人工加油,而冬季的低温常导致油路冻结。老周蹲在牧民的太阳能酥油灯旁,看着硅板在雪地上投下的阴影:"牧民能用阳光点灯,我们为什么不能用阳光给基站供电?"

12 月 10 日,首次太阳能供电测试在直门达草原展开。老周将 6 块 20W 的单晶硅板斜向南方,连接到改装的 "70 型" 蓄电池,却发现下午 4 点后电流骤降 —— 冬季日照时间短,无法满足基站 24 小时用电。小王盯着示波器上的电流曲线:"就像用木桶接雨水,晴天接满,阴天就漏光。" 老周却注意到牧民帐篷里的羊皮囊储水法:"我们需要给电能装个 ' 羊皮囊 '。"

二、硅片上的光谱博弈

在解决 "太阳能板效率不足" 问题时,团队发现国产单晶硅的光电转换率仅 8%,远低于美国的 12%。老周带着硅片样本走访中科院半导体所,借鉴 "东方红一号" 卫星的太阳能技术,提出 "双层减反射膜" 方案:在硅片表面蒸镀二氧化硅和氮化硅薄膜,这个源自卫星能源系统的改进,让转换率提升至 10.5%。

"就像给硅片穿件 ' 反光衣 '," 老周在显微镜下观察镀膜效果,均匀的蓝色膜层让硅片对可见光的吸收率提升 30%,"当年卫星用这技术在太空发电,现在我们让它在草原发电。" 当首块改良硅板在青海零下 15℃环境下稳定发电,老周的工作日志写下:"每提升 1% 的效率,就是给基站多攒 10 分钟的光明。"

三、蓄电池里的温度暗战

12 月 15 日,团队遭遇 "低温蓄电池失效" 难题。在玉树基站,充满的蓄电池一夜之间容量下降 40%,小王撬开冻裂的外壳,发现电解液已结成冰碴。老周突然想起 1964 年在大兴安岭见过的 "地窖储酒法":"给蓄电池挖个 ' 保温地窖 '。" 他们在基站旁深挖 2 米,用牦牛毛毡包裹蓄电池舱,内部安装自制的温差发电片,利用地热将温度维持在 5℃以上。

更关键的突破在充放电控制。老周设计出 "阳光 - 蓄电池联动开关",当太阳能板电压低于 12V 时自动切换蓄电池供电,借鉴牧民 "日出而作,日落而息" 的生活规律,将基站非通信时段的能耗降低 30%,"就像让设备跟着太阳的节奏呼吸," 他在控制电路旁画下太阳与蓄电池的联动示意图,"白天多攒能量,夜晚少耗能量。"

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