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绿色电能、“水冰转换”…… 北京冬奥：科技助力碳中和
张家口赛区国家跳台滑雪中心 新华社发
国家高山滑雪中心医疗队在崇礼参加雪地救援培训 新华社发
“相约北京”世界滑联短道速滑世界杯比赛现场 记者 郭红松摄
【生态聚焦】
1 2021 年 2 12 月 月 3 13 日，2 2022 年冬奥会火种抵达北京首钢园，北京冬奥的脚步越来越近。
本届冬奥 会最大的特色之一就是“绿色环保”。作为我国提出“0 2030 碳达峰、0 2060 碳中和”目标后的首个世界级体育盛会，北京 2 2022 年冬奥会承诺碳排放将全部中和，用实际行动彰显了。
中国实现碳达峰碳中和目标的决心，体现了大国的责任和担当。
北京冬奥会有望成为首个真正实现碳中和的奥运赛事，其中科技的作用功不可没。那么，北京 2 2022 年冬奥会的碳中和之路，科技将会怎样大显身手？在场馆建设、交通出行、能源供应、生态环保方面又有哪些亮点？通过举办绿色冬奥，会给我国实现碳中和目标带来哪些机遇与挑战？
借助新科技实现碳中和
在东京奥运会上，从使用“电子垃圾”提炼的贵金属制造奥运奖牌，到用地震临时住宅的铝制窗框废料制作樱花火炬，到以硬纸板材料制作瓦楞纸床供各国运动员休息，再到奥运村广场以可回收建筑木材搭建，废弃的纸杯纸盘被回收制成卫生纸……东京奥组委把“减量化”（Reduce）、“再利用”（Reuse）和“再回收”（Recycle）的“3R”理念作为举办奥运会的主导理念之一，各类奥运会指定用品对绿色环保要求都非常高，可谓将绿色环保要求融入产品设计的每一个环节。
环保奖牌是东京奥运会最大的“绿色”亮点。从 2017 年开始，日本开展“利用城市矿山制作奖牌计划”，在全国放置了18000 个收集箱，向民众收集废旧电子垃圾产品，共收集了约78985 吨小家电和 621 万部旧手机，从中提炼出近 32 公斤纯金、3500 公斤纯银以及 2200 公斤纯铜，最终制作成 5000 枚奥运会奖牌。
除了在资源回收利用上下功夫，东京奥运会还尽可能地使用已有场地进行比赛，避免新建大型场所带来的碳排放，同时新建的永久场馆也非常注重环保。例如，比赛场馆、奥运村、残奥村使用的电能，100%来自可再生能源。此外，东京奥组委还投入大量氢动力燃料电池汽车，尽可能多地使用清洁能源，减少碳排放。
与东京奥运会相比，北京 2022 年冬奥会更重视发挥新科技实现“碳中和”的作用：在场馆筹建方面，不仅最大限度地利用现有场馆和设施，而且制定了更严格的绿色建筑标准，推动场馆节能改造，打造冬奥低碳场馆；在交通方面，规模化应用清洁能源车辆，通过智能化管理提升交通运行效率，构建冬奥低碳交通体系；在可再生能源利用方面，建立跨区域绿色电力交易机制，实现冬奥场馆 100%绿电供应；在生态修复方面，尽可能减少人工建筑和人为活动对生态环境的干扰，应用技术创新促进生态修复，为赛事实现碳中和奠定坚实基础。
北京冬奥会中 的科技“身影”
习近平总书记高度重视冬奥场馆建设，指出要坚持绿色办奥、共享办奥、开放办奥、廉洁办奥的理念，突出科技、智慧、绿色、节俭特色。无论是新建场馆还是场馆改造，都要注重综合利用和低碳使用，集合体育赛事、群众健身、文化休闲、展览展示、社会公益等多种功能。
北京冬奥会积极开展各项场馆建筑的低碳节能工作，在场馆的规划、建设和运行阶段，最大限度利用现有场馆和设施，制定绿色建筑标准推动场馆节能改造，创新建筑设计，采用先进的制冷技术以及环保材料等。
北京冬奥会最大限度利用 2008 年北京夏季奥运会的场馆遗产及其他设施，因地制宜，采用新技术和可重复利用材料进行改
造升级，创新性地实现了冬季项目与夏季项目双轮驱动，大大减少了新建场馆所产生的碳排放。例如，国家游泳中心通过在游泳池搭建可移动、可转换的场地结构，安装可拆装制冰系统，在保留水上功能的基础上变身为 2022 年北京冬奥会冰壶和轮椅冰壶场馆，创新性实现“水冰转换”，成为世界上首个在泳池上架设冰壶赛道的奥运场馆。
