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“最大充電寶”保電,二氧化碳制冰,氫能車(chē)跑起來(lái)

作者:記者 孫庭陽(yáng) 來(lái)源:《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》 發(fā)布時(shí)間:2022-02-19 瀏覽:

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:北京冬奧會(huì)2月9日的例行新聞發(fā)布會(huì)上,北京冬奧組委總體策劃部部長(zhǎng)李森稱(chēng)介紹,“國(guó)家速滑館”等場(chǎng)館使用的制冰技術(shù)碳排放趨近于零;北京冬奧會(huì)延慶、張家口賽區(qū)造雪基本上來(lái)自于地表水,造雪用電完全來(lái)自“綠色”電力。國(guó)際奧委會(huì)品牌和可持續(xù)發(fā)展總監(jiān)瑪麗·薩魯瓦說(shuō),北京冬奧會(huì)為節(jié)能環(huán)保采取的一系列措施,比如低碳交通、低碳場(chǎng)館等都具有里程碑式的積極意義。

冰與雪,碳和電

公開(kāi)資料顯示,國(guó)家速滑館、首都體育館等4個(gè)冰上場(chǎng)館,使用的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù),是冬奧會(huì)歷史上首次使用最先進(jìn)、最環(huán)保、最節(jié)能技術(shù)。這種技術(shù)不僅減少了傳統(tǒng)制冷劑對(duì)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(shí)現(xiàn)節(jié)能30%以上。

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(lái),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(guò)加溫加壓形成超臨界二氧化碳流體,再對(duì)超臨界二氧化碳流體進(jìn)行降溫降壓達(dá)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(guò)程。

這4個(gè)冰上場(chǎng)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(huì)召開(kāi)之初,即2021年底,工作人員初次完成填充過(guò)程,4個(gè)冰上場(chǎng)館合計(jì)減少碳排放900噸。

使用二氧化碳制做冷劑,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(guò)程中產(chǎn)生的大量高品質(zhì)余熱,可以回收利用,用于運(yùn)動(dòng)員生活熱水、冰面維護(hù)澆冰、融冰池融冰等場(chǎng)景。以國(guó)家速滑館為例,一年可節(jié)省 200 萬(wàn)度電。

這樣的冰對(duì)比賽成績(jī)有何影響?

據(jù)了解,傳統(tǒng)冰場(chǎng)通常會(huì)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(chǎng)冰溫溫差一般高達(dá)1.5 攝氏度至2 攝氏度。

利用二氧化碳制冷,能將場(chǎng)地冰面溫差控制在 0.5攝氏度以?xún)?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(yùn)動(dòng)員提供了優(yōu)質(zhì)的比賽場(chǎng)地。

自冬奧會(huì)開(kāi)賽以來(lái),國(guó)家速滑館幾乎每天都有新的奧運(yùn)紀(jì)錄誕生,被許多運(yùn)動(dòng)員稱(chēng)為的“最完美的賽場(chǎng)”。

中糧工科(301058.SZ)2021年9月在深圳創(chuàng)業(yè)板上市,在招股書(shū)中就透露,依托已有的冷鏈專(zhuān)業(yè)工程服務(wù)經(jīng)驗(yàn),公司正在積極開(kāi)拓冰雪及特種制冷工程業(yè)務(wù),深度服務(wù)于北京冬奧會(huì),承擔(dān)設(shè)計(jì)了國(guó)家速滑館、國(guó)家雪車(chē)雪橇中心、高山滑雪中心等冬奧項(xiàng)目。

中糧工科在2021年12月接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)透露,公司承接的國(guó)家雪車(chē)雪橇中心項(xiàng)目的制冷系統(tǒng),采用環(huán)保自然制冷工質(zhì)“氨”,在室外環(huán)境20攝氏度時(shí)仍可保障賽道穩(wěn)定運(yùn)行,為國(guó)內(nèi)及國(guó)際運(yùn)動(dòng)員可提供更長(zhǎng)的訓(xùn)練周期。該項(xiàng)目主賽道總長(zhǎng)1975米,高差121米,包含16個(gè)彎道,是亞洲唯一一個(gè)具備360°回旋彎的奧運(yùn)賽道。

北京冬奧會(huì)制冰如此環(huán)保,制雪呢?

