冬奧會的冰與雪都有點“綠”

孫庭陽

北京冬奧會2月9日的例行新聞發(fā)布會上，北京冬奧組委總體策劃部部長李森介紹，國家速滑館等場館使用的制冰技術碳排放趨近于零;北京冬奧會延慶、張家口賽區(qū)造雪基本上來自地表水，造雪用電完全來自“綠色”電力。國際奧委會品牌和可持續(xù)發(fā)展總監(jiān)瑪麗·薩魯瓦說，北京冬奧會為節(jié)能環(huán)保采取的一系列措施，比如低碳交通、低碳場館等都具有里程碑式的積極意義。

公開資料顯示，國家速滑館、首都體育館等4個冰上場館，使用的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術，是冬奧會歷史上首次使用最先進、最環(huán)保、最節(jié)能技術。這種技術不僅減少了傳統(tǒng)制冷劑對臭氧層的破壞，而且大幅降低制冷系統(tǒng)能耗，與傳統(tǒng)制冷方式相比，可實現(xiàn)節(jié)能30%以上。

首都體育館

減少碳排放，主要是減少二氧化碳的排放。如果能將二氧化碳有效利用起來，可謂“變廢為寶”，是直接減少了碳排放。

用二氧化碳跨臨界直冷制冰，就是將氣態(tài)二氧化碳通過加溫加壓形成超臨界二氧化碳流體，再對超臨界二氧化碳流體進行降溫降壓達到零下20攝氏度至零下15攝氏度。這樣的液體蒸發(fā)吸熱，冷卻液態(tài)水，完成制冷和制冰的過程。

這4個冰上場館使用的二氧化碳制冷劑，是從工業(yè)副產(chǎn)品收集提純獲取。在本屆冬奧會召開之初，即2021年底，工作人員初次完成填充過程，4個冰上場館合計減少碳排放900噸。

使用二氧化碳做制冷劑，全球變暖潛能值為1，是使用相同數(shù)量的傳統(tǒng)制冷劑的1/4000，破壞臭氧層潛能值為0，是目前兼顧安全和環(huán)保的最優(yōu)制冷劑。制冷過程中產(chǎn)生的大量高品質余熱，可以回收利用，用于運動員生活熱水、冰面維護澆冰、融冰池融冰等場景。以國家速滑館為例，一年可節(jié)省 200 萬度電。

這樣的冰對比賽成績有何影響？

據(jù)了解，傳統(tǒng)冰場通常會采用間接制冷的方式，如使用氟利昂制冷劑、乙二醇等載冷劑，由于載冷劑常常不在固定溫度放熱，因而冰場冰溫溫差一般高達1.5 攝氏度至2 攝氏度。

利用二氧化碳制冷，能將場地冰面溫差控制在 0.5攝氏度以內(nèi)。冰面溫差越小，冰面的硬度就越均勻。再加上冰面平整，為運動員提供了優(yōu)質的比賽場地。

自冬奧會開賽以來，國家速滑館幾乎每天都有新的奧運紀錄誕生，被許多運動員稱為“最完美的賽場”。

國家速滑館

中糧工科（301058.SZ）2021年9月在深圳創(chuàng)業(yè)板上市，在招股書中就透露，依托已有的冷鏈專業(yè)工程服務經(jīng)驗，公司正在積極開拓冰雪及特種制冷工程業(yè)務，深度服務于北京冬奧會，承擔設計了國家速滑館、國家雪車雪橇中心、高山滑雪中心等冬奧項目。

中糧工科在2021年12月接受機構調研時透露，公司承接的國家雪車雪橇中心項目的制冷系統(tǒng)，采用環(huán)保自然制冷工質“氨”，在室外環(huán)境20攝氏度時仍可保障賽道穩(wěn)定運行，為國內(nèi)及國際運動員可提供更長的訓練周期。該項目主賽道總長1975米，高差121米，包含16個彎道，是亞洲唯一一個具備360°回旋彎的奧運賽道。

北京冬奧會制冰如此環(huán)保，制雪呢？

據(jù)悉，1980年美國普萊西德湖冬奧會首次采用人工造雪，近年來的大型冬季體育賽事，包括近幾屆冬奧會，都大量使用人造雪。跟天然雪相比，人造雪性質和狀態(tài)更穩(wěn)定，能滿足不同比賽、不同賽道的要求。

李森介紹，北京冬奧會延慶、張家口賽區(qū)的造雪，基本上來自地表水，造雪用電完全來自“綠色”電力。

除了“造雪”用綠色電力，北京冬奧會提出所有場館常規(guī)電力消費需求 100% 由綠電滿足的目標，通過建設張北 ±500kV 柔性直流電網(wǎng)工程及配套工程等確保這一目標的實現(xiàn)。

