2 月 4 日晚，第二十四届冬季奥林匹克运动会如期开幕，国家速滑馆作为北京赛区唯一新建的冰上竞赛场馆，一亮相便吸引了全世界的目光。

这个拥有 1.2 万平方米亚洲最大全冰面设计的“冰丝带”，同时也是世界上首个采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术的冬奥速滑场馆，这能带来极高的能效比和极低的碳排放。

01. 从氢氯氟烃到二氧化碳

实现低碳高效制冰的关键，在于找到一款先进的制冷剂。制冷剂又称“冷媒”，是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质，在 1977 年出现臭氧层空洞问题之前，世界上最广泛应用的工质是二氟一氯甲烷（R-22），也就是人们常说的“氟利昂”。

10 年之后，鉴于氟利昂排放和臭氧层消失之间直接且密切的联系，26 国代表在加拿大蒙特利尔市签署了《蒙特利尔议定书》，协议书规定各代氟代烃类物质的生产及销售均需被逐步限制、削减、停产，从而推动全球氟致冷剂的升级换代。

制冷剂代际分类及特点

随着第二代制冷剂开始走向完全淘汰，以氢氟烃为代表的第三代制冷剂开始逐渐占领全球高端市场，其具备优异的制冷能效，且 ODP 值几乎为 0，不会对臭氧层构成威胁。随着第三代制冷剂消耗量的急剧增加，一些潜在的问题也开始突显，尽管氢氟烃类产品只占温室气体排放总量的 5%，但其 GWP 值仍高达 675-3500，是二氧化碳的成百上千倍。

为了达成“生态优先、资源节约、环境友好”的办奥理念，北京冬奥组委开创性的使用了二氧化碳作为国家速滑馆等四个场馆的制冷剂，这是目前世界上最为环保的制冰技术，它的碳排放趋近于零，与传统制冷方式相比，可实现节能 30% 以上；同时作为先进的制冰技术，其冰面温差可控制在 0.5℃ 以内，可确保在赛时期间为运动员提供高标准的竞赛场地。此外，国家速滑馆制冷产生的余热回收可用于运动员生活热水、融冰池融冰、冰面维护等，每年可节电 180 万度。

目前，世界上许多知名公司都相继开发了不同形式的二氧化碳压缩机, 其中部分产品已经市场化和系列化 , 用于热泵热水器、大型超市陈列柜等 , 但成果的关键技术都处于保密阶段，本次二氧化碳跨临界直冷制冰技术的应用也标志着我国已经在相关技术领域实现突破。随着研究的不断深入，整个系统日趋成熟，特别是系统的循环效率和安全性与可靠性方面，能够逐步接近主流三代制冷剂水平；二氧化碳将成为最有前途的制冷剂之一，应用前景十分乐观，推广二氧化碳制冷系统对我国具有重要的战略意义。

02. 剥离回用，避护结合

除了制冰造雪，本次冬奥场馆在建设的过程中，也尽力把对环境的影响降到了最低。

国家高山滑雪中心，位于北京市延庆区西北部小海坨山南麓区域，这里是北京的“第二高峰”；从山脚下到海拔 2198 米的顶峰，分布着全世界稀缺的亚高山草甸。这些草甸内物种丰富，表土中蕴含着优良的土壤种子库，是难以再生的宝贵资源。工程师们在建设的过程中，充分考虑生态环境本底较弱的特点，采取“表土剥离”等方式，剥离收集保护表土资源，减少表土资源在建设施工过程中的流失浪费，并将剥离的表土用于赛区内的生态修复，和景观重建等工作，有效降低了场馆建设开发活动对区域生态系统的影响。

由于山势高低起伏，无法使用大型机械，建设者们只能用人工方式开挖，将表土挖出后分割成 400mm 见方的土块，再把它们卷起、编号，存放于地势较高的位置；待到场馆建设完成后，再将表土资源全部回用，实现了原土、原地、原样回填。2017 年 3 月 至 2018 年 4月，仅延庆赛区就有 81848 立方米表土得以保留。

为避免新建路桥阻碍中型及大型野生动物种群迁移，赛区新建或利用现有桥涵建设 11 座野生动物通道，为野生动物自由通行活动提供便利，同时在施工现场严格设置施工红线，避免机械设备进入溪流河道，预防油污渗漏污染水体，影响两栖动物栖息环境；夜晚施工期间，照明灯光使用遮光罩，结束后关闭电源，减少对昆虫、鸟类等具有趋光性野生动物的不利影响；组织巡护人员在赛区及周边开展动物救助工作，发现野生动物幼体和受伤的动物 及时进行收容救治。

