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室外装空调的卡塔尔世界杯,能实现碳中和吗?
2022
24/11
17:37
暖通家
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  2022年11月21日,第二十二届世界杯足球赛在卡塔尔开幕,2022卡塔尔世界杯不仅是历史上首次在卡塔尔和中东国家境内举行的足球赛,更是热点话题与争议度满满的一次足球赛。
  
  卡塔尔国土总面积为11521平方千米,总人口数为265.8万,而此次世界杯,从世界各地涌来的球迷人数约为120万,卡塔尔此次世界杯人口承载量可谓极为庞大。卡塔尔在筹办世界杯的12年时间里一口气豪掷了超2200亿美元,不仅在全国新建了7个大型足球场,配套建设了方便球迷出行住宿的地铁系统、高速公路、高层建筑等,更原地新建了一座绿色城市“卢塞尔”,而“卢塞尔体育场”,正是此次卡塔尔世界杯的主球场。
  
  如此庞大的人口基数,狭小的国土面积,高强度的交通能源、电力能源等消耗,势必对卡塔尔境内的碳排放、环保问题造成一定影响。
  
  室外装空调 
  地处波斯湾西南岸的卡塔尔半岛,属热带沙漠气候,夏季炎热漫长,最高气温可达50℃;冬季凉爽干燥,最低气温7℃。雨季虽然在冬季,但年平均降水量75.2毫米,且日间温度普遍在20℃以上。
  
  比起酷热的夏天,冬季的卡塔尔绝对算得上气候宜人,但为让球员能在最舒适的气候下比赛,本届世界杯,还是史无前例地为球场安装了“空调”。其实早几年卡塔尔就在室外步行街设置了空调设备,但今年世界杯才将其带入中国老百姓的视野。
  
  可以供暖但不能制冷,这是此前多数专业球场共同的问题,毕竟,在纬度颇高的欧洲联赛,地热系统已经成为球场的标配之一,但专用于球场的降温系统,却着实罕见。但从2010年起,卡塔尔大学机械工程教授贾尼博士,就开始为世界杯球场设计和安装创新的降温系统。降温技术的设计灵感来源于对汽车空调的研究——“这些体育场的降温就像机动车的冷却一样,我们在降温技术中使用了相同的工具和原理,但规模巨大。”贾尼说。


室外球场空调喷口  
  贾尼介绍,这项技术融合了隔热材料与“定向降温”技术——这意味着降温会作用于人们真正出现的区域,使得体育场如同屏障一般,包含一个“冷泡泡”。而在本届世界杯的8座球场中,7座都需要安装“空调”。
  
  球场吹空调,是不是既不环保也不经济?在贾尼看来,这样的担心大可不必。因为每个制冷系统都只在特定时间作用于特定区域,降温技术的应用相较以往可持续性提升了40%,体育场只需要在活动前两小时进行降温,极大降低了场馆的能源消耗。
  座椅送风口
  
  如何使用?  
  整个卡塔尔世界杯期间(11月20日至12月18日),卡塔尔的天气让人基本可以接受,原则上无需启用球场内的空调,或者说总是需要经常启动空调系统。
卡塔尔炎热的气温,在室外步行街布置的空调、遮阳设备与喷雾冷却风扇
  
  根据国际足联的说法,八个世界杯体育场中的七个体育场的空调系统是集成的。该集成机制是与卡塔尔大学共同开发的,具有耐用和节能的特点。根据相关机构的介绍,球场的空调系统通过太阳能,将室外空气冷却,然后通过看台上的网格和场地边缘的大喷嘴执行对球场的冷却。
  
  系统工程师和设计师Ghani博士表示,空调只会在人们需要它的地方启动,在球场和看台中分别运行。他指出:“我们的空气循环技术将会冷却空气、过滤空气并将其推向球员和观众,每个地方都会被冷却到20°C左右的舒适温度。”
  
  “晚上24°C的温度对于足球运动来说,完全是可以忍受的,我们会开会精确研究是否需要使用空调系统,尤其针对白天的比赛。”比赛委员会的相关人事向RMC透露,就目前而言,无需担心,温度对所有人来说都是可以接受的。”
  
