绿色造雪有助于滑雪场抵御气候变化

   日期:2024-11-04     来源:本站    作者:admin    浏览:56    
核心提示:      本文最初发表于《谷物报》。  1月一个阳光明媚的下午,马特·福尔茨(Matt Folts)艰难地走过布罗姆利山滑雪场(Brom

  

  

  本文最初发表于《谷物报》。

  1月一个阳光明媚的下午,马特·福尔茨(Matt Folts)艰难地走过布罗姆利山滑雪场(Bromley Mountain Ski Resort)的山顶,他看了看自己的智能手表,笑了:华氏14度。这几乎是他最喜欢的造雪温度。天气冷得足以让水迅速结晶,但又不至于冷到让他在山上一连几个小时轮班都很痛苦。

  福尔茨是布罗姆利(Bromley)的首席造雪师,布罗姆利是佛蒙特州格林山脉(Green Mountains)南端的一个小滑雪场。35岁的他身材魁梧,留着八字小胡子,穿着橙色的安全夹克,脚上穿着厚厚的冬季靴子,走在雪地里咯吱作响。一把蓝色的锤子在他的腰带上摆动。

  对于滑雪者来说,这一天已经接近尾声了,但对于福尔茨来说还不是。他会一直工作到晚上,为明天的人群做准备。穿过Sunder和Corkscrew的入口,他走向一个用来覆盖Blue Ribbon的粗短的雪枪,这是一条专为纪念Bromley的创始人小弗雷德·帕布斯特(Fred Pabst Jr.)而命名的小道。这个设备有几英尺高,三条腿和一个面向天空的金属头。两条类似消防水管的管道为该设备提供水和压缩空气,该设备利用压缩空气将降水发出嘶嘶声送入空气中。当水滴落下时,它们凝聚成雪花。

  福尔茨说:“如果天气再暖和一点,我就会变成雪人了。”他指的是湿雪,如果天气再暖和一点,他就会变成可怕的白色。但在这样的温度下,他刚刚制作的粉末轻轻地从他的袖子上弹了出来。“这是完美的。”

  然而,像福尔茨这样完美的假绒毛构成了一个气候难题。一方面,造雪需要大量的能量,这会产生导致地球变暖的排放。另一方面,全球变暖意味着人造雪对滑雪行业越来越重要,虽然不可否认这是一种奢侈品,但每年为全国滑雪城镇带来超过200亿美元的收入。好消息是,面对这些日益严重的威胁,度假村已经大大提高了造雪作业的效率——他们希望此举能帮助他们摆脱不断上升的气温。

  上个滑雪季,美国滑雪场的访问量超过6500万人次。其中相当大的一部分可能是在圣诞节那一周出现的,在这一周,度假胜地可能会赚到(或损失)年收入的三分之一或更多。马丁·路德·金纪念日和总统日周末同样重要。但要确保有一个可以滑行的表面是一件越来越善变的事情。

  自1955年以来,美国西部的积雪已经减少了23%,不断攀升的气温将加州太浩湖的雪线从1200英尺推到了1500英尺。太浩湖是十几个度假胜地的所在地。最近的一项研究发现,北半球的大部分地区正面临“雪损失悬崖”,在那里,即使气温的轻微上升也可能导致雪的急剧减少。

  据估计,到本世纪中叶,东北部只有大约一半的滑雪场在经济上是可行的。研究表明,到2080年,佛蒙特州的滑雪季节可能会缩短两到四周,而另一项研究发现,到2050年,加拿大的造雪需求将增加67%到90%。在布罗姆利,造雪枪多年来一直必不可少;如果没有他们,该度假村1月中旬的游客数量可能只有个位数,而不是31个。

  然而,开放的地形是有代价的。要在压力下把水运上山需要很大的马力,还要压缩气枪工作所需的空气。布罗姆利的经营规模相对较小,每个季节产生的雪足够覆盖大约135英亩(约3英尺)或更大的积雪,每年消耗的电力足够为大约100个家庭供电。所有这些果汁使度假村的水电费增加了近50万美元。

