北京冬奥场馆所用二氧化碳制冷剂从哪里来、到哪里去？

北京2022年冬奥会和冬残奥会新建，改建了7座冰上场馆，共9块冰面其中，5块冰面使用了二氧化碳跨临界直接制冷系统，这在冬奥会历史上尚属首次

北京冬奥组委本月发布的《可持续·向未来——北京冬奥会可持续发展报告》显示，北京冬奥会国家速滑馆，首都体育馆，首体短道速滑训练馆以及五棵松冰上运行中心使用的二氧化碳制冷剂，是从工业副产品收集提纯获取2021年底初次填充过程，合计减少900吨二氧化碳排放

冰上场馆制冰方案从设计到执行，绿色办奥的理念贯穿始终在制冰方案设计之初，原计划采用R507制冷剂，该制冷剂在当前全球范围内普遍使用，符合《蒙特利尔议定书》对发展中国家的要求，但其GWP值为3985，相对较高

为使北京冬奥会场馆更具有环保，可持续性，在国际奥委会和国际专家的支持下，北京冬奥组委积极研究制冷剂的国际发展趋势和当前实用技术，与国内外制冷行业专家多次会商讨论，确认了两种制冷系统可以选择:

一是二氧化碳跨临界直接制冷系统，适合常年制冰的场馆，如国家速滑馆等，二是传统制冷系统，适合不需要常年制冰的场馆，如国家游泳中心，国家体育馆等。

二氧化碳制冷产生热量可全部回收利用

北京大学教授，国际天然工质研究领域专家张信荣表示，二氧化碳跨临界直接制冷系统具有安全性高，能耗和运行成本低，环境友好等优点，且全部热量可回收利用，是冰上场馆能源系统中最有前景的工质之一，可使场馆能源系统冷热一体化高效运行，在全球范围内都具有广阔的应用前景。

国家速滑馆制冰技术方案有十多位院士，国内行业协会顶尖专家，建设代表进行反复论证，在与北京冬奥组委，国际奥委会制冰专家的讨论中，二氧化碳跨临界直冷制冰技术被提出。

参与国家速滑馆建设的工程师宋家峰表示，国际单项体育组织专家曾说，国家速滑馆使用国际惯用的环保制冰技术就能达到冬奥比赛标准但经过18个月摸索，中方团队把历届冬奥会速滑馆制冷系统资料翻了个遍，对世界所有制冷剂优劣特点逐一分析，最终拿出了更先进的制冰技术

国家速滑馆一年可节省约200万度电

宋家峰表示，北京冬奥会之前，在全世界范围内，从未在大型冰上场馆中使用过二氧化碳跨临界直接制冷系统二氧化碳制冷剂ODP为0，GWP仅为1，使用相同数量的传统制冷剂的碳排放量，是二氧化碳制冷剂的3985倍

宋家峰称，二氧化碳制冷产生的余热回收后，可以提供70摄氏度热水用于生活热水和除湿再生等用途相比传统制冷方式，国家速滑馆采用二氧化碳制冰能效提升30%，一年可节省约200万度电

北京冬奥会7座冰上场馆的9块冰面，均使用了环保型制冷系统和制冷剂其中，5块冰面使用了二氧化碳跨临界直接制冷系统，4块冰面使用了R449A制冷剂

在传统制冷剂选择方面，当前国际相关组织，如美国空调制冷学会，确定了现阶段R507所对应的替代制冷剂可为R449A，R449A的GWP值为1282，较R507降低了68%。方法更短，效率更高。。

北京国家游泳中心，国家体育馆和五棵松体育中心均为2008年夏季奥运会的主场馆，并将在北京冬奥会期间承办冰壶和冰球比赛为响应绿色，共享，开放，廉洁的办奥理念，三场馆在对设备供应商，设计工程师和服务提供商进行调研后，选择了R449A制冷剂

制冷行业专家表示，采用R449A制冷剂，是在不影响系统性能和经济可持续性的前提下，采取积极措施向环境可持续发展目标迈进的例证。一般来说，相对于天然合成路线，淀粉的人工合成路线只使用光能，可以转化为电能，实际上最终是氢能。反应步骤从约60个自然步骤缩短到11个步骤，能量转化效率从2%提高到7%，碳转化率大大提高。这样既可以利用高浓度的二氧化碳为原料，也可以利用高密度的能源，比如氢能进行供能。

国际奥委会相关官员表示，北京冬奥会冰上场馆采用了节能型制冷系统，环保型制冷剂，积极推动了国际奥委会的可持续发展战略其中二氧化碳制冷系统的使用，率先为世界做出了环保和可持续的示范，R449A制冷剂的选择，将使得北京冬奥会成为冬奥会历史上冰上场馆制冷剂GWP值最低的一届冬奥会