【观澜亭|一起向未来,冬奥会展示了怎样的未来生活?】北京冬奥会圆满落幕。全球约有20亿观众观看了北京冬奥会,其中,中国观众就达到了6亿。

在冬奥会赛场上,中国以实际行动兑现了绿色办奥的庄严承诺,也向世界集中展现了坚持绿色发展、建设美丽中国的坚强决心和不懈努力。

就像冬奥会主题口号“一起向未来”一样,这些在北京冬奥会上率先使用的绿色科技,如何转化为可广泛采用的、经济环保的产品和服务,向我们展示了怎样的未来生活?

第一,碳中和的未来。

冬奥会开幕式上,以不点火代替点燃、以微火取代熊熊大火,体现低碳环保。

在比赛场馆上,我国充分改造利用2008年鸟巢、水立方、五棵松等原有奥运场馆,新增场地从设计源头减少对环境影响。

作为唯一新建的冰上竞赛场馆,国家速滑馆“冰丝带”率先采用二氧化碳跨临界直接制冷方式制冰。这是奥运史和世界上的首创,比传统的制冰制冷技术节省能耗约20%,碳排放接近零。

26个冬奥会场馆全部采用100%绿色电能供应,以减少污染排放。预计到冬残奥会结束时,冬奥会场馆共消耗绿电4亿度,可以减少燃烧12.8万吨的标准煤,减排二氧化碳32万吨。

但是,低碳不是零碳。

通过使用大量光伏和风能发电、地方捐赠林业碳汇、企业赞助核证碳减排量等方式,北京冬奥会圆满兑现了碳中和的承诺,成为迄今为止第一个碳中和的冬奥会。

未来,碳中和,需要大量低碳技术,还需要新技术的应用。比如,二氧化碳捕集、利用与封存技术。

第二,清洁能源的未来。

“让张家口的风,点亮北京冬奥的灯”,这句话成为最近的热搜。

张家口丰富的清洁能源,通过张北柔性直流电网工程这条绿电高速路,送到北京、延庆、张家口3个赛区,实现了全部场馆常规电力消费100%使用绿电。

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。

风能、太阳能等新能源随机性大,风大风小、日出日落都会影响发电。柔性直流输电通过对风能、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。

在奥运赛事结束之后,张北还将每年向北京输送140亿度的清洁电能,供应北京每年大约1/10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。

用电峰谷问题、风能太阳能不稳定……正是这些问题的解决,让我们看到了清洁能源未来广泛应用的前景。

北京冬奥会,氢燃料车、纯电动车、天然气车、混合动力车大量使用,节能清洁能源车辆占小客车的比例100%,占全部车辆比例的85.84%,为历届冬奥会最高。

第三,新材料的未来。

北京冬奥会绿色创意无处不在。

运行在京张高铁线上的复兴号智能动车组,采用了轻量化技术、可降解材料、石墨烯空气净化装置、灰水再利用系统等;采用仿生学车头方案,运行阻力减小7.9%,综合能耗降低10%以上。

北京冬奥会、冬残奥会全部新建场馆均达到最高等级的绿色三星标准,许多创新绿色建造技术均在此次冬奥会上使用。国家速滑馆屋面重量仅为传统屋顶的1/4,减少了材料使用和能耗。

在绿色低碳高标准要求下,北京冬奥会还使用了大量的生物可降解塑料袋、生物可降解餐具、3D打印固废雪花……

这些新材料,有的已经进入我们的超市,比如说可降解塑料袋,有的也进入了应用环节。

第四,氢风的未来。

冬奥火炬飞扬,是世界首款高压储氢火炬,实现冬奥会历史上第一次火炬零碳排,也证明了我国氢气储运技术的成熟。

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。

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。

目前,我国已有6个成规模的氢走廊,其中就有山东半岛氢能走廊,山东加速氢能技术发展和能源绿色转型,已经走在了前列。

在双碳目标下,绿氢成为实现全球净零排放的关键支柱。

未来,可再生能源发电成本下降,电解水制氢设备技术进步,这将是氢能发展的关键要素。

第五,数字生活的未来。

2008年北京奥运会被认为是第一届数字奥运会,北京冬奥会线上直播的关注量更大。

北京冬奥会是百年奥运史上第一届全面上云的奥运会,最核心的赛事成绩、赛事转播、信息发布、运动员抵离、食宿、交通等信息系统都100%迁移至阿里云上。

冬奥赛区国内首个新标准智能加油机器人、首个加氢站综合智慧能源站管理系统、数字人民币支付……数字技术助力冬奥会智慧加油站建设。

冬奥会媒体中心“智慧餐厅”,所有食物饮料由120名餐饮机器人制作完成。客人扫码点餐后,90秒内完成饮料,4-6分钟完成食物,然后通过架设在天花板上轨道和机器悬臂,精准投放到对应的餐桌……未来,我们不是在上网,而是生活在网上。