  但布罗姆利总裁兼总经理比尔?凯恩斯(Bill Cairns)表示,该系统实际上比10年前效率要高得多。他说:“我过去经常花80万美元。”他现在能够以大约一半的价格生产更多的雪。“造雪成本的降低完全改变了游戏规则。”

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  “粉末日”始于高空的尘埃。当它们下落时,水滴附着在上面,形成雪花。布罗姆利这样的滑雪场复制了这一自然过程,用数英里长的管道将水和压缩空气输送到散布在山上的数百个,有时是数千个造雪机。

  早期的喷枪将压缩空气和水混合在一个腔内,然后利用空气压力将水滴通过一个大喷嘴推向天空。1965年,以啤酒家族闻名的小弗雷德·帕布斯特(Fred Pabst Jr.)花了100万美元安装了这种系统,使他的度假村成为美国最早采用这种系统的度假村之一。

  “这是一种巫术。我们什么都不知道,”Slavko Stanchak说,他的发明和专业知识使他成为造雪者中的传奇人物。那是一个能源相对便宜的时代,度假村会租成排的柴油动力压缩机,把能产生的雪扔到山上。但随着20世纪90年代和21世纪初能源成本的上升,创新的动力也在增加。

  斯坦查克说:“我们专注于让这个过程从商业角度来看是可行的。

  他最终成立了一家咨询公司,帮助布罗姆利(Bromley)等滑雪场设计或改进造雪作业。在水方面,布罗姆利花了20世纪90年代改善管网,并增加了一个山中泵,以帮助将水从池塘输送到小径。(大部分水最终会在春季融化时回流到分水岭。)但是滑雪场所需的水量每年都是相对固定的,所以只有这么多的效率提升。压缩空气是真正消耗预算的东西。

  凯恩斯说:“空气是小美元飞出去的地方。”他补充说,两台柴油压缩机每周可以消耗一辆油罐车的燃料。

  20世纪90年代,更高效的造雪枪也进入了市场。工匠们发现,有多个小孔的装置,而不是一个大孔,可以利用水而不是空气压力来推动流体上升。这使得他们可以将压缩空气喷嘴移到枪管外部,在那里他们主要将水流分解成小水滴——这比将它们从枪管中挤出来要轻松得多。

  “一只老式的猪每分钟可能会使用800立方英尺(压缩空气)。福尔茨指着21世纪初的一门塔炮说,这门炮大约有15英尺高,不像蓝丝带上的地面炮,它不容易移动。山上有一个更新的工具,每分钟可以使用接近40立方英尺(CFM)的速度,而在斜坡下稍远的地方是度假村的最新工具,在理想条件下,它的速度可以低至每分钟10立方英尺。这大约是效率提高了100倍。

  州政府支持的“效率佛蒙特州”项目敦促度假村尽可能多地更换效率更高的设备。该组织的高级客户经理查克·克莱里奇(Chuck Clerici)解释说:“这项工作在2014年得到了很大的推动,当时我们做了‘大雪枪综述’。”在此之前,它一直在做一些零星的替换。该综述在全州范围内淘汰了大约10,000台效率低下的模型,克莱里奇说,总的来说,造雪作业现在使用的空气比以前减少了80%左右。

  虽然“效率佛蒙特州”并没有将造雪升级带来的节能与建筑改造带来的节能分开,但它报告称,在2000年至2022年期间,它帮助滑雪场减少能源使用的努力节省了超过10亿千瓦时的电力。这相当于近百万吨导致地球变暖的二氧化碳排放量,相当于让两个以上的燃气发电厂停运一年。

  克莱里奇说:“这些年来,我们最大的项目是造雪项目。“在能源效率领域,我们没有那么多的例子,你可以交换使用五分之一能源的东西。”

  凯恩斯站在布罗姆利空气压缩机所在的大楼旁边,指着一块混凝土板,上面有两个井盖,曾经是巨大的地下柴油储罐的储罐。“下面是燃料,”他说。在他的右边是一根巨大的管道,在这里,喷碳发电机曾经与造雪系统的其余部分相连。现在它被切断了。

