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大家好,我是电动车公社的社长。
要说最近大家最关心什么,那还用说,肯定是北京冬奥会了!
就拿冬奥会的吉祥物冰墩墩来说,它凭借可爱的外表和冰雪运动专家的身份,一夜之间就成了人们心中的顶流。
(抖雪的冰墩墩,萌化太多人的心了)
社长前几天去北京王府井的冬奥会旗舰店逛了一圈,甚至可以用“一墩难求”来形容。想要买到限购1件的冰墩墩,甚至要排4个多小时的长队!
于是有不少人在网上直接开问,什么时候能实现一户一墩:
在官方回应、工厂全力开工生产之余,也有博主试着手把手教会大家怎么拥有一只专属冰墩墩。
社长也简单试了试……不知道你学会没有,反正我是学废了。
然而,就在社长为北京冬奥会加油之际,却发现了一个有意思的现象。
在每一届奥运会开幕式上,大家最期待的往往都是主火炬点燃的那一刻。神圣的点火仪式,往往到最后一刻才会揭晓。
就比如1992年的巴塞罗那奥运会上,神射手雷波洛一箭射向70米外,精准地把火种送进圣火台,完成点火;
而2000年的悉尼奥运会,则是由短跑运动员卡茜·弗里曼先在水中点燃主火炬,再让主火炬从水中冉冉升起,颇有几分“海上生明月”的意境。
至于咱们2008年的北京奥运会,则是李宁手持火炬,如空中飞人般踏过徐徐展开的长卷。圣火从手中划出一道优美的弧线,最终扩散成火炬的形状。
但这次北京冬奥会的开幕式居然跳过了传统的“点火仪式”,直接把最后一棒火炬放在主火炬台上,让它和代表各国的小雪花和橄榄枝一起,构成了一朵雪花形状的大火炬!
这种并不突出视觉效果的“微火”火炬,一下子让网友们分成了两派。
一派网友认为,这种精致、环保又节约的做法,是绿色奥运的完美演绎。
而另一派则认为,在大气磅礴的表演过后以小火炬收尾,着实有点意犹未尽。
那么,这次开幕式为什么要用这种方式来表达?
北京冬奥会背后,又藏着什么大秘密?
今天,社长想跟大家讲三个冬奥会台前幕后的故事。
01. 奥运史上“最小的主火炬”
我们知道,奥运会的一大传统就是熊熊燃烧的的巨大火炬,而且在比赛期间绝不能熄灭。
但很多人不知道的是,2008年北京奥运会的主火炬,一小时要烧掉5000立方米天然气!
这是什么概念?社长给大家算一笔账。
当年,北京天然气的价格是2.05元/立方米。在奥运会举办的17天内,要烧掉17x24x5000=200万立方米,花费400万人民币。
表面看上去,400万并不是一个天文数字。
但要知道,2008年北京一个家庭一天的燃气用量也不过半个立方米。
一座卧室大小的主火炬,能让一万个北京家庭使用一整年。
而天然气虽然号称“清洁能源”,也仅仅是因为排放物中不含污染物,并不是真正的绿色能源。每燃烧1立方米天然气,就要排出至少2公斤二氧化碳。
这么算下来,单是确保火炬不熄灭就要产出额外2000吨碳排放,相当于1000多亩森林一整年的固碳量,非常不环保。
那肯定有人会说:要是为了零排放,用电或者是光模拟成火炬的样子,能不能行?
如此疯狂的提议还真在北京冬奥组委会中讨论过,但最终被否决了。
在奥运会的传统中,主办国要经国际奥委会授权,在奥林匹亚发源地举行圣火采集仪式,再用奥运火炬把火种传递到开幕式会场并绕场一周。
这样做的目的,就是要在100多天的传递活动中,唤起人们相互理解、友谊、团结和公平竞争的奥林匹克精神。
如果圣火中途意外熄灭了,也要用备用的火种灯重新引燃才行。
(比如东京奥运会那次烧了的话……也是一个样)
既然奥运会的百年传统不能动,那能不能为了宣传低碳环保理念,采用“微火”火炬?