面向未来,冬奥盛会与生活联系是如此紧密生动,北京冬奥会已超出了体育本身价值。它的成功之处,不仅在于科技带来崭新变化,更在于点亮了“可持续·向未来”的诚挚愿景,也将为全球可持续发展贡献中国智慧和力量。

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【冰雪盛宴,绽放山东“智造”之光】2月4日,农历正月初四,北京冬奥会正式开幕。一系列来自山东的科技元素融入场馆建设、运动训练、赛事保障、冰雪产业。这其中,有不少项自主创新的“首创”技术和应用,彰显着山东“智造”的智慧和力量,助力北京冬奥盛会凸显“科技范儿”。
科技“智造”——
多项“首创”技术亮相冬奥
  在北京冬奥会的冰雪竞技场上,中国设计、中国智造大显身手,其中“山东造”雪蜡车更是一颗闪亮的“星”。
  在冬奥会众多雪上项目中,运动员比赛和训练用的雪板需要打蜡保养,这对于加快雪板速度、提升运动成绩十分重要。冰雪运动发达的国家,基本都有自己的雪蜡车。而我国冰雪运动队在过去参赛时,大多是租用外国的车辆。
  山东制造的第一辆国产雪蜡车,填补了这一空白。这个延展面积达92.5平方米的“大块头”,集成了新一代信息技术、智能化装备和环保科技,是目前世界上单层厢体面积最大的雪蜡车,也是中国第一台自主研发、拥有完整知识产权的雪蜡车,申报包括21项发明专利在内的81项专利、24项技术突破。
  海尔空调为雪蜡车提供的健康空气解决方案,应用已有发明专利11项、申请专利6项,解决了低温热启动、安装环境狭窄、在低温环境下运动员随时上下车的过程中保持车内温度、湿度及新风的内循环等多个问题。
  在环保节能方面,“山东造”雪蜡车采用了氢燃料电池牵引头,全新定制开发了车载光伏发电系统。其中,作为氢燃料电池的核心部件之一,烟台东德实业有限公司研发的氢气循环泵,实现了全工况下高效率与大压升合理匹配。该循环泵首次开发了除水、破冰技术,还开发了双唇结构的油封、气封,避免了轴封泄漏。
  在冬奥会赛场,还有更多来自山东的“首创”技术。
  为了确保运动员的训练强度,国家体育总局在崇礼赛区建设了室内U槽场馆。深耕制冷技术的澳柯玛,首创国内全季候条件下即环温35℃以内实现造雪功能的技术和设备,为场馆提供造雪、制冷、除湿、新风等解决方案。
  不仅赛场需要低温,超低温冷疗也是一项让冬奥会运动员快速恢复的“黑科技”。澳柯玛成功研发并生产了移动冷疗设备、便携式深低温冷疗舱,让运动员在-80℃至-140℃的舱体内迅速恢复肌体功能,全方位为运动员保驾护航。
  冬奥会开赛之后,当更多的观众通过央视收看比赛盛况时,浪潮集团将以8K超高清核心技术产品助力重大赛事8K超高清节目的直播、时移、回看,同时,这也是海信自主研发的55英寸图像监视器大显身手的时刻。
  据了解,浪潮艰苦攻关,对软硬件参数进行上千次调优,最终突破8K超高清直播技术瓶颈,将向冬奥赛事提供8K超高清解码器和超高清视频服务系统,全程支持冬奥赛场大屏、公共场所及重要场馆的赛事直播工作,满足观众线上观赛的需求。
  海信是国家“科技冬奥”研发计划的重要参与者。冬奥会赛事项目多具有速度快、观赏度高的特点,对节目转播的硬件设备提出很高要求。海信监视器凭借极具竞争力的性能指标在央视冬奥会转播车项目中脱颖而出成功中标。
  为做好北京冬奥会备战工作,山东启动实施了重大科技创新工程科技冬奥项目,防切割滑冰服(即防切割短道速滑运动服)便是其中一项。作为全国手套生产的领军企业,山东建华中兴手套股份有限公司成立创新团队,专门研发了一种轻薄的防切割复合材料:超高分子聚乙烯和氨纶混纺材料,可以制造防切割滑冰服。
