北京冬奧會制冰方案為何是冬奧史上最環(huán)保的

趙建通

經(jīng)過一系列測試活動、測試賽，北京2022年冬奧會冰上場館的優(yōu)質(zhì)冰面受到國內(nèi)外各項目選手們的好評。此外，北京冬奧會的7座冰上場館的冰面，還具有環(huán)保、環(huán)境可持續(xù)性的特點(diǎn)，制冰方案從設(shè)計到執(zhí)行，“綠色辦奧”的理念貫穿始終。

據(jù)了解，北京2022年冬奧會新建、改建了7座冰上場館、共9塊冰面，均使用了環(huán)保型制冷系統(tǒng)和制冷劑，其中5塊冰面使用了二氧化碳（R744）跨臨界直接制冷系統(tǒng)，4塊冰面使用了R449A制冷劑。

在冰上場館制冰方案的設(shè)計之初，原計劃采用R507制冷劑，該制冷劑在當(dāng)前全球范圍內(nèi)普遍使用，符合《蒙特利爾議定書》對發(fā)展中國家的要求，但其GWP值（全球變暖潛能值）為3985，相對較高。

為使北京冬奧會的場館更具有環(huán)保、可持續(xù)性，在國際奧委會和國際專家的支持下，北京冬奧會積極研究制冷劑的國際發(fā)展趨勢和當(dāng)前實用技術(shù)，與國內(nèi)外制冷行業(yè)知名專家多次會商討論，確認(rèn)了兩種制冷系統(tǒng)可以選擇：

一是二氧化碳跨臨界直接制冷系統(tǒng)，適合常年制冰的場館，如國家速滑館等;

二是傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)，適合不需要常年制冰的場館，如水立方、國家體育館等。

北京大學(xué)教授、國際天然工質(zhì)研究領(lǐng)域知名專家張信榮認(rèn)為：二氧化碳跨臨界直接制冷系統(tǒng)具有安全性高、能耗和運(yùn)行成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，且全部熱量可回收利用，是冰上場館能源系統(tǒng)中最有前景的工質(zhì)之一，可使場館能源系統(tǒng)冷熱一體化高效運(yùn)行，在全球范圍內(nèi)都具有廣闊的應(yīng)用前景。

國家速滑館制冰技術(shù)方案有十多位院士、國內(nèi)行業(yè)協(xié)會頂尖專家、建設(shè)代表進(jìn)行反復(fù)論證，在與北京冬奧組委、國際奧委會制冰專家的討論中，二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)被提出。

“國際單項體育組織專家曾說，國家速滑館使用國際慣用的環(huán)保制冰技術(shù)就能達(dá)到冬奧比賽標(biāo)準(zhǔn)。但經(jīng)過18個月摸索，中方團(tuán)隊把歷屆冬奧會速滑館制冷系統(tǒng)資料翻了個遍，對世界所有制冷劑優(yōu)劣特點(diǎn)逐一分析，最終拿出了更先進(jìn)的制冰技術(shù)。”參與國家速滑館建設(shè)的工程師宋家峰說。

在創(chuàng)新的背后，環(huán)保考量是最重要的因素。據(jù)宋家峰介紹，北京冬奧會之前，在全世界范圍內(nèi)，從未在大型冰上場館中使用過二氧化碳跨臨界直接制冷系統(tǒng)。二氧化碳制冷劑ODP（破壞臭氧層潛能值）為0，GWP（全球變暖潛能值）僅為1，使用相同數(shù)量的傳統(tǒng)制冷劑的碳排放量，是二氧化碳制冷劑的3985倍。二氧化碳制冷產(chǎn)生的余熱回收后，可以提供70攝氏度熱水用于生活熱水和除濕再生等用途。相比傳統(tǒng)制冷方式，國家速滑館采用二氧化碳制冰能效提升30%、一年可節(jié)省約200萬度電。

在傳統(tǒng)制冷劑選擇方面，當(dāng)前國際相關(guān)組織，如美國空調(diào)制冷學(xué)會（AHRI），確定了現(xiàn)階段全球范圍內(nèi)普遍使用的R507所對應(yīng)的替代制冷劑可為R449A，R449A的GWP值為1282，較R507降低了68%。

北京國家游泳中心、國家體育館和五棵松體育中心均為2008年夏季奧運(yùn)會的主場館，并將在北京冬奧會承辦冰壺和冰球比賽。為響應(yīng)“綠色、共享、開放、廉潔”的理念，三場館在對設(shè)備供應(yīng)商、設(shè)計工程師和服務(wù)提供商進(jìn)行調(diào)研后，選擇了R449A制冷劑。

制冷行業(yè)內(nèi)專家說：“采用R449A制冷劑，是在不影響系統(tǒng)性能和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性的前提下，采取積極措施向環(huán)境可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)邁進(jìn)的例證?！?/p>

國際奧委會一直十分支持北京冬奧會場館建設(shè)的環(huán)保選擇，相關(guān)官員表示，北京冬奧會冰上場館采用了節(jié)能型制冷系統(tǒng)、環(huán)保型制冷劑，積極推動了國際奧委會的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。其中二氧化碳制冷系統(tǒng)的使用，率先為世界做出了環(huán)保和可持續(xù)的示范，R449A制冷劑的選擇，將使得北京冬奧會成為冬奧會歷史上冰上場館制冷劑GWP值最低的一屆冬奧會。