起初,国际奥委会有些犹豫。“奥运圣火就应该熊熊燃烧,低碳不是改变的理由。”
但北京冬奥组委会却一再坚持,甚至不惜在疫情防控升级的条件下派人亲自去一趟国际奥委会的总部——瑞士洛桑,只为了说服对方接受这个有些“离经叛道”的改革方案。
毕竟可持续发展这项举措,不仅是北京在申办冬奥会之初提出的三大理念之一,更是国际奥组委在《奥林匹克2020议程》中提到的核心内容。
经过慎重讨论和反复确认,流量仅1.2立方米/小时的“微火”火炬方案,最终得到了国际奥组委的支持。
这才有了我们一开始所说的,奥运会百年历史上前所未有的经典瞬间:
熊熊燃烧的奥运之火幻化成雪花般圣洁、灵动的小火苗,搭乘着一朵雪花,在鸟巢中央冉冉升起。
02. 全世界“最快的冰”
自从北京冬奥会开赛以来,在“冰丝带”国家速滑馆打破奥运纪录,便成了运动员们的家常便饭。
女子速滑3000米、男子速滑5000米、女子速滑1500米、男子速滑1500米、女子速滑1000米、女子速滑5000米……
赛程还没过半就破了快十次奥运会纪录,好家伙,属实是让大家见证历史了。
但除了科学的训练体系之外,运动员们能够比出漂亮的成绩,和“冰丝带”背后的奥秘同样息息相关。
在去年10月份结束的国际测试赛上,6名运动员中有5位在这块冰面上创造出了个人最好成绩。
官方外挂,实锤了。
那么,作为冬奥会唯一新建的冰上竞赛场馆,“冰丝带”背后到底藏着什么秘密?
我们知道,自然条件下的水只要低于0℃,就会开始结冰。
但这种条件下形成的冰,一方面会有杂质和气泡,另一方面由于温度不均,冰面也会坑洼不平。轻则影响成绩,重则发生伤人事故。
从头开始的制冰环节,往往需要两天的时间。
制冰师先要深度清洁地板、保证没有杂质,再进行12-18小时的预冷却,才能用喷棒均匀地把水撒到赛场的每一个点上,形成2cm厚的一层基础冰。
有了这层“地基”之后,还要在基础冰上喷上奶白色的漆面、进行比赛标识划线等操作,这才是大家最为熟悉的奶白色冰场。
最后一步,就是制作最关键的表面冰了:
就拿中国队冬奥会首金项目——也是最刺激的短道速滑来说,冰面的厚度必须在3~4cm,冰面的温度也必须维持在-7℃~-6℃。
毕竟,只有更脆硬的冰面才能给冰刀提供更好的力度支持,运动员才能出更快的成绩。
(冷知识:短道速滑项目,冰刀会破坏冰面。安全起见,椭圆形的跑道是要不断挪动的)
而关注度也很高的花样滑冰,冰面的厚度要在6~7cm,温度则是-4℃~-3℃。
冰面太冷的话会像短道速滑一样破坏冰面,热了的话会觉得冰刀拔不出来,影响起跳。
要是冰壶赛道的话,制冰师还得在冰面上喷洒纯净水、形成均匀的冰粒,最后还得用扫冰机把赛道刮出所需的高度和形状。
而且,表面冰还要满足国际冰联对于平整度的要求:任意3平方米内的冰面,最大高度差不得高于2mm。
这也就是说,在“冻”这块5500平方米的大冰块的时候,无论是温度、高度还是厚度,都要做到尽可能均匀。
所以“冰丝带”祭出了一个冬奥会史上从未用过的大杀器:
二氧化碳跨临界直冷制冰技术。
听起来有些高(ao)科(kou)技,但原理其实跟冰箱/空调也没差太多,只不过传热的介质从制冷剂变成了二氧化碳。
这项技术,利用的是二氧化碳的物理特性。
二氧化碳进入超临界状态的温度和压力都不高,因此不用耗费压缩机太多的能量就能跨越临界点,变成一种特殊的流体。
这种流体被送进热回收器之后,会在被冷水包裹的管道中降压放热,场馆和生活区就有50-70℃的热水用了。
另一边,逐级降温后的二氧化碳会跌下临界温度、变成液态,经过节流阀膨胀后又会降温至-20℃,通过液体循环泵输送到“冰丝带”冰面之下的蒸发管网中,给冰面控温。
它比起传统的氟利昂制冰技术来说,完全不会破坏臭氧层;而比起不够安全的氨制冰技术,也完全无毒无害。
无论是赛前的制冰、两场比赛中迅速切换冰面的温度和厚度,这项二氧化碳跨临界直冷制冰技术可是立下了汗马功劳。
而更重要的是,它能把冰面的温差控制在0.5℃以内,均匀的硬度也让运动员如鱼得水。
有了“全世界最快的冰”,频频打破奥运纪录,也就成了顺理成章的事情了。
哦对了,这项首次亮相的黑科技碳排放量不足传统制冷剂的1/3800,节能率超过20%,是目前世界上最先进、最环保、最节能的制冷技术。
单是“冰丝带”一座场馆,一整年就能节省大约180万kWh用电量!
