清潔能源在北京冬奧會(huì)綠色運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

袁 野

（湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

北京冬奧會(huì)的申辦與籌辦始終堅(jiān)持了綠色低碳的可持續(xù)發(fā)展觀，在北京冬奧會(huì)準(zhǔn)備及開(kāi)賽運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中，將奧運(yùn)建設(shè)與促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的理念相結(jié)合，并進(jìn)行了大刀闊斧的實(shí)踐改革。在清潔能源保障供應(yīng)的過(guò)程中，無(wú)數(shù)的中國(guó)工人、中國(guó)企業(yè)為北京冬奧會(huì)繪就了一幅以清潔能源為底色的冰雪畫(huà)卷，這預(yù)示著中國(guó)正在進(jìn)行綠色清潔能源的轉(zhuǎn)型，綠色清潔能源也將逐漸成為人民生活的主力能源。

1 聚焦綠色冬奧，打造清潔能源低碳專區(qū)

北京冬奧會(huì)在場(chǎng)館建設(shè)、場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)等多個(gè)方面秉持綠色冬奧理念，將冬奧會(huì)賽場(chǎng)打造成了低碳專區(qū)。高品質(zhì)的生態(tài)建設(shè)和林木撫育涵養(yǎng)了延慶賽區(qū)的青山綠水，在冬奧會(huì)準(zhǔn)備的近三年時(shí)間內(nèi)，在延慶賽區(qū)周圍多次開(kāi)展了綠色植樹(shù)造林，面積達(dá)9.08萬(wàn)畝（1 畝≈666.667 m2)，林下健康經(jīng)營(yíng)約40 萬(wàn)畝，地區(qū)的林木面積和品質(zhì)均獲得了較大幅度的改善。延慶地區(qū)綠色生態(tài)低碳經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的地域格局被明確寫(xiě)入《有關(guān)全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀、抓好碳峰管理工作的若干意見(jiàn)》中。在京津冀協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等地區(qū)重要戰(zhàn)略推進(jìn)中，加強(qiáng)綠色低碳發(fā)展引導(dǎo)和各項(xiàng)任務(wù)目標(biāo)的實(shí)施，北京冬奧會(huì)是執(zhí)行者，更是試金石。北京市、張家口這兩個(gè)大中城市的代表進(jìn)行冬奧會(huì)的申辦與籌辦，實(shí)際上也是地區(qū)共同發(fā)展的成果。大氣環(huán)境具有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)流動(dòng)性，所以在京津冀協(xié)同中，環(huán)境也在重要突破的范疇之內(nèi)。通過(guò)多年的努力實(shí)施，在立法、規(guī)范、實(shí)施、重點(diǎn)污染物天氣處理等方面的合作關(guān)系持續(xù)深化、制度逐步完善，京津冀經(jīng)濟(jì)地區(qū)的空氣質(zhì)量也取得了改善，并向著低碳的目標(biāo)穩(wěn)定推進(jìn)。

借助領(lǐng)先技術(shù)，北京冬奧會(huì)實(shí)現(xiàn)了冬奧史上首次大面積采用低成本二氧化碳?xì)怏w的舉措。短道速滑、花樣滑冰、冰壺、冰球四大冰上賽場(chǎng)，都采用了二氧化碳?xì)怏w。相比于常規(guī)的空氣冷卻方法，二氧化碳?xì)怏w不但可以降低對(duì)臭氧層的損害，還可以明顯減少中央空調(diào)系統(tǒng)能耗，從而將總能耗降低30%。國(guó)際奧委會(huì)官方曾專門(mén)撰文贊揚(yáng)這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，并認(rèn)為在北京冬奧會(huì)采用這項(xiàng)技術(shù)意味著將降低約3900 輛車每年的碳排放量，也等同于植樹(shù)造林120億棵所中和的碳排放削減總量。借助技術(shù)進(jìn)步與資源高效調(diào)度，北京冬奧會(huì)中清潔燃料汽車的運(yùn)用比重達(dá)到了歷屆冬奧會(huì)最高點(diǎn)。在安全前提下，北京奧組委提出了“北京市賽區(qū)主要以純電、燃?xì)廛囕v為主；延慶和張家口賽區(qū)主要以氫能汽車為主”的原則，最大限度使用節(jié)能和清潔能源汽車、以降低碳排放量。

