崇祯四十三年,秋。
西山格物院,联合实验中心,气氛压抑。
电力总司负责人秦守谦,正盯着一排剧烈摆动的电流计指针,镜片下的双眼布满了血丝。
在他身旁,机械总司负责人苏灵,则看着一台由乾坤引擎带动的巨型发电机组。
引擎在运作,但连接在输出端的负载已经开始冒出焦糊味。
在他们身后,是两大总司最顶尖的工程师团队,人人面色灰败,眼神中满是无法掩饰的疲惫与挫败。
“第十七次联合测试,失败。”
一名工程师沙哑地记录下结果,声音里不带任何情绪,只有麻木。
“秦总司,加大线圈匝数,输出电流极度不稳,热量过载。我们尝试了并联三台发电机,结果不同机组间的微小电位差导致了电流倒灌,差点引起短路焚毁。”
“苏总司,我们为发电机配备了帝国最强的乾坤九型引擎,但负载一旦超过阈值,引擎就会因转动惯量过大而熄火。想要稳定输出更大的功率,除非体积比宫殿还大,这在工程结构上无法实现。”
两大技术部门的负责人听着各自下属的汇报,陷入了同样的沉默。
博览会上那台点亮水晶宫的发电机,看起来辉煌壮丽,但本质上,只是一台原型机,只能代表电能可运用,但不能实际运用。
它产生的直流电,传输距离超过一里,损耗就高达七成。
想要用它点亮一座城市,驱动成千上万的机器?除非把整座城市都铺满铜线。
这一个月来,他们不眠不休,从电力原理到机械构造,尝试了所有能想到的办法,得出的结论只有绝望。
物理定律横亘在他们面前,无人能够突破。
秦守谦摘下眼镜,揉着酸涩的眼睛,声音嘶哑,“……苏总司,按照目前的直流输电模型计算,若要为京师南郊的工业园区提供稳定电力,我们需要建造一座占地五十亩的发电厂,内部署上千台发电机组,同时铺设的铜线总重量,将超过两百万斤。其成本……足以再打一场国战。”
苏灵接话道,“而驱动这上千台机组的引擎,每天消耗的燃油,就足以让户部尚书吊死在宫门口。”
“哎!”所有人都是一声长叹。
“把所有测试数据,失败模型,全部汇总。”秦守谦重新戴上眼镜,“准备专线,连接陛下。”
他与苏灵对视一眼,当所有人的智慧走到尽头时,答案只有一个来源。
半个时辰后,乾清宫内。
朱由检看着数据总局刚刚投射在墙壁上的报告。
上面罗列着秦守谦和苏灵团队的所有失败尝试,以及最终得出的、那个令人窒息的成本估算。
秦守谦、苏灵、倪元璐分立两侧,大气都不敢出。
倪元璐只看了一眼报告末尾的那个天文数字,就觉得眼前阵阵发黑。
“经计算,现有直流供电方案,能源转化效率低于12%,传输损耗高于68%,判定为高能耗、低价值的无效技术路线。”
冰冷的声音在殿内响起,朱由检没有看任何人,他走到一面巨大的黑板前,拿起一支粉笔。
他没有评价两个团队的努力,也没有安抚倪元璐即将崩溃的情绪,在他眼中,这些都是不需要他处理的冗余信息。
他只是开始在黑板上书写。
“有功功率=电压×电流×功率因数”
“原边电压/副边电压 = 原边匝数/副边匝数”
秦守谦在看到第一个公式时,就一顿。
紧接着,朱由检没有停歇,他开始画图。
一个由定子、转子构成的圆形结构图,旁边标注着三相交流发电机。
另一个由两个线圈和一块铁芯构成的简单图形,标注着变压器。
随后,是一张更加宏大、更加复杂的电网示意图。
“交流发电、升压输电、降压用电……”
朱由检的声音没有任何起伏,像是在宣读一段既定的章程。
“以京西煤矿为基点,建立一号火力发电站。发电机产生的三相交流电,经由升压变压器,将电压提升至11万伏,通过高压输电塔送至京师南郊。”
“在南郊建立变电站,将11万伏高压电降至1万伏,输送至各工厂。”
“工厂内部再设变压器,降至380伏或220伏,供给机械与照明。”
他一边说,一边在图上画出清晰的线路。
秦守谦的身体开始不受控制地微微发抖。
他不是听不懂,恰恰相反,他听得太懂了!
那些困扰了他们整个团队,让无数天才工程师绝望的物理壁垒能解决了!
通过提升电压来降低电流,从而以指数级减少传输损耗!
这个思路,简直是神来之笔!
为什么?为什么我们从未想过?电流还能有交流这种形态?电压还能像积木一样随意升高和降低?
而一旁的苏灵,则盯着黑板上那个名为“高压输电塔”的草图。
那简洁的钢铁桁架结构,用最少的材料实现了最强的支撑。
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