  此外,卡塔尔世界杯使用的能源,直接来自多哈郊外的一个太阳能电池板农场,亦是清洁环保的绿色能源。
  真的节能吗?  
  埃默里大学研究排放问题的副教授埃里·塞川(Eri Saikawa)表示:“卡塔尔的排放量总体上很小。”考虑到天气,用于冷却的能源也很有意义。美国每年的排放量约为600亿吨,卡塔尔排放了8800万吨,卡塔尔的排放量仅为美国的0.01%。但卡塔尔的人均排放率最高。根据世界银行的数据,卡塔尔的平均排放量是普通美国人的2.74倍,是普通中国公民的近5.8倍。但这还不是全部,仅为冷却成本,该国出口的大量液化天然气被视为卡塔尔的排放足迹,而不是其出口的国家,如中国和印度。
  
  室外空调不是什么新鲜事。很多年前美国人在菲尼克斯这样的沙漠城市就开始使用了,让人们可以忍受在外面坐着。早在2008年,Gizmodo的亚当·弗鲁奇(Adam Frucci)就嘲笑室外空调是“可能是我见过的最浪费和最愚蠢的产品”。2011年,凤凰城的餐厅开始为空调露台桌子做广告。2015年的一篇热点文章为亚利桑那州的业主推荐了室外空调,他们“热爱户外生活方式”,并希望在“天气有点太热,不能坐在室外有盖的露台上”时找到解决方案。在北美其他地方,则有相反的问题:太冷了。虽然室外空调和室外供暖之间的能源使用没有直接比较,但两者都是低效的。
  卡塔尔的碳中和努力 
  2021年,国际足联对外发布了《卡塔尔世界杯温室气体核算报告》。报告显示,从2011年4月至2023年6月的筹备、赛事和赛后三个阶段,本届世界杯报告期温室气体排放总量估计为363万吨二氧化碳当量。其中大部分(98%)是间接排放(范围3,356万吨二氧化碳当量),主要来自于卡塔尔的比赛参加者,包括普通公众、官员和工作人员的旅行。
  数据来源:《卡塔尔世界杯温室气体核算报告》
  从报告中可以得知,最大的碳排放来源归属交通,当然主要是远距离的国际航班,其占据总碳排放的51.7%%;场馆修建带来约25%的碳排放,食宿碳排放占比20.1%。
  数据来源:《卡塔尔世界杯温室气体核算报告》
  阿尔贝特体育场/基里尔·库德里亚夫采夫/盖蒂图片社
  国际足联和东道国卡塔尔首次承诺举办一届完全碳中和的世界杯。已经实施了一套全面的举措来减少与比赛相关的排放,包括节能体育场馆及其设计、施工和运营的绿色建筑认证、低排放运输和可持续废物管理实践。
  
  卡塔尔承诺让2022年的赛事成为首届“碳中和”世界杯,并制定了应对挑战的详细路线图。主办方计划使用大量可再生能源和环保材料,并采取碳抵消措施。
  
  在空调节能上,卡塔尔采取节能降温循环系统。尽管2022卡塔尔世界杯在11月至12月期间举行,但海湾地区的气温仍有可能达到25—30℃左右。
卡塔尔世界杯8座球场
  卡塔尔世界杯体育场配备了冷却技术和可伸缩屋顶。体育场附近将有一个能源中心,从那里将冷水通过管道输送到场馆。足球场地四周以及观众席下部都安装有通风口,比赛期间,冷风会源源不断地从通风口推送到场地和观众区。这个系统主要利用太阳能转化的热能制冷,冷空气通过管道循环至整个球场。这也是第一次使用这样的技术。
  与我们熟悉的家用空调不同,这套系统并不使用氟利昂这类传统制冷剂,而是从太阳能板中吸收能量,再利用一种昂贵的吸收式制冷机,来冷却一个独立的水回路。这些 7℃ 的冷却水被保存起来,为场内的空气降温。当凉爽的空气重新变热之后,会被位于中层区域的抽气扇抽走、重新过滤、冷却,再送入场内,循环往复。最大限度地减少场外的热空气对内部的影响。
  
