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如今,上海世博会已经过去两年,展示出的一些新科技已经进入实际应用阶段,你知道它们在我们的生活中,都开始发挥哪些作用了吗?
[柔性太阳能电池]
买一件能为手机充电的衣服吧
上海世博会上,太阳能成为普遍应用的技术。其中,日本馆全部采用透明的高强度“发电膜”包裹,在两层聚氟乙烯膜内隐藏了柔性太阳能电池,这是这一技术在世界上的首次实际应用。
传统的晶硅太阳能电池板容量大,在实验室中太阳光的转换率可以达到20%,工业化上可达17%,技术成熟。但是传统太阳能电池板硬而脆,必须使用支架,安装运输很不方便。2002年,美国科学家借助纳米技术和聚合物研制出第一种柔性太阳能电池,能把1.9%的太阳能转化成电能。现在,柔性太阳能电池的厚度小于0.4毫米,实验室中达到了晶硅太阳能电池效率的2倍。
目前我国已经有生产该类型电池的厂家,美国的UNI-SOLAR公司也在天津建成一条柔性太阳能电池生产线。它可以用于野营帐篷、背包、景观路灯,等等,有人甚至还据此设计了可以发电的衣服,将来晒晒太阳就能为手机充电。
[LED技术]
爱迪生的发明终将被取代
半导体照明(LED)技术是目前最节能的成熟照明技术,利用特殊半导体在通电时发光的原理制成,它其实很常见,比如电脑鼠标里面那个发光的小东西,就是个LED灯。它节能耐用,但早期LED的发光效率低,主要用于各种指示灯,不能照明。随着LED技术的成熟,世博会“一轴四馆”的景观照明全部采用LED技术,整个园区80%的照明都采用LED技术,成为全球最大的半导体照明集中示范区。
LED不仅节能,而且容易实现色彩变化,可以针对玻璃幕墙和大理石幕墙等不同材质,采取色温、亮度可调节的投光设计和控制方式,从而塑造舒适的光环境,实现照明灯具与建筑物的完美结合。
2011年9月,我国第一条LED照明的高速公路通过验收,同年,我国LED应用领域整体规模达到1210亿元,整体增长率达到34%。据“十城万盏”项目计划调研统计,目前37个试点城市已实施示范工程超过2000项,应用LED灯具超过420万盏,年节电超过4亿度。国内众多城市正在加大LED路灯和隧道灯的替换安装。由于各种节能灯和LED灯的应用,2012年12月31日起,欧盟将告别使用传统白炽灯时代,到2015年,白炽灯也将在中国退出市场,节能照明时代即将到来。
[江水源热能系统]
大江大河成为我们的天然空调
上海世博园坐落于黄浦江两岸,世博轴的空调系统充分利用黄浦江的江水,用江水源热泵和地源热泵取代了传统的带有冷却塔的冷水机组和锅炉,采用自然界中的水代替空调制冷剂,其中地下水源占30%,而江水源占70%。夏天可以把热气传导至黄浦江里换热传冷,冬天则从江水里吸收热量。这种空调系统有助于减轻城市的热岛效应,减少二氧化碳排放量。
目前该技术已经在上海得到推广,同样沿江的重庆市涪陵区CBD区域(中央商务区),大剧院、商场、酒店也全部采用江水源热泵系统,它已成为国家“十一五”科技示范项目,并于2012年2月通过验收。经分析,该系统全年运行将节省标准煤1974吨,减少二氧化碳排放8945吨,减少二氧化硫排放51.6吨,减少二氧化氮排放18.7吨,减少灰渣排放355吨,夏季比常规空调节省自来水43万吨(不含绿化、景观用水),全年运行能耗节约26.7%。相信在不久的将来,那些临江、临河的城市和城镇,都将享受到该技术带来的好处。
[人工湿地技术]
让整个城市变成活水公园
世博园区里,主题为“活水文化,让生活更美好”的成都馆占地2680平方米,它呈一个鱼形,既有古色古香的建筑,又有郁郁葱葱的植物,还有缓缓流动的河水和成群的鱼儿……但它绝非一座普通的建筑,污水经过这里,就会在自然的状态下由浊变清。
