聚焦智慧民航 | 零碳机场养成记

如今，旅客穿行在鄂尔多斯伊金霍洛国际机场航站楼内，冬暖夏凉，气温舒适，却难以察觉这里已经告别了燃气锅炉和氟利昂制冷机组。这座畅联八方的航空枢纽摒弃传统机场高耗能、高排放的固有模式，建成全球首个零碳机场，并研发出基于二氧化碳冷热一体化技术的“风—光—储—冷—热—电”零碳能源系统。

7月25日，全球首个零碳机场项目技术成果发布会在鄂尔多斯机场举办。经中国质量认证中心、中国交通运输协会审定鉴定，鄂尔多斯机场综合减排率达95.15%，残余不足5%的碳排放也有清晰合规的碳抵消方案，其整体净碳排放量小于等于0，达到了零碳机场标准，技术成果总体达到国际领先水平。

近日，全球首个零碳机场项目技术成果发布会在鄂尔多斯机场举办。

依托北京大学鄂尔多斯能源研究院的自主创新技术，鄂尔多斯机场集团实现了民航交通领域绿色变革的重大突破，落地实施了一套标准化、可对外推广复制的全域零碳供能解决方案，为践行“双碳”使命提供了民航样本。

困局之下寻破局之法

什么是零碳机场？简单来说，零碳机场不是不用电、不耗能，而是用清洁能源替代化石能源，用智能系统管好每一度电、每一份冷热量。它不再是传统意义上被动“买电买气”的用能大户，而是一座能够主动供能的“清洁能源工厂”——靠风力、靠光能、靠地热、靠智慧调度，实现能源自给、运行零碳。更通俗地讲，普通机场靠“烧气”，零碳机场靠“风光”（即风力与光能）。

那么，为什么我们要建设零碳机场？

当前，全球80%的供暖、60%的发电高度依赖化石能源，空调、热泵普遍使用含氟制冷剂，导致温室效应持续加剧，全球能源转型和碳减排迫在眉睫。而民航业一直是碳排放大户，尤其是集建筑、交通、能源于一体的机场，长期高度依赖化石能源。传统机场冬季靠天然气锅炉供暖，夏季用氟利昂制冷剂降温，而冷热两套系统均独立运行，余热无法回收利用，不仅能耗居高不下，还会产生大量温室气体。这其中，常用制冷剂R134a的全球变暖潜值高达1300，远高于二氧化碳，对气候环境的影响十分显著。

改造前的鄂尔多斯机场面临同样的困境：年碳排放量接近9600吨，年用电负荷达1629万千瓦时，供热年消耗260万立方米天然气，制冷年耗电达215万千瓦时。

难以消除的痛点，往往是企业变革的起点。鄂尔多斯机场集团问了自身一个问题：能否在保证正常运行的前提下，让机场彻底摆脱化石能源？答案是：能。

2024年，鄂尔多斯机场启动零碳机场科技示范项目，与北京大学鄂尔多斯能源研究院合作，组建专业团队，全力推进绿色低碳机场建设。

鄂尔多斯机场能成为“第一个吃螃蟹者”，离不开三重独特优势的叠加。

其一，本地资源禀赋是得天独厚的基石。鄂尔多斯年均日照时长达到2800小时，且全域风能储备充沛，具备大规模开发光伏、风电项目的先天条件。

其二，作为国家可持续发展议程创新示范区，鄂尔多斯正全力推进荒漠化防治和绿色发展，而零碳机场建设是其绿色转型的重要抓手。

其三，更重要的是，顶尖科研团队为该项目落地突破了核心技术瓶颈。北京大学鄂尔多斯能源研究院科研团队启动零碳机场专项攻关，由首席科学家张信荣教授牵头，遵循跨临界二氧化碳“夏冷冬热”一体化热力学循环机理，针对性消除传统机场高度依赖化石能源、冷热供应体系割裂等核心痛点。

可以说，鄂尔多斯独特的气候、资源、政策和科研环境，让这里成为全球零碳机场的最佳试验场，一场彻底重构空港能源逻辑的变革就此拉开帷幕。

三大核心技术环环相扣

鄂尔多斯零碳机场利用当地丰富的光能资源，建成了8兆瓦的光伏电站，并搭配2.93兆瓦/11.7兆瓦时储能设备，打造“风光”储充多能互补综合能源项目，年发电量超过2100万千瓦时，可为机场提供绿色电力。其充沛的绿电可完整承担航站楼运转、跑道照明、办公配套、地面充电设施等机场全部用电负荷，彻底解决了外购火电带来的碳排放问题。储能装置平衡昼夜、阴晴时段的电力供需波动，为冷热温控系统的稳定运行提供了清洁能源底座。100%的“风光”储充一体化则实现了全域可再生绿电自给。

