“绿电”百分百 碳中和出圈
国家速滑馆“冰丝带”建成智慧场馆。新华社发
氢燃料电池汽车非常亮眼。新华社发
北京市延庆区亮灯的“海陀塔”。新华社发
国家高山滑雪中心。 新华社发
国家能源委员会能源专家咨询委员会委员、厦门大学我国能源政策研究院院长林伯强
文/广州全媒体记者白志标
“绿色、共享、**、廉洁”，这是北京冬奥会的办奥理念，而“绿色”位列其首，改变了奥林匹克运动百年来点火方式的开幕式，浪漫、梦幻，光影交织，这场视觉盛宴的动力就全部来自“绿电”。“北京冬奥会将全面实现碳中和。”在前不久的国新办新闻发布会上，北京冬奥组委总体策划部部长李森自豪地表示。
张北的风 点亮北京灯
“张北一场风，从春刮到冬。”这里的风能年均利用小时数2400小时以上；太阳能年均日照时数2897.8小时，全年活动积温2448摄氏度。如今，这些天然的绿色能源正源源不断地输入到北京冬奥会各个角落。北京冬奥组委规划建设部部长刘玉民介绍，张家口可开发风能资源储备量达到4000万千瓦以上，太阳能可开发量达到3000万千瓦。
刘玉民强调，绿电也就是绿色电力，指通过风力发电、水力发电和太阳能光伏等手段，由可再生能源转化成的电能。在北京2022年冬奥会期间，所有的场馆都将采用“绿电”来供应。而让这些可再生的清洁能源输送到北京，国家电网建设了创造12项世界第一的张北柔性直流电网工程，该电网是目前世界上电压等级最高、输送容量最大的直流电网。与常规的交直流输电技术相比，柔性直流输电技术可控性更强、功率调节速度更快、运行方式更灵活，通过这个电网可以把张北的绿色电力以极小的损耗，输送到三个赛区的所有场馆。
根据国家电网延庆保障中心的数据，张北柔性直流电网工程，每年可输送141亿千瓦时清洁电力，相当于北京市用电量的十分之一，每年节约标准煤490万吨，减排二氧化碳1280万吨。预计到2022年冬残奥会结束时，冬奥会场馆共消耗绿电约4亿千瓦时，可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。
值得一提的是，要保证如此大量的清洁电力稳定输出到北京，就需要对“调皮”的风能和太阳能进行“控制”，创造4项世界第一的坝上丰宁抽水蓄能电站应运而生了，白天大太阳、大风导致新能源电量大涨，多发出来的电就被引导到丰宁抽水蓄能电站启动抽水，将电能转换成势能储存起来；而晚上太阳落山、“风婆”休息时，丰宁抽水蓄能电站就放水发电，相当于给整个电网备份了一个大的“充电宝”。
氢燃料车 全球示范区
北京冬奥会开幕以来，从北京、延庆到张家口赛区，随处可见行驶的北京冬奥会新能源工作车。“双碳”大目标下，本届冬奥会成为首个真正实现碳中和的奥运赛事，其中节能与清洁能源车辆在全部赛时保障车辆中占比84.9%，氢燃料电池汽车更是表现亮眼。不为人知的是，本届冬奥会期间投入超过1000辆的氢能源汽车，2008年的北京奥运会，这个数字是3辆，这也意味着北京冬奥会就此开创了全球首次大批量使用氢燃料电池客车服务体育赛事的先河。
根据北京冬奥组委公布的数据，北京冬奥会将示范运行超1000辆氢能源汽车，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车如雪蜡车等。其中，雪蜡车是给滑雪运动员滑板打蜡的专用保障车辆，在-34℃可以正常启动。同时，配备30多个加氢站，其中中石油在北京冬奥赛区已建成4座加氢站，北京冬奥会期间供氢能力将达5500公斤/日，可为近千辆氢燃料电池车提供服务，预计行驶里程超200万公里。
一次性投入上千辆氢能源车，可谓是全球最大的一次燃料电池汽车示范。据悉，此次冬奥会首次大批量采用氢燃料电池汽车作为接驳工具。其中，延庆、崇礼两地700余辆氢能车辆搭载亿华通氢燃料电池**。
据介绍，北京冬奥会期间，根据规划，北京赛区地处平原，主要使用纯电动和天然气车辆；延庆和张家口赛区以氢能汽车为主，主要是满足山区的需求。对于这些车辆来说，在冬奥会期间主要的挑战来自对车辆运行稳定性的保障，尤其是氢燃料客车在本次的服务保障中可以说还是“新手”。一方面，冬奥赛区周边气温较低，给车辆运行稳定性增加了困难，如何保证车辆在低温环境下性能依然稳定可靠，对服务保障团队来说是一个挑战。另一方面，氢燃料客车运行对氢堆、加氢站、车辆配件等相关配套设施要求较高，都需要做好充足准备。
特别是张家口的严寒低温对锂电池车是个重大考验，不过让人惊喜的是对可在零下30℃-40℃正常启动的氢燃料电池车“完全不算一回事”。事实上，氢燃料汽车此次大规模服务冬奥会的主要挑战是“全世界前所未有的大批量氢燃料电池车组织及前所未遇的疫情防控”。这一挑战不仅包括氢燃料电池车的加氢、运行、调配、维护，还包括车辆、运维人员和乘客的防疫工作。
场馆制冰实现低碳
