第451章 材料科学和精密制造 (第2/2页)

他在“电力电子”下面写了一行字：IGBT/MOSFET——》高速开关——》PWM逆变，然后他在这行字后面画了一个大大的问号。
　　
　　如果用晶闸管强行搭建逆变器，会是什么结果？
　　
　　只能做成笨重的工频变压器耦合式方波逆变器，效率低下，谐波巨大，体积和重量惊人，要输出正弦波，还需要庞大的滤波电感电容组件。
　　
　　整个系统可能比一台拖拉机还要重，效率却不到百分之七十。
　　
　　他在“电力电子”下面又加了一行字：晶闸管替代方案——》工频变压器耦合——》方波逆变——》效率低下。
　　
　　然后他在这行字后面画了一个箭头，指向另一个方向：电子管？汞弧整流器？
　　
　　他在这个方向后面打了一个问号，然后继续写道：模拟电路MPPT——》运算放大器——》伺服电机——》可靠性堪忧。
　　
　　他放下铅笔，揉了揉太阳穴。
　　
　　电力电子这块短板，是所有短板中最难弥补的之一。
　　
　　没有高速开关器件，逆变器的效率和体积就无法达到实用水平。
　　
　　而高速开关器件的制造，又依赖于微电子工业的整体水平，光刻、扩散、钝化、封装，每一项都是这个时代的薄弱环节。
　　
　　他翻过一页，开始在第四页上写第四块内容：辅助系统。
　　
　　储能、支架、线缆、接地、防雷——这些看似外设的环节，每一个都可能成为整个系统的瓶颈。
　　
　　储能方面，这个时代的铅酸电池能量密度低、循环寿命短、需要频繁维护。
　　
　　要支撑一个农场或一个村庄的夜间用电，需要数吨重的电池组，而且每隔几年就需要更换。
　　
　　现代磷酸铁锂电池的能量密度是铅酸电池的五倍以上，循环寿命是十倍以上，但这些技术在七十年代完全没有理论和技术基础。
　　
　　他在“辅助系统”下面写了一行字：铅酸电池——》能量密度低——》循环寿命短——》维护量大。
　　
　　然后他在这行字后面画了一个箭头，指向另一个方向：压缩空气储能？抽水蓄能？飞轮储能？
　　
　　他在这些方向后面都打了问号，然后继续写道：支架与跟踪系统——》手动调节——》最佳倾角固定——》发电量损失。
　　
　　他又加了一行字：专用线缆与连接器——》耐候耐紫外——》防水——》接地与防雷。
　　
　　他写完之后，放下铅笔，靠在椅背上，望着桌上那四页密密麻麻的草稿纸，沉默了很久。
　　
　　这四个方面的困难，每一个都是巨大的，每一个都需要投入大量的资源和时间才能克服。
　　
　　而最困难的不是某一个方面，而是这四个方面必须同步推进，缺一不可。材料科学跟不上，光伏板就造不出来；精密制造跟不上，造出来的光伏板效率低下、成本高昂；电力电子跟不上，发出来的电无法有效利用；辅助系统跟不上，整个系统无法稳定可靠地运行。
　　
　　他闭上眼睛，在脑海里反复推演着各种可能的路径。
　　
　　有没有一条路，可以绕过这些困难，在现有条件下实现一个虽然简陋、但可用的太阳能发电系统？