第286章 通信技術與新能源結合探索

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    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裏露出半截 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,在羊皮襖裏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。"阿裏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,我們為什麽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裏的羊皮囊儲水法:"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 分鍾的光明。"
    三、蓄電池裏的溫度暗戰
    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
    在西藏阿裏地區,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裏," 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。當阿裏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。老周在報告中特別標注:" 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。中間的玻璃展櫃裏,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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