第71章 电力曙光(1 / 1)

万历三十七年夏,京城科学院物理分院的实验室里,一场足以改变时代的实验正在进行。学者沈括之(为纪念沈括而取的学名,实则为江南寒门子弟)手持导线,將其一端连接到装有锌片与铜片的“伏打电堆”上,另一端对准悬掛的碳棒——当导线触碰到碳棒的瞬间,一道微弱却稳定的蓝色电弧突然亮起,照亮了实验室里所有人的脸庞。

“亮了!真的亮了!”

实验室里爆发出欢呼声。沈括之激动地攥紧拳头,声音因兴奋而颤抖:

“程大人,我们成功了!这是稳定的电流產生的电弧光,不是莱顿瓶那种转瞬即逝的火!”

程一言站在人群中,眼中闪烁著光芒。他看著那道跳动的电弧,仿佛看到了大明未来的图景——无需依赖蜡烛与油灯的夜晚,由电力驱动的机械,横跨大陆的电报线路。

自万历三十四年启动电力研发以来,科学院的学者们歷经三年摸索,从最初模仿莱顿瓶储存电荷,到改良伏打电堆提升电流稳定性,终於在今日迈出了关键一步。

“沈学者,立刻记录实验数据,包括电堆的锌铜配比、电流强度、电弧持续时间。”

程一言迅速冷静下来,下达指令,

“另外,让人准备更粗的导线与更大规模的电堆,我们要测试电力能否驱动小型机械。”

接下来的一个月,实验室里的探索从未停歇。

学者们用多组伏打电堆串联,製造出能持续输出的“电池组”,尝试为各种机械提供动力——他们先是让一台小型齿轮转动起来,接著成功驱动了改良后的微型纺纱机,甚至用电流点燃了特製的钨丝,製造出了比电弧灯更柔和、更持久的“电灯”。

当第一盏电灯在科学院的观星台点亮时,恰好是七夕之夜。

柔和的白光透过灯罩,照亮了观星台周围的庭院,吸引了无数百姓驻足围观。孩子们围著观星台奔跑,兴奋地指著电灯喊道:

“看!那灯没有火苗,却比油灯亮多了!”

一位白髮老者更是感嘆:

“活了一辈子,从未见过这般神奇的灯,程大人带来的新政,真是让咱们见证了奇蹟!”

电灯的出现,让程一言更加坚定了推动电力普及的决心。他立刻向万历帝奏请,设立“大明电力总局”,统筹电力技术的研发、应用与推广,並提出了“三步走”的电力发展计划:

第一步,研发实用化电力设备。令科学院物理分院重点攻关“发电机”——此时学者们已通过实验发现,导体在磁场中运动可產生电流,程一言便引导他们借鑑蒸汽机的结构,设计以蒸汽为动力、带动导体切割磁感线的发电机;同时,研发適合民用的白炽灯、適合工业用的电动机,以及用於传输电力的导线与变压器。

第二步,建设京城电力示范网。在京城內选取繁华的正阳门大街、国子监周边、工部工坊区,铺设地下电缆,建设小型发电站,为商铺、学堂、工坊提供电力。此举既是为了验证电力应用的可行性,也是为了让百姓与工匠亲身体验电力的便利,为后续全国推广奠定基础。

第三步,制定电力行业標准。规范发电机、电灯、电缆的生產规格,明確电力传输的安全规程,设立电力监管部门,確保电力应用的安全与有序。同时,鼓励民间资本参与电力產业,允许商户、工坊自行安装小型发电设备,形成“官办示范、民办补充”的发展模式。 万历帝对电力发展计划极为支持,不仅批准设立大明电力总局,还从內帑拨银一百万两作为启动资金,並下旨:

“凡参与电力研发与建设者,皆可享受税收减免;凡因电力应用而提升生產效率的工坊,可优先获得实业银行贷款。”

政策的扶持让电力產业迅速起步。

万历三十八年春,科学院成功研製出第一台“蒸汽发电机”——这台发电机以小型蒸汽机为动力,每分钟转速可达两百转,能持续输出足以点亮百盏电灯的电流。同年夏,京城正阳门大街的地下电缆铺设完成,第一座小型发电站在大街东侧的工坊內建成投產。