经过 6 年的生态修复和动植物保护，北京市和张家口市空气中细颗粒物 (PM2.5) 平均浓度分别由 80.6 微克 / 立方米和 34 微克 / 立方米下降至 33 微克 / 立方米和 23 微克 / 立方米；截至 2021 年 6 月，张家口市森林覆盖率达到 50%，比 2015 年提高 13 个百分点，其中仅 2020 年即完成造林绿化 7867 公顷。

通过从源头减少对赛区的生态扰动，多种方式对动植物进行保护，实现全面生态修复，北京冬奥会各赛区的生态环境得到了最大限度的保护，生物多样性得到了保持，探索形成了人类活动与自然环境和谐共存的长期可持续发展模式，为人、建筑和山林的和谐共存积累了经验，进行了良好示范。

03. 张北的风，点亮了冬奥的灯

张北，中都换流站，柔性直流电网工程的电力输送主通道。坝上风机群产生的源源不断的绿色电能将从这里出发，流经 666 公里的线路直达延庆，助力北京冬奥场馆在奥运史上首次实现 100% 清洁能源供电，且将赛区的供电可靠性提高到 99.999%，这是历届冬奥会最高标准。

张北柔直工程总投资 125 亿元，新建 4 个换流站，总换流容量 900 万千瓦，是世界上首个输送大规模风电、光伏、抽水蓄能等多种能源的四端柔性直流电网工程，也是世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流工程，核心技术和关键设备均为国际首创，创造了 12 项世界第一。

由于风、光等间歇式能源自身固有的随机性、波动性等特征，若采用传统的交流输电技术，新能源容量越大，对电网的冲击也就越大，将交流电转化为直流电能够有效抑制交流电压波动，减少功率波动对受端电网的影响，从而解决新能源大容量并网的难题。

自 2020 年 6 月正式投运以来，每年可向北京电网输送约 140 亿千瓦时清洁能源，约占北京年用电量的十分之一，每年可节约标准煤 490 万吨，减排二氧化碳 1280 万吨，为国家“双碳”目标的实现提供了稳定可靠的解决方案。

我国能源结构发展情况对比

近年来，我国新能源产业发展势头迅猛，在能源结构中的比例不断扩大，成为能源的重要组成部分。截至 2021 年 12 月，全国新能源装机容量达到了 6.73 亿千瓦，占电源总装机容量的 28.3%，较 2011 年提高了近 7 倍，太阳能、风电等可再生能源装机容量均排名世界第一。

按照能源发展的基本规律，世界能源正处于从油气向新能源的转换期，正在迈入煤炭、石油、天然气和新能源“四分天下”的新时代，清洁能源发展将渐入“黄金时期”。

加强新能源科技攻关和资源开发已达成全球共识，以国家电网、特变电工为首的一众龙头企业，携特高压直流输电、无人值守巡检、直流融冰兼静止无功补偿等核心技术，正努力走出国门将电力行业的“中国标准”推向世界。

在“双碳”目标下，氢能产业发展正步入快车道。各省市相继在“十四五”规划及实施方案中对氢能产业发展做出明确指示。8月16日，北京市发布的《氢能产业发展实施方案（2021-2025年）》提出，2025年前，具备氢能产业规模化推广基础，产业体系、配套基础设施相对完善，培育10-15家具有国际影响力的产业链龙头企业。

　　据中国证券报记者不完全统计，已有河北、广东、山东、浙江、北京、上海、重庆等多个省市在其“十四五”规划中明确提出发展氢能产业，并聚焦建设制氢加氢基础设施、推进氢能技术研发应用、实施制氢示范项目、氢能关键设备及其核心零部件基本实现自主化和批量生产等方面。

　　多地出台氢能发展规划

　　“十四五”规划和2035年远景目标纲要草案提出，要前瞻谋划未来产业，在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。

　　在此背景下，河北、山东、北京等地日前发布了氢能产业发展规划。

　　河北省发改委在《河北省氢能产业发展“十四五”规划》提出，到2025年，氢能产业链年产值达到500亿元；到2022年，全省建成25座加氢站，燃料电池公交车、物流车等示范运行规模达到1000辆，重载汽车示范实现百辆级规模。

　　8月16日，北京市经济和信息化局印发的《北京市氢能产业发展实施方案（2021-2025年）》提出，2025年前，培育10-15家具有国际影响力的产业链龙头企业，京津冀区域累计实现氢能产业链产业规模1000亿元以上，减少碳排放200万吨。交通运输领域，探索更大规模加氢站建设的商业模式，力争完成新增37座加氢站建设，实现燃料电池汽车累计推广量突破1万辆。