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  布罗姆利是众多能够消除或大幅减少对柴油空气压缩机依赖的造雪厂之一。电气化工作也允许一些度假村纳入可再生能源。佛蒙特州的博尔顿谷有一座121英尺高的风力涡轮机。太阳能电池板现在点缀在许多其他地方的山上,包括布罗姆利(Bromley),它在停车场旁边租了一块地,用于建设太阳能农场。该阵列产生的电力超过其造雪系统消耗的一半。

  美国的造雪工业历史上一直以东海岸为基础,那里的天然雪尤其难以捉摸。但这种情况正在改变。“我们在西部做了更多的工作,”肯·麦克说,他在最大的设备制造商之一HDK造雪公司工作。该公司的一位高管最近搬到了科罗拉多州,以帮助满足需求。

  HDK目前销售的造雪机可能已经达到了水和压缩空气使用量的极限。麦晋桁说:“我们可能已经达到了我们能达到的最低水平。这需要在其他领域取得进展。

  麦克说,造雪者可以采取的一个步骤是更好地跟踪他们使用了多少能源,最好是实时的。他正在努力帮助恢复一项名为造雪效率指数(SEI)的指标。这是一种将相当于1000加仑水的雪放在山上需要多少千瓦时的测量方法,斯坦切克在几年前就开创了这项技术,但一直没有得到很好的应用。(作为参考,在理想情况下,覆盖一英亩一英尺的积雪需要大约16万加仑的水。)

  如果公开发布,这些数据可以提供透明度,并允许滑雪场吹嘘自己的效率。考虑到可持续性和环境管理日益成为消费者最关心的问题,这一点尤其具有吸引力。但是,由于SEI在不同的山和温度之间差异很大,因此它可能是度假胜地相互竞争的最有效工具,而不是相互竞争的工具。

  今年,布罗姆利的SEI在季节温暖的前几周约为23,气温下降时为15左右。凯恩斯一直试图超过这些数字,并可以在他的办公室监控它们。如果这个数字激增,他可以寻找一个打开的枪,漏水的水管,或其他罪魁祸首。

  凯恩斯说:“任何低于20度的都非常好。”“所以我们的趋势是正确的。”

  可以说,造雪领域一个更具革命性的发展是朝着几乎可以完全远程操作的自动化系统迈进。一个明显的好处是,在夜深人静的时候,气温可能会降到个位数,减少了寻找愿意在山上徒步的人的需求。更重要的是,自动化可以让度假村快速地进行造雪,这在全球气温上升的情况下尤为有用。

  当气温降至华氏28度左右时,就可以造雪(尽管在华氏22度左右或更低的时候造雪是最理想的);这是大自然有时只会短暂跨越的门槛。当这种情况发生时,度假村只需按一下按钮就可以利用,而不必花时间派人去发射所有的枪。在更短的时间窗口内运行的能力也意味着运行泵和压缩机所需的能源更少——以及让人们上山下山。

  “你完成得更快了,”麦克说。覆盖一条小径可能需要100个工时,自动化可以将其减少到20或30个工时。“这绝对是一笔节省。但如果你需要的话,它也会给你一点储备。”

  在自动化方面,欧洲远远领先于北美,部分原因是政府补贴了跨山运行电力和通信线路的巨额费用。安装这项技术的成本可能很快就会达到数百万美元,而且在没有补贴的情况下,美国滑雪场的好处主要局限于气候温暖的小山上,比如大西洋中部,在那里,这项技术对生存至关重要。但在多雪地区的大型度假村,包括佛蒙特州的斯托、斯特拉顿和休格布什,以及蒙大拿州的大天空,已经在测试这种设备。

  “造雪的未来肯定是自动化的,”凯恩斯说。“这是一大笔钱,没有人真的想补贴它。”

  布罗姆利正在测试一种半自动枪,可以避免布线问题。它利用现有的压缩空气供应来旋转内部涡轮,产生的能量刚好足够运行一台小型机载计算机。通过监测天气状况,它可以自动调整水流和气流的速度,以产生最佳的雪。

  “这些枪不需要任何动力,”福尔茨说,他调整完一支枪的位置,移动到另一支枪。“这是另一个层次。”

  在那之前,福尔茨和他的船员们一枪一枪地潜入黑夜。

 
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