江瓏婧　容嘉裕

摘 要：低碳教育是低碳經(jīng)濟(jì)與低碳社會建設(shè)的重要舉措，在校園內(nèi)引入并應(yīng)用校園運(yùn)動發(fā)電設(shè)施可以較好的培養(yǎng)學(xué)生的低碳意識和低碳行為。運(yùn)動發(fā)電設(shè)施兼具低碳生產(chǎn)與低碳生活的典型特征，可以充分發(fā)揮其運(yùn)動健身與低碳教育示范的本質(zhì)屬性，在校園內(nèi)具備良好的市場發(fā)展前景和運(yùn)用空間。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動發(fā)電；低碳教育；校園；市場運(yùn)用

1 緒論

隨著國家全民健身計(jì)劃的廣泛推進(jìn)，無論是城市還是農(nóng)村校園，各種戶內(nèi)戶外的健身器械被廣泛運(yùn)用，全民健身運(yùn)動在全國大中小學(xué)校園內(nèi)廣泛流行。而與此同時(shí)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和低碳經(jīng)濟(jì)的快速推進(jìn)，各種具備發(fā)電功能的人體運(yùn)動設(shè)施開始在世界各地的健身房出現(xiàn)，通過人體運(yùn)動發(fā)電并給人們提供日常的基本用電需求成為了一種現(xiàn)實(shí)可能。[1]近十年來，具備運(yùn)動發(fā)電功能的各種健身器械在日常生活中開始廣泛運(yùn)用，運(yùn)動發(fā)電不僅可以滿足運(yùn)動器械自身的用電需求，還可以滿足健身運(yùn)動者們的基本用電需求，如手機(jī)、筆記本電腦的充電、無線上網(wǎng)、照明等。[2]然而，人體運(yùn)動所產(chǎn)生的能量總歸是有限的，因而通過人體運(yùn)動發(fā)電不可能產(chǎn)生具大的經(jīng)濟(jì)效益，而其教育意義卻是遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)意義。因此，為了更好的推進(jìn)低碳教育，尤其是中小學(xué)的低碳教育，在校園內(nèi)廣泛運(yùn)用運(yùn)動發(fā)電設(shè)施，并結(jié)合知識教育和低碳教育，實(shí)現(xiàn)低碳教育與運(yùn)動健身的有機(jī)結(jié)合，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和運(yùn)用價(jià)值。

2 運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的市場運(yùn)用現(xiàn)狀與困境

2.1 運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的市場運(yùn)用現(xiàn)狀

經(jīng)過十余年的發(fā)展，運(yùn)動設(shè)施發(fā)電技術(shù)已經(jīng)初步形成了一套成熟的體系，運(yùn)動健身發(fā)電設(shè)施的運(yùn)用也開始在國內(nèi)大城市的公共運(yùn)動場所、健身房、大學(xué)實(shí)驗(yàn)室等逐漸展開，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電、儲能和小額用電設(shè)備供電。[3.5]目前國內(nèi)對運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的市場運(yùn)用主要集中在以下幾個(gè)方面。

個(gè)人或家庭消費(fèi)使用。隨著體育鍛煉人群的增加，越來越多的消費(fèi)者愿意在自家居住空間內(nèi)配置一定數(shù)量的鍛煉設(shè)施，而具備發(fā)電功能的運(yùn)動設(shè)施則成為了家庭消費(fèi)的一種新時(shí)尚。[4]以天貓雙十一為例，2016年和2017年，雙十一天貓跑步機(jī)的單日銷售量均在10萬臺以上，而自發(fā)電式的家用跑步機(jī)銷量也在1萬臺左右。

商業(yè)運(yùn)用。具備自發(fā)電功能的商用健身器材在全球很多國家和地區(qū)普遍運(yùn)用，早在2007年，世界各地的健身房就開始研究并運(yùn)用具備發(fā)電功能的健身器械，其中位于香港的加州健身就是世界上率先采用人體運(yùn)動發(fā)電健身器械的單位之一。[1]自發(fā)電式的健身器械不僅可以實(shí)現(xiàn)健身器械自己的用電需求，減少能源消耗成本，還可以滿足運(yùn)動者在跑步機(jī)上充電、運(yùn)動游戲、照明等個(gè)性化的用電需求。[6]以一個(gè)健身房每天15臺跑步機(jī)運(yùn)行為例，每天跑步機(jī)工作10小時(shí)的用電量約為250度以上，而采用自發(fā)電式的跑步機(jī)無疑可為健身房節(jié)省大量能源成本，也餞行了低碳健身、節(jié)能減排的政策方針。

政府公共設(shè)施與教育設(shè)施運(yùn)用。具備發(fā)電功能的運(yùn)動設(shè)施作為政府公共設(shè)施或者教育設(shè)施運(yùn)用主要集中在政府公共場所、市民體育場館、和居委會社區(qū)等，一方面作為城市居民健身使用，另一方面作為低碳的宣傳教育之用。縱然當(dāng)前國內(nèi)運(yùn)用這樣的運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的政府公共場所還不多見，但在一線大城市也逐漸開始推廣運(yùn)用。如在廣州多個(gè)地鐵站，等車的乘客可在站臺騎上具備發(fā)電功能的健身單車，運(yùn)動所產(chǎn)生的能量可用于點(diǎn)亮站臺黃色安全線，也可為手機(jī)充電，富余電量還可用于站臺裝置的夜間照明等。

