柴王军等| 数字技术赋能大型体育赛事碳中和的作用机理与实现路径

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本文授权转载来自微信公众号:【武汉体育学院期刊社

选自2023年10月15日发布的【数字技术赋能大型体育赛事碳中和的作用机理与实现路径】

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柴王军,巩紫豪,师浩轩,等. 数字技术赋能大型体育赛事碳中和的作用机理与实现路径[J].武汉体育学院学报,2023,57(10):12-21.

数字技术赋能大型体育赛事碳中和的作用机理与实现路径

(柴王军)

作者

柴王军1,巩紫豪2,师浩轩2,王文渤2,姚浩江2,程新强2

1.西安体育学院 运动训练学院,陕西 西安 710068

2.西安体育学院 研究生院,陕西 西安 710068

党的二十大报告提出,“积极稳妥推进碳达峰碳中和”,为推进碳达峰碳中和工作提供了根本遵循。2020年9月23日,我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”,指明我国面对气候变化问题要实现的“双碳”目标[1]

党的二十大报告提出“加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群”。全球正在进行新一轮的科技革命,以大数据、工业互联网、5G、人工智能、云计算以及区块链等为代表的数字技术正在改变着全球经济[2]

目前,数字技术正与重点碳排放领域进行深度融合,提高资源和能源的利用效率,提升生产效率与碳效率,数字化正在成为我国实现碳中和的重要技术途径

在全球低碳的大背景下,智能、绿色、低排放的增长路径已经成为各行各业的共同选择,大型体育赛事因其投资巨大,对社会经济影响深远,其筹办和举办过程产生大量的碳排放,其对于生态环境可持续发展造成了巨大影响,数字技术如何赋能大型体育赛事实现碳中和目标引起了学术界的关注。

目前,学者们研究认为大型体育赛事的碳足迹是国际研究热点[3]体育赛事绿色发展是一种内而外的生态化发展模式[4],奥运会是碳中和管理的典型案例[5],数字技术赋能体育产业低碳发展[6],通过构建大型体育赛事碳中和管理机制推动碳中和管理精细化发展[7]等。

但对于数字技术赋能大型体育赛事碳中和的理论机制缺乏深入的研究。因此,以“数字技术赋能大型体育赛事碳中和”为研究对象,探讨数字技术赋能体育赛事碳中和的理论内涵,作用机理、现实困境与实现路径,以期为大型体育赛事数字碳中和助力“双碳”目标实现提供提供理论与实践参考。

一、数字技术赋能大型体育赛事碳中和的理论内涵

21世纪是数字技术快速发展的时代,数字技术逐渐成为一种通用目的技术,能够广泛应用到大多数行业,从而促进全要素生产率的提高,培育经济增长的新动力。数字技术是包括大数据、5G、物联网、人工智能、物联网、区块链、交互技术、数字孪生等在内的多种技术,数字技术的应用能够大幅提高整体经济效率,并有可能建立一个更直接、更高效的系统,来冲破企业、个人、人与物之间的平面连接,建立起立体的、折叠的、交互式的架构,通过叠加基于区块链的数学算法建立数字信任,将使得经济运行在更低成本的同时实现更高效率[8]

因此,数字技术本质上是一种基础技术,它在经济中具有广泛的应用空间,并且具有巨大的技术互补性和溢出效应,同时是一种利用现代计算机技术将各种信息资源的传统形式转换为计算机可以识别的二进制编码数字的技术[9]

碳中和是指国家、企业、个人或团体在一定时间内排放的温室气体量的总和,通过其他绿色低碳行为,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”[10]

碳中和可以通过碳抵消碳减排实现,碳抵消是每个人在社会生产生活中所产生的二氧化碳或温室气体通过购买“碳信用额度”来进行抵消,为了抵消我们自身行为对环境的不良影响,可以采取补偿方法,比如种植树木,碳抵消计划的主要目的就是减少空气中有害的温室气体[11]碳减排,就是减少二氧化碳等温室气体的排放量[12]

碳中和的本质是产业升级,是从资源依赖走向技术依赖的发展转型。

体育赛事碳中和就是在赛前赛中赛后过程中减少碳排放并加强碳抵消工作进而实现碳中和,大型体育赛事朝着低碳清洁的方向发展,推进早日实现“碳达峰”和“碳中和”双碳目标。

“赋能”概念来自赋能理论,赋能理论也被译为赋权理论、激发权能理论,其含义为某个主体赋予某种能力和能量。数字技术赋能是通过新兴数字技术应用,形成一种新的方法、路径或可能性,来强化和创新行动主体自身的能力以及行为的路线与方法以实现既定目标,赋能商业创新和社会创新,实现生态效益和经济效益双赢,并且带来消费化效应和变革化效应[13]

数字技术赋能体育赛事碳中和就是通过智能传感、大数据、云计算、物联网和区块链等技术升级体育赛事系统,促进体育赛事的数字化监控、准确测量和预测二氧化碳排放量,提高赛事规划与实施的效率,直接或间接的减少体育赛事的碳排放量,并实现低碳管理,进而实现碳中和。

在大型体育赛事中实现碳中和过程中有两点不确定性:赛事相关活动影响的不确定性减排路径的不确定性,问题产生的根源在于信息不对称、数据不充分、精准预测能力不足,而数字技术可以很好的修正这一点。因此在国家“双碳”目标以及推动各领域数字化转型的背景下,加强大型体育赛事数字技术融合创新及应用对于实现“双碳”目标具有重要的战略意义[14]