  “运用这种技术打造的防切割短道速滑服与国际一流冰雪运动装备丝毫不差,成本却降到了对方的一半以下。”山东建华中兴手套股份有限公司董事长陈建华说。
“智慧”设备——
数字化赋能让“压雪”更精准
  随着冬奥会开幕,各项比赛也已相继展开。其中,云顶滑雪公园将举办U型场地技巧、坡面障碍技巧、雪上技巧等项目比赛,来自世界各地的运动员将在这里的6条赛道上展开精彩角逐。
  在长达10多天的比赛里,如何确保竞技赛道统一标准,让每个运动员高水平稳定发挥?这是一个很艰巨的任务。青岛海克斯康测量系统研发的徕卡3D压雪车引导系统直面这一棘手的难题。
  “我们将比赛场地的原始地形数据及赛道的设计模型导入控制面板,完成压雪车机械尺寸校准后,借助于‘北斗’等卫星导航技术,通过三维空间信息数据收集,实现自动测量压雪车履带及推铲下的雪厚度,特别是在U型场地等滑雪公园和雪道的建设维护作业上更简单、更精确、更高效。”海克斯康测量系统HCMC部经理刘鹏说,该系统的“加持”,为压雪车的机械化工作进行了数字化的赋能,操作员只需根据显示器上的提示来调整铲刀,就能完成赛道的精确塑形。
  刘鹏说,徕卡3D压雪车引导系统已经为全球成百上千的滑雪场用户提供了服务,而此次助力北京冬奥会,是该系统在国内的“首秀”。
  北京冬奥会和冬残奥会比赛将在相距较远的三大赛区举行,如何保障交通服务?为此,京张高铁每日将开行40对冬奥列车,在开、闭幕式期间还增开冬奥专列。
  在冬奥会基础配套工程京张高铁施工中,总部位于济南的中铁十四局BIM、可视化、大数据、移动互联网等一批高科技和新技术得到普遍应用。而中车青岛四方车辆研究所有限公司为冬奥列车提供了旅客信息系统、车钩缓冲系统、撒砂装置和碳纤维司机台等多项核心系统装备。这些技术可以保障列车迎接天气挑战,甚至可以抵抗-40℃的低温。
  “坐在时速350公里的高铁上,抬头就能看到4K超高清电视直播,这是我们为京张高铁冬奥专列量身打造的。”中车青岛四方车辆研究所有限公司的工程师表示,世界首个高铁5G超高清奥运演播室的落地,正是得益于“山东造”智能化旅客信息系统的强力支撑。
  而在延庆赛区的国家高山滑雪中心,11条索道中有6条由来自泰安的泰建集团索道安装公司架设,它们承担起运送运动员和工作人员的重任。索道建在小海坨山深处,上下站垂直高差600米以上,最大坡度接近70度,无法全线修建施工道路。索道建设者克服山地运输困难,建设一系列专用货运索道,提前一年多完成任务,并一次性通过验收。
  “一场一策,一项一策”,北京冬奥会对于气象保障的要求在时间上精确到分钟级,在空间上精准到百米级。严苛要求的背后,是中国科技的自信。据青岛镭测创芯科技有限公司市场部经理王琪超介绍,公司将为赛场提供精准天气预报。
  同样,在北京冬奥会重点场馆国家高山滑雪中心、国家雪车雪橇中心、冰球馆以及冬奥会交通保障工程京张高铁各站点,随处可见北极星智能时钟的身影。这些时钟由烟台钟表研究所有限公司研发生产,不仅设计独特、美观大方,还蕴含着最尖端的时间科技,将为本届冬奥会提供重要的计时保障。
  与夏季奥运会不同,冬奥会对用血保障也有特殊要求。由于比赛场地普遍距离市中心血站较远,如何为冬奥会做好足量的用血保障,又不浪费现有血库的资源成为本次用血保障的重要课题。青岛海尔生物医疗股份有限公司将在青岛率先落地的城市血液网解决方案复制到冬奥会现场,用数字化支撑赛事用血保障,实现了血液分布式血库的建设,依托物联网制冷设备将分布式血库前移至赛场,备血全程在冷链环境下可追溯,最大限度保障用血安全。
“绿色”保障——
二氧化碳制冰使碳排放趋近于零
