导言 中国水电的第一盏灯火
在这个国家偏僻的内地,在那远离世界贸易潮流与西方文化隔绝的地方,也已有人准备将西方技术成就引进到自己的土地上。一些卓越的知识分子和有关方面敢于开拓的人士就是这么说的。
——摘自1927年德国《西门子》杂志第7卷第1期
《云南府·中国第一个水电站》
在距离昆明40公里的海口镇青鱼村,农舍相依,田地相连,翠竹掩映,灿烂的油菜花盛开怒放。夕阳斜影中,一座别致的小院、独具特色的建筑、刻满名字的石碑,在滇池出口的螳螂川上游整整伫立了一百年。不远处,那台泛着青铜色光芒的德国西门子的水电机组依然轰鸣作响,百年来从未停息……
2008年8月26日(农历7月17日),在略显斑驳的朱漆门前,人们用鲜艳的红玫瑰摆出了“水电百年”的字样,庆贺中国第一座水电站——石龙坝水电站的百年诞辰。风雨沧桑,时间在这里穿梭盘旋了整整一百年。一百年前,当中国沿海内地还在广泛使用油灯蜡烛照明时,在中国边远闭塞的云南昆明,却开创了水电照明的先河。石龙坝水电站的水轮机作为中国水电建设的象征已经运转了一百年,在这段值得尊敬的时间里,它用水能提供的电力最先照亮了昆明的上空,并且成为高悬在中国电力历史长河中的一盏明灯,光芒四射。
灯火初燃,一座百年水电站,承载的不仅仅是一个电站的历史,在这里,整个水电行业的发展史也逐渐清晰起来……
曾几何时,人类学会了用火,于是在漫漫黑夜中,人类凭借自己的智慧,给自己带来一片光亮的世界。火的使用,是人类文明的一大进步。随着人类不断地探索,人类又发现了电。电,这个现代文明最活跃的因子,自闯入人类生活以来显示了强大的威力,使人类文明发生了神奇的变化。它产生的光,可以变黑夜为白昼;它发的热,可以与太阳相媲美;它产生的力,可以创造丰富的物质财富。当人类使用电的那一刻起,人类的文明进程就飞速地发展起来了。
人们对电的初步认识很早就有记载。早在公元前585年,古希腊哲学家塞利斯已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。我国西汉末年,有关于“玳瑁吸”(细小物体之意)的记载,以及“元始中(公元三年)……矛端生火”,即金属制的矛的尖端放电的记载。晋朝(公元三世纪)有关于摩擦起电引起放电现象的记载:“今人梳头,解著衣,有随梳解结,有光者,亦有声。”在对电现象的早期研究中,最早进行系统研究的首推英国医生威廉·吉尔伯特,他在文章中说:“随便用一种金属制成一个指示器……在这个指示器的另一端,移近一个轻轻摩擦过的琥珀或者是光滑的摩擦过的宝石这指示器就会立即转动”,他通过大量的实验驳斥了许多关于电的迷信说法,并且发现不仅摩擦过的琥珀有吸引轻小物体的性质,而且其他物质像金刚石、水晶、硫黄、硬树脂、明矾等也有这种性质,他把这种性质称为电性。1660年,马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机,他用硫黄制成形如地球仪的可转动物体,用干燥的手掌擦着干燥的球体使之停止可获得电,盖利克的摩擦起电机经过不断改进,在静电实验中起着非常重要的作用。
18世纪中叶,电学实验逐渐普及,在法国和荷兰有不少人公开表演作为娱乐。1731年,英国牧师格雷从实验中发现,由摩擦产生的电在玻璃和丝绸这类物体上可以保存下来而不流动,而有的物体如金属,它们不能由摩擦而产生电,但却可以用金属丝把房里摩擦产生的电引出来绕花园一周,在末端仍具有对轻小物体的吸引作用,他第一次分清了导体和绝缘体,并认为电是一种流体。电既是一种流体,而流体比如水是可以用容器来蓄存的。1745年,德国牧师克莱斯脱试用一根钉子把电引到瓶子里去,当他一手握瓶,一手摸钉子时,受到了明显的电击。1746年,荷兰莱顿城莱顿大学的教授彼得·冯·慕欣布罗克无意中发现了同样的现象,用他自己的话说:“手臂和身体产生了一种无形的恐怖感觉,总之,我认为自己的命没了。”慕欣布罗克公布了自己意外的发现:把带电的物体放进玻璃瓶里,就可以把电保存起来。慕欣布罗克的发现,使电学史上第一个保存电荷的容器诞生了。由于它是在莱顿城发明的,所以叫做莱顿瓶,这就是最初的电容器。莱顿瓶很快在欧洲引起了强烈的反响,电学家们不仅利用它们做了大量的实验,而且做了大量的示范表演,有人用它来点燃酒精和火药。其中最壮观的是法国人诺莱特在巴黎一座大教堂前所作的表演,诺莱特邀请了国王路易十五的皇室成员临场观看莱顿瓶的表演,他让700名修道士手拉手排成一行,队伍全长达900英尺(约275米)。