“绿色冬奥”背后的中国科技

2022年02月20日 12:27:32 | 来源：我苏网

　　（北京冬奥会开幕式）

　　今晚，北京2022年冬奥会将圆满谢幕，历时17天的北京冬奥会创造了绿色、开放、共享、廉洁的冬奥“样板”。团结的“雪花”中，低碳的“微火”光芒闪耀，向世界展开了“绿色冬奥”的中国画卷。国家体育场中的主火炬虽将熄灭，但这百年奥运中从未有过的“微火”也将成为新的起点，燃点起绿色奥运的未来。

　　冬奥会亮出绿色“底色”的背后，是一项项世界第一的中国科技的支撑。

　　“张北的风点亮北京的灯”

　　这句话成为最近的“热搜”。张北指的是河北省张家口市张北县，距离北京230公里。这里的风是怎么给北京冬奥赛场提供源源不断的清洁能源的呢？带着这个问题，我们的记者来到了张北。

　　2月中旬，张北的最低温度仍将近零下20度。天寒地冻，风劲光强的张北，2018年建起了张北柔性直流电网工程。国网冀北电力北京超高压公司特高压交直流运检中心党总支书记、副主任杨大伟说：

　　“我们国家通过自主的技术创新，2006年我国启动了柔性直流输电技术专项研究，打破了国外公司的技术垄断。通过（上海）南汇、（汕头）南澳、（浙江）舟山、（福建）厦门等柔性直流工程项目的尝试，最终完全实现了柔性直流输电技术的国产化。

　　到2020年6月，张北柔性直流工程正式投运，这是世界上首个柔性直流电网工程，也是世界上电压等级最高，输送容量最大的柔性直流工程，工程创造了12项世界第一。”

　　世界性难题一：大规模电力的调峰、填谷。

　　张北对策：

　　用电有峰、谷之分，张北柔性直流电网工程在承德丰宁建成了世界上最大的抽水蓄能电站，这个蓄能电站有上、下两个水库，落差425米。在用电低谷时通过电力将水从下水库抽至上水库，相当于把电能储存起来，在用电高峰期再放水到下水库发电。丰宁抽水蓄能电站总装机容量达360万千瓦，被誉为世界最大的“充电宝”，使张北工程的“柔性”能力大大增强。

　　（承德丰宁抽水蓄能电站）

　　世界性难题二：大规模新能源并网。

　　张北对策：风能、太阳能等新能源随机性大、波动性强，风大风小、日出日落都会影响发电，电源功率频繁变化会扰动整个电网。柔性直流输电正是解决这一问题的方法，它能通过对风能、太阳能等新能源发电的全方位控制，让风能和太阳能发电的间歇性不扰乱电网。

　　记者在现场看到，在一个个13米高的阀塔上面，有一个个高1.7米，宽0.4米，长0.8米的立方体，有点像柜式空调的主机，这就是张北柔性直流电网工程的“心脏”——柔性直流换流阀子模块。整个张北，共有12672个这样的换流阀子模块，这是江苏南京南瑞继保电气有限公司提供的核心科技。

　　（柔性直流换流阀阀塔）

　　张北柔性直流电网工程，将不稳定的风能、光能转化为稳定的绿电，再长途跋涉200-300公里，最终点亮2022年北京冬奥会三大赛区26个场馆，这意味着奥运历史上首次实现了全部场馆100%绿色电能供应。

　　(夜晚的国家跳台滑雪中心 “雪如意”)

　　不仅如此，这源源不断的清洁能源，在奥运赛事结束之后，将每年可以向北京输送140亿度的清洁电能，供应北京每年大约十分之一的用电量。每年可以节约标准煤490万吨，减排二氧化碳1,280万吨。