2 發(fā)揮城市資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館綠色能源供應(yīng)

河北省作為中國(guó)風(fēng)能、光伏資源利用率較高的省份，具備了較好的清潔能源生產(chǎn)條件，能源的儲(chǔ)備也非常充足，北京冬奧會(huì)準(zhǔn)備的過(guò)程中，充分發(fā)揮了張家口和延慶地區(qū)充足能源儲(chǔ)備的優(yōu)勢(shì)。據(jù)估算，張家口的可持續(xù)風(fēng)電資源存量將達(dá)4000 萬(wàn)千瓦以上，太陽(yáng)能資源可開(kāi)發(fā)量將到達(dá)3000萬(wàn)千瓦，保障了冬奧場(chǎng)館內(nèi)“綠電”的供給。綠色能源產(chǎn)生后，通過(guò)京津冀區(qū)域的500千伏柔性直流電網(wǎng)進(jìn)行輸送，應(yīng)用了許多世界領(lǐng)先或首創(chuàng)性的最新技術(shù)，該電網(wǎng)的電壓級(jí)別和輸出電壓容量均為世界之最。利用這個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?qū)⒕G色電能以最低的消耗穩(wěn)定、安全、不間斷地輸送到北京冬奧會(huì)三大賽區(qū)的各個(gè)場(chǎng)館內(nèi)，此外在電量輸送到達(dá)峰值時(shí)，會(huì)將多余電量并入到國(guó)家電網(wǎng)中。北京冬奧會(huì)賽區(qū)的整體電力建設(shè)項(xiàng)目分為“四站一體系”，即冬奧村燃料站、冬奧村制冷站、冬奧村二次泵站、山地媒體中央能量電站、山地媒體中央光伏發(fā)電系統(tǒng)，建設(shè)項(xiàng)目中包含了供熱、供冷、太陽(yáng)能屋頂光伏、儲(chǔ)能和智慧電力監(jiān)控系統(tǒng)等整體電力業(yè)務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)了多能互補(bǔ)協(xié)調(diào)工作，同時(shí)又將直流電網(wǎng)富余的電能送入由國(guó)家電網(wǎng)公司建立的儲(chǔ)能發(fā)電廠中，在用電需求量較大的時(shí)期，蓄能電站把儲(chǔ)備的大量電能送上國(guó)家電網(wǎng)，等于為國(guó)家電網(wǎng)備份了一塊巨大的“充能寶”，并進(jìn)行供電互補(bǔ)協(xié)同工作，以保證冬奧賽場(chǎng)的電力供應(yīng)充裕和安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

在有形的綠電網(wǎng)下，另一個(gè)無(wú)形的綠電網(wǎng)也在發(fā)力，通過(guò)對(duì)應(yīng)北京冬奧會(huì)的跨地域“綠能交換”管理機(jī)制，為冬奧場(chǎng)館的“綠能”運(yùn)營(yíng)提供了保證。綠能貿(mào)易，特指以綠色電能商品為標(biāo)的物的能源中長(zhǎng)期貿(mào)易，用于解決能源使用者采購(gòu)、消費(fèi)綠色電能需求，以及進(jìn)行相關(guān)的綠色電能消費(fèi)認(rèn)證。簡(jiǎn)單而言，就是用戶可透過(guò)電力買賣的方法收購(gòu)風(fēng)能、光伏水力發(fā)電等新能源電力。由于充分發(fā)揮主辦城市資源優(yōu)勢(shì)，北京冬奧會(huì)的綠能供應(yīng)大體上都是借助既有的城市供電，而根據(jù)我國(guó)關(guān)于綠能市場(chǎng)化交易規(guī)則，經(jīng)過(guò)綠能交換，基本實(shí)現(xiàn)了整個(gè)賽場(chǎng)的綠能供電。而在城市電力供應(yīng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，除去場(chǎng)地本身所需要的變配電設(shè)備之外，基本都是利用了城市中既有的供電資源再加上原來(lái)既有的計(jì)劃建設(shè)供電設(shè)備，而不需要再建設(shè)其他的電力設(shè)施。

