“伊麗莎白公主站”是世界上第一座僅靠風(fēng)能和太陽(yáng)能就可以維持運(yùn)行的南極科考站，它位于南極大陸一處高高的山脊上，山脊北面強(qiáng)勁的風(fēng)能和貼在科考站上的600 塊太陽(yáng)能光伏電池板保障了它的能量來(lái)源。而一套能源管理系統(tǒng)則構(gòu)成科考站保持零排放運(yùn)作的“大腦”，對(duì)于科考站的工作人員而言，如何高效地利用能源或許比怎樣獲得這些能源更重要。

外灘畫(huà)報(bào)3月21日?qǐng)?bào)道 自1954年澳大利亞在東南極大陸沿海建立世界上第一個(gè)常年南極科考站，56 年過(guò)去了，現(xiàn)在的南極究竟有多少個(gè)南極科考站？

答案是53個(gè)。

在這全部的53個(gè)南極科考站中，有一所是最與眾不同的，今年2 月15 日，一座由比利時(shí)政府授權(quán)修建，以比利時(shí)國(guó)王孫女伊麗莎白公主名字命名的極地考察站“伊麗莎白公主站”（PrincessElisabeth Antarctica）宣布建立。這是世界上第一座“零碳排”極地考察站，從它誕生的第一天起便受到極地科學(xué)家以及環(huán)保分子的關(guān)注?？瓶颊疽坏┏晒\(yùn)轉(zhuǎn)，將證明非傳統(tǒng)型能源在世界上最冷的地區(qū)也是切實(shí)可行的。

“如果我們能在南極建立一個(gè)僅靠風(fēng)能和太陽(yáng)能就可以運(yùn)行的科考站，就別提在世界上其他地方了，這個(gè)項(xiàng)目將證明我們是有能力、有技術(shù)改變這個(gè)世界的?！笨瓶颊镜捻?xiàng)目總監(jiān)、國(guó)際極地基金總裁阿蘭·于貝爾(Alain Hubert) 在科考站成立儀式上說(shuō)。

由風(fēng)能與太陽(yáng)能供給能源

“伊麗莎白公主站”設(shè)立在南極圈內(nèi)的毛德皇后地(Dronning Maud Land)，原屬挪威，其地理位置非常特殊，位于南極大陸面向大西洋的部分，歷來(lái)是各國(guó)建立極地科考站的主要選擇地，“伊麗莎白公主站”也設(shè)在此地一處高高的山脊上。建立之初，工程設(shè)計(jì)人員考察了當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，給出如此評(píng)價(jià)，“建立在此處的科考站會(huì)經(jīng)歷極端強(qiáng)勁的風(fēng)力考驗(yàn)”，據(jù)來(lái)自國(guó)際極地基金的發(fā)言人透露，此處的風(fēng)力為每小時(shí)300 公里。

作為一個(gè)常年科考站，“伊麗莎白公主站”包括有科學(xué)考察和日常生活兩大區(qū)域，并且設(shè)計(jì)還必須滿足科考站靠高效使用可替代能源的要求，負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目的薩米恩伙伴事務(wù)所可謂是費(fèi)盡心思。

首先他們?yōu)榭瓶颊驹O(shè)計(jì)了一個(gè)類似于太空飛船般的前衛(wèi)造型：科考站的主建筑分為上下兩個(gè)主要層面，上層高出山脊許多，是主實(shí)驗(yàn)室所在地；而下層則主要是儲(chǔ)藏室、車庫(kù)以及其他的生活功能區(qū)域。除此之外，為了盡可能多地利用此地的強(qiáng)勁風(fēng)能，與普通科考站不同，建筑師們?cè)诳瓶颊颈泵娼⒘? 座風(fēng)車。雖然這里風(fēng)力極端強(qiáng)勁，使科考站在這里建立地基的工作十分艱苦，但也正因如此，強(qiáng)風(fēng)成為科考站第一個(gè)主要的穩(wěn)定能源來(lái)源。

據(jù)測(cè)算，目前，9座9 米高的風(fēng)車能產(chǎn)生54 千瓦/ 時(shí)的電力，全部用作科考站內(nèi)的電力應(yīng)用。

