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冬奥探秘:那些隐匿在冬奥中的“绿科技”


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冰雪赛事中“绿色彩蛋”

编者按:本文来自微信公众号 “脑极体”(ID:unity007),作者:燕良,36氪经授权发布。


春节与冬奥会马上纷沓而至,想到再过一周多就可以躺平过节看比赛了,有点激动。


冬奥会大家最期待什么比赛呢?速滑、花滑还是自由滑雪?谷爱凌、羽生结弦、陈巍等各路大神在冰雪上的英姿与竞技的激情,让人满心期待。


当然,冬奥的魅力不仅仅是运动员带来的精彩,北京冬奥的绿色科技也是不能让人忽视的一抹风光。


“绿色冬奥”是北京冬奥会的办奥理念之一,可谓是冬奥会的底色。冬奥会的“绿色设施”也是通过各类科技手段实现的。此前脑极体分享过冬奥中的各类黑科技,但隐藏其中的绿科技并未多做笔墨解释,今天,咱们就一起来康康冬奥会中的绿色彩蛋。    


基础设施的绿色建设与运维

场馆建设是举办冬奥会的基础设施工程,也是冬奥会最瞩目的名片。冬奥会的场馆建设充分利用2008北京奥运会场馆,从源头减少碳排放。北京赛区使用了6个奥运会的遗产,例如游泳中心“水立方”,在冬奥会时将变成“冰立方”,作为冰壶和轮椅冰壶的比赛场地,赛后“水立方”仍然可以作为游泳中心来使用。几天时间的转换,就能把它从“冰”变成“水”。


张家口赛区是对现有的云顶山滑雪公园赛道的改造利用,明星场馆如“雪如意”的设计和建设都是以更大限度保护周边生态为主,古杨树场馆群连接场馆的空中廊道自然嵌入周边的山体汇总,形成冰玉环的造型。


为迎接冬奥会,各个场馆也都进行了改造更新。在照明、音响、屏幕等技术设备硬实力上都迭代升级了。而电力是驱动整个场馆与运营设施安全运行的底层保障。冬奥会期间,三大赛区26个场馆将全部使用“绿电”,这也是奥运历史上实现全部场馆绿色电能供应。“绿电”主要来源于清洁能源,包括太阳能、风能等。


这些绿色的电来自于张家口张北光伏基地与风力发电,而能源的输送,建成了张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程,实现了张北清洁能源汇集的外送,达成了冬奥会所有场馆常规用电百分百使用绿电的目标。


当然一些电力供应的安全巡检,也引入了智能协作机器人,对重点保障点位进行不间断巡视,全力保证可靠供电,而电力团队也应用数字化指挥模式,指挥运行更加高效协同。


在场馆运行和赛事保障方面,5G信号会覆盖北京冬奥会所有场馆和连接场馆的道路,包括高速行驶的京张高铁,也有稳定、连续的5G信号覆盖。为超高清视频、智能服务等新的应用场景提供了必要的网络连接。云转播技术、云转播5G背包、8K高清转播车等技术和设备都将应用于北京冬奥会的转播中,为全球观众呈现精彩的冬奥赛事。


冬奥场馆的建设与整体运营无不透露着绿色冬奥的气息,在串联整个奥运的运输体系中,也不乏绿色科技的运用。


在冬奥会中,主要的交通工具就是各种低碳节能的清洁能源车辆。据悉,节能与清洁能源车辆在全部的赛事车辆中占比达84.9%,为历届冬奥会之最。


新能源汽车以电动车和氢能大巴车为主。对于电动车,很多读者肯定会觉得奇怪。零下数十度的低温,电动车怎么还能正常运行,不会趴窝吗?


