在幾百年前，人類(lèi)所需的動(dòng)力大部分還來(lái)自于風(fēng)、水流、人力。進(jìn)入現代工業(yè)文明之后，人們學(xué)會(huì )了用煤炭、天然氣自己制造動(dòng)力，然而隨著(zhù)化石能源的大量使用，環(huán)境和資源的壓力開(kāi)始與日俱增，人們把目光重新投向了自然界。
01
頂級風(fēng)場(chǎng)葉片出自中國，訂單排到兩年后
△央視財經(jīng)《經(jīng)濟半小時(shí)》欄目視頻
中國東部福建沿海，是中國人正在開(kāi)發(fā)的大型海上風(fēng)電場(chǎng)之一。
過(guò)去十五年，中國工程師以上海為起點(diǎn)，沿海岸線(xiàn)向南北延伸，先后建成了多座大型海上風(fēng)電場(chǎng)，總裝機規模超過(guò)1000萬(wàn)千瓦。然而海上風(fēng)電的建設和運營(yíng)成本遠高于陸上，因此采用大容量的風(fēng)電機組被認為是海上風(fēng)電的發(fā)展方向。
福建興化灣，安裝著(zhù)中國首臺亞太地區單機容量最大的10兆瓦海上風(fēng)機。風(fēng)機單只葉片的設計長(cháng)度達90米，葉輪組裝完成后，葉輪直徑185米，相當于三臺波音747并排的寬度。
成功安裝之后的風(fēng)機，在年平均10米每秒風(fēng)速條件下，單臺機組每年發(fā)電4000萬(wàn)千瓦時(shí)，可滿(mǎn)足兩萬(wàn)個(gè)三口之家一年的用電需求，減少排放二氧化碳35000噸。
然而，海上風(fēng)電，最大的考驗是臺風(fēng)頻發(fā)，含鹽量極高的空氣還會(huì )對巨型風(fēng)機造成極大的威脅，中國人已經(jīng)開(kāi)始了對風(fēng)機的升級。
江蘇鹽城擁有亞洲最大的風(fēng)電葉片制造基地，全球許多頂級風(fēng)場(chǎng)的葉片都出自這里，訂單早已排到兩年以后。
為了得到更高的發(fā)電效率和更強的機組穩定性，葉片主梁必須被制作得更輕更堅。碳纖維材料重量輕，其強度比鋼材高5倍，比鋁合金高4倍，因此被認為是滿(mǎn)足條件的理想材料。
這種材料對溫度非常敏感，使用它，最關(guān)鍵的是控制溫度。葉片工藝高級工程師羅寬要嘗試用這種新的材料替代傳統的玻璃纖維，制作一個(gè)新型葉片主梁。鋪設要連續進(jìn)行，83層的碳纖維，每一層都必須保持平整，不允許有一絲褶皺。
環(huán)境、模具的溫度必須控制在28℃到32℃之間，與碳纖維材料的溫度保持一致。20個(gè)小時(shí)過(guò)后，83層碳纖維主梁鋪設完成，相比于玻璃纖維，更加堅固，重量卻輕了3.6噸。然而，它能否成為未來(lái)幾年海上風(fēng)機的主力葉片，還必須經(jīng)歷一次最為嚴苛的檢驗。
五臺自動(dòng)化靜力加載設備通過(guò)鋼絲繩與葉片上的夾具相連，他們將模擬自然界的臺風(fēng)考驗葉片。力量逐漸加大，直到100%，葉片依然沒(méi)有折斷，完美通過(guò)測試。
全新的碳纖維葉片將用來(lái)打造新型海上風(fēng)機，這會(huì )給能源工程師注入更多的信心，迎接可再生能源利用道路上的更多挑戰。
過(guò)去十年，從軸承、塔筒，到發(fā)電機、葉片，中國的風(fēng)機制造產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)歷了一次全面升級。今天，中國已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)能生產(chǎn)國，但是開(kāi)發(fā)風(fēng)電的腳步還在繼續加速，從海洋到陸地，從草原到山地，一座座風(fēng)場(chǎng)陸續建成。
02