二、数字技术赋能大型体育赛事碳中和的作用机制

数字技术对大型体育赛事碳中和影响的一个重要方面就是赋能效应,即通过在大型体育赛事碳中和管理过程中使用数字技术而产生的效应。

碳中和主要包括碳的排放碳的抵消碳管理,数字技术在大型体育赛事碳排放、碳抵消和碳管理方面都将发挥重要作用。

数字技术赋能大型体育赛事碳中和基本逻辑可以归纳为“连接-挖掘-优化、管控-增效”,其作用机制分别是改变能源供给方式提高能源消费效率拓展碳抵消渠道增强碳管理能力。具体而言,

  • 数字技术以多种形式参与体育赛事能源供给过程,改变能源供给方式
  • 数字技术用数据逻辑强化了大型体育赛事对筹办、举办的管控,提高能源消费的效率
  • 新一代信息通信技术实现了数据在大型体育赛事产业链中的集成和流动,促进组织间的专业化分工,形成价值网,拓展了碳抵消的载体
  • 数字技术弱化了大型体育赛事管理边界,催生出“跨界”等新型商业模式,增强了碳管理治理能力(见图 1)。

2.1数字技术改变大型体育赛事能源供给方式

数字技术以多种形式参与体育赛事能源供给过程,改变能源供给方式。根据《JGJ153_2016体育场馆照明设计及检测标准》可知,举办一场大型体育赛事用电量非常大,尤其是级别越大的赛事用电量越大。

以2018年世界杯为例,全球共计有35.72亿人观看了世界杯,球迷看球用电量需要6.13亿立方米天然气,冬季看世界杯需要取暖要耗费16亿立方米天然气,球迷夜间餐饮需要额外5亿立方米天然气,世界杯给欧洲额外的能源消耗约27.13亿立方米天然气[15]

大型体育赛事能源供给又包括传统能源和清洁能源,

  • 传统能源来讲,数字技术提升供能效率,降低环境破坏程度;
  • 对于清洁能源,大型体育赛事采用风力发电、水力发电和太阳能光伏等绿电解决清洁能源消纳与稳定两大问题。

第一,数字技术提升体育赛事传统能源供能效率

数字技术可为传统能源革命提供新动能,引导传统能源向数字化、智能化及网络化转型,为传统能源产业升级、业态创新、服务拓展及生态构建提供全新可能性。数字技术可以在“源、储、网、变、输、配、荷、贸易”等方面大幅度改善传统能源的运营模式与互动效率[15]

  • 在“电源”端,数字技术可以赋能智慧发电,降低运行成本和运检成本,提升转换效率;
  • 在“储能”领域,数字技术可以高效管理储能电池的“储-放”周期,提高电池的利用率和系统效率;
  • 在“电网”运营方面,通过ICT的技术解决实现电网的“可视、可控、可管”的“数字电网”
  • 在“变电站”智能管理方面,数字技术可以实现变电站智能巡检降低事故发生率和运营成本;
  • 在“输电”领域,数字技术可以降低运行成本且提升可靠性;
  • 在“配电”领域,数字技术可以大大提升配电效率
  • 在“电力交易”领域,依托先进的数字技术对用户需求、电网负荷、各个电源的出力能力进行预测,提升交易的自动化水平。

第二,数字技术增强体育赛事清洁能源供给能力

为解决大型体育赛事传统能源供给不足,举办国通过技术创新和新业态孵化,构建更灵活、更有弹性和更高效的能源网络,开始大力推动从传统化石能源到可再生能源的转向。新兴数字技术与新能源技术融合创新,优化能源结构,提升能源效率,创建清洁低碳、智慧高效、经济安全的能源体系。

如北京冬奥运建立张北柔性直流电网试验示范工程,将张家口市的绿色清洁能源稳定快速地输送至北京市内和延庆赛区,21个北京冬奥会场馆实现100%的常规能源需求[16]。同时,北京冬奥会还使用数字技术建立绿电交易机制,依托电力交易平台,通过市场化直购绿电方式为奥运场馆及其配套设施提供清洁能源,北京冬奥会跨区域绿电交易机制的建立实施,保障了赛时所有场馆100%使用可再生能源电力

第三,数字技术降低大型体育赛事能源消耗

大型体育赛事也会面临巨大的能源消耗问题,体育场馆在比赛时间段、休息时间段均会耗费大量电量,而且电网频率的大幅度波动也有可能影响周围居民的日常用电。

通过物联网传感器来自动管理和调节体育场馆的照明和电力消耗是大型体育赛事应用较好的解决方案。例如国家跳台滑雪中心“雪如意”的灯光团队,为了实现对灯光照明的智慧管理,通过物联网技术,对每一个LED等中的三种基准色的256级灰度进行控制进而生成了一千多万种颜色[17]

2.2数字技术提高大型体育赛事能源消费效率

数字技术用数据逻辑强化了大型体育赛事对筹办、举办的管控,提高能源消费的效率。能源消费侧包括低碳交通低碳场馆,数字技术赋能交通低碳转运、智慧交通、交通服务低碳化、低碳出行、交通设施低碳工程技术降低能耗,促进交通提升运输组织效率;在低碳场馆方面,数字技术赋能体育场馆低碳建设、临时设施、运行能耗和碳排放智能化管理、冰雪转换技术、回收利用。

