綠色電能、“水冰轉(zhuǎn)換”…… 北京冬奧：科技助力碳中和
2021年12月13日，2022年冬奧會(huì)火種抵達(dá)北京首鋼園，北京冬奧的腳步越來越近。
本屆冬奧會(huì)最大的特色之一就是“綠色環(huán)?！?。作為我國(guó)提出“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”目標(biāo)后的首個(gè)世界級(jí)體育盛會(huì)，北京2022年冬奧會(huì)承諾碳排放將全部中和，用實(shí)際行動(dòng)彰顯了中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的決心，體現(xiàn)了大國(guó)的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。
北京冬奧會(huì)有望成為首個(gè)真正實(shí)現(xiàn)碳中和的奧運(yùn)賽事，其中科技的作用功不可沒。那么，北京2022年冬奧會(huì)的碳中和之路，科技將會(huì)怎樣大顯身手？在場(chǎng)館建設(shè)、交通出行、能源供應(yīng)、生態(tài)環(huán)保方面又有哪些亮點(diǎn)？通過舉辦綠色冬奧，會(huì)給我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)帶來哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)？
借助新科技實(shí)現(xiàn)碳中和
在東京奧運(yùn)會(huì)上，從使用“電子垃圾”提煉的貴金屬制造奧運(yùn)獎(jiǎng)牌，到用地震臨時(shí)住宅的鋁制窗框廢料制作櫻花火炬，到以硬紙板材料制作瓦楞紙床供各國(guó)運(yùn)動(dòng)員休息，再到奧運(yùn)村廣場(chǎng)以可回收建筑木材搭建，廢棄的紙杯紙盤被回收制成衛(wèi)生紙……東京奧組委把“減量化”（Reduce）、“再利用”（Reuse）和“再回收”（Recycle）的“3R”理念作為舉辦奧運(yùn)會(huì)的主導(dǎo)理念之一，各類奧運(yùn)會(huì)指定用品對(duì)綠色環(huán)保要求都非常高，可謂將綠色環(huán)保要求融入產(chǎn)品設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。
環(huán)保獎(jiǎng)牌是東京奧運(yùn)會(huì)最大的“綠色”亮點(diǎn)。從2017年開始，日本開展“利用城市礦山制作獎(jiǎng)牌計(jì)劃”，在全國(guó)放置了18000個(gè)收集箱，向民眾收集廢舊電子垃圾產(chǎn)品，共收集了約78985噸小家電和621萬部舊手機(jī)，從中提煉出近32公斤純金、3500公斤純銀以及2200公斤純銅，最終制作成5000枚奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌。
除了在資源回收利用上下功夫，東京奧運(yùn)會(huì)還盡可能地使用已有場(chǎng)地進(jìn)行比賽，避免新建大型場(chǎng)所帶來的碳排放，同時(shí)新建的永久場(chǎng)館也非常注重環(huán)保。例如，比賽場(chǎng)館、奧運(yùn)村、殘奧村使用的電能，100%來自可再生能源。此外，東京奧組委還投入大量氫動(dòng)力燃料電池汽車，盡可能多地使用清潔能源，減少碳排放。
與東京奧運(yùn)會(huì)相比，北京2022年冬奧會(huì)更重視發(fā)揮新科技實(shí)現(xiàn)“碳中和”的作用：在場(chǎng)館籌建方面，不僅最大限度地利用現(xiàn)有場(chǎng)館和設(shè)施，而且制定了更嚴(yán)格的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)場(chǎng)館節(jié)能改造，打造冬奧低碳場(chǎng)館；在交通方面，規(guī)模化應(yīng)用清潔能源車輛，通過智能化管理提升交通運(yùn)行效率，構(gòu)建冬奧低碳交通體系；在可再生能源利用方面，建立跨區(qū)域綠色電力交易機(jī)制，實(shí)現(xiàn)冬奧場(chǎng)館100%綠電供應(yīng)；在生態(tài)修復(fù)方面，盡可能減少人工建筑和人為活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的干擾，應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)生態(tài)修復(fù)，為賽事實(shí)現(xiàn)碳中和奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
北京冬奧會(huì)中的科技“身影”
