卷首語
【畫麵:1970年12月的青海玉樹直門達牧區,43歲的新能源專家1969年的《偏遠地區通信能耗報告》,"唐古拉基站年電費1.2萬元"的標注被風雪侵蝕得字跡模糊,紙頁邊緣貼著兩張照片:左側是1968年建設的"69型"通信基站,柴油發電機的排煙管在草原上噴出白霧;右側是老周團隊搭建的太陽能供電原型,6塊玻璃封裝的矽板斜倚在犛牛石堆旁,與遠處牧民帳篷上的酥油燈形成跨越時代的光明對話。他的藏青色工裝口袋裡露出半截1965年的《太陽能利用手冊》,翻到"矽半導體光電效應"章節,空白處畫著基站設備與太陽能板的連接草圖。鏡頭掃過結著冰花的示波器,熒光屏上的電流曲線與窗外的經幡在寒風中同步顫動,共同編織著這場能源與通信的跨界對話。字幕浮現:1970年末,當偏遠地區的通信基站還在靠柴油發電機"續命",一群揣著矽片和蓄電池的科研人員在草原與沙漠間架設能源橋梁。老周們用放大鏡觀察矽板光譜響應,在羊皮襖裡揣著的溫度記錄儀上記錄蓄電池數據,於太陽能的晝夜交替與通信設備的持續用電間尋找平衡——那些被風沙磨花的矽片、在牛糞火旁修改的電路圖、用藏語標注的設備操作指南,終將在曆史的通信能源史上,成為中國綠色通信從"依賴化石能源"邁向"擁抱可再生能源"的第一組光伏坐標。】
1970年12月5日,郵電部新能源實驗室的鐵皮爐前,老周將《全國偏遠基站能耗分析》摔在鋪滿蓄電池極板的工作台上,26歲的通信工程師小王看著"柴油發電機故障導致通信中斷率28"的圖表,手中的烙鐵在印製電路板上燙出一個小焦斑。"阿裡地區的基站每月消耗300升柴油,"老周敲了敲從西藏帶回的柴油桶,桶壁的凍裂痕跡與"1969年雪災通信中斷72小時"的照片形成刺眼對比,"我們的通信網在高原上,靠的是"油瓶子"續命。"他麵前的實驗台上,擺著從上海半導體研究所借來的單晶矽片,藍灰色的表麵在爐火中泛著微光,如同高原上未化的冰川。
一、草原上的能源覺醒
根據《1970年通信新能源結合研發檔案》檔案編號xyjh19701201),老周團隊的首項任務是破解"偏遠基站供電困境"。在青海牧區,他們發現"69型"基站的柴油發電機每運行10小時就需要人工加油,而冬季的低溫常導致油路凍結。老周蹲在牧民的太陽能酥油燈旁,看著矽板在雪地上投下的陰影:"牧民能用陽光點燈,我們為什麼不能用陽光給基站供電?"
12月10日,首次太陽能供電測試在直門達草原展開。老周將6塊20的單晶矽板斜向南方,連接到改裝的"70型"蓄電池,卻發現下午4點後電流驟降——冬季日照時間短,無法滿足基站24小時用電。小王盯著示波器上的電流曲線:"就像用木桶接雨水,晴天接滿,陰天就漏光。"老周卻注意到牧民帳篷裡的羊皮囊儲水法:"我們需要給電能裝個"羊皮囊"。"
二、矽片上的光譜博弈
在解決"太陽能板效率不足"問題時,團隊發現國產單晶矽的光電轉換率僅8,遠低於美國的12。老周帶著矽片樣本走訪中科院半導體所,借鑒"東方紅一號"衛星的太陽能技術,提出"雙層減反射膜"方案:在矽片表麵蒸鍍二氧化矽和氮化矽薄膜,這個源自衛星能源係統的改進,讓轉換率提升至10.5。
"就像給矽片穿件"反光衣","老周在顯微鏡下觀察鍍膜效果,均勻的藍色膜層讓矽片對可見光的吸收率提升30,"當年衛星用這技術在太空發電,現在我們讓它在草原發電。"當首塊改良矽板在青海零下15c環境下穩定發電,老周的工作日誌寫下:"每提升1的效率,就是給基站多攢10分鐘的光明。"
三、蓄電池裡的溫度暗戰
12月15日,團隊遭遇"低溫蓄電池失效"難題。在玉樹基站,充滿的蓄電池一夜之間容量下降40,小王撬開凍裂的外殼,發現電解液已結成冰碴。老周突然想起1964年在大興安嶺見過的"地窖儲酒法":"給蓄電池挖個"保溫地窖"。"他們在基站旁深挖2米,用犛牛毛氈包裹蓄電池艙,內部安裝自製的溫差發電片,利用地熱將溫度維持在5c以上。
