揭秘北京冬奧的綠色密碼：“氫”舞飛揚，100%綠電加持

　　全世界都好奇的奧運圣火點燃過程，在2月4日的北京冬奧會開幕式上以一種意料之外、又情理之中的方式實現(xiàn)了。以“不點火”代替“點燃”，主火炬擁有一顆綠色的“心臟”——這是冬奧歷史上首支氫燃料火炬，也是北京冬奧會將全面實現(xiàn)碳中和的注腳。從最初的鎂塊，到丙烷，再到本屆冬奧會的氫能，奧運火炬的燃料走向低碳，成為全球攜手應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)的一個縮影。

　　“黑暗中，技術(shù)人員身著黑衣、動作迅速，把從天上垂下的6根管線快速接插到‘雪花’上。最先接通的兩條線是電纜和網(wǎng)線，‘雪花’的電路供應(yīng)從地下切換到天上，實時狀態(tài)反饋到控制室并接收指令，主火炬有了‘神經(jīng)’。然后是兩根氫氣管插接成功，氫燃料供應(yīng)正常，主火炬有了‘大動脈’。兩根威亞鋼索將把這片‘雪花’拉起，讓它凌空起舞?！敝袊教靾蟮囊黄獔蟮烙涗浟酥骰鹁姹稽c燃時觀眾們難以注意到的技術(shù)細節(jié)，“火炬手趙嘉文和迪尼格爾·依拉木江登上臺階，把手中的‘飛揚’火炬插入‘雪花’的中心，使空中的氫氣供給系統(tǒng)與‘雪花’主火炬連通，儲氫罐中的氫氣順著柔性軟管游走下行，途經(jīng)‘雪花’內(nèi)置的氣體管道進入‘飛揚’。手持火炬殼體內(nèi)管道彎曲回繞，氫氣沿管道流動，最后噴薄而出

　　2020年8月，北京冬奧組委發(fā)出通知，正式明確手持火炬使用氫氣作為燃料。氫氣作為最清潔環(huán)保的燃料，燃燒的時候只產(chǎn)生水，不會產(chǎn)生二氧化碳，可實現(xiàn)完全的零排放，能夠真正體現(xiàn)北京冬奧會綠色、低碳、可持續(xù)原則。因此，北京冬奧會境內(nèi)接力火炬全部應(yīng)用氫燃料，在開幕式上使用氫燃料點燃北京冬奧賽場的主火炬，同時在賽事期間大量使用氫燃料電池車，以減少污染物排放。

　　利用氫能是航天的強項。航天科技集團六院11所（京）是北京冬奧會手持火炬及主火炬的研制牽頭單位，作為全國唯一一家液氫液氧發(fā)動機研制單位，該所在氫能方面研究積累了數(shù)十年的經(jīng)驗，其研制的三型氫氧發(fā)動機，在北斗工程、嫦娥工程、火星探測及空間站建設(shè)等重大工程項目中都有著完美表現(xiàn)。

　　主火炬研制團隊技術(shù)負責人劉悅在談及火炬研制歷程時曾回憶稱，最初大家參考了往屆奧運會主火炬的設(shè)計，認為主火炬尺寸要大、火焰要高，于是在前期關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研階段，考慮最小氫燃料耗量也要達2000立方米/小時。然而，張藝謀的“微火”創(chuàng)意讓他們吃了一驚，手持火炬在雪花中心長明不熄，氫燃料流量約為1.2立方米/小時。

　　上述報道稱，歷數(shù)往屆奧運會，主火炬燃料均以烷烴為主，僅2020年日本東京奧運會使用了氫氣燃料。烷烴的主要來源是石油和天然氣，價格便宜且燃燒熱量高。氫能利用涉及“制備、儲存、運輸、應(yīng)用”多個環(huán)節(jié)，對氫能綜合利用水平提出要求。

　　氫作為世界上最小的元素，如何保證在運輸和傳遞的過程中不會泄漏？如何保證主火炬穩(wěn)定、持續(xù)地燃燒？此外，氫氣沒有顏色，要進行焰色反應(yīng)；火焰不能像火箭發(fā)動機一樣噴射而出，要有曲線美感…項目團隊要解決的不光是技術(shù)問題，還有藝術(shù)問題。為此，航天科技集團六院11所（京）和六院101所組成的六院火炬研制團隊用了兩年時間，攻克氫燃料火炬的各項難題。

　　2008年北京奧運會的鳥巢主火炬由天然氣點燃。據(jù)中國青年報報道，北京冬奧組委開閉幕式主創(chuàng)團隊曾回顧2008年的技術(shù)資料，發(fā)現(xiàn)中國體操運動員李寧點燃的主火炬，一小時大概消耗5000立方米燃氣。為了維持它的巨大火焰，鳥巢專門配了一個燃氣站，日夜不停地為它輸送動力。聽到這個數(shù)字，主創(chuàng)們嚇了一跳?！靶苄苋紵拇蠡甬斎皇侨祟悐W運精神的體現(xiàn)，但它環(huán)保嗎？”張藝謀說。北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式4個儀式，主火炬燃燒一個多月，不知要排放多少二氧化碳。