而这,仅仅是绿色冬奥的冰山一角。
03. 创造历史的“绿色冬奥”
在2月9日召开的新闻发布会上,北京冬奥组委总体策划部部长李森公开表示:
“根据核算,北京冬奥会将实现全部碳中和目标。”
这也就是说,北京冬奥会成功兑现了2015年申办冬奥会时的承诺,是目前人类历史上唯一一届碳中和奥运会!
其实一开始,这届北京冬奥会能不能完成既定的碳中和目标,大家心里还在打鼓。
直到北京冬奥组委公布消息的时候,心里这块石头才落了地。
在2018年北京冬奥组委会刚刚测算碳排放的时候,预估的碳排放目标是低于163.7万吨,比2021年的预估值高了四分之一。
这三年中,发生了许许多多的变化。
先是延庆赛区的交通由原来的地面公路方案变更为高架桥方案,新建11座桥梁,会增加15.6万吨碳排放量;
主媒体中心建设方案变更,也增加了4.5万吨碳排放量。
但2020年一场突如其来的疫情带来了更严格的防控政策,也让冬奥会的场馆、赛程和观赛人数进行了大幅度的缩减。
在降低53.2万吨排放量之后,最终的碳排放目标,就变成了低于130.6万吨。
但这才仅仅是目标。对中国人来说,目标是用来超额完成的。
因此,北京冬奥会开展了一系列措施,把整体的碳排放压缩到了102.8万吨。
就比如这次冬奥会使用的电力,无论是场馆、制冰造雪100%都是可再生能源!
很多人可能都还不知道,我们已经是名副其实的“可再生能源第一大国”。我们的风力发电、光伏发电等可再生能源的装机容量均为世界第一,占有率甚至接近50%。
临近北京的张家口市,也不例外。
除了在张北地区铺设大量风力发电和光伏发电设施之外,这里还建设了世界首个±500千伏四端环形结构的柔性直流电网。
太深奥的社长就不在这里展开了,总之它能用抽水蓄能的方式来给风电+光伏进行削峰填谷,从而保证北京地区和冬奥会场馆的电力供应。
是的你没听错,不仅仅是冬奥会,连北京城区的电力需求都有余力覆盖。
当然,国家层面支持的可不仅仅是清洁的电力,还有燃烧后残留物仅有水的清洁能源,氢。
根据“平原用电、山地用氢”的原则,这次服务北京冬奥会的车辆中有816辆都是氢燃料电池车,占比20%。
有趣的是,还有负责电力巡检的氢能无人机、负责配送的氢能物流车和负责给滑雪板打蜡的雪蜡车,这可着实让人有些大开眼界。
另外,在北京冬奥会上,火炬传递过程和会场上的主火炬全程都在使用氢作为燃料,而不是以往奥运会常用的天然气。
这也是奥运会历史上的首次,甚至连氢能专利数全球第一的日本也没能做到。
另外,北京作为唯一一座双奥城市,不仅新建场馆全部达到最高等级的国家绿色三星标准,还完美利用上了此前北京奥运会的场馆遗产。
就比如国家游泳中心“水立方”(现在可以叫它冰立方了),就是世界首座完成“水冰转换”的场馆。
很难想象观赏性极强的冰壶比赛,赛道居然是在泳池上架设的!
另外在2008年,因首钢搬迁至曹妃甸而废弃的首钢产业园,也成了整个冬奥会最富“赛博朋克2077”气息的地标性建筑。
在这里不仅有着被外媒或许并非故意误解的“核电站”——首钢滑雪大跳台,原首钢厂区的工业建筑也被改造利用,变成了了冬奥组委的办公区。
诸多场馆,不一而足。
最终核算下来,在北京市新一轮百万亩造林绿化工程、以及张家口京冀生态水源保护林建设工程的加持之下,总固碳量已经达到110万吨,完全能够实现碳中和的目标。
甚至在中石油、国家电网、中国三峡三家赞助商各赞助20万吨核证自愿减排量(CCER)之后,碳汇甚至还有一半以上的盈余……
这也应了张艺谋的那句话:
“此后的奥运会,如果想做一次低碳环保的实验,请参考北京冬奥。”
那么我们为什么要搞碳中和,又是另一个话题了。过几天再和大家好好聊一聊。
04. 写在最后
5G、物联网、新能源、碳中和、数字技术、人工智能……
飞速进步的技术背后,正是中国腾飞的未来。