習(xí)近平總書記高度重視冬奧場(chǎng)館建設(shè)，指出要堅(jiān)持綠色辦奧、共享辦奧、開放辦奧、廉潔辦奧的理念，突出科技、智慧、綠色、節(jié)儉特色。無論是新建場(chǎng)館還是場(chǎng)館改造，都要注重綜合利用和低碳使用，集合體育賽事、群眾健身、文化休閑、展覽展示、社會(huì)公益等多種功能。
北京冬奧會(huì)積極開展各項(xiàng)場(chǎng)館建筑的低碳節(jié)能工作，在場(chǎng)館的規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行階段，最大限度利用現(xiàn)有場(chǎng)館和設(shè)施，制定綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)場(chǎng)館節(jié)能改造，創(chuàng)新建筑設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的制冷技術(shù)以及環(huán)保材料等。
北京冬奧會(huì)最大限度利用2008年北京夏季奧運(yùn)會(huì)的場(chǎng)館遺產(chǎn)及其他設(shè)施，因地制宜，采用新技術(shù)和可重復(fù)利用材料進(jìn)行改造升級(jí)，創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了冬季項(xiàng)目與夏季項(xiàng)目雙輪驅(qū)動(dòng)，大大減少了新建場(chǎng)館所產(chǎn)生的碳排放。例如，國(guó)家游泳中心通過在游泳池搭建可移動(dòng)、可轉(zhuǎn)換的場(chǎng)地結(jié)構(gòu)，安裝可拆裝制冰系統(tǒng)，在保留水上功能的基礎(chǔ)上變身為2022年北京冬奧會(huì)冰壺和輪椅冰壺場(chǎng)館，創(chuàng)新性實(shí)現(xiàn)“水冰轉(zhuǎn)換”，成為世界上首個(gè)在泳池上架設(shè)冰壺賽道的奧運(yùn)場(chǎng)館。
綠色、低碳、節(jié)能理念貫穿于新建場(chǎng)館的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)全過程。例如國(guó)家雪車雪橇中心結(jié)合賽道形狀、自然地形和“人工地形”、遮陽屋頂?shù)龋邪l(fā)并實(shí)施了地形氣象保護(hù)系統(tǒng)，可有效避免陽光對(duì)賽道的直射，降低場(chǎng)館運(yùn)行過程中的能源消耗。
應(yīng)用智能化交通系統(tǒng)和管理措施，提升交通精細(xì)化管理水平，構(gòu)建低碳交通運(yùn)輸服務(wù)體系，也是北京冬奧會(huì)的重要綠色行動(dòng)之一。圍繞“氫能出行”，北京冬奧會(huì)開展制、儲(chǔ)、運(yùn)、加氫全供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，氫能發(fā)動(dòng)機(jī)已裝配在公交、物流等不同車型。不僅如此，北京冬奧會(huì)還搭建了“交通資源管理系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)賽時(shí)交通服務(wù)車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控、車輛調(diào)度、數(shù)據(jù)分析等功能，加快交通疏導(dǎo)速度，及時(shí)推送服務(wù)班車班次信息，提高交通服務(wù)的精準(zhǔn)度和運(yùn)輸效率，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗。
北京冬奧會(huì)將成為奧運(yùn)史上首次全部使用綠色清潔電力的奧運(yùn)會(huì)。賽事期間，所有場(chǎng)館實(shí)現(xiàn)100%綠電供應(yīng)。為此，國(guó)家新建張北±500kv柔性直流電網(wǎng)工程，將張北地區(qū)的綠色清潔電能引入北京，不僅滿足冬奧場(chǎng)館的照明、運(yùn)行和交通等用電需求，還可每年向北京等地輸送清潔電量約225億千瓦時(shí)，大幅提升了北京地區(qū)清潔能源的消費(fèi)比重。
北京冬奧會(huì)在場(chǎng)館和設(shè)施建設(shè)過程中，還通過實(shí)施動(dòng)植物、水體、大氣、土壤等生態(tài)環(huán)保措施，對(duì)戶外場(chǎng)館和周邊區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)恢復(fù)，降低對(duì)賽區(qū)周邊生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)。例如，北京延慶賽區(qū)秉持“山林場(chǎng)館、生態(tài)冬奧”設(shè)計(jì)理念，國(guó)家高山滑雪中心吸收民間“干欄式”建筑特點(diǎn)，將鋼結(jié)構(gòu)以點(diǎn)狀支撐方式在山體建設(shè)架空平臺(tái)，充分體現(xiàn)出“環(huán)境弱介入”的特點(diǎn)。國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心采用“局部山體切削面的生態(tài)再造格賓支護(hù)體系”，對(duì)切削后的碎石和土壤進(jìn)行篩選，組合填充到格賓網(wǎng)箱中形成支護(hù)體系，再種植合適的植被，實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)。