成都馆的原型是世界上第一座以水为主题的城市生态环境公园——面积达2.4万平方米、日处理污水能力达300吨的府南河公园,系统的核心是“鱼身”部分的人工湿地,由9个植物塘和18个植物床组成,种植有浮萍、睡莲等浮水植物,还有金鱼藻、黑藻等沉水植物。在这里,微生物将有机污染物降解掉,再通过水生植物的根部吸附、吸收,这样水就被逐渐净化、变清了。
通过生态工程技术建立的人工湿地与传统污水处理厂相比,使用纯生物技术进行水质净化,不会产生大量富含有害化学成分的淤泥、废渣等,不存在二次污染。而且人工湿地维护简单、成本低、规模大小容易调节,里面的各种水生植物还能美化环境。目前人工湿地技术已经在广东、江苏、四川、福建等省份得到推广,在贵州等省份还尝试向农村推广。随着这一技术的深入推广,环绕和分布在城市中的人工湿地会将整个城市变成一个活水公园,减少热岛效应,使城市小气候得到显著改善。
[4G手机网络]
你也可以随时玩一下现场直播
TD-LTE(全称是Time Division Long TermEvolution,中文意思即分时长期演进)是我国自主知识产权的4G手机标准,比现有3G传输速率高出40倍,世博园首个TD-LTE演示网让游客充分体验了4G高速生活。信息馆的“天线海宝”是世博首个能和游客实现双向高清视频通信的机器人,其能力的实现就有赖于TD-LTE的支撑。
TD-LTE已经被国际电信联盟纳入4G候选国际标准。TD-LTE即摄即传的特点可以随时实现现场直播,极大提升了新闻编播的时效性和便捷性,新华社总社和上海文广已率先开始使用。中国移动在201 2年会全面扩大TD-LTE规模试验和部署,增加到9个试验城市,建设超过2万个基站。由中国移动发起的TD-LTE全球发展通信倡议组织(GTI)提出,计划到2014年全球TD-LTE基站达50万个,终端超过100款,覆盖超过20亿人。不过目前TD-LTE的发展还面临诸多问题,特别是来自另一个已经在欧洲和北美部署的4G标准FDD-LTE的挑战。
[城市光网]
让你家的上网速度达到100M
网络传输速度一直是影响网络发展的瓶颈,在世博会上,中国电信部署了新一代以光纤通信技术为基础的“城市光网”。依靠这一强大的网络基础设施,使包括物联网、视频识别在内的各种信息技术得以实现,高速上网、在线电视、电视会议、视频监控、网上世博等服务也在世博园区各个角落得以实现。
“城市光网”已经纳入上海市的发展规划,中国电信上海公司投入60亿元人民币,用于上海“城市光网”建设,2011年覆盖达400万户。
2011年2月,中国电信启动“宽带中国·光网城市”战略,目标是3年内实现所有城市光纤化,用户的接入带宽将在3年至5年内大幅提升至10H、20M,甚至100M,那种抓耳挠腮等待页面刷新的时代将成为过去。
[物联网 视频识别]
一座聪明的城市改变你我生活
物联网是新一代的网络技术,借助新一代IP技术为每个电器配备IP地址,通过各种信息传感设备和技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,然后加以管理和控制,与互联网结合形成一个巨大网络,实现远程控制管理。上海世博会不仅组建了物联网,而且使用了新一代智能视频识别技术,自动分析并发现监控画面中的异常行为,帮助安全人员尽快发现并处理各种危机,保证会场安全。对交通实时监测和管理的智能交通技术,也是基于同样原理实现的。
当前,物联网正在强势崛起,被视为下一次信息革命,它将造就一个个智能感知城市,使城市更加安全、更加智能。不仅如此,它也已经成为兵家新宠,它在战场态势感知、智能分析和行动控制上具有无可比拟的优势,使系统实现全方位、全天候的有效运行,提高战场对己方的透明度。
以上只是世博会科技应用的一小部分,还有诸如3G WLAN(第3代移动通讯技术 无线局域网)的无缝覆盖技术、立体绿化技术等,都投入到了实际应用中。早在2005年,我国就发起了“世博科技行动计划”,集近千家单位、上万名科技人员之力,取得了千余项科技成果,它们不仅有力地支撑了上海世博会的筹办及运行,还将在未来深刻影响我们的生活。