　　山东省发改委发布的《山东省“十四五”战略性新兴产业发展规划》提出，到2025年，力争氢能源动力总成系统产能达到5万台套；到2025年，新能源汽车关键零部件具备规模化国际供给和配套能力。

　　能源央企带头布局

　　目前，氢能在各领域的新兴应用正经历“从0到1”的突破期，布局氢能板块的央企和上市公司快速增多。

　　在国务院新闻办日前举行的上半年央企经济运行情况新闻发布会上，国务院国资委秘书长、新闻发言人彭华岗表示，超过1/3的央企已经在进行包括制氢、储氢、加氢、用氢等环节的全产业链布局，取得了一批技术研发和示范应用成果。

　　“两桶油”正在持续加码氢能。今年5月，中国石油正式成立氢能研究所，将围绕中国石油氢气制取储运及高效利用、燃料电池及储能技术等氢能产业相关技术研究。未来，中国石油还将在全国范围投运50座加氢站。中国石油集团董事长戴厚良日前在集团会议上指出，要充分结合炼厂布局和氢能供需情况，加强氢能全产业链技术研究，完善氢能业务发展规划。中国石化则提出，把氢能作为公司新能源业务的主要方向，充分利用产业和网络优势，“十四五”期间规划建设1000座加氢站或油氢合建站，打造中国第一大氢能公司。国家电投在布局氢能产业的同时，进行了可再生能源制氢和燃料电池全产业链的布局。

　　今年5月，国家能源集团、美锦能源、飞驰汽车、国网综合能源服务集团、宁东能源化工基地管理委员会共同签订宁东可再生氢生态碳中和示范区合作框架协议；6月，国华投资与美锦能源签约，双方建立长期、全面的合作伙伴关系，发展风光氢等新能源产业，推动氢能产业链延长、价值链提升、供应链融通。

　　国际氢能委员会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》预计，到2030年，全球燃料电池乘用车将达到1000万辆至1500万辆，到2050年氢能源需求量将是目前的10倍。业内人士指出，未来氢能产业将会围绕央企、国企或者大型民企开展，对制氢、储氢、用氢的产业链协作、氢能技术创新等都有良好的带动和示范作用。

　　上市公司“抢滩”制氢赛道

　　中信证券认为，在氢能政策渐趋明朗以及各央企积极布局下，氢能产业格局或迎来新的变化，产业节奏有望提速。

　　值得一提的是，今年以来，上市公司加速布局电解水制氢产业的步伐明显增强。

　　宝丰能源在半年报中提出，用10年完成企业50%碳减排，用20年率先实现企业“碳中和”，实现绿色高质量发展。在新能源项目建设上，公司加快国家级太阳能电解制氢储能及应用示范项目建设。据悉，该项目可年产2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”，预计年新增减少二氧化碳排放约66万吨。

　　继隆基股份、阳光电源等光伏龙头后，8月，林洋能源全资子公司林洋创业投资（上海）有限公司与上海舜华新能源系统有限公司宣布将共同成立合资公司，力争在5年内将合资公司打造成为行业领先的先进高效制氢装备制造企业。此外，金风科技日前也表示，公司积极关注储能技术进展并探索风电制氢项目。

　　在制氢成本方面，协鑫集团董事长朱共山预计，到2025年，中国六成地区的光伏度电成本在0.13元/度左右，风电度电成本将控制在0.15元/度左右，可再生能源制氢成本将很快降至每立方米1元。

　　厚朴股份在日前的机构调研中表示，公司将继续致力于核心部件的国产化、规模化，以降低加氢站建设的成本，促进氢能产业的发展。厚朴股份披露，公司在2020年承建了包括北京冬奥会加氢站、日加注量达4800kg的北京大兴氢能科技园加氢站在内的多个国家级、省级氢能典型示范站，2021年，公司将进一步提升在氢能加注装备领域的市场占有率和影响力。

    　江苏省海安市滨海新区运用广阔的滩涂资源培育壮大太阳能、风能等新能源产业。通过“渔光互补”模式实现水上发电、水下养鱼，在实现空间立体复用的同时输出清洁能源，助力乡村振兴。
　　图为7月19日，电力工人在35兆瓦“渔光互补”光伏发电站巡检光伏发电设备。翟慧勇摄（人民视觉）