然后,诺莱特让排头的修道士用手握住莱顿瓶,让排尾的握住瓶的引线,一瞬间,700名修道士因受电击几乎同时跳起来,在场的人无不为之目瞪口呆,诺莱特以令人信服的证据向人们展示了电的巨大威力。莱顿瓶的发明使物理学第一次有办法得到很多电荷,并对其性质进行研究。1746年,英国伦敦一名叫柯林森的物理学家,通过邮寄向美国费城的本杰明·富兰克林赠送了一只莱顿瓶,并在信中向他介绍了使用方法,这直接导致了1752年富兰克林著名的费城实验。他用风筝将“天电”引了下来,把天电收集到莱顿瓶中,从而弄明白了“天电”和“地电”原来是一回事。1799年意大利物理学家伏特表明,电流不是来源于动物,把任何潮湿的物体放在两个不同金属之间都会产生电流。这一发现直接导致伏特在1800年发明了世界上第一块电池。1821年英国物理学家法拉第发明了世界上第一台电动机。虽然装置简陋,但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先。这是一项重大的突破。只是它的实际用途还非常有限,因为当时除了用简陋的电池以外别无其他方法发电。1831年法拉第发现当磁铁穿过一个闭合线路时,线路内就会有电流产生,这个效应叫电磁感应。这是法拉第的一项最伟大的贡献,并由此他发明了世界上第一台能产生连续电流的发电机。以后的发电机都是根据同样的电磁感应原理制成的。从此人类进入了电器应用时代,各种实用电器开始纷纷涌现。
1866年,德国工程师西门子发明强力发电机,并用于机车上,电真正进入人类社会,为人类打开了一扇全新的大门。1879年爱迪生发明了世界上第一只实用的白炽灯泡。自爱迪生发明了电灯后,各地的发电厂才迅速发展起来。1882年在纽约曼哈顿地区投运的珍珠街发电厂被称为世界最早的发电厂,它拥有6台120千瓦的蒸汽机发电机组。
清光绪八年(1882年)4月,英国人立德尔招股成立上海电气公司,在大马路31号A(现南京东路190号)创办上海第一座发电厂,装有1台12千瓦直流发电机,这是中国第一座火力发电厂。6月1日在吴淞炮台安装电灯,据当时的《万国公报》称:“光照海面,几同白昼。”上海就此成为世界上第一批使用电灯的城市。此后数年间,北京、天津、广州等地开始办电,电力开始为工业生产提供动力。
19世纪70年代以后,科学技术的发展突飞猛进,各种新技术、新发明层出不穷,并被迅速应用于工业生产,大大促进了经济的发展,科学技术的进步和工业生产的高涨,被称为近代历史上的第二次工业革命。第二次工业革命最显著的特点就是电力的广泛应用,世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”。当时,科学技术的突出发展主要表现在四个方面,即电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明和化学工业的建立。在这一时期里,一些发达资本主义国家的工业总产值超过了农业总产值;工业重心由轻纺工业转为重工业,出现了电气、化学、石油等新兴工业部门。由于19世纪70年代以后发电机、电动机相继发明,远距离输电技术的出现,电气工业迅速发展起来,电力在生产和生活中得到广泛的应用。内燃机的出现及广泛应用,为汽车和飞机工业的发展提供了可能,也推动了石油工业的发展。化学工业是这一时期新出现的工业部门,从80年代起,人们开始从煤炭中提炼氨、苯、人造燃料等化学产品,塑料、绝缘物质、人造纤维、无烟火药也相继发明并投入了生产和使用。原有的工业部门如冶金、造船、机器制造以及交通运输、电讯等部门的技术革新加速进行。
第二次工业革命,不论是对世界还是对中国,在经济、政治、思想、文化和社会各个方面都产生了深刻的影响。对世界而言,生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势,资产阶级掌握了先进的生产力,实力日益壮大,开始确立对世界的统治。企业的规模也越来越大,生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。对中国而言,19世纪70年代,第二次工业革命兴起,西方国家需要在更广阔的范围内开展殖民活动,争夺商品市场、原料产地和投资场所。在全世界领土已被瓜分完毕的情况下,中国成了它们掠夺的中心,中国半殖民地半封建程度加深。同时,随着第二次工业革命的发生,中国民族资本也得到发展,实业救国的口号开始出现,中国近代化进程进一步加快。另外,资本主义的天赋人权、人人平等的民主思想也影响到部分进步的中国人,他们不但学习欧洲先进的科学技术,也开始接受先进的思想文化,这为后来中国资本主义发展和辛亥革命的爆发提供了必要的基础。