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

北京冬奧組委總體策劃部部長(zhǎng)李森介紹,北京冬奧會(huì)延慶、張家口賽區(qū)的造雪,基本上來(lái)自于地表水,造雪用電完全來(lái)自“綠色”電力。

除了“造雪”用綠色電力,北京冬奧會(huì)提出所有場(chǎng)館常規(guī)電力消費(fèi)需求 100% 由綠電滿足的目標(biāo),通過(guò)建設(shè)張北 ±500kv 柔性直流電網(wǎng)工程及配套工程等確保這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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

據(jù)報(bào)道,豐寧抽水蓄能電站首臺(tái)機(jī)組于 2021 年 12 月底投產(chǎn)發(fā)電。該電站位于位于河北省承德市豐寧滿族自治縣,有上、下兩個(gè)水庫(kù),落差425 米,在用電低谷時(shí),使用多余風(fēng)電和光電將水從下水庫(kù)抽至上水庫(kù),相當(dāng)于儲(chǔ)存電能,在用電高峰期再放水至下水庫(kù)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(huì)綠色能源重點(diǎn)工程,工程總裝機(jī)容量 360 萬(wàn)千瓦,是世界上裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站,有世界最大的“充電寶”之稱(chēng)。該工程每年可消納過(guò)剩電能 88 億千瓦時(shí), 年發(fā)電量 66.12 億千瓦時(shí),可減少碳排放 120 萬(wàn)噸,相當(dāng)于造林 16000 公頃。

“氫”交通

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

北京延慶賽區(qū)和河北張家口賽區(qū)對(duì)新能源車(chē)輛要求較高。北京延慶賽區(qū)的國(guó)家高山滑雪中心,頂端最高點(diǎn)的小海坨峰,海拔2198米,小海坨山的北側(cè)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(chē)輛在嚴(yán)寒的天氣中行駛在陡峭的山路上,對(duì)低溫動(dòng)力性能和爬坡性能都有一定的要求。

氫燃料車(chē)輛零碳環(huán)保,在低溫環(huán)境下動(dòng)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(huì)期間,賽事人員出行服務(wù)保障用車(chē)是氫燃料電池車(chē)。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(chē)提供了部分車(chē)輛。

豐田汽車(chē)公司作為國(guó)際奧委會(huì)全球合作伙伴,與北京冬奧組委一起成立了車(chē)輛籌措團(tuán)隊(duì),共同制定了北京2022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)用車(chē)方案。

“奧運(yùn)用車(chē)定型,前前后后歷時(shí)近兩年半?!必S田中國(guó)奧運(yùn)部部長(zhǎng)牛煜,接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》采訪時(shí)介紹了奧運(yùn)用車(chē)的定型過(guò)程。他舉例說(shuō),北京奧組委細(xì)致到對(duì)車(chē)輛輪胎、輪轂尺寸都有具體要求。

豐田汽車(chē)和北京奧組委充分溝通后,在2021年下半年確定車(chē)型方案。豐田汽車(chē)提供包括氫燃料電池車(chē)MIRAI Ⅱ、柯斯達(dá)氫擎、奕澤E進(jìn)擎、亞洲龍、皇冠陸放、RAV4榮放和卡羅拉等車(chē)型,一共2205輛官方用車(chē)。其中MIRAI Ⅱ、柯斯達(dá)氫擎及柯斯達(dá)氫擎福祉車(chē)是使用氫氣作為燃料驅(qū)動(dòng),為實(shí)現(xiàn)冬奧會(huì)的“綠色辦奧”貢獻(xiàn)力量。福祉車(chē)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(chē)將所有車(chē)輛交付北京奧組委,留給豐田排產(chǎn)和車(chē)輛運(yùn)輸時(shí)間并不寬裕。

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

保障按時(shí)交付也是有“插曲”。

例如,廣汽豐田負(fù)責(zé)提供的車(chē)型,原計(jì)劃走水路從廣州運(yùn)至天津港,上岸后走陸運(yùn)至北京賽區(qū)。但運(yùn)輸車(chē)輛階段,天津市出現(xiàn)了新冠肺炎疫情。如果按照原計(jì)劃,交車(chē)時(shí)間將會(huì)延長(zhǎng)。鑒于當(dāng)時(shí)大連疫情較平穩(wěn),豐田汽車(chē)調(diào)整了運(yùn)輸方案,在車(chē)輛運(yùn)至天津港后,重新裝船從轉(zhuǎn)運(yùn)至遼寧大連港,上岸后陸路運(yùn)至北京。

豐田中國(guó)奧運(yùn)部部長(zhǎng)牛煜介紹,奧運(yùn)期間,豐田中國(guó)、一汽豐田、廣汽豐田、豐田北京經(jīng)銷(xiāo)商的服務(wù)人員住在北京市內(nèi)、北京延慶、河北張家口,這個(gè)三個(gè)賽區(qū)停放車(chē)輛場(chǎng)站附近的賓館,保障有需求時(shí)第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)。

奧運(yùn)閉幕后,“氫燃料電池車(chē)MIRAI Ⅱ和柯斯達(dá)將留在國(guó)內(nèi)繼續(xù)運(yùn)行,豐田汽車(chē)將一如既往的做好售后服務(wù)。在奧運(yùn)期間運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn),也將反饋給豐田的研發(fā)制造部門(mén),促進(jìn)后續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)中。”牛煜說(shuō)。

據(jù)了解,冬奧期間北京延慶區(qū)投運(yùn)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(jié)構(gòu)。

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