       在广西，柳州市政府与当地车企共同发起“政企联动”工作机制，探索出一套“好停、好用、好充”的新能源汽车推广“柳州模式”。
　　图为新能源车主正在柳州一处综合能源服务站为新能源汽车充电。李志杰 邹振远摄

       河南省三门峡市，一座座风力发电装置耸立在山地丘陵地带。张远明摄（人民视觉）

　　271.87亿千瓦时、11.92亿千瓦——7月14日，全国发电量、最高用电负荷迎来暑期首个高峰。这一天，全社会用电平稳有序，入夜后的万家灯火烘托出一片祥和。国家发改委相关负责人表示，迎峰度夏得益于近年来中国能源综合保障能力的不断提升。

　　1949年，中国能源生产总量仅有约0.2亿吨标准煤。2020年，这一数字攀升至41亿吨，增长超200倍。能源生产能力稳步提升的同时，能源结构转型成绩亮眼。2020年，中国清洁能源消费量占能源消费总量达24.3%，水电、风电、太阳能发电累计装机规模均居世界前列，实现能源发展“从无到有”“从有到优”。迈入小康，清洁能源“风光好”！

      “用得上”还要“用得好”，供应体系保障有力

　　点亮台灯，戴上老花镜，李树尤开始了每天的晚间阅读。

　　家住四川省资阳市的李树尤今年72岁，书桌上的老台灯点亮了他的回忆：“以前农村不通电，家里只能点煤油灯，熏得鼻孔里都是黑黑的烟垢。”没有电的时代，被李大爷概括为“做饭烧柴火，天热睡地板，天冷靠添衣”。直至上世纪70年代末，沱江建成两个发电站，家里才第一次用上了电灯。“灯泡亮起来，小女儿高兴得跳上桌子直拍手”。

　　1949年，中国能源生产总量仅有约0.2亿吨标准煤，相当于如今一家龙头煤企两个月的产量；全国发电量仅43亿千瓦时，不及广东省今年6月发电量的1/10。“楼上楼下，电灯电话”道出彼时不少中国人对美好生活的向往。

　　为打破能源供给“一穷二白”的局面，大批能源工作者积极投身能源工业建设，海洲露天矿、哈尔滨热电厂、秦山核电站等陆续建成，能源供给种类逐步增多；大庆油田、三峡电站、涪陵页岩气田等相继落地，能源生产总量稳步提升；西气东输、西电东送、北煤南运等重要通道翻山越岭，能源安全保障能力持续增强。

　　2020年，中国能源综合生产能力达41亿吨标准煤，原油产量达1.95亿吨，天然气产量达1925亿立方米，发电总装机容量达22亿千瓦，油气管道总里程达17.5万公里，县级行政区全部通上大电网……如今，中国已一跃成为世界最大能源生产国。

　　解决了“用得上”的问题，还要保证“用得好”。

　　受“富煤缺油少气”的资源禀赋影响，长久以来，煤炭占据中国一次商品能源消费结构的主要地位，造成资源限制、环境污染等问题。

　　“我们管烧煤叫‘烧土’，把土和煤和在一起打成泥，再把煤泥铲到模子里抹平，取走模子，煤糕就成型了。”山西省太原市的岳彩虹回忆，小时候每逢冬天烧煤取暖，空气都是灰蒙蒙一片。时常有煤渣子飞进眼睛里，还得去医院请医生“翻眼皮”。走在平房边，得提防头顶烟囱突然滴落煤烟油。“统一供暖后，情况大不同！再没有煤灰‘迷眼睛’，太原的天也明亮了不少！”岳彩虹高兴地说。

　　近年来，中国不断深化能源供给侧改革，优先发展非化石能源，清洁高效开发利用化石能源，推动能源供给从“以煤为主”转向多元清洁。

　　“十八大以来，中国能源自主保障能力保持在80%以上。水电、风电、光伏、在建核电装机规模等多项指标保持世界第一。”国家能源局局长章建华介绍，截至2020年底，中国清洁能源发电装机规模增至10.83亿千瓦，占总装机比重接近50%，多元清洁的能源供给体系已然建成。

       绿色低碳、节能减排，消费方式加速转型

　　近年来，中国坚定不移推进能源革命，能源消费结构向清洁低碳加速转变。

　　“最近买了台新能源汽车，感受就是俩字——划算！”浙江省杭州市的杨女士给记者算了笔账：以前开燃油车，一年下来仅油费就要近万元。换了新能源汽车后，一个月只需约100元充电费，省了一大笔开销。