正是在这样的历史变革潮流中,当法国人以修建滇越铁路需要使用电力为由提出在昆明石龙坝修建水电站时,一大批爱国志士发出了保利权、图自强的呼喊,并身体力行地践行着实业救国的精神。从1910年8月21日(农历7月17日)正式开工,到1912年5月28日云南耀龙公司石龙坝水电站建成投产发电,仅一年零九个月,由许多爱国人士依靠自己的力量,用民间集资修建起的具有里程碑意义的中国第一座水电站,在云岭高原诞生了。在水电站建成时,当3000盏电灯同时点亮时,可以说它照亮的不仅仅是黑夜,而是照亮了积贫积弱的中国。
作为中国水电鼻祖的石龙坝电站的建成,为我国水力发电揭开了序幕,从此结束了云南无电的历史,是中国近代文明发展的见证。石龙坝水电站的建成,促进了云南的工业发展,使云南从传统的农耕社会走向了工业文明时代,为云南的经济发展和社会进步做出了不可磨灭的巨大贡献。石龙坝水电站,是中国最早进行全球招投标的股份制企业之一;是中国人民引进外国先进技术设备,自己动手利用水能资源的创举;是最早以民间集资股份制形式建设的中国第一座水电站,是云南的第一家民族工业企业。
中国第一座水电站——石龙坝水电站
石龙坝水电站不仅有着很高的历史价值,同时也蕴含着积极的经济含义。那就是在100年前,中国民间资本所经历的尝试对于今天仍具有特殊价值。今天,许多人仍然在苦苦探索一个民间资本进入基础设施建设领域的最佳路径……然而,云南商人早在100年前就以民间资本最成功的方式创造了中国水电的历史。中国民间资本所演绎的故事,至今仍然闪耀出云南人民智慧结晶的火花,成为今天仍然具有特殊价值的经典篇章。
无产阶级革命导师列宁对电力革命对人类文明进步产生的巨大影响给予很高的评价。早在1920年12月,在全俄苏维埃第八次代表大会的报告中,列宁对俄罗斯国家电气化委员会制订的《全俄电气化计划》给予极高的评价,把这个计划称为“第二个党纲”,提出了“共产主义就是苏维埃政权加全国电气化”这个著名的公式。列宁说:“我们的党纲不能始终只是党纲。它应当成为我们经济建设的纲领,不然它就不能作为党纲。它应当用第二个党纲,即恢复整个国民经济并使它达到现代技术水平的工作计划来补充。没有电气化计划,我们就不能进行真正的建设。”[1]他还指出:“只有当国家实现了电气化,为工业、农业和运输业打下了现代大工业的技术基础的时候,我们才能彻底取得胜利。”[2]列宁为什么这样重视电气化呢?这就在于科学技术是推动社会发展的革命力量,而电力正是那个时代的最新技术,是最新生产力的代表。
在今天这个五彩缤纷的世界里,电力技术已经渗透到我们生活的方方面面。我们对此习以为常,甚至感觉不到它们的存在,但是,没有它们,我们的生活将无法想象。试想一下现代社会要是没有了电,人类的生活根本就无法进行。
水是维系生命的源泉,电是社会发展的命脉。化水患为水利,变水流为电流,这是全球经济可持续发展的重要课题,是实现资源优化配置的必由之路,也是科学发展的必然选择。资源是永恒的主题,人类要生存,就需要各种各样的资源来满足自己的要求。现在人类获取电能的方法很多,从最初的火力发电,到水能发电,再到风能发电、太阳能发电和核能发电,科技的发展,使人类获取资源的能力大大增强了。但是煤、石油、天然气、贵金属材料都是不可再生的能源,煤、石油、天然气的燃烧会产生大量的有害气体,污染人类的生存环境。二氧化碳的大量排放,打破了大气的平衡,产生了温室效应,这将导致两极冰帽的融化,海平面的上升,会使现在很多美丽的沿海低洼城市难寻踪迹。人类越是发展,就越深刻地懂得,地球是人类唯一的家园;科技越是进步,人类就越是想使社会的发展与自然和谐相处。水电是可再生清洁能源,其上网电价是所有发电中最低的,还有开停机灵活、调峰能力强、与热电进行丰枯(夏冬)补偿的特点。同时,大中型水电工程往往伴随有防洪、航运、供水(灌溉)、养殖、旅游等综合效益。水电开发利大于弊,世界各国都优先开发水电。中国水电资源丰富,同时建设水利水电工程有许多综合效益,在全世界减排压力下,目前水电开发依然有着广阔的前景。中国第一座水电站——石龙坝水电站,永远值得人们记忆。
石龙坝水电站位置示意图
【注释】
[1]《列宁全集》第31卷,人民出版社1958年版,第467、469页。
[2]《列宁全集》第31卷,人民出版社1958年版,第467、469页。
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