  这同时起到空气净化的作用。清爽的空气从观众脚下吹出来,再从头上吸回去,就像一个小小的机舱座位,对不论是粉尘、异味,还是新冠病毒,都能起到一定的过滤。
  此外,独特的可伸缩屋顶还能显著改善冷却过程,这意味着空调系统所需的水和能源使用不会负担过重。而一旦遇到恶劣天气,可伸缩屋顶还可以关闭。
  
  据北青体育援引法媒报道,11月20日,当地时间傍晚17时40分,2022年卡塔尔世界杯开幕式在海湾球场举行。球场室外度27度左右,但球场内有空调的地方体感温度不到20度。球场内,媒体席上方都有空调凉风。
  
  “卡塔尔2022仍将排放大量碳。”
  
  卡塔尔经历了长达十年的世界杯建设热潮,建造了七个新体育场,30个练习设施,数千间酒店客房,并扩建了多哈国际机场。
  
  当卡塔尔获得比赛主办特权时,赛事组织者承诺抵消所有不可避免的排放,主要是通过碳信用额。但实现这一“碳中和”目标取决于对世界杯相关所有排放的全面核算,碳市场观察组织的研究人员表示,国际足联和卡塔尔未能做到这一点。
  
  “我们发现的主要问题是体育场馆的建设,”碳市场观察的政策官员,该报告的作者Gilles Dufrasne说,该报告于上个月更新。他对体育场的放置以及未来如何使用它们表示担忧 - 他说组织者在今年比赛的碳足迹计算中没有充分考虑这两个因素。
 
  卡塔尔已经是地球上最热的国家之一,随着气候变化的加剧,卡塔尔面临着日益恶化的热浪和水资源短缺。国际足联预测,与今年世界杯相关的活动将产生360万吨二氧化碳,相当于近46万个家庭一年的能源使用量。根据国际足联最新的排放报告,与锦标赛相关的最大排放源归结为航空旅行和住宿,因为预计将有超过120万球迷参加来自世界各地的赛事。
  
  卡塔尔减少世界杯排放计划的核心是碳补偿。有时被称为碳信用额,这些承诺抵消或吸收公司或活动排放的相同数量的温室气体。
  
  到目前为止,卡塔尔的组织者已承诺从全球碳理事会购买180万个碳补偿,全球碳理事会是一个位于多哈的碳信用登记处,可再生项目在这里得到验证和上市。一个碳信用额等于从大气中避免或去除的一公吨二氧化碳。
  
  但碳分析师表示,登记处发放的信用额度质量可疑,因为目前还不清楚它们是“额外的”,还是为原本不存在的碳减排项目提供资金。专家表示,随着可再生能源基础设施在世界各地变得越来越便宜和普及,通过碳信用额投资它们实际上对环境有益的可能性越来越小。到目前为止,卡塔尔世界杯组织者注册的批准项目包括土耳其和塞尔维亚的风能和水电能源项目。
  
  “他们依赖的可以说是当今存在的一些质量最低的信贷,”能源经济学家兼律师丹尼·卡伦沃德(Danny Cullenward)说,碳信用额的承诺往往比它们提供的要多。全球碳信用额市场在很大程度上仍未受到监管。“目前尚不清楚碳抵消策略是否真正有意义,”卡伦沃德说。
  
  碳中和世界杯已经成为卡塔尔向世界做出的一个环保承诺,尽管相关质疑声不断,但是不可否认,近年来卡塔尔在低碳减排方面确实做足了努力,用足了心思。
  
  在质疑声较为集中的碳抵消方面,无论如何,卡塔尔都已经做出了积极的努力。碳补偿/碳抵消的原理很简单:排放者减少或清除某处的温室气体(或投资研发相关科技间接推动实现这一目标),以弥补/抵消其在其他地方的排放,它是气候行动的一种重要工具。哪怕卡塔尔此次世界杯购买的碳信用存在瑕疵,但是并不能因此抹杀它为实现碳中和做出的一系列努力。
  
  为了控制不断增加的全球气候风险,当前最重要的是开始做,而不是自己一边开倒车一边对别人指指点点。
  
  来源:友绿网、澎湃新闻、RMC、tWP、SLATE、机电人脉  
  图片来源:视觉中国、机电人脉、友绿网、《卡塔尔世界杯温室气体核算报告》、盖蒂图片社、中国气象报
 

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