第一,数字技术赋能建设低碳交通体系,主要体现在智能驾驶技术使用提升交通运行监管效率智能交通管理系统三方面。

  • 首先,智能驾驶技术使用。冬奥会打造自动驾驶综合应用示范标杆“全天候多车型自动驾驶技术开发及首钢园区功能示范项目”,首钢园区有9款共计约100台无人车为民众在冬奥期间的交通需求保驾护航,其中包括百度和超星未来在园区内提供载客服务,首钢园与百度联手落地无人驾驶小巴在既定路线上接驳游人,北汽的自动驾驶车队为多人旅游或参观提供服务,美团无人配送车和新石器无人零售车在园区内为大家的餐饮需求随时待命;智行者的蜗小白担负起部分园区内的清洁工作,优必选的智能巡检机器人ATRIS代替安保人员进行巡查[18]
  • 其次,数字技术在大型体育赛事交通智能监管上的应用。在北京冬奥会交通保障过程中,为做好赛事交通服务支持,部署值守奥林匹克专用道的“电子警察”在奥林匹克专用道的42条239.5公里的道路上,采用交警人工现场执法、道口摄像机抓拍记录非现场执法的方式,将车牌识别算法集成到相机中的DSP芯片上,利用目前先进的数字图像处理技术,根据离散数学相关算法分析捕捉到的数字图像信号,来自动获取包括车辆牌照、车辆类型在内的相关信息[19]。 
  • 第三,智能交通管理系统。北京冬奥运使用的“路网综合管理服务系统(ZH1)及路运一体化车路协同系统(ZH2)建设项目”,打造的延崇智慧公路运用了包括大数据、北斗定位、云计算、AI计算等先进适用技术,项目以大数据、北斗定位、云计算、AI计算等先进适用技术为依托,集“建-管-养-运-服”一体的高速公路运营与服务智能化管理决策平台,长距离测试环境与运营环境在“路运一体化车路协同系统”的支持下使自动驾驶商业化落地变得更智能、更可靠。在雷达感知、3D、IVR、北斗卫星定位等前沿技术的帮助下,延崇高速河北段已经能够实现精确感知、获取交通数据、对目标进行全程跟踪定位等功能,并可支持80公里时速、L4级自动驾驶和基于蜂窝网络技术车路协同测试,以及自动驾驶队列跟驰演示[20]

第二,数字技术赋能建设低碳场馆体系

  • 首先,BIM技术赋能体育场馆低碳建设。大型体育赛事需要的场馆由于施工规模大,难度系数高,在场馆选址、建筑能耗和赛后运营等方面都会面临巨大挑战,“高度集中、节俭、科学、可持续发展”的思想对体育赛事场馆建设的设计、施工与运营的全过程中的各个阶段均提出了更高的要求[21]
    BIM因为其专业性,可以处理由于信息需求多样性带来的数据共享受阻以及满足场馆特殊性要求而助力体育场馆低碳建设。 采用BIM技术可以对体育场馆建设进行协同管控,实现可视化技术交底、无纸化交底、线上验收等应用,提高现场管理水平、节约项目沟通成本;也可以应用到场馆的深化设计、加工、施工等各阶段,达到施工精准、建设高效的目的。
    BIM平台通过对体育场馆在建项目的进度、质量、安全、人员等进行综合管理和监控,降低项目风险,减少项目返工带来的材料、人力和机械的浪费,实现绿色施工,对施工现场气象环境参数、能耗等进行监控,打造智慧建造样板。
    “冰丝带”建设应用基于BIM的智慧建造技术,对场馆设施实现3D可视化分级信息浏览,同时整合45个子系统,集中管理场馆设备数据,通过建立数字孪生和智能化集成管理平台,实现场馆运营数据采集、预警分析、趋势研判等全方位智能化管理,使主体结构工期节省了2个月时间、减少使用钢材2 800吨。
  • 其次,在旧场馆改造方面,数字技术创造性地通过“水冰转换”“陆冰转换”减少碳排放。以国家游泳中心为例,场馆充分利用物联网、云计算、BIM等技术手段,设置场馆能源管控中心对建筑能耗及水资源消耗采取分区分项计量控制,建立能耗及碳排放总量控制监测平台,有效控制场馆碳排放[21]
    在冰上场馆建设方面,4个冰上场馆5块冰面均使用二氧化碳跨临界直冷制冰技术,相比传统的制冷技术,不仅可从根源上避免对臭氧层的破坏,还可以节约能源,大幅降低制冷系统功率。北京冬奥会雪上场馆通过智能造雪技术控制最大出雪量,提高了造雪能源利用率,有效提高了水资源配置水平和精准投放效率,相对于传统造雪可节水资源约20%。
  • 最后,5G赋能智慧冬奥会场馆。2022年,在国家速滑馆观看冬奥比赛时,从停车入位、持票进场到走入座位,全程都将体验到智慧化的便捷服务。中国联通作为“5G赋能智慧冬奥”的主要供应商,它将所有的冬奥赛事场馆都将被打造为包含智慧停车、园区导航、入场验证等在内的智慧场馆[22]。中国联通以技术助力智慧场馆是基于信息化、智能化、数字化,以高速可靠的网络连接为基础,包括优质观众体验、高效赛事服务和智能化场馆运营等三方面内容。
    • 观众体验方面,通过稳定高速的网络连接,提供优质化高清多媒体服务、体验式观赛和体育运动服务、以及多样化场馆便捷服务,实现赛事观赏及运动体验的双向互动;
    • 赛事服务方面,建立智慧信息和智慧专用设施系统,通过创新应用提升用户参与度;
    • 场馆运营方面,构建高速密集的网络生态,为场馆提供多功能信息化能力和数据保护,提高场馆网络安全服务能力、场馆常态化智能运营能力以及场馆后勤保障能力等。

