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    揭秘首屆零碳冬奧會,這些智能科技撐起“碳中和”

          

          夜晚的北京燈火通明,國家體育館“鳥巢”也不例外。

          負責承擔北京冬奧會、冬殘奧會開閉幕式的鳥巢已于上月提升改造完成,改造內容包括景觀照明系統等多個設施,融入眾多科技、綠色、智慧元素。通過運行模式控制,鳥巢可以達到30%的節能效果。

    1.jpg       鳥巢的改造,是冬奧會實現低碳化的關鍵舉措之一。這場非比尋常的冬奧會,將有史以來第一次實現所有場館都使用可再生能源。

          北京已經向全世界莊重承諾:將實現碳排放全部中和!

          今年3月公布的“十四五”規劃中寫道,制定2030年前碳排放達峰行動方案,錨定努力爭取2060年前實現碳中和。冬奧會對于碳中和的承諾,即是向社會傳遞綠色低碳理念的重要機會。

          北京冬奧會要成為人類首個真正實現碳中和的奧運賽事,那將如何做到呢?

          作為舉世矚目的重大賽事,北京冬奧會將從能源、建筑、交通、碳匯4個方面入手,通過應用人工智能、5G等多種前沿技術,實現低碳辦會。

          融入了節能黑科技的冬奧會,為碳中和的實現做出了很大貢獻。

    01.

          四個方面18項碳減排措施

          北京冬奧碳中和這樣做

          由于全球氣候變暖,各種極端氣象事件出現的愈發頻繁,低碳減排成為重要的全球環境議題,關系到人類和地球未來的命運。

          奧運會作為世界上最大的體育活動之一,興建場館、舉行比賽、進行各種運維都會消耗大量的資源,產生碳排放,尤其是冬奧會,賽場的冰雪轉換等工作相比于夏季奧運會可能產生的碳排放會更多。

          面對全球氣候問題以及奧運會的資源調動等問題,國際奧委會也一直在鼓勵和推動舉辦更低碳綠色可持續的奧運會。

          2021年3月,國際奧委會頒布新改革路線圖《奧林匹克2020+5議程》,共15條改革建議,其中一條就是促進可持續的奧運會。

    2.jpg      之前的冬奧會,例如溫哥華冬奧會(2010年)主要2個方面入手實現碳中和,一是使用可再生的水電能源、城市中公交車和汽車多采用氫動力,推行公共交通;二是通過和綠色能源機構合作,在全球開展低碳項目建設,抵消部分碳排放。此外,溫哥華冬奧會還采用綠色建筑,降低能源消耗。

          索契冬奧會(2014年)對場館同樣進行了特殊設計,采用透明玻璃結構節約能源;平昌冬奧會(2018年)除了同樣采用綠色建筑、使用清潔能源之外,還建設了溫室氣體監測系統,并發布碳管理報告。不過,這些冬奧會都存在賽后場館容易荒廢、部分能源為不可再生能源等等問題,并且沒有大規模的使用智能技術。

          跟之前的冬奧會相比,北京冬奧會將會交出一份更優秀的答卷:碳排放將全部中和。

          早在2019年,北京冬奧會組委會就專門研究制定了《北京2022年冬奧會和冬殘奧會低碳管理工作方案》(以下簡稱冬奧低碳管理方案),來履行好申辦冬奧時的承諾,推進中國生態文明建設,在應對氣候變化領域起到創新示范作用。

          冬奧低碳管理方案包含4項低碳目標:低碳能源、低碳場館、低碳交通和低碳標準,并確定了4大項18小項碳減排措施,4項碳中和措施,以及4項保障措施。

    3.jpg▲《北京2022年冬奧會和冬殘奧會低碳管理工作方案》要點

          北京冬奧組委會在政府相關部門指導下、同涉奧企業、單位一起積極推動著上述碳減排和碳補償等措施的實施,并在今年5月召開北京冬奧會碳中和方案論證會,持續落實冬奧碳中和的目標。

          上周,國際奧委會北京冬奧會協調委員會主席小薩馬蘭奇在北京冬奧會技術籌備的線上新聞發布會上說,北京冬奧正在兌現碳中和承諾。

          冬奧實現碳中和既是履行申奧承諾,也是向國內外展示中國綠色低碳實踐情況,還能鼓勵更多機構和個人向綠色低碳方向發展之外,同時可以促進北京、河北等地的能源消費結構轉型,刺激更多綠色低碳產品的使用。

          低碳能源、低碳場館、低碳交通等的實現涉及多個產業,北京冬奧會實現碳中和也能促進多領域進行綠色低碳產品研發和技術創新,是普及碳排放智能化管理方案的良好契機。

    02.

          綠色能源和綠色場館:


          “智慧大腦”可視化管理能源供應和使用

          值得一提的是,建設張北柔性直流電網等低碳能源示范項目,實現奧運史上首次全部場館被城市綠色電網全覆蓋。

          這是北京冬奧會最大亮點之一。保證綠色能源的順利供應是重中之重,何讓能源的使用更加高效同樣至關重要,這些需求的實現少不了相關負責單位利用人工智能等技術建設出來的“智慧大腦”。

          1、北京冬奧電力運行保障指揮平臺保證綠電供應

          冬奧會的各個場館如鳥巢、水立方等需要電力供應,智能體溫計、服務機器人等各種設備同樣需要電能來工作。這次北京冬奧會3大賽區25個場館的電力供應將全部使用清潔能源,這也是奧運史上的首次。

          確保綠色電能供應離不開張北柔性直流電網試驗示范工程、北京冬奧電力運行保障指揮平臺(EOC)等項目的支撐,其中北京冬奧電力運行保障指揮平臺就相當于保證全部場館綠電供應的智慧大腦。

