綠色造雪技術幫助滑雪場應對氣候變化

(SeaPRwire) –   此故事原本發表在。

在一月的陽光下,馬特·福爾茨(Matt Folts)在布羅姆利山滑雪場(Bromley Mountain Ski Resort)頂部踱步,他看了看智慧型手錶,微笑著:攝氏零下14度。這正是他製造雪的最愛溫度。氣溫足夠低讓水迅速結晶,但又不至於讓他在山上工作幾小時的時間變得難受。

福爾茨是布羅姆利山的首席製雪員,這是一個位於佛蒙特州綠山脈南端的小型滑雪場。這位35歲的壯年人長著一把手柄鬍子,穿著橙色的安全外套和厚厚的冬季靴子在雪地裡走動。他腰間掛著一把藍色的錘子。

對於滑雪者來說,這一天快結束了,但對福爾茨來說還不算。他將工作到晚上,為明天的人群準備山上。他穿過桑德和螺旋樹兩條道路,前往一個短短的人工造雪機,用來覆蓋藍絲帶道路,這是一條只適合高手的道路,以布羅姆利山創始人弗雷德·帕布斯特(Fred Pabst Jr.)命名。這台設備高幾英尺,有三條腿和一個朝天的金屬頭。兩條類似消防水管的管道向它提供水和壓縮空氣,它使用這些東西向空中噴出水滴,水滴落下時凝結成雪花。

「如果氣溫更高我就會變成雪怪,」福爾茨說,指的是如果氣溫稍高一點,他製造出來的濕雪就會讓他變得雪白。但在這種溫度下,他剛製造出來的粉末輕輕地從他的袖子上彈開。「這就是完美。」

然而,這種完美的人工雪粉也面臨著一個困境。一方面,製造雪需要大量能源,這會產生加熱效應氣體。另一方面,一個變暖的行星意味著人工雪對於這個行業越來越重要,雖然這個行業本身可以看作是奢侈品,但它每年為滑雪小鎮注入超過20億美元。好消息是,面對這些不斷增長的威脅,滑雪場一直在大幅提高其人工造雪運營的效率——他們希望這樣可以幫助他們跑贏升溫。

美國滑雪場去年錄得6500萬次參觀。其中很大一部分可能發生在聖誕節週,在這一期間,滑雪場可以通過製造或失去其年度收入的三分之一或更多。馬丁·路德·金紀念日和總統日周末同樣至關重要。但確保有滑道表面滑雪將變得越來越不可靠。

西部美國的積雪量自1955年以來已下降23%,升溫已將加利福尼亞州湖泊城(Lake Tahoe)的積雪線從1200英尺提高到1500英尺。一項最近的研究發現,北半球的大部分地區正面臨「雪量崩塌」,即溫度升高的很小幅度也可能導致雪量驟減。

根據一項估計,到2050年只有東北部大約一半的滑雪場將具有經濟可行性。另一項研究發現,加拿大的人工造雪需求將在2050年增加67-90%。在布羅姆利山,人工造雪設備已經多年來都很重要;如果沒有它們,1月中旬的道路數量可能只有個位數,而不是31條。

然而,開放道路也有成本。使用壓縮空氣將水壓升至山上需要大量動力,壓縮空氣本身也需要能量。布羅姆利相對小規模的運營每年消耗的電量相當於100戶家庭一年的用電量,用於生產足夠覆蓋135英畝道路三英尺深的雪。所有這些電量使滑雪場每年的公用事業費增加近50萬美元。

但比爾·凱爾恩斯(Bill Cairns)說,布羅姆利山的總裁兼總經理,該系統實際上比10年前高效得多。「我以前花費約80萬美元,」他說,現在他可以用大約一半的價格生產更多的雪。「人工造雪成本的大幅下降完全改變了一切。」

天然雪花的形成過程是:高空中的塵埃粒子下落,水滴粘附在上面,形成雪花。滑雪場像布羅姆利山那樣,使用里程計長的管道將水和壓縮空氣輸送到山上分佈的數百或上千台人工造雪機,模擬這一自然過程。

早期的人工造雪機在室內將壓縮空氣和水混合,然後使用空氣壓力將水滴通過一個大型噴嘴向上噴射。弗雷德·帕布斯特二世(Fred Pabst Jr.)於1965年在他的滑雪場安裝的就是這種系統,使其成為美國最早採用人工造雪的滑雪場之一。

「當時這還是一門黑藝術。我們一無所知,」人工造雪設備的發明家斯拉夫科·斯坦查克(Slavko Stanchak)說。當時能源相對便宜,滑雪場會租用柴油驅動的壓縮機排隊,生產出所有的雪後將其擲向山上。但隨著1990年代和2000年代初能源成本上漲,提高效率的動機也隨之增強。

「我們把重點放在從商業角度使這一過程可行,」斯坦查克說。

他後來成立了一家諮詢公司,幫助包括布羅姆利山在內的滑雪場設計或改進其人工造雪運營。在水方面,布羅姆利山在20世紀90年代改進了管網,並增加了一個中山泵,以便將水從其池塘更高效地傳送到道路上。(春融後,大部分水最終將返回水系。)但每年需要覆蓋滑雪山的水量基本固定,在這方面只有限的效率提升空間。壓縮空氣才是真正吞噬預算的地方。

「就是空氣把那些小錢吹走,」凱爾恩斯說,兩台柴油壓縮機每周可能消耗一輛油罐車的燃料。

20世紀90年代也看到更高效的人工造雪機面世。研發人員發現,使用多個小孔而不是單個大孔的設備,可以利用水而不是空氣壓力將流體推向上方。這允許他們將壓縮空氣噴嘴移到槍管外側,其主要功能變為將水流打散成水滴——這是一項相對較輕的功能,而不是用壓縮空氣將它們從槍管中擲出。

「老式大型設備可能需要800立方英尺每分鐘[壓縮空氣]。這個則需要約70立方英尺每分鐘,」福爾茨指著20世紀初期高達15英尺的一台塔式人工造雪機說,與地面型人工造雪機不同,它無法輕鬆移動。山上更高的地方是一台新型號,在理想條件下可以使用約40立方英尺每分鐘,再往下一點是滑雪場最新的工具,在理想條件下可以使用低至10立方英尺每分鐘。這相當於效率提高近百倍。

佛蒙特州政府支持的「效率佛蒙特」計劃敦促滑雪場盡可能更換更高效的設備。「2014年,我們開展了『大規模人工造雪機回收計劃』,這項工作得到很大推動,」該組織的高級帳戶經理查克·克萊里奇(Chuck Clerici)解釋。在此之前,它只是不定期更換。這次回收行動在全州退役了大約1萬台低效設備,克萊里奇說,總體上,滑雪場的人工造雪運營現在使用的壓縮空氣量已下降約80%。

雖然「效率佛蒙特」沒有將滑雪場能源節約措施中的節約與建築改進措施中的節約區分開來,但它報告2000年至2022年協助滑雪場使用更少能源的工作已節約超過10億千瓦時電力。這相當於近100萬噸溫室氣體排放量減少,或者相當於一年關閉兩座燃氣發電廠。

「這些年來,我們開展的規模最大的項目都是人工造雪項目,」克萊里奇說。「在能效領域,很少有例子可以替換設備,將其能耗下降一五。」

站在布羅姆利山壓縮空氣機房旁,