鄂尔多斯零碳机场建设取得的突破，不只在于“风光”储充，而是重构了一整套能源运行体系。这其中，北京大学鄂尔多斯能源研究院取得了三大“硬核”创新成果：全球首套宽温域、大型化的二氧化碳冷热一体化供能系统，全球首套与二氧化碳冷热一体化系统耦合的跨季节土壤储能系统，全年均衡消纳绿电的冷热电零碳能源体系下的AI（人工智能）智能调控平台。这三大创新技术协同发力，共同支撑着零碳机场的高效运转。

“该项目以绿电驱动的二氧化碳冷热一体化系统完全替代燃气锅炉和氟利昂制冷机组，并通过创新开发二氧化碳地源系统实现浅层地热的跨季节蓄取，最终实现了区域‘风—光—储—冷—热—电’一体化零碳供能，同时依托AI智能调控平台进行实时监测和动态调度，实现了能源利用可视化、可管控。”项目相关负责人介绍说。

二氧化碳冷热一体化系统完全替代了燃气锅炉和氟利昂制冷机组。

跨临界二氧化碳冷热一体化系统是零碳机场的“绿色心脏”。这是该项目最具突破性的核心创新，以二氧化碳天然工质完全替代传统燃气锅炉和氟利昂制冷机组，耦合土壤储能系统，成功构建集制冷、供热、跨季节储能于一体的闭环温控体系。

如何理解这套系统的巧妙之处？你可以把它想象成一位“能量搬运工”。夏季，机组膨胀吸热完成制冷，然后把多余的热量“搬运”到地下储存起来；冬季，提取地下储存的热量稳定供暖，整套系统全年不燃烧煤炭、不消耗天然气，每年可节约天然气260万立方米，并同步淘汰高变暖潜值的氟利昂，实现温控环节的零碳闭环运行。传统机场“氟利昂制冷+燃气锅炉供暖”两套相互独立的系统被取代，从根源上消除了冷热分离、能源浪费的痛点。

随着“绿色心脏”的持续跳动，零碳机场在“呼吸”间实现了冷热能源的循环利用。而与之耦合的跨季节土壤储能系统就是零碳机场的“季节银行”，它高效消纳及储存波动的“风光”绿电和夏季的多余热量，破解了供需时空错位的世界性难题。夏季，系统会将制冷产生的多余热能和光伏发电的富余电力，通过二氧化碳冷热一体化系统注入地下储存；到了冬季，再将地下储存的热能提取出来，通过二氧化碳冷热一体化系统为机场供暖。数据显示，这套系统的跨季节蓄采效率超过70%。

此外，作为会思考的“数字大脑”，AI智算全息三维智慧能源管控系统让光伏、常规储能、跨季节土壤储能系统、二氧化碳冷热一体化机组等能源单元智慧协同、高效运转。鄂尔多斯机场全域布设了5万余台智能传感终端，并充分利用先进的技术手段，搭建了能源系统的数字孪生平台。通过数字孪生场景，工作人员能够以第一人称视角漫游建筑模型，实时读取相关参数，监测每一度绿电的生产与消耗、每一份冷热量的传输与分配，动态调整各类能源设备的运行状态。

鄂尔多斯机场依托AI智能调控平台对能源进行实时监测和动态调度。（本文图片由鄂尔多斯机场提供）

2025年3月15日，这套基于二氧化碳冷热一体化技术的零碳能源系统正式投入运行。经过一年多的验证，相关设备运行稳定，减排成效显著。

可复制的零碳转型方案

经过权威机构审定鉴定，鄂尔多斯零碳机场交出了一份扎实的绿色成绩单。从单纯的能源消耗者转型为清洁能源生产者，从年碳排放量超万吨的高能耗枢纽升级为全球标杆零碳机场园区，鄂尔多斯零碳机场项目实施后的生态、经济、行业三重效益全面凸显。

在生态效益方面，鄂尔多斯零碳机场综合减排率达95.15%，相当于种植了11万棵冷杉树，从根本上扭转了传统机场碳排放量高的局面。同时，机场原有的燃气锅炉和氟利昂制冷系统被全面替代，清洁能源占比达90%以上，年消纳“风光”发电量超2100万千瓦时，供暖制冷系统年运行能耗减少60%。此外，机场能源利用效率显著提高。二氧化碳冷热一体化技术耦合跨季节土壤储能系统，在减少碳排放、提高能源利用效率、减少能耗、提升室内舒适度等方面具有明显优势。这种技术具有节能、环保、经济等多重优势，是未来地源热泵系统发展的重要方向。

依托能源结构优化和数字化精细管控，鄂尔多斯机场年运行成本降低50%，年节省天然气260万立方米，实现零化石燃料、零氟利昂、零冷却水供能，其用电能效达3.0，大幅降低能源采购成本。