“綠電”多數(shù)來源于光伏發(fā)電和風力發(fā)電，穩(wěn)定性弱，如何解決？

據(jù)報道，豐寧抽水蓄能電站首臺機組于 2021 年 12 月底投產(chǎn)發(fā)電。該電站位于河北省承德市豐寧滿族自治縣，有上、下兩個水庫，落差 425 米，在用電低谷時，使用多余風電和光電將水從下水庫抽至上水庫，相當于儲存電能，在用電高峰期再放水至下水庫發(fā)電。

資料顯示，豐寧抽水蓄能電站是與張北 500 千伏柔性直流工程相配套的北京冬奧會綠色能源重點工程，工程總裝機容量 360 萬千瓦，是世界上裝機容量最大的抽水蓄能電站，有世界最大的“充電寶”之稱。該工程每年可消納過剩電能 88 億千瓦時， 年發(fā)電量 66.12 億千瓦時，可減少碳排放 120 萬噸，相當于造林 16000 公頃。

據(jù)悉，本屆冬殘奧會使用的各種車輛中，節(jié)能與清潔能源車輛在小客車中占比100%，在全部車輛中占比85.84%，為歷屆冬奧會最高。

北京延慶賽區(qū)和河北張家口賽區(qū)對新能源車輛要求較高。北京延慶賽區(qū)的國家高山滑雪中心，頂端最高點的小海坨峰，海拔2198米，小海坨山的北側大海坨海拔2241米，是北京第二高峰。位于河北張家口賽區(qū)的云頂滑雪公園，2020年最低氣溫曾到零下40攝氏度。新能源車輛在嚴寒的天氣中行駛在陡峭的山路上，對低溫動力性能和爬坡性能都有較高要求。

氫燃料車輛零碳環(huán)保，在低溫環(huán)境下動力有保證，適合北京延慶賽區(qū)和河北張家口的環(huán)境。冬奧會期間，賽事人員出行服務保障用車是氫燃料電池車。北京延慶賽區(qū)與河北張家口賽區(qū)都使用了氫燃料電池大巴。豐田汽車提供了部分車輛。

豐田汽車公司作為國際奧委會全球合作伙伴，與北京冬奧組委一起成立了車輛籌措團隊，共同制定了北京2022年冬奧會和冬殘奧會用車方案。

柯斯達氫擎福祉車《中國經(jīng)濟周刊》首席攝影記者 肖翊 | 攝

“奧運用車定型，前前后后歷時近兩年半?！必S田中國奧運部部長牛煜接受 《中國經(jīng)濟周刊》采訪時介紹了奧運用車的定型過程。他舉例說，北京奧組委細致到對車輛輪胎、輪轂尺寸都有具體要求。

豐田汽車和北京奧組委充分溝通后，在2021年下半年確定車型方案。豐田汽車提供包括氫燃料電池車MIRAI? Ⅱ、柯斯達氫擎、奕澤E進擎、亞洲龍、皇冠陸放、RAV4榮放和卡羅拉等車型，一共2205輛官方用車。其中MIRAI Ⅱ、柯斯達氫擎及柯斯達氫擎福祉車是使用氫氣作為燃料驅動，為實現(xiàn)冬奧會的“綠色辦奧”貢獻力量。福祉車自帶輪椅升降裝置，依靠輪椅出行的人士可以自助乘坐。

從2021年下半年定型到2022年1月豐田汽車將所有車輛交付北京奧組委，留給豐田排產(chǎn)和車輛運輸時間并不寬裕。

豐田汽車提供的車輛中，除了純進口的氫燃料電池車MIRAI Ⅱ外，其余車輛均在一汽豐田、廣汽豐田、四川一汽豐田生產(chǎn)。

保障按時交付也是有“插曲”。

例如，廣汽豐田負責提供的車型，原計劃走水路從廣州運至天津港，上岸后走陸運至北京賽區(qū)。但運輸車輛階段，天津市出現(xiàn)了新冠肺炎疫情。如果按照原計劃，交車時間將會延長。鑒于當時大連疫情較平穩(wěn)，豐田汽車調整了運輸方案，在車輛運至天津港后，重新裝船轉運至遼寧大連港，上岸后陸路運至北京。

牛煜介紹，奧運期間，豐田中國、一汽豐田、廣汽豐田、豐田北京經(jīng)銷商的服務人員住在北京市內(nèi)、北京延慶、河北張家口這三個賽區(qū)附近，保障有需求時第一時間趕赴現(xiàn)場。

奧運閉幕后，“氫燃料電池車MIRAI? Ⅱ和柯斯達將留在國內(nèi)繼續(xù)運行，豐田汽車將一如既往地做好售后服務。在奧運期間運行的經(jīng)驗，也將反饋給豐田的研發(fā)制造部門，促進后續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)?！迸ｌ险f。

據(jù)了解，冬奧期間北京延慶區(qū)投運的氫燃料電池大巴，賽后將用于延慶區(qū)的公共交通，改變公交能源結構。