2.3数字技术拓展大型体育赛事碳抵消载体

新一代信息通信技术实现了数据在大型体育赛事产业链中的集成和流动,促进组织间的专业化分工,形成价值网,拓展了碳抵消的载体。在碳抵消方面,数字技术提升生态固碳效率,赋能林业碳汇、企业碳赞助、碳惠普制。

第一,数字技术提升大型体育赛事林业碳汇的数字化。大型体育赛事在举办过程中为了实现碳中和,都在大力发展林业碳汇实现碳抵消

  • 其一,数字技术在林业碳汇数据化、智能化方向发挥重要作用。
    • 其一,生态环境信息可以通过大数据实时采集和精确识别,从而开展环境容量分析与环境形式研判,为制定林业碳汇专项规划编制、林业碳汇精准实施、林业碳汇绩效评价考核指标体系的建立等服务,有助于大型体育赛事探索推进林业碳汇治理体系与治理能力的数字化[23]
    • 其二,借助数字技术可以建立林业“生态云”数字平台,运用互联网技术开展林业数字监测、预测预警等深度创新应用,构建高效智能化的林业碳汇生态管理系统
    • 其三,利用数字技术对林业碳汇生态系统进行数字监测,通过高清遥感影像、监测设备对森林环境进行数字化采集,探索数字化碳中和路径并助力林业碳汇能力提升。
  • 其次,数字技术驱动企业低碳运营转型升级,从而提升企业在体育赛事举办期间实施碳赞助额度。北京冬奥会的中国石油、国家电网和三峡集团3家官方合作伙伴,将为北京冬奥会赞助经过认证签发的一定数量的CCER、CER等抵消产品[23]
    • 中国石油通过公开摘牌形式线上购买CCER,自愿将20万吨CCER赞助给北京冬奥组委;
    • 国家电网在国家温室气体自愿减排交易注册登记系统注销自身CCER,自愿将20万吨CCER赞助给北京冬奥组委;
    • 三峡集团向联合国应对气候变化框架公约(UNFCCC)协议核销自身20万吨CCER,自愿赞助给北京冬奥组委。

第二,数字技术赋能赞助企业低碳技术创新,通过清洁技术改造、创新管理机制等,改良既有产业模式,构建绿色低碳、高效稳定的能源体系,形成节能环保的生产方式,助力企业加快“脱碳”进程。

将人工智能、大数据、区块链等数字技术充分运用在节能提效领域,绿色低碳转型赋能体现到工艺设计、生产制造、回收利用等各环节,能够实时监控对企业能源消耗和碳排放数据,使得能源资源利用效率的提升更有计划性。

再次使企业认识到数字技术是企业向更低碳、更绿色进行转型的强大动力,促进数字化技术和企业低碳运营深度融合,探索包括“数字技术+绿色制造”等更多使用场景,加快企业“上云用数赋智”,提供更卓效的能源管理规划给企业,建立互通连接的产业链数据资源渠道,提高生产与用能“双效率”,助力清洁绿色的产业集群转型,最后对不同的细分领域、不同规模的企业提出有针对性的赋能方案,领头羊企业做好数字技术赋能示范带领中小企业跟进转型,进一步普及数字化绿色经济的应用。

第三,数字技术驱动碳惠普制推广。大型体育赛事以数字生活引领公众绿色低碳新风尚,驱动碳普惠推行。碳普惠是指将企业与公众的减排行为进行量化、记录,并通过交易变现、政策支持、商场奖励等渠道实现其价值,是一种引导社会生活领域将碳排放降低的正向激励机制

大型体育赛事碳普惠机制运作的流程通常为:

收集社会民众低碳观赛时的行为数据进行排放量与减排量的计算,将计算结果登入为个人设立的碳账户中,其中减排量可根据转化系数折算为碳权益积分,这些积分可在政府或权益提供商所构建的权益平台上换取所对应的实物或折扣奖励

打造新的数字化碳普惠模式,可以在第三方建立的数字化绿色生活减碳计量的底层平台上进行,该平台需要以统一适用的“公民绿色行为碳减排量化标准”为依托,以大数据、互联网、区块链的等数字技术为技术手段,通过对碳减排标准模型进行计算后输出,从而帮助政府对民众的低碳行为进行量化分析、监测及与可能自愿减排碳市场进行对接,进而达成交易,并将个人、企业、政府“三位一体”的碳账本以数字化的方式进行输出。构建政府、企业、居民三位一体的减污降碳新格局,以数字化方式探寻公众参与碳循环。

2020年7月,北京冬奥组委开发了“低碳冬奥”微信小程序,利用数字化技术手段记录居民在日程生活中的低碳行为轨迹,将绿色低碳的生活理念贯穿于社会公众的日常生活中,培养居民对低碳生活的认识与重视程度,减少日常生活的碳排放,为低碳冬奥作出贡献[24]

