北京冬奧場館所用二氧化碳制冷劑從哪里來、到哪里去？
原引制冷快報 中新網•2022-1-17
中新網北京1月16日電 北京2022年冬奧會和冬殘奧會新建、改建了7座冰上場館、共9塊冰面。其中，5塊冰面使用了二氧化碳(R744)跨臨界直接制冷系統，這在冬奧會歷史上尚屬首次。
北京冬奧組委本月發布的《可持續·向未來——北京冬奧會可持續發展報告(賽前)》顯示，北京冬奧會國家速滑館、首都體育館、首體短道速滑訓練館以及五棵松冰上運行中心使用的二氧化碳制冷劑，是從工業副產品收集提純獲取。2021年底初次填充過程，合計減少900噸二氧化碳排放。
冰上場館制冰方案從設計到執行，“綠色辦奧”的理念貫穿始終。在制冰方案設計之初，原計劃采用R507制冷劑，該制冷劑在當前全球范圍內普遍使用，符合《蒙特利爾議定書》對發展中國家的要求，但其GWP值(全球變暖潛能值)為3985、相對較高。
為使北京冬奧會場館更具有環保、可持續性，在國際奧委會和國際專家的支持下，北京冬奧組委積極研究制冷劑的國際發展趨勢和當前實用技術，與國內外制冷行業專家多次會商討論，確認了兩種制冷系統可以選擇：
一是二氧化碳跨臨界直接制冷系統，適合常年制冰的場館，如國家速滑館等；二是傳統制冷系統，適合不需要常年制冰的場館，如國家游泳中心、國家體育館等。
二氧化碳制冷產生熱量可全部回收利用
北京大學教授、國際天然工質研究領域專家張信榮表示，二氧化碳跨臨界直接制冷系統具有安全性高、能耗和運行成本低、環境友好等優點，且全部熱量可回收利用，是冰上場館能源系統中最有前景的工質之一，可使場館能源系統冷熱一體化高效運行，在全球范圍內都具有廣闊的應用前景。
國家速滑館制冰技術方案有十多位院士、國內行業協會頂尖專家、建設代表進行反復論證，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被提出。
參與國家速滑館建設的工程師宋家峰表示，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保制冰技術就能達到冬奧比賽標準。但經過18個月摸索，中方團隊把歷屆冬奧會速滑館制冷系統資料翻了個遍，對世界所有制冷劑優劣特點逐一分析，最終拿出了更先進的制冰技術。
國家速滑館一年可節省約200萬度電
宋家峰表示，北京冬奧會之前，在全世界范圍內，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。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，使用相同數量的傳統制冷劑的碳排放量，是二氧化碳制冷劑的3985倍。
宋家峰稱，二氧化碳制冷產生的余熱回收后，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%、一年可節省約200萬度電。
北京冬奧會7座冰上場館的9塊冰面，均使用了環保型制冷系統和制冷劑。其中，5塊冰面使用了二氧化碳(R744)跨臨界直接制冷系統，4塊冰面使用了R449A制冷劑。
在傳統制冷劑選擇方面，當前國際相關組織，如美國空調制冷學會(AHRI)，確定了現階段R507所對應的替代制冷劑可為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年夏季奧運會的主場館，并將在北京冬奧會期間承辦冰壺和冰球比賽。為響應“綠色、共享、開放、廉潔”的辦奧理念，三場館在對設備供應商、設計工程師和服務提供商進行調研后，選擇了R449A制冷劑。
制冷行業專家表示，采用R449A制冷劑，是在不影響系統性能和經濟可持續性的前提下，采取積極措施向環境可持續發展目標邁進的例證。
國際奧委會相關官員表示，北京冬奧會冰上場館采用了節能型制冷系統、環保型制冷劑，積極推動了國際奧委會的可持續發展戰略。其中二氧化碳制冷系統的使用，率先為世界做出了環保和可持續的示范，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。