当发电站的蒸汽机启动,电流通过电缆输送到大街两侧的商铺时,正阳门大街迎来了歷史性的一刻:傍晚时分,各家商铺的电灯同时亮起,柔和的光芒將整条大街照得如同白昼。

百姓们涌上街头,爭相观看这一奇景——有的孩子伸手去触摸电灯的灯罩,惊讶地发现它並不烫手;有的商铺老板则借著灯光,延长了营业时间,当晚的营业额比往常翻了一倍。

国子监的学子们更是受益良多。

以往夜晚读书需依赖油灯,不仅光线昏暗,还容易引发火灾;如今教室里装上了电灯,光线充足且安全,学子们可通宵达旦地研读典籍与科技著作。国子监祭酒在给朝廷的奏报中写道:

“电灯之利,惠及学子,此后大明人才培养,定能更上一层楼。”

电力在工业领域的应用,更是带来了革命性的变化。江南苏州的“恆兴织坊”率先引入电动机,用於驱动织布机——以往蒸汽织布机需依赖蒸汽管道输送动力,厂房布局受限,且动力传输过程中损耗较大;而电动机体积小、安装灵活,可直接与织布机连接,不仅减少了动力损耗,还让厂房布局更加合理,织坊的生產效率较之前提升了三成。

织坊老板沈振业尝到甜头后,又斥资购买了发电机,在织坊內自建小型发电站,彻底摆脱了对蒸汽动力的依赖。他在给程一言的信中写道:“电力之便捷,远超蒸汽。有此利器,大明织业定能垄断全球市场,再无他国可及。”

然而,电力发展也面临著挑战。一是技术层面,发电机的效率仍需提升,长途电力传输的损耗问题尚未解决——当时电力传输超过十里,损耗便高达五成;二是成本层面,发电机、电动机的製造成本较高,普通小作坊难以承受;三是认知层面,部分守旧士绅认为“电力是不祥之物”,甚至散布“电灯会吸人魂魄”的谣言,阻碍电力在民间的推广。

为解决这些问题,程一言採取了三项措施:

其一,设立“电力技术攻关专项”,从科学院抽调五十名顶尖学者,重点研究发电机效率提升与远距离输电技术。学者们通过改良发电机的线圈材料(用铜丝替代铁丝)、优化变压器的铁芯结构,將发电机效率提升了两成,远距离输电损耗降低到三成以下;同时,研发出“高压输电线路”,通过提高电压减少传输损耗,为后续建设跨城市电网奠定基础。

其二,推出“电力设备租赁计划”,由大明电力总局购置发电机、电动机,以低廉的租金租赁给小作坊。小作坊只需按月支付租金,无需一次性投入巨额资金,便可使用电力设备。此计划推出后,仅半年时间,江南地区就有两百余家小作坊租用了电力设备,生產效率平均提升了两成。

其三,开展“电力科普活动”,组织学者与工匠在各地举办讲座,演示电力实验,用通俗易懂的语言解释电力的原理与用途。在山东兗州,学者们当眾用电流点亮电灯、驱动小风扇,还让百姓亲手触摸导线(经过安全处理),证明电力並非“不祥之物”;在河南开封,工匠们用电动机驱动磨麵机,现场为百姓磨製麵粉,让百姓直观感受到电力带来的便利。

隨著这些措施的推行,电力逐渐被百姓接受,电力產业也进入了快速发展期。万历三十九年冬,大明的发电机產量突破千台,电灯產量突破十万盏,京城、苏州、广州、泉州等大城市均建成了电力示范网;跨城市的高压输电线路也在京城与天津之间铺设完成,实现了两地电力互通。

这年腊月,程一言在大明电力总局的年度总结会上说道:“电力是比蒸汽更先进的动力,它不仅能改变百姓的生活,更能推动实业、科技、军事的全面革新。未来五年,我们要让电力覆盖全国所有府城,让大明成为世界上第一个全面进入电力时代的国家!”

此时的程一言並不知道,他推动的电力革命,不仅改变了大明的命运,更影响了世界歷史的走向——多年后,当欧洲列强仍在依赖蒸汽动力时,大明已凭藉电力技术的优势,在科技、实业、军事领域全面领先,成为真正的“世界中心”。

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