绿色、低碳、节能理念贯穿于新建场馆的设计、规划、建设全过程。例如国家雪车雪橇中心结合赛道形状、自然地形和“人工地形”、遮阳屋顶等，研发并实施了地形气候保护系统，可有效避免阳光对赛道的直射，降低场馆运行过程中的能源消耗。
应用智能化交通系统和管理措施，提升交通精细化管理水平，构建低碳交通运输服务体系，也是北京冬奥会的重要绿色行动之一。围绕“氢能出行”，北京冬奥会开展制、储、运、加氢全供应链关键技术研发，氢能发动机已装配在公交、物流等不同车型。不仅如此，北京冬奥会还搭建了“交通资源管理系统”，实现赛时交通服务车辆的实时监控、车辆调度、数据分析等功能，加快交通疏导速度，及时推送服务班车班次信息，提高交通服务的精准度和运输效率，以实现节能减耗。
北京冬奥会将成为奥运史上首次全部使用绿色清洁电力的奥运会。赛事期间，所有场馆实现 100%绿电供应。为此，国家新建张北±500kv 柔性直流电网工程，将张北地区的绿色清洁电
能引入北京，不仅满足冬奥场馆的照明、运行和交通等用电需求，还可每年向北京等地输送清洁电量约 225 亿千瓦时，大幅提升了北京地区清洁能源的消费比重。
北京冬奥会在场馆和设施建设过程中，还通过实施动植物、水体、大气、土壤等生态环保措施，对户外场馆和周边区域实施生态恢复，降低对赛区周边生态系统的扰动。例如，北京延庆赛区秉持“山林场馆、生态冬奥”设计理念，国家高山滑雪中心吸收民间“干栏式”建筑特点，将钢结构以点状支撑方式在山体建设架空平台，充分体现出“环境弱介入”的特点。国家跳台滑雪中心采用“局部山体切削面的生态再造格宾支护体系”，对切削后的碎石和土壤进行筛选，组合填充到格宾网箱中形成支护体系，再种植合适的植被，实现生态恢复目标。
北京冬奥为碳中和带来机遇
北京冬奥会自筹办以来，广泛应用绿色低碳技术建设场馆，构建低碳绿色交通体系，使用可再生能源保障赛事，加强生态保护与修复等，为赛事实现碳中和奠定了坚实基础。
以冬奥会重大活动场景为契机，加快推进我国碳中和建设，笔者认为还应注意以下几方面：
一是超前谋划，加大碳中和技术的顶层设计与战略布局。面向碳达峰碳中和目标，加大低碳/零碳/负碳技术的研发、储备、布局与应用。立足我国富煤贫油少气的资源禀赋，结合国家减碳
技术路线图，围绕契合需求的重点领域和行业发展方向精心布局。选择前沿、高精尖技术，积极开展关键技术重点突破。氢能源作为一种新技术，尽管目前利用的稳定安全性有保障，但一些核心关键领域还存在“卡脖子”现象。因此，亟待加强风、光、氢能等发电、储能技术研发，在新材料、绿色建筑、智能系统等方面突破，降低清洁能源使用成本；同时，对碳中和技术研究给予政策倾斜，为负碳排放研发、税收、人才等方面提供支持，鼓励企业积极参与并推广应用。
二是推动新技术成果展示应用，引领绿色产业升级。奥运会历来是先进技术的秀场，可通过新场景的应用推广和展示，提升技术的工艺成熟度、市场认知度和社会接受度，从而推动新技术良性发展和应用。同时，冬奥会品牌效应也催生了二氧化碳制冰、碳排放智能化监控系统等一大批新技术，应积极推动这些科技成果产业化，为经济高质量增长提供动力。在此过程中，应为新技术应用提供更加包容开放的政策环境，提供展示平台和应用场景，鼓励技术研发单位积极参与，以检验、推动先进技术的发展。
三是源头减排、末端利用双管齐下，引导全民践行碳中和理念。首先，在设计、建设、管理、使用、赛后利用全过程引入低碳理念，推广可持续发展管理模式，从源头控制节能减碳。其次，以减量化、再利用、资源化为原则，以资源高效循环利用为核心，推广典型回收模式和经验做法，提升资源产出率和回收利用率。最后，创新公众参与形式，鼓励引导公众践行绿色出行、垃圾分
类、光盘行动等低碳行为，形成宣传、践行低碳绿色生活方式的良性互动风尚。
（作者：苗润莲、童爱香，分别系北京 市科学技术研究院研究员、北京市科学技术研究院中级经济师）
（2022 年）
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