2.4数字技术增强大型体育赛事碳管理能力

数字技术弱化了大型体育赛事管理边界,催生出“跨界”等新型商业模式,增强了碳管理治理能力

数字技术能够为大型体育赛事绿色低碳发展提供网络化、数字化、智能化的技术手段,赋能大型体育赛事数字化转型升级和结构优化、提升大型体育赛事低碳管理的现代化水平,促进形成绿色的赛事组织方式,推动社会总体能耗的降低。碳管理方面,碳足迹核算监测、碳交易、低碳办公、观众低碳行为等也离不开数字技术。

第一,数字技术赋能大型体育赛事碳足迹智能核算检测。在碳排放管理方面,数字技术能够促进碳管理高效化以及碳排放追踪监测。

  • 首先,大数据技术实现碳排放精准计量及预测
    • 大数据技术可以通过分析大气中CO2浓度与净排放量变化趋势来得到排放因子设定造成的趋势差异影响,因子之间的内部关联性可以通过聚类分析和关联规则分析确定;
    • CO2全生命周期的变动的监测与追踪、多情景碳达峰、碳中和过程中的精确预测,碳排放和碳吸收的全面精准计量大数据技术,都可以通过对碳排放与碳捕捉、碳封存联系结果进行分析;
    • 构建具备大数据优势的碳排放模拟系统,进而实现对碳排放长期的追踪与预测。
  • 其次,数字孪生技术助力碳减排与碳中和精准规划。对社会及企业碳排放的精准监测可以通过数字孪生技术实现,北京冬奥会上数字孪生技术也在新型碳检测系统上得到了应用,实现企业碳排放核算的实时化、精准化和自动化[25]
    • 在碳减排与碳中和精准规划实施方面,企业未来经营过程中的包括企业自身机构的碳排放、碳足迹,以及企业通过自身的产品服务所带来的碳减排潜力等在内的碳排放情况,都可以通过碳排放数字孪生模拟系统进行模拟建模,夯实碳管理的基础;
    • 通过数字孪生全过程数字链条的构建及数字画像,精确匹配规划和行动,将企业核心业务与碳减排紧密融合,制定开展减碳行动的规划的修改和优化要通过技术革新和低碳转型进行;
    • 碳排放源锁定、碳排放数据分析、监管和预警等方面可以在数字孪生技术的支持下进行,实时模拟预测能源生产消费的全过程,构建完整的碳监管系统,助力能源生产过程中的在线化、智能化、精细化。新一代信息技术应用在传统用能领域,促进其能源结构清洁化转型、用能效率提升、环境影响降低、资源循环利用等直接减少碳排放并促进碳达峰、碳中和目标实现。

第二,数字技术赋能大型体育赛事低碳办公。在大型体育赛事举办期间,低碳办公是重要的低碳管理内容,数字技术可以大大提升低碳办公效率。北京冬奥会专门制定了《北京冬奥组委率先行动计划》对低碳办公进行了详细的规定[26]

  • 首先,利用废旧厂房改造为冬奥组委办公区。北京冬奥组委充分利用原首钢废旧厂房,通过综合利用、改造废旧厂房,建设高标准并具有绿色清洁特色的首钢办公区提供给北京冬奥组委作为办公场所。首钢冬奥组委办公区,主要利用原有工业厂房及构筑物改造而成,充分体现了绿色办奥理念。
  • 其次,北京冬奥组委办公充分利用太阳能等可再生能源。北京冬奥组委办公区餐厅及办公楼燃气热水器改为太阳能和天然气双路供给模式,阳光充足时替代电力运行,该项措施施行后节省约1/3的天然气消耗量。同时北京冬奥组委办公区在筒仓、料仓安装了分布式并网光伏试点,经估算每月并网电量4000余度。在北京冬奥组委展厅及会议楼配备了储能装置,有效提高供电可靠性和实现削峰填谷的经济用电策略,截至2021年9月,北京冬奥组委办公区共采购绿色电力2226万kW·h。
  • 再次,北京冬奥组委工作人员上下班提倡共享出行。北京市平均单程通勤距离为17.4公里,北京冬奥组委员工通勤主要采用私家车、地铁和公交车。北京冬奥组委提倡员工上下班尽量采用共享出行和公交出行方式。
  • 最后,北京冬奥组委办公区垃圾分类。北京冬奥组委对办公区内的生活垃圾进行精准分类,并筛选出可进行回收利用的生活垃圾后再送至常规垃圾处理站进行处理,实现常规垃圾零填埋处理。

第三,数字技术赋能大型体育赛事低碳观赛

  • 首先,数字技术赋能观众有序观赛。基于数字技术开发的APP数字观赛指南,帮助观众提倡采用低碳绿色的出行方式,鼓励乘坐公共交通至赛场,根据相应指引积极配合安全检查并根据场馆内外所招示的准则来规范自己的行为。
  • 其次,数字技术赋能文明观赛,以数字技术为技术依托所开发的APP观赛指南也对观众在观赛时的行为做出了相应的要求,如在观赛时不在比赛中辱骂运动员、裁判员;不打低俗标语,不与对手球迷发生冲突;观赛时不使用闪光灯等带干扰效果的仪器对比赛造成影响等。
  • 再次,数字技术赋能热情观赛。以数字技术为技术依托所开发的APP观赛指南要求观众以高昂但礼貌的热情为运动员加油助威;作为主场球迷为客场球迷提供必要的帮助;理性看待比赛结果等。
  • 最后,以数字技术为技术依托所开发的APP要求在观看比赛时观众们要做到配合赛事工作人员的安排,合理进场与退场,不在比赛场地内拥挤、起哄,自觉遵守场地内标识,不翻越栏杆,不自行更换观赛区,保证比赛在安全、顺利的环境里进行。