　　数据显示，截至2020年底，全国新能源汽车保有量达492万辆，同比增长29.18%。“上半年，充换电服务业用电量同比增长115.7%，反映出当前新动能正不断成长壮大。”中国电力企业联合会监事会监事长潘跃龙说。

　　以电代油，是电能替代传统能源消费、推进绿色低碳转型的一个注脚。《新时代的中国能源发展》白皮书指出，推进终端用能领域以电代煤、以电代油，推广新能源汽车、热泵、电窑炉等新型用能方式。“十三五”期间，全国电能替代规模超8000亿千瓦时，电能占终端能源消费比重由2016年的22.1%提升至去年的27%左右。

　　推进能源绿色低碳转型，要坚持节能优先，抑制不合理的能源消费。

　　杭州云栖小镇一间酒店大堂的墙上，LED屏幕正实时显现着几组数据：客栈全天能耗、实时用电功率、不同楼层及房间耗电量……这是国网杭州供电公司和杭州市文旅局共同推出的“低碳入住计划”。退房时，房客可扫描二维码查看电子“碳单”，上面记录着入住期间房间每小时能耗、房客用电排名情况等数据。对于能耗较低的房客，酒店通过发放房费抵用券等方式给予鼓励，推动节能理念深入人心。

　　节能减排的激励机制如今推广到了更广阔的市场。7月16日，全国碳排放权交易市场启动上线交易，全球规模最大的碳市场就此成立。

　　“全国碳市场对中国碳达峰、碳中和的作用和意义重大。”生态环境部副部长赵英民表示，推动碳市场管控的高排放行业实现产业结构和能源消费绿色低碳化，有利于促进高排放行业率先达峰。构建全国碳市场抵消机制，能有效促进增加林业碳汇和可再生能源发展，助力区域协调发展和生态保护补偿，从而倡导绿色低碳的生产和消费方式。

　　2020年，中国煤炭消费量占能源消费总量达56.8%，较2019年下降0.9个百分点。天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占能源消费总量达24.3％，较2019年上升1个百分点。构建能源节约型社会，全面推进能源消费方式变革，中国的步伐稳健有力。

      底气十足，能源技术和装备自主创新迈大步

　　在建规模全球第一、单机容量世界第一、装机规模全球第二——6月28日，金沙江白鹤滩水电站首批2台机组正式投产发电。

　　作为国家能源战略布局“西电东送”的骨干电源点，白鹤滩水电站实现了300米级大坝无一条毫米级温度裂缝，解决了超大泄洪规模不对称拱坝坝身泄洪消能的技术难题，是中国自主设计制造的完全国产化百万千瓦机组。其成功研制，相当于中国攀上了世界水电的“珠穆朗玛峰”。

　　白鹤滩水电站的建成是中国能源技术装备自主创新的一个缩影。如今，中国能源科技已突破“卡脖子”障碍，新能源技术水平不断提升——

　　10兆瓦海上风电机组成功并网发电，国内风电装机90%以上采用国产风机；光伏发电多次刷新电池转换效率世界纪录，全球排名前十的光伏组件企业有7家来自中国；建成若干应用先进三代技术的核电站，新一代核电、小型堆等多项核能利用技术取得明显突破。

　　与此同时，中国化石能源清洁高效开发利用技术水平显著提升——油气勘探开发技术能力持续提高，低渗原油及稠油高效开发、新一代复合化学驱等技术世界领先，页岩油气勘探开发技术和装备水平大幅提升。煤炭绿色高效智能开采技术取得突破，大型煤矿采煤机械化程度达98%，掌握煤制油气产业化技术。

　　历经多年发展，中国能源改革成就有目共睹。迈入“十四五”，中国能源会是什么样？将怎么发展？

　　一组数据给出答案：到2025年，单位GDP能耗较2020年降低13.5%，单位GDP二氧化碳排放较2020年降低18%；“十四五”时期，清洁能源占能源消费增量的比重将达80%，非化石能源将成为能源增量主体；到2030年，非化石能源占一次能源消费比重将达25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达12亿千瓦以上。

　　“‘十四五’期间，我们将重点围绕增强能源安全保障能力、加快能源清洁低碳转型、建设智慧能源系统、实施惠民利民工程、深化能源改革和健全能源法治体系六方面工作，推动中国能源高质量发展。”章建华说。与此同时，在更加有力有效的政策措施护航下，大力发展非化石能源，推行绿色用能模式，推动碳达峰目标稳步实现。

　　更可靠、更清洁、更高效，中国能源发展将持续造福百姓、服务经济社会高质量发展。（记者 廖睿灵）

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