除了風(fēng)能之外，科考站的另一個(gè)主要能源則來(lái)源于太陽(yáng)能。整個(gè)科考站裝備有超過(guò)600 塊太陽(yáng)能光伏板, 其中408塊裝在科考站主樓的墻壁和天花板上，另有288 塊裝在技術(shù)樓的樓頂。由于南極處于南半球，所以多數(shù)太陽(yáng)能光伏板都朝向北面對(duì)著太陽(yáng)，而精明的建筑師為了盡可能地利用每一份太陽(yáng)能，所以他們最后決定在科考站的每一個(gè)方位都裝太陽(yáng)能光伏板，“這樣才能吸收不同時(shí)段、不同方位的日照”，新聞發(fā)言人解釋說(shuō)，這些太陽(yáng)能光伏板可以產(chǎn)生大約50.6 千瓦/ 時(shí)的電力。在“伊麗莎白站”內(nèi)，太陽(yáng)能除了擔(dān)負(fù)供電的責(zé)任，還負(fù)擔(dān)了供熱的責(zé)任：裝置在科考站樓頂?shù)?8 平方米太陽(yáng)能集熱管足夠?yàn)閺N房、浴室提供熱水；而另外6 平方米裝置在倉(cāng)庫(kù)的集熱管則幫助化雪以制造飲用水。

由于這是全世界第一所只使用新能源運(yùn)轉(zhuǎn)的極地科考站，對(duì)于建設(shè)者來(lái)說(shuō)，保證極地科考站的運(yùn)轉(zhuǎn)必須放在首位，國(guó)際極地基金的工作人員透露說(shuō)，科考站內(nèi)其實(shí)還是裝置有兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)以備不時(shí)之需，但自科考站投入使用以來(lái)，還從不曾發(fā)生過(guò)需要使用柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)會(huì)。

“這個(gè)項(xiàng)目的成功運(yùn)作完全可以中止懷疑論者對(duì)于清潔能源可靠性的猜測(cè)?！庇谪悹栐u(píng)價(jià)說(shuō)。

使用比生產(chǎn)更重要

有幸參觀過(guò)“伊麗莎白公主站”的人都可能驚奇地發(fā)覺(jué)，無(wú)論是大到建筑的朝向、使用材料，細(xì)微到一扇窗戶的朝向都透露出設(shè)計(jì)者的匠心獨(dú)具，以保證科考站的“消極運(yùn)轉(zhuǎn)”：除使用太陽(yáng)能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)外；科考站內(nèi)部的電器和電腦等設(shè)備采用節(jié)能設(shè)計(jì)；墻壁還使用40 厘米厚的塑料材料，內(nèi)外兩側(cè)包覆松木面板以減少熱量的散失；另外，工作人員的生活垃圾也將回收處理。

考察站使用微生物體和分解技術(shù)可使洗澡水和沖廁水循環(huán)使用5 次。要確保這世界上第一座“零碳排”科考站的順利運(yùn)行，真正的秘訣不在于產(chǎn)出，而在于如何“消滅不必要的能源消耗，或者說(shuō)是保證能源的最高效使用?！惫ぷ魅藛T解釋說(shuō)，其中，最重要的就是電力系統(tǒng)的高效使用。為此，來(lái)自施耐德以及Laborelec 的科研人員特別為這座科考站設(shè)計(jì)了一套能源管理系統(tǒng)。這套依據(jù)可編程序邏輯控制器技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的能源管理系統(tǒng)可以看作是整個(gè)科考站能源消耗的“大腦”，分分秒秒管理著科考站內(nèi)的能源產(chǎn)出以及消耗，并可以按照需求自動(dòng)安排能源消耗的優(yōu)先秩序，以保證能源的最有效率使用，“伊麗莎白公主站目前所消耗的能源是現(xiàn)在同類科考站的十分之一，這才是保證整個(gè)科考站僅使用可替代能源的秘訣。”工作人員透露道。

進(jìn)入3 月之后，南極進(jìn)入冬季，科考站也將進(jìn)入漫長(zhǎng)的無(wú)人或少人階段，但今年則完全不需要擔(dān)心，一個(gè)新的衛(wèi)星鏈接已經(jīng)完成，通過(guò)衛(wèi)星，科考站的工作人員可以遠(yuǎn)程操控，即便是不在科考站內(nèi)，人們還是可以通過(guò)衛(wèi)星遠(yuǎn)程操作來(lái)控制和調(diào)整站內(nèi)的能源消耗