　　與以往熊熊燃燒的火炬相比，本屆冬奧會上最后一棒“飛揚”火炬與主火炬“無縫銜接”，沒有引燃過程，加之顛覆式的“微火”，大約能夠節(jié)省99.9%的能量，充分體現(xiàn)了環(huán)保理念。

　　由中國石化集團燕山石化提供的氫氣，在開幕式上作為燃料“點燃”了主火炬。

　　為了保障主火炬氫氣供給，燕山石化成立了冬奧會主火炬氫氣保障小組，從氫氣充裝、測試、運輸保障等各個環(huán)節(jié)，制定了詳細的工作方案和保障措施，確保所供氫氣高質(zhì)量安全。與此同時，燕山石化氫氣新能源裝置于2020年1月2日中交，3月27日實現(xiàn)一次開車成功，其設(shè)計規(guī)模為2000標準立方米/小時，旨在為冬奧會期間氫燃料電池汽車用氫提供保障。該裝置生產(chǎn)的氫氣可以滿足燃料電池或電子行業(yè)使用，并于2020年12月16日，實現(xiàn)從生產(chǎn)平穩(wěn)運行到產(chǎn)品出廠的全流程貫通。2021年1月，燕山石化電池氫氣實現(xiàn)量產(chǎn)。

　　2月4日晚，在北京冬奧會張家口賽區(qū)，由中國石油集團自主研發(fā)的綠氫點燃了太子城火炬臺。這是本屆冬奧會唯一一個由綠氫點燃的火炬臺，也是冬奧近百年歷史上首支以綠氫作為燃料的火炬。綠氫指的是利用可再生能源電解水得到的氫氣。為突出“綠色冬奧”主題，中國石油集團在全系統(tǒng)內(nèi)優(yōu)選清潔環(huán)保低碳的氫氣制造設(shè)備和技術(shù)，最終選定所屬勘探開發(fā)研究院的太陽能電解水制氫裝備，為冬奧火炬提供綠氫。

　　北京冬奧會上，從水立方（冰立方）到延慶賽區(qū)，再到河北張家口賽區(qū)，中國石油供應(yīng)的氫，點燃了三個分會場的冬奧火炬臺。除供應(yīng)冬奧火炬用氫外，中國石油還利用4座加氫站和綜合能源服務(wù)站為冬奧會氫能車輛提供加氫服務(wù)。冬奧期間供氫能力將達到5500公斤/日，可為近千輛氫燃料電池車提供服務(wù)，預(yù)計行駛里程超過200萬公里。

　　北京冬奧的“綠色”，遠不止于火炬。

　　今年1月中旬，北京冬奧組委發(fā)布《可持續(xù)·向未來——北京冬奧會可持續(xù)發(fā)展報告（賽前）》，詳細介紹了冬奧籌辦中可持續(xù)工作的階段性進展。

　　在嚴格實施低碳管理方面，本屆冬奧會充分利用北京2008年奧運場館辦賽，從源頭減少碳排放。同時，建設(shè)低碳場館，所有場館都達到綠色建筑標準，4個冰上場館在冬奧史上首次使用二氧化碳制冷劑，建成超過5萬平米的超低能耗示范工程，多種措施減少場館碳排放；全面使用低碳能源，依靠跨區(qū)域綠電交易機制，賽時全部場館的常規(guī)能源100%使用綠電；構(gòu)建低碳交通體系，節(jié)能與清潔能源車輛在賽時車輛中占比超8成。在全面落實減排措施的基礎(chǔ)上，積極拓展碳補償渠道，北京和張家口兩地政府將林業(yè)碳匯捐贈北京冬奧會，中國石油、國家電網(wǎng)、三峽集團也為北京冬奧會贊助了碳中和產(chǎn)品，通過各方面的措施，北京冬奧會將實現(xiàn)碳中和。

　　北京冬奧組委規(guī)劃建設(shè)部部長劉玉民在1月13日的國新辦發(fā)布會上介紹說，北京冬奧會的電力供應(yīng)基本上是依托現(xiàn)有的城市市政電網(wǎng)，按照國家關(guān)于綠色電力市場化交易規(guī)則，通過綠電交易實現(xiàn)所有場館的綠色電力供應(yīng)。

　　根據(jù)測算，從2019年6月第一筆綠電交易開始，到2022年冬殘奧會結(jié)束，北京、延慶、張家口三個賽區(qū)的場館綠電預(yù)計使用4億千瓦時，可以減少燃燒12.8萬噸的標準煤，減排二氧化碳32萬噸。

　　本屆冬奧會在交通方面也實現(xiàn)了低碳出行。北京冬奧組委總體策劃部部長李森在上述發(fā)布會上稱，北京賽區(qū)地處平原，主要使用純電動和天然氣車輛；延慶和張家口賽區(qū)以氫能汽車為主，主要是滿足山區(qū)的需求。（記者 楊漾）

　　轉(zhuǎn)自：澎湃新聞

　　【版權(quán)及免責聲明】凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