　　（夜幕降临的北京永定门）

　　冰面里的世界第一

　　2月5日, 北京首都体育馆，冬奥会短道速滑混合团体赛在这里正式开赛。中国队顶住压力，全程零失误拿下了这枚势在必得的金牌！

　　而冰场上的世界第一，与藏在冰面里的“世界第一”不无关系。

　　一项世界最先进、最环保的制冰技术——“跨临界二氧化碳制冰”在北京冬奥会上首次应用。江苏百尔制冷（无锡）有限公司为这里装备了跨临界二氧化碳制冰系统。技术总监谢伟：“类似家里的地暖，管里走的就是零下 13度的二氧化碳液体，它能把水冻成冰，要把水变成冰需要吸热，吸热之后它要蒸发，一部分就会变成气体，你要重新把它（气体）再变成负13度的二氧化碳液体，让它再度去制冷。那么这样它可以循环利用。这样制作的冰面温差只有0.5摄氏度，温差小、冰面硬度均匀，非常有利于滑行速度的提高。”

　　(首都体育馆)

　　谢伟介绍，相较于传统意义上的氟利昂制冰方法，跨临界二氧化碳制冰系统的环保、减排效果都非常明显。可以降低到传统氟利昂系统的千分之一以下。

　　始建于1968年的首体，曾是中国第一片室内人工冰场，跨临界二氧化碳制冰技术让它历久弥新，如今它号称是拥有着“最快的冰面”。

　　(武大靖在首都体育馆比赛)

　　在北京延庆冬奥会村，国家高山滑雪有限公司总经理吴世革，对一座座依山而建的“被动式建筑”非常自豪。吴世革说，“被动式（建筑）设计就是少用主动的能源，比如少用热能，少用电能，少用光能。主要是通过高效地外保温的维护结构，包括自然通风、自然采光、高效节能的空调机组、室内智能化节能照明的控制和可再生能源的应用，比如光伏等措施来对建筑进行保温。”

　　(延庆冬奥村)

　　延庆冬奥村位于海拔2000多米的海陀山脚下，采用低层、高密度的“山村”式建筑布局，延庆冬奥村所有建筑均为国家最高等级的绿色建筑三星级标准，其中部分建筑比绿建三星标准还要节能60.9%。

　　(延庆冬奥村)

　　“氢”风吹拂的盛会

　　2月6日，北京昌平区冬奥会配套加氢站，刚刚送完赛场观众的驾驶员葛师傅，来这里给车辆加氢，不到10分钟，这辆车就加满了氢能。

　　(氢能源加氢站)

　　葛师傅说，自从上个月接到服务冬奥会的任务后，这辆北汽福田自主研发的氢能源客车就一直给他带来惊喜。“车辆跑起来很安静！走起来一点声音都没有，动力好！”

　　张家口赛区处在阴山山脉和燕山山脉交界处, 冬季最低温度达到零下30度，严寒地区启动快，续航里程长是氢燃料电池汽车的优势。此外，氢能源汽车全过程的生成物只有水，实现了绝对意义的净零排放。

　　在北京冬奥会赛事交通服务中，共示范运营了1000多辆氢燃料电池车、30多个加氢站，这是奥运历史上首次大规模使用氢能汽车，也是全球最大的一次氢能电池汽车示范。

　　在本次冬奥会示范运营的820辆氢燃料电池大客车中，福田汽车提供了515辆，占了6成以上。北汽福田氢能源客车研发负责人刘继红说，福田独创的热电联供技术，大大提升了燃料电池的能量转化效率。“福田的热电联供技术使用燃料电池的余热给车厢取暖，让车厢温度维持在18度到20度这样一个比较舒适的环境，不需要单独消耗动力电池的能量，能耗效率可以达到85%，在世界上是居于前列的，这也是实现'绿色冬奥'的一个实践。”

　　刘继红说，以福田12米长的氢能源客车为例，经过北京市质检院官方检定，不管是40公斤以上的单车载氢量，还是650公里的行驶里程，在氢能源客车的领域都是世界领先。目前服务北京冬奥会的全部氢能源客车，均为中国制造，具有全链条的自主知识产权，而以绿色冬奥为契机，氢能源汽车产业也将步入新的发展阶段。

　　把处理器泡“水”里的云科技

　　让我们把目光再回到国家级新能源基地——张北。2018年北京冬奥组委与阿里云建成揭牌的北京冬奥张北云数据中心，就像是一个存放10万台处理器的“大房子”。