三、数字技术赋能大型体育赛事碳中和的现实困境

3.1大型体育赛事碳中和数字化协同机制不健全

体育赛事数字碳中和转型是一项投资大、周期长的复杂工程。体育赛事的碳中和数字化涉及到设施设备的修建新建,赛事场馆规划和设计体系的重新布局,赛事流程的重新梳理,数字化运营的人才培养和培训等一系列环节,还要面临赛事周期短,转型时间紧以及因赛事观赛规模的限制而产生的效益减少的问题,因而对大型体育赛事管理体制机制要求较高。

当前,在我国举办的大型体育赛事例如奥运会、全运会、世界杯等基本实现碳中和管理的目标,但是还没有建立起完整的数字化体育赛事碳管理体系

数字技术在大型体育赛事能源消费与碳排放等领域的深度应用,需要推动建立重点用能设备上云上平台,形成感知、监测、预警、应急等能力,提升体育赛事碳排放的数字化管理、网络化协同、智能化管控水平,因而需要大型体育赛事构建碳排放数据计量、监测、分析管理体系,打造大型体育赛事碳达峰碳中和服务平台,建立大型体育赛事全生命周期碳排放基础数据库[27]

此外,国家出台的鼓励体育产业和数字技术融合发展的政策较难落实,体育赛事数字碳中和转型无法在政策支持和市场资金投入两方面形成合力,制约了大型体育赛事碳中和数字化转型进度。

3.2大型体育赛事数字碳中和基础设施建设滞后

数字经济时代,新兴技术的发展依赖着数字基础设施的建设。数字基础设施是以数据创新为驱动、通信网络为基础、数据算力设施为核心的基础设施体系。由于大型体育赛事筹办举办环节众多,过程较为复杂,要实现体育赛事的数字碳中和发展需要对碳排放和碳足迹进行一个有效的监测,对举办城市数字基础设施提出了一定的要求。

目前我国的数字基础设施虽然在高速发展但仍存在着潜在需求旺盛但是供给不足的问题。传统的基础设施建设的投资仍然集中在铁路、航空等能够短期内获得效益的领域,而在数字信息基础设施建设上,面临数字技术核心存储能力不足,数据计算能力不足,数据收集能力不足,数字传输能力不足的缺陷,数据隐私保护能力不足的挑战。举办城市由于数字基础设施建设步伐缓慢,对大型体育赛事数字碳中和应用存在着较大制约。

3.3大型体育赛事数字碳中和监测难度较大

因大型体育赛事过程复杂,赛事环节众多,碳核查边界广,基础数据多,进行碳检测、碳盘查、碳追寻的难度大,要实现体育赛事数字碳中和发展,需要赛事承办场馆具有良好的网络数字化运营能力,以实现碳排放的有效预测和实时监测。

但赛事场馆普遍存在数字化不够彻底,表现出表面数字化、碎片数字化和信息孤岛化,数据不能及时反馈更新,数字碳中和发展的阻力加大。

赛事举办过程中外来人员的集聚会对承办地交通基础设施的承载力和水电煤气能源的供应能力提出很大的挑战,同时也加剧了碳排放的总量,且不仅要计算体育赛事举办期间,赛事相关参与者的碳足迹的监测和盘查,还要涉及赛前和赛后的相关行为对于生态环境的影响,例如2022年北京冬奥会的温室气体核算的排放源类型就包括筹办和运营过程、场馆和交通设施以及观众共三项,以及其子类别的200种排放源[28]

由此需要基于标准化、模型化、全面化的碳排放核查体系,借助大数据、物联网、区块链等数字技术来收集相关的碳排放情况来获得专业化和客观性的数据,以便建立相应的碳补偿奖惩机制,实现这些目标都要求具备相应的数字技术水平以及相关的基础设施,现有的基础设施建设不能够满足赛事数字碳中和发展的需要

3.4大型体育赛事数字碳中和转型标准缺乏

大型体育赛事举办的规模较大,具有赛事举办自身独有的特点与形式,其低碳管理方式与其他类型活动、领域的低碳管理相比具有显著的区别。一些技术应用、实施标准和第三方认证也仍处于摸索状态中。

2021年北京市市场监督管理局发布《大型活动碳中和实施指南》,成为我国第一个正式的关于大型活动碳中和的管理标准,但是该标准适用于包括演出、赛事、会议、论坛、展览等较大规模聚集行动,标准对大型体育赛事的特殊性规定不足,导致其适用性存在较大限制。

大型体育赛事组委会或举办城市可以根据体育赛事节能减排应对气候变化的实际情况,可以从场馆建设和其他相关活动的碳减排、整体赛事的碳中和等领域的实践中去遵循规范、摸索经验,在一些新兴领域尝试树立新的标准和典范。

如以举办冬奥会为契机,目前已经推动京津冀三地编制并发布了全新的《绿色雪上运动场馆评价标准》,填补了国内外相关标准的空白。针对冬奥会筹办中的示范技术和相应的新标准,也应及时总结,并在适合的情况下,在更大范围内推广应用。

