核心材料需求:
光伏活性层:这是发电的核心,需要半导体材料。根据技术路径不同,可分为:
硅基薄膜:非晶硅或微晶硅薄膜。所需关键元素:硅。此路径原料(硅)相对最易获取(沙石富含二氧化硅),但薄膜制备工艺(如化学气相沉积)对平台控制和材料纯度要求较高,转换效率相对较低。
碲化镉薄膜:所需关键元素:镉、碲。此种材料具有较高的理论转换效率和较低的制造成本潜力,但镉有毒性,碲是稀有分散元素,自然界中常伴生于铜、铅等矿物中,提取困难。
铜铟镓硒薄膜:所需关键元素:铜、铟、镓、硒。此种材料柔性好,弱光性能佳,但涉及铟、镓、硒等多种稀有或较难提纯的元素,原料供应链复杂。
透明导电层:位于活性层之上,用于收集电流并透光。通常为透明导电氧化物。所需关键元素:锡、铟、氧(如氧化铟锡ITO),或铝、锌、氧(氧化铝锌AZO)等。其中铟同样稀缺。
柔性基板与封装材料:提供支撑、绝缘和保护。通常为聚合物薄膜。所需关键元素:碳、氢、氧、氮等。
配套部件:背电极,通常为金属(如铝、钼)。
汇流与封装:需要导电胶、接线盒等,涉及铜、锡、铅等金属及聚合物。
逆变器:将产生的直流电转换为交流电,需要半导体器件(硅、锗等)和电子元件。
潜在优势在于可根据需要逐步增加安装面积。
把这四种发电方式,记录下来,考虑现在的电力供应,和手头的材料,现在他要先试验或者选择一个简单的发电方式。
这又是一个头疼的事。
第一百五十六章从发电想到的未来发展方向
过去没有立刻铺开这些听起来颇具未来感的发电方式,不仅仅是因为燧火平台自身产能和材料提取需要消耗本已紧张的电能,更因为获取物资匮乏和他自身影响力的局限。
那时,获取一点稀有金属都要绞尽脑汁,哪有余力去搜罗那些听都没听过的、含有各种稀奇古怪元素的矿石、矿渣或工业废料?
但现在,情况正在起变化。
公义铁匠铺在邢西、在太行、在更广阔的隐蔽战线上,正变得更有分量。
通过一次次成功制造出令人咋舌的产品,一张更复杂、更坚韧的资源网络正在缓慢而坚定地铺开。
他能引动的渠道,能够触及的资源种类和数量,已非昔日可比。
更重要的是,价值他所能提供的、八路军乃至整个民族抗战所急需的“价值”,让党组织愿意为获取那些不可思议的“商品”而承担更大的风险,去寻觅更匪夷所思的“原料”。
邢台西部这片看似贫瘠的山地,如今已非昔日模样。
一座座规模不大、却五脏俱全的化工厂、火药厂、机械加工厂、铁厂,如同生命力顽强的苔藓,牢牢吸附在岩石和洞穴之中。
空气中弥漫着硫磺、硝酸和金属切削液混合的独特气味,锤锻声、机床的嗡鸣,日夜不息。
这里生产的,已不仅仅是复装的子弹和手榴弹,更有能摧毁碉堡的烈性炸药,有让机枪持续怒吼的枪管,有让迫击炮不断发射的炮弹,现在更要增加直射的火炮。
历史的轨迹,在这里发生了微妙的偏转。
或许在原本的时空脉络中,这片山区根据地在某些严酷的扫荡中会承受难以想象的损失,甚至一度被迫转移。
但如今,这里悄然生长出的、超越时代的军工根系,已经如此深入,如此关键。
它不再是随时可以放弃的游击区,而是必须守住、也必然能吸引更多力量来守住的命脉与源泉。
失去这里,失去的将不仅仅是几座工厂,而是八路军向着更高层次战斗力跃升的希望,是打破敌人封锁、获得战略主动的可能。
这份沉重的“必须”,如今也成了陈远敢于筹划更长远、更基础能源布局的底气之一。
当然,他并非要立刻大兴土木,建造那些在报告中看起来颇具规模、却也目标明显的能源设施。
那不现实,也无异于自杀。