在所有的碳排放源当中，场馆的建设和运行所产生的温室气体排放量超过整个碳排量的三分之一。为此，北京冬奥会在场馆建设和运行方面使用了此前历届冬奥会都没有过的技术，从场馆建设到****都达到前所未有的低碳。
北京冬奥会充分利用了2008年奥运会的场馆，除了既有室内场馆通过节能改造达到绿色建筑二星级标准，所有新建室内场馆全部达到绿色建筑三星级标准，创新组织制定了《绿色雪上运动场馆评价标准》，北京冬奥会新建雪上项目场馆全部满足该标准。同时，北京冬奥会在4个冰上场馆使用全球变暖潜能值（GWP）为1、**臭氧层潜能值（ODP）为0的二氧化碳制冷剂，这也是该技术首次在冬奥会上使用。
国家速滑馆是北京冬奥会唯一新建的冰上竞赛场馆，从开始建设到正式比赛，这块近12000平方米的超大冰面一直是外界瞩目的焦点，因为在冬奥的历史上，它第一次使用了二氧化碳作为制冷剂。国家速滑馆制冰**设计总负责人马进介绍，现在好多家庭采暖用的是叫“地热采暖”，而速滑馆制冰为“地冷制冰”，就是说在这个地板下它里面放了很多制冷管道，通过制冷剂在里边流动，就能把地板的温度降下来。
作为冬奥会冰上场馆最常用的制冷剂，采用氟利昂制冰无疑技术路线最为成熟可靠，但传统氟利昂会对人类赖以生存的臭氧层造成**。研究显示，相对于氟利昂，二氧化碳制冷更绿色环保，在制冷效率、制冷均匀性、热量回收等方面也都更有优势。
在经过多次专家论证会，综合考虑各种因素后，国家速滑馆最终选择了二氧化碳制冷剂，决定采用跨临界二氧化碳直冷****，这被认为是世界上最环保和最先进的****。应该说，这种二氧化碳跨临界直冷****在国家速滑馆的成功应用，其意义不仅是在本届冬奥会，而是推动冰雪运动和制冰产业低碳发展的关键，同时将原本要排放到大气中的二氧化碳再利用，本身就是碳中和的具体体现。
每棵树都有自己的***
按照北京市绿色办赛理念，北京要“和奥运赛场上争金夺银一样，在冬奥绿色生态建设中也连夺‘金牌’”。这是北京要给世界奥运史立下一个标杆。在奥运会这个大展示场上，北京必然会展示给世界。
首先体现生态环境质量的变化方面，如在大气PM2.5平均浓度方面，根据北京市气象部门统计，截至去年10月底，北京市PM2.5平均浓度32微克/立方米，创下了历史同期最优和在京津冀及周边地区“2+26”城市中最优的“双优”成绩。同时，完成了214万平方米延庆赛区生态修复、京津风沙源7.5万亩封山育林和2万亩种草，以及全市191条小微水体整治，为北京冬奥会提供了足以保证一个健康环保的奥运会举办环境。
而在室外场馆建设过程中，北京冬奥会采取了“可持续”的“山林场馆、生态冬奥”的设计理念。比如在北京冬奥会延庆赛区核心区的北京小海坨山南麓，这里建设有国家高山滑雪中心、国家雪车雪橇中心、延庆冬奥村以及山地新闻中心4个场馆。早在2015年，延庆赛区就进驻了一批林业、水务和环保专家，他们为延庆赛区制定出了严格详尽的环境保护考核指标，然后才是设计师登场。建筑采用分散布局，不**山型，不**森林的原貌，建筑景观自然地融于一片自然山林之中。
北京冬奥会的大部分雪上项目汇集在张家口赛区，在建设这些滑雪赛道之前，设计者们首先考虑的生态环境，生态修复优先于场馆的建设。为了避免占用保护植物的生长区域，设计者们要花费大量时间和精力来思考对于这些植物的保护，对于实在无法避免的占用，则通过建立植物保护基地，对重要植物进行移植和移栽，每棵树根据其不同海拔高度生长特性进行了身份登记，从而在移植和移栽中为这些植物安排适宜的地方。
除了植物的保护外，在延庆赛区和张家口赛区建设中，甚至对于动物们，设计者也有了充分的考虑，赛区搭建了很多野生动物通道，以防止因山地雪上场馆的搭建而影响动物的活动和迀移，比如在赛区野生动物经常活动的区域建设桥涵等。
专家说
“绿色办奥” 展现大国形象
国家能源委员会能源专家咨询委员会委员、厦门大学我国能源政策研究院院长林伯强：
使用“绿电”的好处显而易见：一是，落实我国申办冬奥会提出的“可持续发展”理念。借助“张北柔性直流电网试验示范工程”，为北京冬奥会提供太阳能及风能等清洁能源产生的“绿电”，实现“绿色办奥”，展现我国作为生态文明建设参与者、贡献者、引领者的负责任大国形象。
二是，彰显我国政府大力发展清洁能源产业的信心和态度。电力行业减排是实现碳达峰及碳中和目标的关键举措，而清洁能源产业发展则攸关电力行业的绿色发展。作为奥运会举办历史上首次实现全部场馆100%绿电供应，体现了我国政府对于清洁能源产业发展的积极态度。
三是，探索清洁能源大规模“输送-并网-消纳”的一体化新路径。以举办冬奥会为契机，通过柔性直流电网实现清洁能源大规模的输送、并网及消纳，有利于为构建坚强、智能、清洁、高效的大电网积累宝贵的实践经验。
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