三個(gè)世界第一，中國光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先世界
△央視財經(jīng)《經(jīng)濟半小時(shí)》欄目視頻
中國已經(jīng)向全世界作出重大承諾——2030年實(shí)現風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上，這意味著(zhù)，風(fēng)電加速發(fā)展的同時(shí)，中國太陽(yáng)能發(fā)電也將跑出加速度。
硅是太陽(yáng)能電池板最為重要的材料，硅的純度直接影響著(zhù)電池板的發(fā)電效率。四川的一家新能源公司提純硅的純度高達11個(gè)9（99.99999999999%）。
從硅料到一片可以真正用來(lái)發(fā)電的光伏電池，還需要歷經(jīng)很多個(gè)環(huán)節。單晶硅拉棒，硅片切割，這些過(guò)程往往在不同工廠(chǎng)進(jìn)行。這家工廠(chǎng)要在原有產(chǎn)線(xiàn)上，讓電池片的光電轉化效率再提高1.5%。
升級后的電池片，光電轉換效率高達24%，這是新的世界紀錄。像這樣的電池片，在這條新的生產(chǎn)線(xiàn)，每年可以產(chǎn)出超過(guò)5040萬(wàn)片，如果把它們全部安裝，每年可以發(fā)電約4.5億度。
僅僅十多年前，中國還無(wú)法自己生產(chǎn)高純度多晶硅，制造的光伏電池也主要出口供國外使用。如今，完備的產(chǎn)業(yè)鏈，讓中國擁有了光伏電池世界第一的產(chǎn)能。不僅如此，今天的中國，光伏總裝機容量世界第一、發(fā)電量世界第一，在光伏發(fā)電領(lǐng)域中國再次領(lǐng)先世界。
03
中國建成光熱電站，不使用任何化石燃料
△央視財經(jīng)《經(jīng)濟半小時(shí)》欄目視頻
新疆哈密淖毛湖，是中國西部的一個(gè)邊陲小鎮，這里最大的特點(diǎn)是，一年四季陽(yáng)光充足。這里有一個(gè)光熱電站。
數萬(wàn)面的鏡子，可以把陽(yáng)光反射到181米高的塔頂，集熱器充分吸收熱量后，溫度超過(guò)560℃。
塔的底部，冷罐中存儲的低溫熔鹽，被高壓泵送至塔頂，吸收熱量后，流回塔底將水加熱，產(chǎn)生的水蒸氣驅動(dòng)蒸汽機旋轉產(chǎn)生電能。
我們日常穿衣鏡的反射率只有70%，而用來(lái)收集熱量的定日鏡，都經(jīng)過(guò)了拋光、鍍銀的處理，反射率高達93.5%。
這些五邊形定日鏡，不但能增加采光面積，還可以減少鏡子間的相互遮擋，讓鏡場(chǎng)布置更加緊湊。更重要的是，這些鏡子都必須擁有向日葵的本領(lǐng)，才能追隨太陽(yáng)的位置調整方向。
如果某一面定日鏡，無(wú)法把光斑對準吸熱器，控制室系統就會(huì )收到紅外監測儀發(fā)出的信號，快速調整原本瞄準另一位置的定日鏡補位。
半小時(shí)觀(guān)察：打造綠色動(dòng)能的中國方案
2020年，我國可再生能源開(kāi)發(fā)利用規模達到6.8億噸標準煤，相當于替代煤炭近10億噸，減少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量分別約17.9億噸、86.4萬(wàn)噸、79.8萬(wàn)噸。特別是我國風(fēng)電、光伏2020年新增裝機約1.2億千瓦，占全球風(fēng)電、光伏新增裝機容量的一半以上，成為全球可再生能源發(fā)展的中堅力量。今天的中國正在用堅實(shí)的行動(dòng)，去兌現綠色發(fā)展的承諾，實(shí)現可再生能源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)文明建設協(xié)調發(fā)展、相得益彰。
來(lái)源：央視財經(jīng)《經(jīng)濟半小時(shí)》
