荷兰射电天文学研究所（简称ASTRON）是一所闻名遐迩的科研机构，他们运行的低频阵列射电望远镜能够观测宇宙中光学仪器无法看到的现象，曾发现过数十万个从未被观测到的星系。可是最近ASTRON也面临着却发现他们可能要付不起过冬的电费了，而面临”能源寒冬“的远不止这一个研究所。我们该如何应对能源寒冬问题？

”烧钱“的科研机构

大家都知道做科研烧钱，那究竟有多烧钱呢？比如上文提到的ASTRON，他们依赖大型计算机集群处理观测数据，每年要消耗 2000 兆瓦时的电，相当于 800 户家庭的能耗。
而ASTRON的能耗还只是毛毛雨，欧洲核子研究组织（简称CERN）的能耗规模是 ASTRON的数百倍。而他们也已经采取了更直接的措施：提前关停。
根据 CERN 不久前发布的公告，这个世界上最大的物理实验室在收到主要供电公司减轻电网负担的请求后，决定缩短 2022 年和 2023 年的运行时间。
图片来源:CERN
今年，CERN 的大对撞机和加速器将提前 2 周，在 11 月 28 日进入技术性关停，次年 2 月恢复；明年，运行时间将再削减 20%，这意味着 2023 年 CERN 的粒子对撞实验在 11 月中旬就要结束了。

一次停止意味着什么？

首先，大型科学设施如果彻底关停，重新启动会是一件很有难度的事情。真空抽吸装置关闭后可能会损坏脆弱精密的系统，冷却系统的循环停止后其中的积水可能会导致腐蚀，而那些老旧的电子器件一旦关闭甚至可能再也打不开了。
对于那些原本计划在 12 月上旬使用 LHC 或其他 CERN 加速器的科学家来说，他们的实验只能推迟到明年 2 月 LHC 恢复运行以后。2023 年的使用竞争也将更加激烈。
图片来源:Nature
全世界的物理学家都期待着 3.0 版本的 LHC 能帮我们找到此前未被发现的奇异粒子，重现希格斯玻色子时代的荣光。虽然粒子物理的进展不会因为一次能源危机就停滞，但确实会对一些科学家的研究进度产生影响。

耗电巨头的节能策略

1954 年 CERN 刚成立时，主要依靠瑞士提供电力。20 世纪 70 年代起，CERN 转接进了法国电网，自此一直依靠法国。
幸运的是，法国先进的核电技术令该国三分之二的电力摆脱了传统化石能源的束缚，这令该国在此次因为天然气短缺而导致的能源危机中受影响较小。
实际上，CERN 已经提前向法国购买了未来数年的电能，但比起电价，他们更担心的是这个冬天法国能否供应得起。此外，LHC 的用电高峰期是每年的 5~12 月中旬，停机维护时间则被安排在冬季，这次提前到 11 月底的关停，让高能耗的 CERN 错开了法国电网负担最重的时候。
但是关停并不意味着完全不耗电，加速器的超导磁体需要一直处于低温状态，因此它的液氦冷却系统仍然会消耗一部分能源。CERN 还决定在夜间关闭园区照明，并将建筑物供暖时间推迟一周，尽可能地节省这个冬天的能源消耗。
能源寒冬并不是一个地区遇到的问题，能源是一个全球性的问题。面对这样的能源困境，中学生虽然不能解决，但是思考永远是有价值的。如果想进一步将自己的思考具象化并深入研究，下面这个课题会很适合你哦！

课题介绍

研究方向:  烧热水用来制冷?余热回收吸收式制冷系统研究
相关学科：环境科学；物理学
课题介绍：近期部分欧洲国家电价飙升，导致居民普遍开不起空调，夏日难熬。本项目关注在能源危机大背景下，利用余热资源进行制冷的方法。项目计划对系统参数进行数据分析与结构优化，确定系统循环参数。

导师介绍

马里兰大学工程热物理联合培养博士、访问学者，本科毕业于西安交通大学；
现任上海知名大学副教授，获批国家自然科学基金，以第一作者/唯一通讯发表SCI数十篇，授权发明专利6项；
曾指导学生两次获得数学建模大赛国家级三等奖，课题组获DOE(Departmentof Energy)联合项目，国家制冷协会特等奖。

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