中国制造的水电巨无霸!发电1小时,够一家人用250年!

央视财经 2021-05-18 18:23

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

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,

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。


中央广播电视总台大型工业纪录片

《动力澎湃》

5月17日至22日每晚21:30

在CCTV-2央视财经频道重磅播出!



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来源:央视财经(ID:cctvyscj)

监制:柯成韵

本文编辑:张艺菲

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