3 成熟利用氫能源，保障氫能質(zhì)量安全可靠

北京冬奧會(huì)創(chuàng)新利用氫能源的圣火“飛揚(yáng)”在開(kāi)幕式正式登場(chǎng)。參加火炬研制任務(wù)的我國(guó)航空科技集團(tuán)公司資深技術(shù)人員韓宗捷分析：氫氣的燃燒過(guò)程中只產(chǎn)生了水，所以它的能量從物質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一個(gè)相對(duì)安全穩(wěn)定并且沒(méi)有后續(xù)危害的優(yōu)質(zhì)能量，從燃燒的過(guò)程上來(lái)看應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)“取之不盡，用之不竭”的可再生資源，氫能的成熟利用拉開(kāi)了北京冬奧會(huì)的綠色帷幕。冬奧期間，200多輛承載中國(guó)國(guó)家電投公司自研“氫騰”電池系列的氫能巴士，為延慶賽區(qū)提供交通保障的服務(wù)。其續(xù)航總里程達(dá)到了630千米，相比較于傳統(tǒng)燃料汽車，每行駛約一百公里，可減少大約70 克的二氧化碳排放量，相當(dāng)于十四棵普通大樹(shù)一天的吸收量。當(dāng)前，主流的氫燃料汽車驅(qū)動(dòng)方法并沒(méi)有類似于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)那樣通過(guò)燃燒氫獲取電能，而是利用“燃料電池”技術(shù)來(lái)使氫與空氣結(jié)合，這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生大量電能、水分和熱量。因此這個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的電能轉(zhuǎn)換效率比氫氣單純?nèi)紵?～3倍，反應(yīng)流程中生成的物質(zhì)除去了微量的二氧化碳和氮氧化物以外，大部分為水，這也正是“氫能源”才是真正清潔能源的主要原因。而加氫站則承擔(dān)著氫能客車的能量供應(yīng)任務(wù)，2021年2月7 日，中國(guó)石化太子城加氫站成功投用，為多個(gè)賽區(qū)的氫能大巴提供了堅(jiān)實(shí)可靠的氫能保障，確保了北京冬奧氫能“一號(hào)槍”的常態(tài)化使用。為北京冬奧賽區(qū)內(nèi)所有需要的區(qū)域提供能量保障支持。

氫氣在常溫或常壓狀態(tài)下都是一類可燃?xì)怏w，雖然氫能源真正成為車用燃料的歷史并不久，但一般公眾對(duì)氫能源這種新能源還相當(dāng)陌生，對(duì)其可靠性或有疑慮。據(jù)中石油化工新聞辦說(shuō)明，為確保北京冬奧會(huì)氫能安全使用，中國(guó)石油化工集團(tuán)公司建立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)站內(nèi)氫檢測(cè)試驗(yàn)室——北京西灣子氫測(cè)試試驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室可進(jìn)行燃料電池中氫的十三個(gè)典型指標(biāo)測(cè)試，有力地保證了北京冬奧會(huì)的氫能質(zhì)量的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。

4 總結(jié)

清潔能源在冬奧賽場(chǎng)的全面應(yīng)用，與建設(shè)美麗中國(guó)的內(nèi)在要求和綠色發(fā)展的時(shí)代要求相契合，為此后世界各國(guó)舉辦奧運(yùn)會(huì)作出了高效利用清潔能源的榜樣，也為人與自然、發(fā)展與保護(hù)關(guān)系的處理貢獻(xiàn)出了“中國(guó)方案”。

在未來(lái)奧運(yùn)會(huì)申辦與籌辦的過(guò)程中，應(yīng)始終堅(jiān)持落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、環(huán)境友好、資源節(jié)約，并且要深刻落實(shí)清潔能源發(fā)展理念、生態(tài)文明建設(shè)、建設(shè)美麗中國(guó)、推進(jìn)經(jīng)濟(jì)協(xié)同一體化發(fā)展等國(guó)家戰(zhàn)略。奧組委應(yīng)始終堅(jiān)持“綠色辦奧”理念，積極推動(dòng)地區(qū)生態(tài)環(huán)境改善以及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展政策的施行。在推動(dòng)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展之外，還要為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出積極推動(dòng)，促進(jìn)城市的持續(xù)建設(shè)，保證區(qū)域一體化進(jìn)度的加速實(shí)現(xiàn)，使中心資源的利用以及綠色清潔能源的使用逐漸向周邊地區(qū)逆向流動(dòng)，將綠色清潔的能源理念作為城市資源利用的核心理念，將城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提升到新高度，積極推動(dòng)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展。