    4.jpg▲北京冬奧電力運行保障指揮平臺(來源:中電傳媒能源大數據)

          北京冬奧電力運行保障指揮平臺通過運用數字孿生、知識圖譜、智能語音等技術,可實時、全景式監控場館內電力情況。

          該平臺共接入國家電網公司北京電力的29個業務系統,涉及綠電、物資、保障等187項指標數據。

          北京冬奧電力運行保障指揮平臺負責總覽全局,張家口冬奧保障指揮中心則主要負責保障本區綠電供應。

          國家電網公司冀北電力通過開發6大核心功能、構建7大主題場景,融匯13套系統數據打造出張家口冬奧保障指揮平臺,運用5G、智慧物聯、人工智能等技術,來實時感知關聯設備運行狀態和內外部環境,輔助相關人員總覽全局、快速決策。

    5.jpg▲冬奧供電保障指揮平臺平臺功能架構(來源:新華社)

          此外,國家電網公司北京電力還使用氫能源發電車、電力巡檢機器狗、防撞無人機等加強場館隱患排查等保證電網運行項目的檢測。 

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    ▲電力巡檢機器狗(來源:新京報)

          2、能源管控中心讓能源消耗更低

          除了使用可再生能源來降低碳排放之外,北京冬奧會專門在北京及延慶賽區的10個場館建設能源管控中心。

    能源管控中心實時監測場館中電、氣、水、熱等能源的使用情況,利用大數據、人工智能等技術,完成建筑能耗、碳排放監測等的可視化管理,進而減少能源消耗。

          同時,在冬奧場館內還部署了智能建筑操作系統,基于5G和AI等技術,實現整個冬奧村的實時態勢全面感知。

          智能建筑操作系統中包含建筑碳排放智慧管理平臺,可實現對單個或多個建筑進行多維度實時在線監測與核算分析、碳資產額度管理、引導節能減排技術應用等碳排放管理功能,和根據場館人員情況、氣象數據等,預測建筑用能情況,進行用能優化。

          為了更直觀地向觀眾展示綠色冬奧碳中和承諾的實現情況,奧運村新聞中心還建設了綠色智慧能源展示中心,通過5G和互聯網+等智能技術,展示綠色電力生產、輸送、消費和節能的全部過程。

    03.

          綠色交通:優化交通運行管理系統

          提高交通燃油效益

          這次的北京奧運會共有3個賽區,除了場館的能源使用要更低碳,賽區內交通、賽區和市區間交通同樣需要采取措施,確保更綠色。

          1、完善城市公共交通運行調度系統,鼓勵公共交通

          低碳交通同樣是北京冬奧會實現碳中和的重要措施之一,在賽區內的交通服務會基本實現清潔能源供應,此外還會推動應用氫燃料車輛。

    7.jpg▲氫能源車輛(來源:北京冬奧組委)

          北京冬奧會比賽時,所有冬奧交通服務車輛將安裝ETC,保障快速通行。

          除了推進使用新能源車輛之外,建設低碳交通體系還包括鼓勵使用公共交通、應用智能交通管理系統,提高交通燃油效益,降低交通運輸過程的碳排放量。

          北京及張家口相關部門和北京冬奧會組委會將加強冬奧交通和城市交通信息的互相聯通,完善城市公共交通運行調度系統,提升交通系統的智能化管理水平。

          此外,相關部門還會整合交通、天氣信息,完善交通信息查詢系統,通過利用動態交通信息發布和誘導系統等技術為冬奧觀眾提供交通信息服務;通過實施分析研判人流車流情況,加強公共交通、城際交通和停車場、充電樁等交通設施信息的發布。

    8.jpg▲崇禮交通綜合管控中心(來源:河北日報)

          例如,張家口市崇禮區的崇禮智慧交通綜合管控中心通過大數據等技術對整體交通態勢進行感知判斷,輔助管理者及時疏導交通,解決擁堵問題。

          2、建設場館數字孿生模型,助力周邊交通管理

          場館的智慧化數字化升級也有助于提高交通運輸效率,降低碳排放。

          像國家體育館同樣建有數字孿生系統,未來通過數字孿生系統可動態采集相關設備的運行情況、周邊道路人流情況,使數字建筑和城市交通系統聯通,基于人工智能形成最優的解決方案,改變大型活動時部分市區內場館周邊交通不暢情況,提升附近車輛的交通燃油效益。

          3、倡導綠色出行,全民參與冬奧碳中和

          除了通過使用智慧交通系統、提供更全更及時的公共交通信息、鼓勵更多人低碳出行之外,北京冬奧會還開發出了其他全民參與碳中和的途徑。

          北京冬奧組委會上線了“低碳冬奧”小程序,利用數字技術記錄用戶日常生活中的低碳行為軌跡,鼓勵和引導公眾參與綠色低碳生活。

          例如,人們可以通過參加公交、地鐵、騎行等綠色出行方式以及購買家電時選擇綠色家電,采用低碳辦公方式像在線會議等低碳活動獲得積分兌換低碳證書和禮品。

    9.jpg▲低碳冬奧小程序

    04.

          結語:冬奧成為碳中和樣本

          這次北京冬奧會既是科技冬奧,也是碳中和冬奧,展現了一批低碳綠色智慧的奧運場景,其中少不了大數據、人工智能、5G、數字孿生等前沿智能科技的助力。

          同時,北京冬奧會也是展示智能科技可以在碳中和中發揮什么作用的極好機會,比如說建筑能耗管理等,為其他企業或者機構推進碳中和提供參考。


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