放眼全国，这套完整的零碳方案具备很高的推广价值。若全国机场全面落地同类技术，每年可节约100万吨标准煤，减少二氧化碳排放500万吨；若覆盖全国20%的省级产业园区，每年可节约标准煤1200万吨，减少氟利昂制冷剂使用量3.6万吨。鄂尔多斯零碳机场不仅为鄂尔多斯市新能源产业升级赋能，更为全国民用机场乃至工业园区、数据中心、大型交通枢纽绿色低碳转型提供了成熟、可落地的实践范本。

聚焦日常细节，鄂尔多斯机场的零碳理念仍在悄然延伸。近日，智能废旧电池回收桩在鄂尔多斯机场投用，可回收干电池、充电电池、纽扣电池以及小型3C锂电池。旅客和工作人员只需将废旧电池投放至指定入口，即可完成合规回收，解决了日常废旧电池随意丢弃、混入生活垃圾的痛点问题，以实际行动践行“绿色能源·循环未来”的发展理念，助力零碳机场绿色低碳建设。

作为全球首个零碳机场，鄂尔多斯机场用自主创新实践和实打实的成效证明：航空枢纽能够摆脱高耗能、高排放的发展老路。但零碳转型非一日之功，而是一场长期的系统性变革。鄂尔多斯零碳机场的诞生，开机场能源系统零碳化先河，为国内民航机场绿色升级提供了清晰可落地的参照，也为全球交通枢纽低碳转型增添了中国智慧。（中国民航报 记者贾璞瑜 通讯员杨亚夫）

光点

一座“煤都”机场的“自我清洁”

鄂尔多斯，我国产煤最多的城市，如今建成了全球第一个零碳机场。这听起来有些矛盾，靠煤炭资源发展起来的城市，如今却率先完成了碳减排的壮举。但仔细想想，这也正是其最有意思的地方。

打造零碳机场的新技术显然最引人关注，其改进逻辑也不难理解。过去机场用煤炭、天然气等传统化石燃料发电供热，现在换成了风力、光能等清洁能源。而实现这一转换的关键，就在于鄂尔多斯机场与众不同的二氧化碳冷热一体化系统——它像一颗“绿色心脏”，夏天把室内的多余热量输送到地下储存，冬天再抽取上来供暖。不耗费天然气，不利用氟利昂，一个“存—取—用”的清洁能源闭环就让鄂尔多斯机场的综合减排率达到了95.15%，而剩下不足5%的碳排放，通过清晰合规的方案进行碳抵消，最终达到了零碳机场的标准。

但像这样的技术突破从来不是凭空而来的，其背后必然有科学理念的支撑。有什么样的发展观，就有什么样的技术路线。当前，《民用航空发展“十五五”规划》明确提出了“智能化、绿色化、融合化”的发展方向，绿色已不再是锦上添花的附加题，而是贯穿民航现代化建设全过程的必答题。

在这一时代坐标下，鄂尔多斯机场成功打造全球首个零碳机场，其意义远不止于技术层面的创新，它更是一次发展理念的蜕变——从传统的“资源消耗型”运行模式转向以清洁能源为核心的绿色驱动道路。换言之，这不仅是机场自身能源结构的更新换代，更是民航业践行绿色发展理念的生动注脚。当一座因煤而兴的城市率先在民航领域迈出这一步时，其示范意义已经远远超出行业本身。它向全社会传递了一个明确信号，绿色转型从来不是等来的，而是主动作为、先行先试干出来的。

理念的转变终究要体现在现实层面看得见、摸得着的变化上。鄂尔多斯零碳机场带来的变化就是实实在在的。但一座机场省了多少钱，终究只是这座机场的事。在笔者看来，它更可贵的地方在于，这套方案是可复制的。事实上，任何技术和解决方案只有能被复制，才具有真正的推广价值。

全世界的机场几乎都面临同样的困境：跑道需要灯光照明，候机楼离不开空调，飞机有赖于地面电源供能，电能和热能都是刚需，因此机场的能源需求大，其碳排放量居高不下。以往机场的做法是买电买气，但价格贵不说，还为碳减排带来了难题。而鄂尔多斯机场这套方案靠清洁能源、靠政府政策、靠技术创新，产生了良好的经济效益。更值得一提的是，其所依仗的转型条件，其实都不是鄂尔多斯当地独有的。放眼全球，光照条件差不多甚至更好的地方不在少数，加上政策支持能争取、技术研发有途径，这或许意味着这套方案未来在沙漠机场、热带机场乃至干旱地区的支线机场都能得到应用。

零碳目标不是要让我们回到古代社会，而是用更聪明的办法，过更有质量的生活。鄂尔多斯机场打造零碳机场的创新实践，印证了绿色转型这件事并非纸上谈兵，它的的确确能够为企业带来收益。一座位于“煤都”的机场，如今正通过“自我清洁”的方式告诉世界：这样的转型不仅值得，而且有路可寻。这比任何口号都令人信服。（中国民航报 记者张之涵）

（本文刊载于中国民航报2026年8月19日5版）

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编辑｜李海燕

校对｜李季威

审核｜韩 磊