[柔性太阳能电池]
买一件能为手机充电的衣服吧
上海世博会上,太阳能成为普遍应用的技术。其中,日本馆全部采用透明的高强度“发电膜”包裹,在两层聚氟乙烯膜内隐藏了柔性太阳能电池,这是这一技术在世界上的首次实际应用。
传统的晶硅太阳能电池板容量大,在实验室中太阳光的转换率可以达到20%,工业化上可达17%,技术成熟。但是传统太阳能电池板硬而脆,必须使用支架,安装运输很不方便。2002年,美国科学家借助纳米技术和聚合物研制出第一种柔性太阳能电池,能把1.9%的太阳能转化成电能。现在,柔性太阳能电池的厚度小于0.4毫米,实验室中达到了晶硅太阳能电池效率的2倍。
目前我国已经有生产该类型电池的厂家,美国的UNI-SOLAR公司也在天津建成一条柔性太阳能电池生产线。它可以用于野营帐篷、背包、景观路灯,等等,有人甚至还据此设计了可以发电的衣服,将来晒晒太阳就能为手机充电。
[LED技术]
爱迪生的发明终将被取代
半导体照明(LED)技术是目前最节能的成熟照明技术,利用特殊半导体在通电时发光的原理制成,它其实很常见,比如电脑鼠标里面那个发光的小东西,就是个LED灯。它节能耐用,但早期LED的发光效率低,主要用于各种指示灯,不能照明。随着LED技术的成熟,世博会“一轴四馆”的景观照明全部采用LED技术,整个园区80%的照明都采用LED技术,成为全球最大的半导体照明集中示范区。
LED不仅节能,而且容易实现色彩变化,可以针对玻璃幕墙和大理石幕墙等不同材质,采取色温、亮度可调节的投光设计和控制方式,从而塑造舒适的光环境,实现照明灯具与建筑物的完美结合。
2011年9月,我国第一条LED照明的高速公路通过验收,同年,我国LED应用领域整体规模达到1210亿元,整体增长率达到34%。据“十城万盏”项目计划调研统计,目前37个试点城市已实施示范工程超过2000项,应用LED灯具超过420万盏,年节电超过4亿度。国内众多城市正在加大LED路灯和隧道灯的替换安装。由于各种节能灯和LED灯的应用,2012年12月31日起,欧盟将告别使用传统白炽灯时代,到2015年,白炽灯也将在中国退出市场,节能照明时代即将到来。
[江水源热能系统]
大江大河成为我们的天然空调
上海世博园坐落于黄浦江两岸,世博轴的空调系统充分利用黄浦江的江水,用江水源热泵和地源热泵取代了传统的带有冷却塔的冷水机组和锅炉,采用自然界中的水代替空调制冷剂,其中地下水源占30%,而江水源占70%。夏天可以把热气传导至黄浦江里换热传冷,冬天则从江水里吸收热量。这种空调系统有助于减轻城市的热岛效应,减少二氧化碳排放量。
目前该技术已经在上海得到推广,同样沿江的重庆市涪陵区CBD区域(中央商务区),大剧院、商场、酒店也全部采用江水源热泵系统,它已成为国家“十一五”科技示范项目,并于2012年2月通过验收。经分析,该系统全年运行将节省标准煤1974吨,减少二氧化碳排放8945吨,减少二氧化硫排放51.6吨,减少二氧化氮排放18.7吨,减少灰渣排放355吨,夏季比常规空调节省自来水43万吨(不含绿化、景观用水),全年运行能耗节约26.7%。相信在不久的将来,那些临江、临河的城市和城镇,都将享受到该技术带来的好处。
[人工湿地技术]
让整个城市变成活水公园
世博园区里,主题为“活水文化,让生活更美好”的成都馆占地2680平方米,它呈一个鱼形,既有古色古香的建筑,又有郁郁葱葱的植物,还有缓缓流动的河水和成群的鱼儿……但它绝非一座普通的建筑,污水经过这里,就会在自然的状态下由浊变清。
成都馆的原型是世界上第一座以水为主题的城市生态环境公园——面积达2.4万平方米、日处理污水能力达300吨的府南河公园,系统的核心是“鱼身”部分的人工湿地,由9个植物塘和18个植物床组成,种植有浮萍、睡莲等浮水植物,还有金鱼藻、黑藻等沉水植物。在这里,微生物将有机污染物降解掉,再通过水生植物的根部吸附、吸收,这样水就被逐渐净化、变清了。
