作為工業(yè)革命背景下科技進(jìn)步的產(chǎn)物,世博會(huì)始終是科技創(chuàng)新的展示和傳播平臺(tái),一直引領(lǐng)著世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。歷史證明,眾多重大科技創(chuàng)新成果正是通過(guò)世博會(huì)被世人認(rèn)識(shí)并走進(jìn)人們的生活。
上海世博會(huì)有五個(gè)分主題,其中一個(gè)就是“城市科技的創(chuàng)新”。這表明,科技將幫助人們?nèi)?shí)現(xiàn)上海世博會(huì)“城市讓生活更美好”的夙愿。為此,本刊將重點(diǎn)關(guān)注并對(duì)上海世博會(huì)的科技亮點(diǎn)做系列報(bào)道。
由于各國(guó)城市化進(jìn)程的加速,人類社會(huì)飛速發(fā)展,造成城市發(fā)展與資源環(huán)境間的矛盾日益加劇。在全球?qū)で罂沙掷m(xù)發(fā)展模式、大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的時(shí)代背景下,上海世博會(huì)的新能源產(chǎn)業(yè)得以集中體現(xiàn),受到世人關(guān)注。
在上海世博園區(qū),綠色新能源的身影隨處可見(jiàn),包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電、LED綠色照明、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電、地?zé)崮艿龋@讓人們看到了新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的美好未來(lái)。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電:居歷屆世博會(huì)之最
“上海世博會(huì)的太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目,既是中國(guó)目前規(guī)模最大、采用技術(shù)最多的光伏建筑一體化項(xiàng)目,也是世博會(huì)歷史上太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的最大規(guī)模應(yīng)用。”上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)副主任陸曉春如是說(shuō)。
太陽(yáng)能技術(shù)被應(yīng)用在上海世博會(huì)多個(gè)場(chǎng)館中,比如主題館、中國(guó)館、世博中心、城市未來(lái)館、日本館、德國(guó)館、法國(guó)館、香港館、國(guó)家電力館、零碳館、墨西哥館等在內(nèi)的12個(gè)場(chǎng)館,陽(yáng)光電源太陽(yáng)能發(fā)電逆變系統(tǒng)將其“點(diǎn)亮”。據(jù)悉,在此次世博會(huì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)中,陽(yáng)光電源供應(yīng)全套電源設(shè)備及提供設(shè)計(jì)安裝、技術(shù)支持、運(yùn)行保障等全程技術(shù)服務(wù)。
世博園區(qū)的中國(guó)館和主題館利用了太陽(yáng)能光伏建筑一體化發(fā)電工程,將光伏發(fā)電系統(tǒng)完美地融入到建筑設(shè)計(jì)之中。從天空俯瞰世博會(huì)主題館,24個(gè)次第排開(kāi)的藍(lán)色菱形,正是現(xiàn)已并網(wǎng)發(fā)電的太陽(yáng)能光伏電板,太陽(yáng)能板面積達(dá)3萬(wàn)多平方米,是目前世界單體面積最大的太陽(yáng)能屋面。據(jù)悉,主題館和中國(guó)館兩大展館的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由尚德公司承建,累計(jì)的太陽(yáng)能裝機(jī)容量可達(dá)3127千瓦,一年提供并網(wǎng)發(fā)電的電量可達(dá)284萬(wàn)度,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1000噸。