3.5大型体育赛事数字碳中和转型的人才缺少

在大型体育赛事数字碳中和转型过程中相关人才缺失是难点与痛点,成为体育赛事数字碳中和的重要制约因素。

从体育赛事的角度而言,双碳相关人才可分为三个维度:顶层设计层面技术科研层面,以及具体的碳资产管理运营层面

  • 顶层设计层面不仅指体育政府和政策研究部门需要有双碳专业人员,各大参与企业尤其是高耗能、高碳排放的企业,也需要相关的专业人士。
  • 在技术科研层面,减碳、增汇领域需要跨学科的综合知识,过去的相关技术和科研工作需要深化与调整,以适应新的双碳目标。
  • 碳资产管理作为一个新兴的专业领域,主要对碳排放、碳路径、碳核查、碳换算、碳汇率,碳交易、碳金融、碳中和,碳达峰、CCER、林业碳汇、碳管理等工作专业性强学习内容[29]

单从大型体育赛事低碳技术方面人才匮乏来说,主要表现在以下几个方面:

  • 一是缺乏国际体育赛事顶尖低碳技术人才,国际人才更多地流向发达国家;
  • 二是缺乏体育赛事低碳技术青年人才,低碳环保领域青年人才不足;
  • 三是既有体育赛事人才缺乏创新活力,低碳环保领域创新性不高;
  • 四是低碳环保领域人才管理较差,相关技术人才缺乏服务保障。

此外,部分高校的学科、学位点、专业三者资源投入分散,共享度低,导致学科建设对学位点、专业建设的引领和促进作用不足,科研平台对高层次人才培养的贡献度较低。数字化人才是体育赛事数字化转型的基石,更是推动体育赛事数字化发展的动力。因此,体育赛事要想实现数字化转型的目标,就必须培养一批复合型人才

四、数字技术赋能大型体育赛事碳中和的实践路径

4.1构建大型体育赛事数字碳中和协同参与机制

当前,我国经济社会发展步入中高速发展“新常态”,国内各个城市举办大型体育赛事的机会会越来越多,需要积极探索和创新大型体育赛事碳中和数字化管理体制,其核心是建立科学的政府引导、高效的市场驱动、广泛的公众参与“三位一体”的机制体系

第一,政府引导机制

  • 首先,要将大型体育赛事低碳排放纳入城市气候管理体系中,如2022年北京冬奥会低碳管理的各项相关任务已经被纳入北京市大气污染综合治理及应对气候变化工作小组和河北省应对气候变化领导小组的工作范畴。
  • 其次,举办城市以及组委会要建立大型体育赛事低碳管理体制制定数字低碳管理方案和标准。北京2022年冬奥会建立了碳排放评估和管理机制,发布《北京2022年冬奥会和冬残奥会低碳管理工作方案》,赛后发布《北京冬奥会低碳管理报告》,北京冬奥组委还在研究“碳普惠”制的实施方案。

第二,市场机制

  • 碳减排领域,要积极引进企业进行清洁能源统计和低碳交通和低碳场馆建设;
  • 碳抵消领域,鼓励社会力量参与林业碳汇、企业赞助碳排放额、发展碳惠普制;
  • 碳管理领域,积极引入企业开展碳足迹测算,企业赞助低碳产品,低碳企业参与赛事产品供给等。

第三,公众参与机制。要全方面开展数字低碳宣传,引导公众树立低碳赛事理念,在低碳数字技术平台观看比赛,系统性进行低碳观赛教育,培养自觉良好的低碳观赛习惯。同时要积极引引导公众自觉对赛事数字低碳行为进行监督,建立全民参与的低碳赛事会商制度和点评制度,提高公众参与低碳赛事的制度化水平。

4.2强化大型体育赛事碳中和数字赋能技术供给

碳达峰碳中和目标的提出,使大型体育赛事将降低碳排放水平作为绿色化改造的重要内容。已有数字化技术已不足以满足大型体育赛事进行精准碳排放管理、更低碳排放水平的发展需求,亟需加强基础、前沿和适用技术开发,提升数字管碳、减碳创新能力支持。

第一,加强自主创新,夯实数字产业基础能力。突破芯片、操作系统、工业软件等基础性技术瓶颈,减轻对国际供应链的依赖,摆脱受制于人的局面。扶持集成电路、基础电子等关键基础产业。以新型智能终端、智能网联汽车、电力电子等需求为导向,大力发展核心基础元器件。保障数字技术产业供应链的战略安全,为实现深度减排提供技术支撑。

第二,着眼前沿领域,超前布局未来数字技术发展。加快发展云计算、物联网、大数据、人工智能、量子计算、下一代通信网络技术等在体育赛事领域的研发应用,支持体育赛事组委会和相关利益方探索大数据、人工智能、云计算、数字孪生、5G、物联网和区块链等新一代数字技术应用和集成创新,全面推动数字技术与体育赛事的深度融合,加快体育赛事数字化、智能化、网络化和低碳化发展。

第三,强化关键技术在体育赛事中的应用。加大体育赛事数据实时交换、信息处理与融合等传感技术攻关,提高碳传感器综合性能。

推动大数据汇聚、监测管理、建模分析等大数据技术在体育赛事应用,促进体育赛事碳数据管理、分析和预测。强化区块链存储、加密、共识和跨链等技术研发,助力区块链在体育赛事碳资产管理、碳交易平台的应用。

第四,鼓励重大技术在体育赛事中的示范应用。面向智慧能源、绿色场馆、智慧交通、智能制造等领域,开展体育赛事数字管碳、减碳示范应用,加快体育赛事数字化、智能化、网络化和低碳化发展[30]

