新能源電池技術(shù)在北京冬奧會綠色運動中的應用

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(guān)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?，為其他國家舉辦賽事、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。

1 我國新能源技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

能源是社會生產(chǎn)所必需的關(guān)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(guān)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(guān)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(guān)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(lǐng)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。

2 新能源電池技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與面臨困境

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(shè)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(lǐng)域重點關(guān)注的問題。

3 新能源電池技術(shù)在北京冬奧會中的實際應用

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。

3.1 新能源電池技術(shù)在冬奧會汽車服務領(lǐng)域的應用

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(shè)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(shè)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。

3.2 新能源電池技術(shù)在賽事場館照明等用電需求方面的應用

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(shè)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。

3.3 新能源電池技術(shù)在奧運賽會智能場景方面的應用

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(shè)計更是引爆社交網(wǎng)絡(luò)，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(shè)計師的場景設(shè)計提供技術(shù)支持，為表演環(huán)節(jié)提供能源，使其設(shè)計效果成為現(xiàn)實。場館中關(guān)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。

4 關(guān)于新能源電池技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

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(guān)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(lǐng)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。