“小规模实验,验证可行性,积累经验,培训人员。”
这是他的策略。
先在严密控制的、绝对隐蔽的深山,用最小的动静,把那些图纸上的东西变成可以触摸、可以运转的实物。
比如,在附近远离人烟、风力却相对稳定的山隘,先竖起十几二十座微型垂直轴风机。
叶片用最不起眼的木头和浸油帆布制作,核心的发电机和轴承由燧火平台提供。
将它们伪装成枯树、灌木丛,甚至与山岩融为一体。
比如,在向阳且难以从空中观察的山坳里,秘密开凿几个小型、浅层的山洞,布置几套熔盐集热单元。
反射镜不用巨大,或许只是几块精心打磨的金属片或镀铝薄板,聚焦于一个埋入山体的、填充了简易熔盐的吸热罐。
不追求大规模发电,先验证在这种简陋条件下,能否有效收集并储存太阳热能,能否建立一套人工调节的、可操作的热交换流程。
同时,秘密勘探周边,寻找可能存在的温泉或地热异常点,为未来真正的地热或更大规模熔盐储热积累数据。
又比如,在一个已经存在、位置绝佳且通风良好的天然山洞深处,建造一个小型的、可连续进料的生物质气化试验装置。
反应器不用太大,用能搜集到的最好的耐火砖和耐热钢板砌筑,核心的耐高温合金部件和简易燃气内燃机由平台支持。
燃料就从漫山遍野的杂草、灌木、废弃秸秆开始,甚至尝试按不同比例掺入根据地小煤矿产出的碎煤或煤矸石。
目标不是发多少电,而是验证整个流程从连续进料、稳定气化、焦油处理、气体净化,到最终驱动内燃机发电,以及副产品生物炭和木醋液的收集与初步肥效测试。
还有在附近的山顶,铺设光伏板。
这个过程本身,就是培训第一批懂原理、会操作的“新能源工人”的最佳课堂。
每一种试验,都是在为未来下注。
一旦任何一种被证明在根据地的环境下可行、可靠、隐蔽且能带来实实在在的能源收益,那么,依托逐渐壮大的燧火平台生产能力和日益扩大的资源输入网络,扩大规模就将成为必然。
更多的微型风机阵列,可以悄无声息地覆盖上百个山头。
更大规模的山体熔盐储热系统,或许能为一座隐蔽的精密加工车间提供稳定热源和部分电力。
而遍布各主要村镇和兵站附近的、标准化模块化的生物质发电-肥料联产单元,不仅能提供电力,还能改善土壤,形成良性的后勤循环。
大规模铺设的光伏板能提供大量电力。
届时,燧火平台所释放的能量,将不再仅仅用于生产几发炮弹的钢材、几部电台的零件。
富足而稳定的电力,将能制造更大型的机床,冶炼更优质的合金,运行更复杂的化学合成流程……那是一个正向循环的起点。
或许,在未来的某一天,当电力、材料、技术、人才都积累到足够的程度,那深藏于矿洞中的黑色方碑,将真的能将其蓝图中的某些庞大造物,逐一变成现实。
飞机?大炮?坦克?这些曾经遥不可及的梦想,或许不再仅仅是梦想。
继续这样畅想下去。
未来还可以在更多的控制区建立这套系统,可以直接进行新的电力发展模式供应给工业生产。
不见得复制燧火平台的全部能力,只需要复制他的储存电能的能力就可以了。
未来建成的工业系统可以让他们使用这种电力方式生产。
让中国的工业绕开过去那种依靠火力、水力发电的模式。
哪怕不行,以燧火平台的能力,也可以建立一座电能储备站,把峰值的电力转换成机械能,在峰谷时再将机械能转回电能,保证电力供应的平稳。
绕开传统的能源方式,发展我们的工业生产。
以这种方式快速拉动我们的工业进步,一步步弥补工业发展中的短板。
有了燧火平台,我们如果还按部就班地发展,就太不明智了。
陈远脑海里已经开始构建一种新型工业体系的构建路径。