4.3完善大型体育赛事碳中和数字化监测体系

数字技术广泛应用于大型体育赛事碳中和过程中的数据监测、“双碳”预测、低碳管理规划与实施,积极探索大数据、数字孪生、人工智能、区块链等技术在大型体育赛事碳中和进程中的监测路径。

数字技术赋能大型体育赛事碳达峰碳中和的总体思路包括四个步骤:

  • 一是数据摸底,摸清举办体育赛事“碳家底”,对大型体育赛事开展前后的碳排放数据进行对比,对碳排放数据进行统计、复核,对体育赛事碳排放来源进行分析以确定工作重点;
  • 二是体育赛事碳中和情景预测,基于碳排放现状和目标,对体育赛事碳达峰碳中和进程模拟预测;
  • 三是明确路径,设计科学、系统的体育赛事“双碳”顶层规划,研究制定可操作、可落地的体育赛事碳减排路径和行动计划,出台体育赛事碳达峰、碳中和“1+N”政策体系;
  • 四是实施调整,完善体育赛事碳排放管理体系,明确各部门职责权利,提供机制保障,借助体育赛事推进经济社会发展全面绿色转型。

在此过程中,体育赛事碳中和目标需要依靠作为技术和产业融合的重要载体的能源互联网和工业互联网、人工智能、数字孪生、区块链等数字技术的力量得到实现(图2)。

4.4构建多元化大型体育赛事碳普惠机制

国内碳普惠平台以政府为主体或政府主导以企业为主体或企业主导两大类型。

政府为主体的碳普惠平台的优势是公益性强,但存在参与的人数较少,公众参与的热情不高;互联网企业参与少,缺乏互联网企业数据内容的支持;碳减排量标准不统一,各地碳普惠市场得不到连结;持续性不强,难以形成市场化可持续的运营模式等问题。

近年来,以互联网企业为主体的碳普惠平台也逐渐开始发展,比较典型的案例有阿里巴巴集团推出的“蚂蚁森林”活动、滴滴出行推出的“滴滴绿洲”活动等。这类以企业为主体的碳普惠平台也具有他们独有的优势:

  • 一是企业推广碳普惠平台可以借助推广其他企业产品的方式,从用户的实际需求出发,推出相应的绿色低碳产品和服务,对消费者的吸引力更强;
  • 二是这类互联网企业自身已经拥有足够大体量的用户数与活跃度,因此它们主导构建的碳普惠平台的推广的成本更低、范围更广、传播速度更快
  • 三是由于互联网企业的特性,它们具有极强的开拓与创新精神,能够在碳普惠平台不断创新的交互模式中促进公众绿色低碳行为的转变;
  • 四是互联网平台通过数字技术进行记录与反馈,用户可以通过平台实时查看自己低碳行为对社会所带来的转变,满足用户社会成就感与自我价值实现,激励培养用户长期进行低碳行为的习惯[31]

但从现实来看,无论是采取政府主导还是企业主导的碳普惠机制,都难以取得理想的效果。因此,要实现全民碳减排需要突破传统的政府或者企业单一主体的碳普惠机制,构建政府和企业合作的多元化碳普惠机制,创新构建“政府为主导、企业为主体、社会组织和公众共同参与”的多元化碳普惠机制(见图3)。

4.5构建大型体育赛事数字碳中和行业标准

标准是推进大型体育赛事利用数字技术助力碳减排的重要工具,但当前相关领域仍面临标准体系不完善、标准推广应用不足等问题,亟需加快推进大型体育赛事数字减碳标准化水平,为碳资产数字化管理、赛事绿色化发展等提供支持。

第一,健全大型体育赛事数字碳中和标准供给。推动行业协会、龙头企业、高端智库等,围绕大型体育赛事数字化碳管理和碳减排,绘制现有标准的图谱,补充大型体育赛事数字碳中和行业标准,完善大型体育赛事数字碳中和标准体系建设。

第二,强化大型体育赛事数字碳中和行业标准宣传推广。可以依托一系列大型体育赛事数字化、绿色化主题的会议、论坛,对标准内容、要求、应用成效等进行宣贯,以便更好发挥标准引领作用。鼓励体育赛事赞助龙头企业将标准纳入其绿色供应链管理,利用其产业链带动效应推进对标达标[32]

4.6加快大型体育赛事数字碳中和人才培育

随着数字技术与体育赛事碳中和领域深度融合,其在碳监测、碳减排等方面的作用逐步释放,对人才也提出更高要求,需要在人才培育上投入更多资源、调动更多主体,强化大型体育赛事碳管理、数字化减碳人才体系构建。

第一,大力推动体育与数字融合学科建设。针对部分体育院校教学内容与行业需求脱节的现象,推动相关体育高校等结合数字减碳技术和服务需求,积极开设互联网、人工智能、大数据、环境工程、污染控制等相关课程,体现专业方向与行业需求对接。

第二,激励企业参与体育赛事碳减排培训。企业在利用数字技术开展体育赛事碳管理、提升能源利用水平等方面积累了大量经验,可以积极鼓励企业提供一些体育赛事碳排放管理、能源优化调度、场馆运维监测等方向的实习课程和资源,推动一线数字化碳排放管理人员、技术专家等到体育类高校开展培训,促进体育产业链发展与人才培育的衔接。

参考文献:略

基金信息:国家社会科学基金项目(22BTY028);2023年陕西省高校青年创新团队“数字体育研究创新团队”成果。

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