秦岭站和罗斯海新站是中国在南极的第五个考察站,两者在设计、功能和地理位置上有显著的区别。
地理位置:
秦岭站位于南极罗斯海沿岸区域,具体位置为恩克斯堡岛。
罗斯海新站也位于罗斯海,但其具体位置在恩克斯堡岛的西部,靠近南森冰架和东部的特拉诺瓦湾冰间湖。
建筑设计和功能:
秦岭站的建筑面积为5244平方米,预计可容纳度夏考察人员80人、越冬考察人员30人。其主体设计为南十字星造型,设计理念源自中国航海家郑和下西洋用来导航的南十字星。
罗斯海新站的建筑面积为5000多平方米,采用了装配式、模块化的建造体系,体现了集约、绿色、智能的特点。新站根据功能分区的使用特点,分别对越冬、度夏区域实行独立能源供应,优先采用风能和太阳能等清洁能源。
环境适应性:
秦岭站采用了被动式建筑技术应对极端环境,并结合可再生能源和传统能源系统,优先采用风能和太阳能等清洁能源。
罗斯海新站同样采用了装配式、模块化的建造体系,充分考虑了南极特殊的自然环境条件,体现了集约、绿色、智能的特点。
科研功能:
秦岭站作为首个面向太平洋扇区的考察站,旨在支持我国南极科考开辟全新领域,是全球领先的南极科研平台。
罗斯海新站则侧重于多圈层、多学科的观监测和科学研究,其独特的地理位置有助于开展这些活动。
秦岭站和罗斯海新站虽然都是中国在南极的第五个考察站,但它们在地理位置、建筑设计、环境适应性和科研功能上各有特色和侧重点。
秦岭站和罗斯海新站在南极考察站建设的具体时间和历史背景如下:
秦岭站
建设时间:
秦岭站是我国第五座南极考察站,也是第三个常年考察站。
2024年2月7日,秦岭站正式开站。
历史背景:
2024年是中国极地考察40周年,这一年标志着我国在南极科考领域取得了显著成就。
秦岭站位于罗斯海,是距离南极点最近的海域,被认为是极地科学考察的理想之地。
秦岭站的建设是第四十次南极考察的突出亮点,参与建设的队员们克服了时间紧、任务重、施工环境恶劣等不利条件。
罗斯海新站
建设时间:
罗斯海新站的主体工程建设自2023年12月全面启动。
2024年1月13日,主楼主体结构已实现封顶。
历史背景:
2024年1月12日,罗斯海新站进入冲刺阶段,建设者们正在加速建设。
2023年11月1日,中国第四十次南极考察队出征,罗斯海新站的建设成为本次考察的最突出亮点。
2024年1月18日,主体工程建设进展顺利,工作重心转向外墙板和室内配套设施的安装。
秦岭站和罗斯海新站在南极的建设都在2024年初取得了重要进展,并且都在中国极地考察40周年的背景下完成。
秦岭站的被动式建筑技术主要通过以下几种方式应对极端环境:
能源系统:秦岭站采用了可再生能源和传统能源相结合的能源系统,优先使用风能和太阳能等清洁能源。设计方案中,风能、太阳能等新能源占比超过60%。这种能源系统不仅减少了对传统化石燃料的依赖,还提高了能源的自给能力。
材料选择:所有的油漆和建材均采用无甲醛无氟材料,这些材料在极端环境下更为安全和环保。
建筑设计:秦岭站的主体结构采用轻质高强钢结构,并且外围护结构采用装配式幕墙单元。内部部分如办公、科研、住宿等采用工厂模块化全装修建造模式,模块化率达到45%。这种设计不仅提高了建筑的耐久性,还大大简化了建设过程。
地形利用:秦岭站在西侧上风向矗立一座海拔40米的山丘,成为主体建筑避风的一道屏障。巧妙利用地形优势,使得秦岭站主体建筑与周围环境有机融合。
积雪管理:秦岭站的设计目标之一是让风在穿过建筑时能将雪径直带走,减少建筑周边积雪的存在,从而方便科考站高效运行。
罗斯海新站采用的装配式、模块化建造体系在南极考察站中的应用情况非常成功。罗斯海新站的建设采用了模块化、装配式的建造方式,这种方式充分考虑了南极特殊的自然环境条件,体现了集约、绿色、智能的特点。
具体来说,考察站建筑模块共84个,分为度夏、越冬、办公室、实验室、厕所五大类。这些模块在国内加工后,到南极现场安装,实现了短暂窗口期的快速施工。
在国内就已经量身定做了装配式钢结构件和功能模块,南极现场拼装后即可“拎包入住”,进一步提高了施工效率和质量。
秦岭站和罗斯海新站在科研功能上的具体合作项目或成果主要体现在以下几个方面:
国际合作平台的建设:秦岭站致力于将其考察站海洋实验室建成一个国际合作平台。这意味着秦岭站不仅是一个单独的研究点,而是成为一个促进多国科学家合作的中心。
推动区域合作:秦岭站的目标之一是推动罗斯海沿岸各国考察站之间的合作,使这些合作成为南极考察合作的一个典范。这种合作可能包括共享资源、数据交换和联合研究项目等。
与其他国家的合作:秦岭站计划与周边的美国、新西兰、德国和意大利等国的考察站进行合作。这种合作可能涉及共同的科研项目,或者在特定领域(如气候变化、生物多样性保护等)进行深入研究。
秦岭站和罗斯海新站在能源供应方面采取了多项创新措施,特别是在清洁能源的使用比例和效率方面表现突出。
秦岭站
多能互补微网能源技术:秦岭站采用了多能互补微网能源技术,这种系统将可再生能源和传统能源相结合,优先使用风能和太阳能等清洁能源。这种系统不仅提高了能源利用效率,还实现了绿色环保运行。
智能微网监控及能量管理平台:该站设置了智能微网监控及能量管理平台,用于各种电源的启停控制和蓄电池的充放电控制。这使得能源管理更加高效,减少了能源浪费。
新能源集成系统:秦岭站采用的新能源集成系统涵盖了光伏、风电、微燃机、氢能、低温锂电、柴油发电机等多种能源形式,并通过综合控制及微电网能量管理调度系统进行管理。这使得发电能力再创新高,新能源最大输出功率显著提升。
新能源使用比例:秦岭站的新能源使用比例预计超过60%,这将最大限度减少传统能源的消耗和空气污染物的排放。
清洁能源占比:罗斯海新站优先采用风能和太阳能等清洁能源,设计方案中,风能、太阳能等新能源占比超过60%。这表明新站在能源供应方面高度重视清洁能源的使用。
数据化、自动化、无人化、远程化运营系统:新站采用了数据化、自动化、无人化、远程化运营系统,这些技术的应用不仅提高了能源管理的效率,还降低了人力成本。
超超临界发电技术:虽然具体细节未提及,但超超临界发电技术通常被认为是一种高效的清洁能源利用方式,可能在罗斯海新站中得到应用。
总结
秦岭站和罗斯海新站在能源供应方面都采取了多项创新措施,特别是在清洁能源的使用比例和效率方面表现突出。秦岭站通过多能互补微网能源技术和智能微网监控及能量管理平台,实现了高效的能源管理和绿色环保运行。罗斯海新站则通过优先采用风能和太阳能等清洁能源,并结合数据化、自动化等现代技术,确保了能源供应的高效性和可靠性。