在上海世博園江蘇館內(nèi),有一朵“七色花”,在燈光下向人們演示如何捕捉太陽(yáng)能,并反射出赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的七色光譜。這朵“七色花”其實(shí)是向日葵造型的太陽(yáng)能裝置,由一塊塊太陽(yáng)能電池板拼接而成,可隨著陽(yáng)光旋轉(zhuǎn),收集七色光譜聚集新能源。吸收的太陽(yáng)能通過(guò)采光導(dǎo)入系統(tǒng),就能夠轉(zhuǎn)化為電力發(fā)電。
日本館外墻所使用的太陽(yáng)能電池,能夠使外墻自主產(chǎn)生能源,這是世界上首次采用“發(fā)電膜”技術(shù)。
業(yè)內(nèi)人士表示,太陽(yáng)能光伏發(fā)電近年來(lái)一直是可再生能源技術(shù)的焦點(diǎn),它有望成為未來(lái)世界能源供應(yīng)主體。上海世博會(huì)選擇太陽(yáng)能作為其重要的能源供應(yīng)來(lái)源,表明全世界正在走上一條以無(wú)污染、零排放為終極目標(biāo)的綠色節(jié)能之路。
LED技術(shù):實(shí)現(xiàn)綠色照明
在綠色照明方面,半導(dǎo)體照明(LED)技術(shù)是上世紀(jì)末本世紀(jì)初發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),具有高效、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、易維護(hù)、可靠性高等特點(diǎn)。
上海世博會(huì)15公頃城市最佳實(shí)踐區(qū)、“一軸四館”的景觀照明全部采用半導(dǎo)體照明(LED)技術(shù),將成為全球最大的半導(dǎo)體照明集中示范區(qū)。
世博主題館LED全彩顯示屏、世博中心400平方米大型通透式LED顯示屏、世博中心8000平方米外立面LED泛光照明及景觀系統(tǒng)由上海大晨光電科技有限公司承擔(dān)。大晨光電利用半導(dǎo)體照明節(jié)能、環(huán)保、易于實(shí)現(xiàn)色彩變化和控制等特點(diǎn),針對(duì)玻璃幕墻和大理石幕墻等不同的照明材質(zhì),采取了色溫、亮度可調(diào)節(jié)的投光設(shè)計(jì)和控制方式,從而塑造了舒適的光環(huán)境,特別是LED照明燈具與建筑物的有機(jī)結(jié)合。
世博軸工程最明顯的是6個(gè)狀如盛開(kāi)喇叭花樣的陽(yáng)光谷,其鋼結(jié)構(gòu)外表面安裝了LED智能星光燈,使其在夜晚閃耀出絢麗的光芒。在臨近黃浦江邊的陽(yáng)光谷和面對(duì)上南路的陽(yáng)光谷中,LED智能星光燈密度很高,平均間距為25厘米,可以發(fā)揮大屏顯示效果,可以播放視頻動(dòng)畫,為世博軸工程增添亮色。據(jù)了解,在此景觀照明工程中,上海廣茂達(dá)在場(chǎng)景編輯系統(tǒng)軟件、智能開(kāi)關(guān)燈控制系統(tǒng)、LED太陽(yáng)能星光燈等方面進(jìn)行了多種技術(shù)創(chuàng)新。
本次世博會(huì)表明,LED技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑,它將引領(lǐng)照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一場(chǎng)照明光源的革命。
新能源汽車:實(shí)現(xiàn)零排放
在世博園區(qū),逾1000輛新能源車每天在園區(qū)穿行。這些新能源車可減少二氧化碳排放1.3萬(wàn)噸,使園區(qū)內(nèi)公共交通實(shí)現(xiàn)“零排放”,并且讓世博園區(qū)成為目前世界上規(guī)模最大的新能源汽車集中運(yùn)行示范區(qū)。
據(jù)了解,為世博會(huì)服務(wù)的4種新能源汽車分為公共交通車、貴賓車、觀光車、場(chǎng)地車。公共交通車主要由超級(jí)電容車和純電動(dòng)客車構(gòu)成;燃料電池轎車主要用于園區(qū)內(nèi)貴賓車;園區(qū)內(nèi)觀光車與場(chǎng)地車則分別主要由燃料電池觀光車和純動(dòng)力場(chǎng)地車組成;而混合動(dòng)力客車和混合動(dòng)力轎車將會(huì)承擔(dān)世博園區(qū)周邊公交車和出租車的工作。