这条道路的核心,在于彻底颠覆传统工业化对“大规模集中式基础设施”和“漫长复杂产业链”的绝对依赖。
它依托“燧火平台”的颠覆性物质转换能力,与分布式、就地取材的绿色能源网络相结合,构建一种可快速启动、高度隐蔽、具备韧性和自我进化能力的工业体系。
首先绕开不可逾越的初始瓶颈。
传统工业化的经典路径,起步阶段必须完成几项耗资巨大、费时漫长且目标显眼的基础建设:大型电站、国家电网、主干交通网、以及作为工业之母的重化工业集群,钢铁、煤炭、化工。
新中国建立初期,就是这么走出来的。
新模式提供了绕行方案。
能源供给上不再需要先建大型水坝或电站。
利用山区丰富的风、光、生物质、小水电及地热资源,直接建立大量分散、隐蔽的小微型发电/供热单元。
单个单元的建设和维护无需庞大工程能力,可多点同步快速铺开。
它们共同构成一张“野火”般的能源网络,直接为终端生产单元供电。
原材料与产业链上,也不再需要先建立从采矿、选矿、冶炼到轧制的完整冶金工业链,也不必先建立庞大的基础化工业。
燧火平台的核心能力,在于将相对初级、甚至混杂的原料,在能源驱动下,直接转换为高纯度的金属、特种合金、精密构件或专用化学品。
这相当于用“能量”和“技术”替代了“巨量资本投入”和“漫长产业链建设时间”,一步到位获得高端工业材料。
这样一来,将为工业提供超常规发展的动力。
这种模式在战时和战后重建期具备压倒性优势。
从“线性积累”到“节点突破”
传统发展是需按部就班,先解决“有无”,再追求“好坏”,迭代缓慢。
新模式凭借燧火平台,可直接从“高级材料”和“核心部件”切入。
在解决基础能源后,可迅速量产制造高性能材料、复杂的合金钢,制造专用材料。
这使工业生产能力在极短时间内实现“代差”级别的跃升。
这种发展路线在隐蔽性与生存力方面具备非常大的优势:从“脆弱枢纽”到“韧性网络”。
也就是减少了工业中心的建设,把更多工业分布到更广阔的地域。
传统工业中心是巨大目标,一旦被摧毁,生产能力归零。
新模式下的生产体系呈分布式网状结构。
核心的节点高度隐蔽,外围的组装、加工点分散且可替代。
能源点同样分散。
摧毁个别点,不影响整体网络运行;摧毁一个区域,其他区域可迅速复制产能。
这种“打不垮、切不断”的特性,是战时最宝贵的生存能力。
陈远更看中的是它的催化与溢出效应:以“高点”牵引“全面”
对传统工业的拉动:燧火平台产出的高端材料和核心部件,可以直接“武装”和升级根据地的传统机械加工、兵器维修、工具制造等基础行业,使其加工水平、产品质量和效率大幅提升。
今后发展工业时,它也可以直接带动各种工业发展起来。
这相当于用“高端产品”快速提升了整个工业基础的“水位”。
未来还可以利用平台产出的更好材料,制造效率更高、更耐用、更廉价的第二代、第三代风力发电机、太阳能集热器、高效气化炉等。
形成“高端材料->更好发电设备->更多电力->更多高端材料”的增强循环。
在建设和运维这套体系的过程中,将自然培养出一批兼具理论知识、动手能力和战斗意志的新型技术人才。
他们理解从能源获取、材料制备到精密制造的完整逻辑,这种系统化、网络化的思维方式,是未来领导更复杂工业体系的宝贵财富。
陈远的未来发展愿景里,中国要迈向自主、可持续的工业生态。
最终,这套体系的目标是形成一个内生的、可持续的、具备自主进化能力的“工业生态”。
能源生态以风、光、生物质、水、地热互补,辅以储热/储能技术,形成稳定可靠的本地化能源供给。