通过生态工程技术建立的人工湿地与传统污水处理厂相比,使用纯生物技术进行水质净化,不会产生大量富含有害化学成分的淤泥、废渣等,不存在二次污染。而且人工湿地维护简单、成本低、规模大小容易调节,里面的各种水生植物还能美化环境。目前人工湿地技术已经在广东、江苏、四川、福建等省份得到推广,在贵州等省份还尝试向农村推广。随着这一技术的深入推广,环绕和分布在城市中的人工湿地会将整个城市变成一个活水公园,减少热岛效应,使城市小气候得到显著改善。
[4G手机网络]
你也可以随时玩一下现场直播
TD-LTE(全称是Time Division Long TermEvolution,中文意思即分时长期演进)是我国自主知识产权的4G手机标准,比现有3G传输速率高出40倍,世博园首个TD-LTE演示网让游客充分体验了4G高速生活。信息馆的“天线海宝”是世博首个能和游客实现双向高清视频通信的机器人,其能力的实现就有赖于TD-LTE的支撑。
TD-LTE已经被国际电信联盟纳入4G候选国际标准。TD-LTE即摄即传的特点可以随时实现现场直播,极大提升了新闻编播的时效性和便捷性,新华社总社和上海文广已率先开始使用。中国移动在201 2年会全面扩大TD-LTE规模试验和部署,增加到9个试验城市,建设超过2万个基站。由中国移动发起的TD-LTE全球发展通信倡议组织(GTI)提出,计划到2014年全球TD-LTE基站达50万个,终端超过100款,覆盖超过20亿人。不过目前TD-LTE的发展还面临诸多问题,特别是来自另一个已经在欧洲和北美部署的4G标准FDD-LTE的挑战。
[城市光网]
让你家的上网速度达到100M
网络传输速度一直是影响网络发展的瓶颈,在世博会上,中国电信部署了新一代以光纤通信技术为基础的“城市光网”。依靠这一强大的网络基础设施,使包括物联网、视频识别在内的各种信息技术得以实现,高速上网、在线电视、电视会议、视频监控、网上世博等服务也在世博园区各个角落得以实现。
“城市光网”已经纳入上海市的发展规划,中国电信上海公司投入60亿元人民币,用于上海“城市光网”建设,2011年覆盖达400万户。
2011年2月,中国电信启动“宽带中国·光网城市”战略,目标是3年内实现所有城市光纤化,用户的接入带宽将在3年至5年内大幅提升至10H、20M,甚至100M,那种抓耳挠腮等待页面刷新的时代将成为过去。
[物联网 视频识别]
一座聪明的城市改变你我生活
物联网是新一代的网络技术,借助新一代IP技术为每个电器配备IP地址,通过各种信息传感设备和技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,然后加以管理和控制,与互联网结合形成一个巨大网络,实现远程控制管理。上海世博会不仅组建了物联网,而且使用了新一代智能视频识别技术,自动分析并发现监控画面中的异常行为,帮助安全人员尽快发现并处理各种危机,保证会场安全。对交通实时监测和管理的智能交通技术,也是基于同样原理实现的。
当前,物联网正在强势崛起,被视为下一次信息革命,它将造就一个个智能感知城市,使城市更加安全、更加智能。不仅如此,它也已经成为兵家新宠,它在战场态势感知、智能分析和行动控制上具有无可比拟的优势,使系统实现全方位、全天候的有效运行,提高战场对己方的透明度。
以上只是世博会科技应用的一小部分,还有诸如3G WLAN(第3代移动通讯技术 无线局域网)的无缝覆盖技术、立体绿化技术等,都投入到了实际应用中。早在2005年,我国就发起了“世博科技行动计划”,集近千家单位、上万名科技人员之力,取得了千余项科技成果,它们不仅有力地支撑了上海世博会的筹办及运行,还将在未来深刻影响我们的生活。