世博燃料電池大客車:采用國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的雙燃料電池系統(tǒng),動(dòng)力電池采用安全性較好的鎳氫電池,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用技術(shù)成熟的直流感應(yīng)電機(jī)。世博燃料電池大客車集動(dòng)力性、零排放、環(huán)保性等眾多優(yōu)勢(shì)于一體,是發(fā)達(dá)國(guó)家主流的高端城市公交車型,是以后城市公交的發(fā)展趨勢(shì)。
燃料電池觀光車:是上海世博會(huì)專用觀光車,采用新能源驅(qū)動(dòng),外觀新穎、乘坐舒適、性能優(yōu)越、適用于場(chǎng)館、車站、碼頭等非公路場(chǎng)所,并具有零排放、高效率、低噪音等特點(diǎn)。
超級(jí)電容車:充放電較為迅速、功率密度高、充放電循環(huán)壽命長(zhǎng),并且無(wú)需大型充電站,補(bǔ)給站造價(jià)低,電力價(jià)格低。已通過(guò)實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn),可靠性較高,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足日常運(yùn)營(yíng)需求。
純電動(dòng)汽車:使用大容量鋰離子動(dòng)力蓄電池,在電池快速更換、充放電性能、安全性能上取得顯著進(jìn)步,同時(shí)克服了裝車技術(shù)集成匹配等技術(shù)屏障,具有成本優(yōu)勢(shì)。純電動(dòng)公交客車百公里電耗80千瓦時(shí),純電動(dòng)轎車百公里電耗15千瓦時(shí)。上海世博會(huì)期間,將有120輛純電動(dòng)客車、150輛純電動(dòng)特種車和36輛超級(jí)電容車為世博提供服務(wù)。
風(fēng)力發(fā)電:提供綠色清潔能源
海上風(fēng)電技術(shù)代表著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的最高水平。上海東海大橋10萬(wàn)千瓦海上風(fēng)電場(chǎng)作為我國(guó)第一個(gè)國(guó)家級(jí)海上風(fēng)電示范項(xiàng)目,使用了我國(guó)自主研發(fā)的3兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組。據(jù)悉,上海世博會(huì)期間,該項(xiàng)目的34臺(tái)機(jī)組將全部并網(wǎng)發(fā)電,為世博會(huì)提供綠色清潔能源。
在葡萄牙館內(nèi),新能源的開(kāi)發(fā)和使用也是展館重要主題。在風(fēng)能領(lǐng)域,葡萄牙居世界領(lǐng)先地位。當(dāng)?shù)仫L(fēng)電能公司EDP可再生能源公司是全球第二大的風(fēng)電能企業(yè),其正在合作開(kāi)發(fā)的海上風(fēng)電技術(shù)項(xiàng)目,通過(guò)在深度超過(guò)50米的海域表面修建浮動(dòng)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái),可以把以前無(wú)法探及地區(qū)的風(fēng)能也用上。
江水源熱泵技術(shù):減少綜合能耗
水源熱泵是利用地球水體所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷、熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。上海世博會(huì)利用各項(xiàng)場(chǎng)館建設(shè)于黃浦江邊這一獨(dú)特地理優(yōu)勢(shì),夏季供冷采用江水源熱泵、水蓄冷、冰蓄冷的節(jié)能技術(shù),冬季供熱采用江水源熱泵、燃?xì)忮仩t的節(jié)能技術(shù),冬季需要供冷的區(qū)域中則直接利用冬季溫度較低的黃浦江水進(jìn)行供冷。
世博園內(nèi),江水源熱泵供冷/供熱系統(tǒng)主要在3.22平方公里的世博會(huì)圍欄區(qū)內(nèi)的5個(gè)功能片區(qū)實(shí)現(xiàn),減少了中央空調(diào)冷熱源系統(tǒng)的綜合能耗,大幅降低了冷卻塔的使用量,緩解了城市局部區(qū)域的“熱島”效應(yīng)。