冬奥会使用的电动车电池为新型的全气候电池。此前在腾讯WE大会上,科学家王朝阳表示这个全气候电池将会在冬奥会中亮相。全气候电池不惧怕极限低温,哪怕在零下三十度的环境中,冻透了的电池也只需要三十秒时间,就可以把电池自加热到零度以上,电池即可以正常工作。


除了电动车外,新能源氢能大巴也参与赛区核心区的接驳服务。氢能大巴搭载从材料到零件均是我国自主打造的“氢腾”系列燃料电池发动机。比赛时将在延庆赛区和张家口赛区投入700余辆氢燃料大巴车,提供交通服务保障。这些大巴每辆每行驶100公里,可减少70公斤的二氧化碳排放,相当于14棵普通树木的吸收量,实现零排放、零污染。


赛区外,交通体系中也有智能动车的参与。新型奥运版复兴号智能动车组目前在京张高铁清河站上线。列车采用轻量化技术、环保可降解材料、石墨烯空气净化装置、灰水再利用系统打造绿色低碳空间。在列车的车头设计方面,采用仿生学车头方案,实现运行阻力减小7.9%,综合能耗降低10%以上。


我们可以看到,整个冬奥会的交通体系已经织起了一张全面绿色的智能大网,将场馆与场馆,场馆与人都连接了起来。绿色智能的冬奥标杆示范效应,未来也会在我们日常的出行生活中展开,低碳的交通体系会在越来越多的地方多点开花。


冬奥的续集

冬奥会虽然短暂,只有十几天的时间,但是这些花费巨资打造的场馆不是一次性设施。这些设施在规划时就充分考虑过赛后利用的问题,同步设计,有效降低成本。据悉,冬奥会的全部场馆都制定了赛后的利用计划。


例如北京赛区新建的标志性场馆速滑馆,它的冰面是1.2万平方米的全冰面设计,这样设计就是考虑到如何向社会开放。速滑馆在赛后可以同时容纳2000人上冰。比较小众的项目雪车雪橇,这个项目运动起来危险性比较高,因此在规划设计时,主办方在赛道下方的1/3处,比较缓的地方预留了大众的出发口区。这些提前的设计规划都是为了在赛后向大众开放提供条件。


对于一些场馆有限的设计,为了补充功能,冬奥会也采用了灵活的方式处理。例如游泳中心原有更衣间不足以满足冬奥赛事需求,但新建更衣间不仅成本高昂,且挤占场馆赛后运营空间。为此,游泳中心采购了大批“退役”集装箱,组装后就可作为运动员更衣间,造价成本降低。赛后,集装箱模块也可以无痕移除,还原场馆运营空间,且退出的集装箱模块还能作为场馆的客服咨询、休息餐饮、商品售卖等公众服务设施使用。


场馆的赛道也是改造更新的重点,因为冰上项目比赛对冰面标准很高,无论是场馆室内温度、湿度,还是冰温、水质,都需要从细节入手确保冰面质量。而二氧化碳制冰的特点是绿色环保、能效高,冰温也更均匀。据悉,在北京冬奥会4个冰上场馆运用了新型二氧化碳制冰技术。不仅减少了传统制冷剂对臭氧层的破坏,制冷过程中产生的大量余热可回收利用,用于供暖、除湿、融冰、制备热水等,比传统方式效能提升30%。


二氧化碳制冰也会在未来运营中使用,全冰面模式下每年仅制冷部分就能节省200多万度电,相当于约120万棵树实现的碳减排量,整个制冷系统的碳排放趋近于零。


无论是面向公众开放,还是赛事的举办等,冬奥会在这个举世瞩目的开放窗口中,很好地展示出了低碳可持续的绿色科技名片。氢能大巴、全天候电池、二氧化碳零排放制冰,场馆背后的建设运营等都是一张张闪耀的绿色名片,向外界展示出了我们在“碳达峰、碳中和”双碳目标背景下的创新与决心。


革新的绿色技术火花与体育赛事碰撞,让冬奥会比赛延伸得更加长久和精彩。在冬奥会这个绿色“展厅”中,这些技术的成功运用也会推广延伸到更多的地方,例如全天候电池的应用,未来会极大地改善电动汽车在北方冬季寒冷地区的使用情况。


绿色科技也会不断地在城市可持续生态建设与智慧管理中凸显价值,在清洁能源产业发展、城市转型升级等方面,不断向前推动向“碳达峰、碳中和”目标的进程前行。