張 宇
(東北林業(yè)大學, 黑龍江 哈爾濱 150000)
2022 年,北京冬奧會成功召開,在冬奧會上備受各國關注的重點便是我國在能源供給方面的創(chuàng)新應用。我國冬奧會以綠色環(huán)保作為主要技術(shù)主題,采用新能源技術(shù)為各項賽事運動項目提供能量。這種新能源技術(shù)使得我國在賽事舉辦期間減少二氧化碳排放高達三十多萬噸,不僅提升民眾低碳節(jié)能意識、也為開展節(jié)能環(huán)?;顒犹峁┝藛⑹荆瑸槠渌麌遗e辦賽事、實現(xiàn)綠色運動提供了有效的參考方案,真正體現(xiàn)了我國節(jié)能減排、綠色環(huán)保的決心與理念。本文對新能源電池技術(shù)進行分析,探討其在我國冬奧會綠色運動中的實際應用,以冬奧會為契機,對我國新能源技術(shù)的未來發(fā)展進行探索。
能源是社會生產(chǎn)所必需的關鍵因素,如石油、煤炭、天然氣等都是傳統(tǒng)化石能源,但其含量較為稀缺,供應較為困難。而現(xiàn)代社會的工業(yè)生產(chǎn)則對能源供給需求較大,能源需求與供給之間的矛盾使得全球發(fā)展都深受限制,各行業(yè)的競爭歸根到底是基于能源的競爭,全球能源危機存在已久,且石油、煤炭等傳統(tǒng)化石能源的使用導致全球生態(tài)環(huán)境遭受惡化,污染問題嚴重,因此,開發(fā)新能源已成為社會生產(chǎn)的必然要求,利用新能源技術(shù)為社會生產(chǎn)與發(fā)展提供清潔節(jié)能的可能性,這既是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然趨勢,也是社會可持續(xù)發(fā)展的關鍵,新能源時代必然是未來時代發(fā)展的的核心主題。
新能源是指太陽能、風能、生物質(zhì)能以及核能等可再生能源,這種能源產(chǎn)生污染小,含量豐富、可持續(xù)再生,因此在工業(yè)生產(chǎn)中的應用前景十分廣闊。但目前關于新能源技術(shù)的研究還不夠充分,新能源的開發(fā)與利用仍需更為完善的理論體系予以支撐。隨著各國科技水平的發(fā)展與進步,關于新能源技術(shù)的研究仍在不斷開展,現(xiàn)已成為各國能源持續(xù)健康發(fā)展的必然選擇。近年來,新能源技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用已逐漸趨于頻繁。汽車行業(yè)是應用石油等傳統(tǒng)能源最為廣泛的行業(yè),將新能源技術(shù)引入這一領域,能夠更為顯著地發(fā)揮新能源技術(shù)的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢,實現(xiàn)社會資源的可持續(xù)發(fā)展。
現(xiàn)今新能源電池技術(shù)在汽車行業(yè)的應用最為常見,廠商利用電池技術(shù)來為電車提供能量,并對低溫環(huán)境下的電池效果進行創(chuàng)新研究,推動新能源汽車的普及。此外,新能源還被接入我國電網(wǎng),通過專家的研究創(chuàng)新,其利用柔性直流電網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)電安全,這為我國綠電的發(fā)展與推廣應用提供了技術(shù)支持,真正促進了新能源的開發(fā)與利用,為全球能源發(fā)展提供了可靠經(jīng)驗,當然,這些技術(shù)都在我國北京冬奧會的綠色運行中有著廣泛應用,為我國冬奧的運行提供了可靠的技術(shù)保障,實現(xiàn)了低碳節(jié)能舉辦賽事的目標。
基于北京冬奧會的契機,我國科研人員對新能源電池技術(shù)進行了深入研究,其理論與實際應用已取得一定成果,但實際上新能源電池技術(shù)的發(fā)展仍存在諸多問題:①大部分新能源電池生產(chǎn)與制造成本較為高昂;②新能源電池技術(shù)仍不夠完善,目前應用于新能源汽車的電池都有較大的體積,其蓄電與發(fā)電只能依靠整組電池進行,但單個電池的充放不穩(wěn)定,導致整組電池充放太過不均衡,電池容量極易受到影響,從而導致用電不穩(wěn)定;③新能源電池的快充技術(shù)仍不夠成熟,將其應用于電動汽車以及其他設施時難以實現(xiàn)安全快速穩(wěn)定充電,從而導致新能源電池技術(shù)的推廣應用存在難度。這些問題也是我國科研人員在新能源電池領域重點關注的問題。