  1月22日上午10时许,满载消毒物资的运输车,从位于德州运河经济开发区的山东消博士消毒科技股份有限公司厂区内驶出,4个小时后抵达北京。
  消博士公司成立于2011年,专注高端消毒产品制造,是集研发、生产、销售、消毒服务于一体的专业化高新技术企业。“公司目前已研发高端消毒制品百余种,拥有自主知识产权67件。”公司副总经理蒋媛媛说,公司从众多同类竞标企业中脱颖而出,成功入选北京冬奥会卫生防疫物资供应商,主要供应手卫生消毒、物体表面消毒、低温消毒系列等3类消毒产品,每款产品都对标最高行业标准,满足冬奥场馆高寒特点和绿色环保要求,用高标准的消毒灭菌功效,为冬奥会助力。
  蒋媛媛说,针对冬奥会这种特殊的环境,此次供应的低温消毒剂,其最大特点是在-23℃到-40℃的环境下不结冰,并且能最大程度保证消毒效果。
  与此同时,齐河县齐鲁高新技术开发区山东威阳医疗器械科技有限公司厂区内,装载着防护眼镜、防护面屏的平板运输车正陆续驶出大门,专线运输至北京。
  威阳医疗器械成立于2007年,主要生产国家一类、二类医疗器械。2020年新冠疫情发生初期,企业负责人看到“抗疫”一线护士脸上的勒痕和红肿双眼后,对材料进行多次试验改良,最终研究出一种更适用于长时间佩戴的医用防护眼镜。近两年又不断进行改良,这小小的防护镜和面屏上已有5项国家实用新型专利。
  同样助力北京冬奥会防疫的还有来自淄博的新华医疗集团。凭借出众的产品质量,公司最终中标了冬奥会比赛场馆疫情物资免洗手消毒液6万余瓶和配套自动出液装置。“我们手消产品里的酒精达到了特级食用级别。”山东新华莎罗雅生物技术有限公司常务副总经理李鹏章介绍说。
  北京冬奥会和冬残奥会新建、改建了7座冰上场馆、共9块冰面。其中,5块冰面使用了二氧化碳(R744)跨临界直接制冷系统,这在冬奥会历史上尚属首次。其中,北京冬奥会主场馆国家速滑馆“冰丝带”的二氧化碳直冷制冰项目就是由青岛海尔开利冷冻设备有限公司负责提供解决方案的。采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术,首要的优点就是环保。有关专家介绍,过去冬奥会制冰都是用氟利昂或氨等制冷剂,但氟利昂容易造成臭氧层破坏、地球暖化,氨具有易燃易爆的特性。而使用二氧化碳制冰,不仅使场馆碳排放趋近于零,还可以将场地冰面温差控制在0.5℃以内。
  助力绿色冬奥,冬奥会后勤保障客车,也有山东元素。2021年9月,服务冬奥会的中通氢燃料客车,通过了包括高压附件低温试验、底盘附件低温检查试验、低温冷启动试验、车辆加热性能试验在内的各项测试,可实现-35℃正常启动、运行,车内温度可保持在15℃。
  “我们分批出发,21名技术保障人员1月10日前全部到位。”首批出发的队员赵振杰介绍,此次参与冬奥会后勤保障的40辆中通12米新N系氢燃料电池客车,行驶路线主要是奥运村到崇礼南。“中通客车在低温冷启动、暖风效果等可靠性、舒适性方面都赢得了奥组委青睐。”
  作为北京冬奥会官方赞助商,青岛啤酒为冬奥会量身定制的“冬奥冰雪罐”,成为向大众普及冬奥项目的创新手段。“我们量身定制了二维码,能够快速追溯每一罐啤酒从麦芽到成品的全过程数据,从而确保了冬奥冰雪罐的金牌品质。还可以通过诊断系统,实时获取生产线的运行状态,工厂的能源消耗也在持续下降,耗电量下降了19%,耗水量下降了5%,把绿色环保的可持续发展理念融入到‘冬奥冰雪罐’的制造全过程中。”青岛啤酒厂包装部部长黄幸说。(大众日报)


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