北京冬奧為碳中和帶來機(jī)遇
北京冬奧會(huì)自籌辦以來，廣泛應(yīng)用綠色低碳技術(shù)建設(shè)場(chǎng)館，構(gòu)建低碳綠色交通體系，使用可再生能源保障賽事，加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)等，為賽事實(shí)現(xiàn)碳中和奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
以冬奧會(huì)重大活動(dòng)場(chǎng)景為契機(jī)，加快推進(jìn)我國(guó)碳中和建設(shè)，筆者認(rèn)為還應(yīng)注意以下幾方面：
一是超前謀劃，加大碳中和技術(shù)的頂層設(shè)計(jì)與戰(zhàn)略布局。面向碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，加大低碳/零碳/負(fù)碳技術(shù)的研發(fā)、儲(chǔ)備、布局與應(yīng)用。立足我國(guó)富煤貧油少氣的資源稟賦，結(jié)合國(guó)家減碳技術(shù)路線圖，圍繞契合需求的重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)發(fā)展方向精心布局。選擇前沿、高精尖技術(shù)，積極開展關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)突破。氫能源作為一種新技術(shù)，盡管目前利用的穩(wěn)定安全性有保障，但一些核心關(guān)鍵領(lǐng)域還存在“卡脖子”現(xiàn)象。因此，亟待加強(qiáng)風(fēng)、光、氫能等發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)，在新材料、綠色建筑、智能系統(tǒng)等方面突破，降低清潔能源使用成本；同時(shí)，對(duì)碳中和技術(shù)研究給予政策傾斜，為負(fù)碳排放研發(fā)、稅收、人才等方面提供支持，鼓勵(lì)企業(yè)積極參與并推廣應(yīng)用。
二是推動(dòng)新技術(shù)成果展示應(yīng)用，引領(lǐng)綠色產(chǎn)業(yè)升級(jí)。奧運(yùn)會(huì)歷來是先進(jìn)技術(shù)的秀場(chǎng)，可通過新場(chǎng)景的應(yīng)用推廣和展示，提升技術(shù)的工藝成熟度、市場(chǎng)認(rèn)知度和社會(huì)接受度，從而推動(dòng)新技術(shù)良性發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)，冬奧會(huì)品牌效應(yīng)也催生了二氧化碳制冰、碳排放智能化監(jiān)控系統(tǒng)等一大批新技術(shù)，應(yīng)積極推動(dòng)這些科技成果產(chǎn)業(yè)化，為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長(zhǎng)提供動(dòng)力。在此過程中，應(yīng)為新技術(shù)應(yīng)用提供更加包容開放的政策環(huán)境，提供展示平臺(tái)和應(yīng)用場(chǎng)景，鼓勵(lì)技術(shù)研發(fā)單位積極參與，以檢驗(yàn)、推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。
三是源頭減排、末端利用雙管齊下，引導(dǎo)全民踐行碳中和理念。首先，在設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理、使用、賽后利用全過程引入低碳理念，推廣可持續(xù)發(fā)展管理模式，從源頭控制節(jié)能減碳。其次，以減量化、再利用、資源化為原則，以資源高效循環(huán)利用為核心，推廣典型回收模式和經(jīng)驗(yàn)做法，提升資源產(chǎn)出率和回收利用率。最后，創(chuàng)新公眾參與形式，鼓勵(lì)引導(dǎo)公眾踐行綠色出行、垃圾分類、光盤行動(dòng)等低碳行為，形成宣傳、踐行低碳綠色生活方式的良性互動(dòng)風(fēng)尚。（作者：苗潤(rùn)蓮、童愛香，分別系北京市科學(xué)技術(shù)研究院研究員、北京市科學(xué)技術(shù)研究院中級(jí)經(jīng)濟(jì)師）
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