隨著節(jié)能環(huán)保理念的盛行,各國均開始大力發(fā)展新能源技術(shù),通過技術(shù)創(chuàng)新來提高能源的低碳環(huán)保,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。在此背景下,北京冬奧會的開展為我國低碳環(huán)保理念的推廣與創(chuàng)新能源技術(shù)的展示提供了契機,我國科研團隊通過探索新能源電網(wǎng)技術(shù)與新能源電池的低溫保效技術(shù),真正實現(xiàn)了綠色奧運。新能源電池技術(shù)在北京冬奧會的具體應用主要表現(xiàn)在以下幾方面。
根據(jù)記錄顯示,北京冬奧會共計使用新能源汽車一千多輛,設置三十余個能量補充站,為北京冬奧會的綠色開辦保駕護航。北京是世界上首座雙奧之城,從2008 年的夏季奧運會至現(xiàn)在的冬季奧運會,14 年間,我國新能源技術(shù)有了極大提升。隨著技術(shù)的進步與生態(tài)理念的推行,新能源電車成為目前廣受歡迎的汽車產(chǎn)品。國家為提高本屆冬奧會的社會效益與經(jīng)濟效益,對汽車的動力系統(tǒng)進行改造,使其更加清潔節(jié)能。由于北京冬奧會的賽區(qū)布置規(guī)模較大,從張家口、延慶賽區(qū)到北京賽區(qū),路程遙遠且氣候冷冽,這對汽車電源的要求較高,既需要滿足超長續(xù)航的行駛要求,也需滿足耐低溫、防滑等效果。因此,專家學者針對北京冬奧會賽事服務車輛進行研究,采取氫燃料作為清潔能源,生產(chǎn)氫燃料電池汽車用于運動員的接送,且各賽區(qū)沿途會設置加氫站,為燃料不足的車輛補充能源,這使得北京冬奧會真正實現(xiàn)了低碳節(jié)能的目的。氫燃料電池技術(shù)是目前開發(fā)清潔能源、綠色發(fā)電的主要方式,真正實現(xiàn)了零排放,為社會實現(xiàn)低碳節(jié)能轉(zhuǎn)型提供借鑒。
北京冬奧會利用張家口等賽區(qū)產(chǎn)生的清潔能源來進行發(fā)電,并采用柔性直流電網(wǎng)將其并入北京,為北京市區(qū)的場館提供電力,這種跨區(qū)電力交易與供應是新能源技術(shù)的直觀表現(xiàn),體現(xiàn)了我國對低碳發(fā)展的重視程度。柔性直流電網(wǎng)技術(shù)是一種數(shù)字化仿真技術(shù),工程師通過計算機建模,用仿真模型來構(gòu)建電網(wǎng)系統(tǒng),驗證并入電網(wǎng)后的系統(tǒng)穩(wěn)定性來確保電網(wǎng)的融合交互。其中,清潔能源是柔性直流電網(wǎng)工程中運送的主要電力,相比于普通交流電網(wǎng),這項工程的輸送容量更大且輸送效率較為穩(wěn)定,能以很小的損耗將電力進行跨區(qū)輸送,工程師利用新能源發(fā)電技術(shù)為北京冬奧會的場館用電提供了支持,新能源電池技術(shù)也為比賽場地中各電氣設備的正常運行提供了可能。此外,北京冬奧會的新聞中心采用光伏發(fā)電系統(tǒng)提供能源,工程師利用新能源電池技術(shù)實現(xiàn)此區(qū)域場館的照明、監(jiān)控等功能,為賽事的舉辦與解說提供了技術(shù)支持。利用清潔能源進行發(fā)電是電力行業(yè)改革發(fā)展的必然趨勢,新能源電池技術(shù)在冬奧會場館中的應用實現(xiàn)了本次奧運會的綠電供應,這既是我國在清潔能源產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新應用,也為我國電網(wǎng)系統(tǒng)的完善與構(gòu)建提供了技術(shù)支持與可靠經(jīng)驗。
北京冬奧會在開幕式之后,便憑借美輪美奐的場景與表演得到了世界人民的贊嘆,好多場景設計更是引爆社交網(wǎng)絡,成為當時熱門討論話題,這些場景的實現(xiàn)離不開新能源電池技術(shù)的應用。工程師利用新能源電池技術(shù)來為設計師的場景設計提供技術(shù)支持,為表演環(huán)節(jié)提供能源,使其設計效果成為現(xiàn)實。場館中關于電、氣、水等能源的使用與監(jiān)測也離不開智能系統(tǒng)提供技術(shù)支持,此外,賽事舉辦期間的信息發(fā)布與交流以及分析等均離不開新能源技術(shù)的應用,工程師將清潔能源轉(zhuǎn)化為所需能源,實現(xiàn)了整個場館的智慧管理。
新能源電池技術(shù)在北京冬奧會的運行過程中發(fā)揮了重要作用。隨著氫燃料電池技術(shù)、柔性直流電網(wǎng)技術(shù)等更多關鍵性技術(shù)的創(chuàng)新,我國新能源電池技術(shù)的發(fā)展將更加成熟,其在社會工業(yè)生產(chǎn)領域的全面應用也將指日可待。這一技術(shù)在冬奧會的成功應用為我國低碳節(jié)能事業(yè)的普及與發(fā)展了更加廣泛的積極影響,新能源的開發(fā)利用將更加蓬勃,這也為我國社會經(jīng)濟的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型升級做出了重要貢獻。