盛夏的鄂尔多斯草原,阳光铺在航站楼屋顶的光伏板上,反光晃眼。2025年3月15日之前,这座机场和全国大多数机场一样,冬天靠燃气锅炉烧暖,夏天靠氟利昂机组制冷,电表转得飞快,天然气表也跟着跑。那天之后,锅炉房凉了,制冷机房静了,取而代之的是地下埋着的跨季节土壤储能井,和一套用二氧化碳当工质的冷热一体化系统。2026年7月25日,成果发布会开完,中国质量认证中心和中国交通运输协会给出鉴定:综合减排率95.15%,剩余不到5%的碳排放有合规抵销方案,净碳排放量小于等于零——全球首个零碳机场,落在了内蒙古。

二十三年磨一剑
时间拨回2003年,北京大学教授张信荣在国际上第一次提出跨临界二氧化碳发电热力学循环理论。那时没人想到,这套纸上的公式,会在二十多年后塞进一座北方机场的地下机房。
团队先后啃下二氧化碳动力发电、热泵供暖、制冰制冷、储能调峰几块硬骨头,研发出宽温域、大型化的二氧化碳冷热一体化供能成套装备。又给它配了两件搭档:一套和二氧化碳系统耦合的跨季节土壤储能,一套AI智算全息三维智慧能源管控平台。2024年,鄂尔多斯机场启动零碳科技示范项目,北大鄂尔多斯能源研究院、机场管理集团、圣圆能源集团一起进场攻坚。
传统思路里,夏天制冷是把室内的热带到室外扔掉,冬天供暖是另起炉灶烧燃气。张信荣常打个比方:这就像夏天把房间的热量直接扔出去,却没送给需要热的地方。二氧化碳冷热一体化系统干的,是把这两件事拧成一股——同一份工质,夏冷冬热,顺带把波动的风光绿电吃掉。

风光变冷热
鄂尔多斯不缺风,也不缺光。机场周边立起8兆瓦光伏电站,配上2.93兆瓦/11.7兆瓦时的储能柜,镍氢气电池扛主力,阴晴昼夜之间兜底调峰。
绿电进来,不进传统电网混用,而是直接驱动跨临界二氧化碳冷热系统:夏天制冷,冬天供暖,燃气锅炉和氟利昂机组全退场。春夏秋三季,地表层多余的热被压进土壤里存着,冬天再抽出来用——这套跨季节土壤储能,专门治绿电和冷热需求在时间上对不上的老毛病。
最上层还有个会思考的数字大脑。AI智算平台融合数字孪生,把机场空间静态数据和冷、热、电、储能实时动态拢在一起,预测负荷、调度供需,让绿电消纳率和综合能效往上抬。系统2025年3月15日投运到现在,清洁能源占比超90%,年消纳风光发电破2100万度,供暖制冷年能耗降60%,运行成本降50%,一年省天然气200多万立方米,用电能效做到3.0,零化石燃料、零氟利昂、零冷却水。

可复制的中国方案
这套东西不是只给机场用的。团队和参建方在发布会上明确,技术路线具备在民航机场、产业园区、算力中心、制造工厂复制的条件。
背景板其实很硬:全球约80%的供暖、60%的发电仍靠化石能源,空调热泵里的含氟制冷剂还在推高变暖趋势。鄂尔多斯这个样板间,等于把风、光、储、冷、热、电六件事焊成一条链,还带着完全自主知识产权。它入选了生态环境部2025年绿色低碳典型案例,实测里还顺手替代了约3500公斤氟利昂,跨季节蓄采效率超70%。关键词:基建工程资讯、零碳机场
从2003年一张热力学循环草稿,到2026年一座机场净碳排放归零,中间是二十三年。张信荣说,下一步是把这套体系搬到更多场景去跑。草原上的风还在吹,光伏板上的光还在晒,地下储能井里的热,已经在等下一个冬天。(此文出自见道官网www.seetao.com未经允许不得转载否则必究,转载请注明见道网+原文链接)见道网基建工程栏目编辑/杨美玲
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