環境的破壞，資源的約束，讓人類意識到與自然和諧共生的重要性。一場凝聚全球共識的行動已經開啟，人們開始找尋、采集大自然所饋贈的綠色能量，在這個過程中，中國工程師們也正在為更加綠色的未來，努力和探索。

這一世界難題，在中國成為歷史

云南昭通，白鶴灘水電站，它是全球在建第一大水電站，從500米的高空俯瞰，這是又一座建在高山峽谷間的工程奇觀。

山體兩岸，七臺30噸級纜機，超過1000米的鋼制纜索，連接了這里最為重要的空中運輸通道。

白鶴灘大壩日均澆筑量接近6000立方米。施工過程中，最大的難題是做好混凝土溫度控制，目的是為了防止出現裂縫。

經驗豐富的中國工程師，正在嘗試一種新型混凝土，混水后的溫度遠低于傳統水泥。不僅如此，他們發明了一套智能溫控系統，用來解決關于裂縫世界難題。

傳感器時刻感知混凝土內部溫度，埋設的水管能夠自動接通冷水給壩體降溫，即使在外界35℃以上的夏季，也可以將混凝土最高溫度控制在27℃以內。精準的溫度控制，是建造無縫大壩的核心。

當這座300米級雙曲特高型拱壩建成后，要將奔騰的江水轉化成強大的電能，還必須制造出性能強悍的水力發電裝備。

今天，世界上單機容量最大的水輪發電機組，中國制造。它運轉一小時可以產生100萬度的電能，可以滿足一個現代家庭250年的用電需求，是當之無愧的水電巨無霸。

它的制造難度同樣刷新了行業內的最高紀錄，由超過7000種零部件組成，其中決定功率和效率的關鍵部件，是轉輪。轉輪的作用是將水能捕獲轉化為機械能，帶動發電機高速旋轉產生電能。

34年工作經驗的覃大清，馬上要帶領團隊，打造一臺全新的轉輪，區別于葉片長短一致的傳統轉輪，這一次，覃大清他們要嘗試將15個長葉片與15個短葉片組合，這樣的搭配，在不增加出口水流擁擠程度的同時，把水輪機效率再提高0.5個百分點。

他們的目標是實現自身機械平衡，制造一臺零配重的轉輪。這種天然平衡意味著，前面各個經過的制造的工序都必須非常好。這是全世界水電工程師一致追求的目標，覃大清將挑戰又一項世界紀錄。

只有轉輪的殘余不平衡力矩低于75千克米，才滿足要求。覃大清他們將加工完成的轉輪送至測試工位，結果顯示這臺轉輪的殘余不平衡力矩為34.123千克米，成功實現零配重。

對于單機容量最大的水輪機組，轉輪實現零配重，這在全球尚屬首次。出廠后，它將入駐白鶴灘地下廠房，用在白鶴灘15號機組。16臺世界單機容量最大的百萬千瓦水輪機組，都將被安裝在這里。

發電機轉子是轉輪之外的另一個關鍵部件。機組運行時，轉子在定子內高速旋轉，就可以產生源源不斷的清潔電能。白鶴灘1號機組的發電機轉子高達2100噸，現場沒有裝備能夠獨立將它吊起，安裝這個龐然大物只能是并機操作兩臺1300噸的橋式起重機完成吊裝。

轉子被平穩吊起升至5.8米高，兩臺橋機以7米每分鐘的速度前進。接下來335米的直線吊裝距離，平穩勻速是關鍵。角度、速度，橋機司機田德梅即使是出現1毫米的操作誤差，都可能給轉子帶來晃動，甚至與定子發生碰撞，后果不堪設想。

工人們不斷調整轉子中心位置。用時一個半小時，轉子精準落入。白鶴灘1號機組的發電機轉子圓滿安裝。

20年的時間，中國把水輪發電機組的單機容量從三十萬千瓦提升至百萬千瓦。

2022年，當這座世界第二大水電站建設完成，它將連接上游的烏東德、下游的溪洛渡、向家壩，組成世界上最大的水電清潔能源走廊，每年發電接近2000億度，足以滿足上海市一年的用電。

人造太陽倒計時，近乎無限的清潔能量未來可期

作為一切能量之源，太陽的內部每秒鐘會有6億噸氫聚合，產生5.95億噸氦，在這個過程中，缺失的500萬噸質量轉化為能量，等同于十億個萬噸級的氫彈。我們能否制造一個太陽呢？

為了這個計劃，楊青巍努力了37年。2020年9月，中國人研制的最新一代人造太陽正在進行最后的安裝。

事實上，人造太陽指的是一個被稱為托卡馬克的科學裝置。利用它，人們就可以模擬太陽內部的核聚變反應制造能量。這個過程中的溫度超過一億攝氏度，地球上沒有材料能夠經受得住這么高的溫度，而托卡馬克裝置把線圈像鳥籠一樣排布，由此形成的環形均勻磁場，可以將等離子體約束并懸浮在環形空間內，從而實現可控核聚變。

事實上，能夠制造出這個規模裝置的國家并不多，除中國外，只有美國、日本等少數國家。科學家們描述，可控核聚變比人類登上火星還難，它涉及眾多工程學、物理學、材料學等難題。

第一壁指的是反應進行的環形空間內壁，這個部件直接面對上一億攝氏度的燃燒的聚變等離子體，也被稱作防火墻，讓后面的部件不受到燒損。

高級工程師諶繼明花了八年的時間，做了上千次的實驗，終于找到了適合做第一壁的材料。為了兼顧導熱性能和性價比，諶繼明最終的方案是采用鈹、銅和不銹鋼組合的方式。

諶繼明團隊的研發和制造實力，同樣吸引了世界的關注。2025年，由諶繼明團隊開發的第一壁將正式用于ITER項目，那是由中國、美國、歐盟、俄羅斯、日本、韓國、印度七方共同建造的一個核聚變實驗堆，也是世界上最大的托卡馬克裝置，被稱為當今世界規模最大、影響最深遠的國際大科學工程。

可控核聚變，被認為是解決未來能源的重要選擇。中國人的計劃是建造一座中國聚變工程實驗堆CFETR，真正將可控核聚變產生的熱量利用起來發電。到那時，人造太陽產生的近乎無限的清潔能量，將會最終解決能源與環境的平衡，帶我們進入一個綠色發展的未來。

半小時觀察：腳踏實地  追逐能源夢想

根據國際能源署的統計，2019年中國的碳排放總量是113億噸，能源領域碳排放是98億噸，占到了87%。因此，要實現碳達峰、碳中和，任務重大、責任艱巨，然而這既是中國積極應對氣候變化、推動構建人類命運共同體的責任擔當，也是貫徹新發展理念、推動高質量發展的必然要求。今天，既清潔又可持續的新能源，已經成為了全世界的共識，我們期待未來能看到更多的綠色成績。

（原標題：超級巨無霸！它發電1小時 一家人用250年！）