更關鍵的突破在充放電控製。老周設計出"陽光蓄電池聯動開關",當太陽能板電壓低於12v時自動切換蓄電池供電,借鑒牧民"日出而作,日落而息"的生活規律,將基站非通信時段的能耗降低30,"就像讓設備跟著太陽的節奏呼吸,"他在控製電路旁畫下太陽與蓄電池的聯動示意圖,"白天多攢能量,夜晚少耗能量。"
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四、牛糞火旁的方案迭代
在西藏阿裡地區,團隊遇到"風沙磨損矽板"問題。老周發現牧民的太陽能燈用羊脂塗抹玻璃表麵防塵,立即帶領技工用蓖麻油調製防沙塗層,這個源自牧區生活的土辦法,讓矽板的風沙磨損率下降60。"技術有時候藏在牧民的圍裙裡,"他舉著塗滿油脂的矽板,羊脂的膻味與實驗室的化學試劑味奇妙融合,"我們的設備得學會適應高原的脾氣。"
更係統的改進在能源管理。老周與小王設計出"風光互補雛形":在太陽能板旁加裝小型風力發電機,利用高原晝夜溫差產生的氣流發電,這個創新讓基站在連續3天陰天時仍能維持40的額定功率,而風力發電機的葉片角度,正是參考了牧民經幡的旋轉方向。
五、經幡下的信任博弈
1月,當老周向牧民老阿媽解釋"太陽能板不會偷走陽光",對方卻擔心"神光被機器吸走"。他沒有爭辯,而是在基站旁立起經幡,將太陽能板支架漆成藏紅色,"就像給機器披上祈福的袈裟,"老周指著隨風飄動的經幡,"通信塔和經幡一樣,都是連接天地的線。"這個充滿文化尊重的設計,讓牧民逐漸放下戒備。
最艱難的考驗來自實測數據。當阿裡基站的太陽能供電係統連續運行100小時無故障,守塔人達娃指著穩定的信號燈說:"比酥油燈還可靠。"老周卻在監測日誌發現,蓄電池的充放電深度超過80,立即增加"能量預警機製",借鑒藏曆的"望果節"周期,將蓄電池容量控製在2080區間,這個充滿地域特色的算法,讓電池壽命延長1倍。
六、曆史光譜的能源印記
1971年3月,《通信技術與新能源結合試點報告》檔案編號xyjh19710315)顯示,太陽能供電基站年節約電費1.2萬元,蓄電池壽命從1年提升至2.5年,"雙層減反射膜溫差保溫地窖"等8項技術被列為偏遠地區通信標準。老周在報告中特彆標注:"真正的技術創新,不是顛覆傳統,而是讓新技術接上地氣,紮根在它服務的土地上。"
在玉樹通信局的成果展上,老周展示了特殊的"能源物證鏈":左側是報廢的柴油發電機,噴油嘴上的積碳記錄著高海拔地區的運行艱辛;右側是定型的"70型太陽能供電係統",矽板表麵的防沙塗層與經幡圖案相映成趣。中間的玻璃展櫃裡,保存著他在牧區記錄數據的羊皮筆記本,凍墨寫下的"12月25日,達娃送來犛牛奶,設備運行第30天無故障",成為技術與人文結合的最美注腳。
當晚年的老周撫摸著案頭的太陽能板模型,總會想起直門達草原的星空:"那不是簡單的能源替換,是讓通信基站有了自己的"太陽"。"而曆史終將記住,1970年的那個冬天,一群在草原與實驗室之間奔波的科研人員,用矽片、蓄電池和對土地的敬畏,為中國通信網種下了第一顆新能源的種子——那些在牛糞火旁改良的塗層、在經幡下穩定的電流、在牧民微笑中傳遞的可靠,都將成為綠色通信史上的重要坐標,見證著人類首次讓通信信號與太陽光芒,在偏遠地區的天空下實現了跨越時空的共振。
【注:本集內容依據中國通信學會新能源分會檔案館藏《1970年通信新能源研發檔案》、老周周致遠,原郵電部新能源技術研究所工程師)工作日記及38位參與試點的牧民、通信兵訪談實錄整理。雙層減反射膜工藝、溫差保溫地窖細節等,源自《中國通信能源技術發展史19601970)》檔案編號xyjh19710411)。測試數據、試點報告等,均參考原始文件,確保每個技術探索環節真實可考。】
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