2.2 運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的市場運(yùn)用困境

成本收益困境。固然運(yùn)動發(fā)電設(shè)施具備良好的節(jié)能減排效果，但是如果從成本收益計(jì)算，仍然不是一個(gè)很劃算或者賺錢的生意。以一臺美國進(jìn)口的自發(fā)電跑步機(jī)為例，自發(fā)電和外用電跑步機(jī)的市場售價(jià)的價(jià)差約為5.6萬元，而一臺跑步機(jī)每年的潛在最大發(fā)電量約為1萬千瓦時(shí)，假定電費(fèi)為0.6元/千萬時(shí)，一年可節(jié)省電費(fèi)6000元，則跑步機(jī)利用自身發(fā)電的回收期為10年。因而純粹從經(jīng)濟(jì)的角度去購買自發(fā)電的跑步機(jī)并不能帶來較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和利潤。而即使科技進(jìn)步，自發(fā)電的運(yùn)動健身器械的市場售價(jià)大幅下降，人體運(yùn)動的能量轉(zhuǎn)化率能達(dá)到90%以上，受人體動能不足的限制，運(yùn)動發(fā)電健身器械從其自身發(fā)電所帶來的收益仍然不會很大。

低碳教育不足困境。運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的運(yùn)用初衷本不是創(chuàng)造最大的商業(yè)利潤，而應(yīng)該是引導(dǎo)居民低碳的生活習(xí)慣。低碳教育是引導(dǎo)和培養(yǎng)人們通過各種手段去認(rèn)識低碳知識，培養(yǎng)低碳意識，形成低碳行為的過程，是在有限自然資源和無限人類需求的矛盾關(guān)系上，讓人們樹立低碳的態(tài)度，建立低碳消費(fèi)觀和低碳發(fā)展觀，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)人類社會的生態(tài)文明和健康可持續(xù)發(fā)展。[7]而當(dāng)前整個(gè)社會的低碳教育遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，商業(yè)性的運(yùn)動健身器械僅從成本收益的角度去經(jīng)營以獲得更多的商業(yè)利潤，而政府公共性的低碳健身器械投放又遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，具備發(fā)電功能的健身器械因低碳教育作用不能有效發(fā)揮而運(yùn)用緩慢。

3 運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的校園運(yùn)用可行性

為了解決運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的成本收益和低碳教育不足的困境，推動青少年運(yùn)動健身與低碳教育的充分結(jié)合，在大中小學(xué)校園內(nèi)廣泛運(yùn)用發(fā)電健身運(yùn)動設(shè)施，將具有較好的可行性，以充分發(fā)揮出運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的教育作用并降低運(yùn)用成本。

運(yùn)動發(fā)電設(shè)施通過與校園內(nèi)的運(yùn)動鍛煉設(shè)施結(jié)合滿足校園內(nèi)師生的基本健身訓(xùn)練需求。校園內(nèi)的運(yùn)動設(shè)施首先是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動健身的基本功能，運(yùn)動發(fā)電設(shè)施也不例外，首先是滿足校園內(nèi)師生及周邊相關(guān)群體的運(yùn)動健身需求。一方面可以在已有運(yùn)動健身器械的基礎(chǔ)上改造升級為具備發(fā)電功能的運(yùn)動健身器械，另一方面則可以專門增設(shè)戶內(nèi)戶外的運(yùn)動發(fā)電健身器械設(shè)施。運(yùn)動發(fā)電設(shè)施可以是在運(yùn)動健身房內(nèi)，也可以是校園內(nèi)的操場、宿舍樓、教學(xué)樓周邊區(qū)域，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)的多區(qū)域布局。

運(yùn)動發(fā)電設(shè)施通過與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐等環(huán)節(jié)相結(jié)合滿足校園內(nèi)的實(shí)踐教學(xué)需求。運(yùn)動發(fā)電設(shè)施運(yùn)用最大的障礙是成本收益問題，而將運(yùn)動發(fā)電設(shè)施承擔(dān)一定的教學(xué)職能，則能進(jìn)一步擴(kuò)大校園運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的功能，進(jìn)而降低運(yùn)用成本。運(yùn)動發(fā)電設(shè)施本身是一個(gè)很好的教學(xué)實(shí)踐器材，運(yùn)動發(fā)電器械可與校園內(nèi)的物理實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械實(shí)驗(yàn)室、運(yùn)動實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)等學(xué)科實(shí)驗(yàn)室緊密結(jié)合，承擔(dān)相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)中的實(shí)踐教學(xué)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動發(fā)電設(shè)施與教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施的完美銜接。另外在發(fā)電后的電能使用方面，運(yùn)動發(fā)電設(shè)施又可以開發(fā)為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的教學(xué)補(bǔ)充，可以將運(yùn)動發(fā)電設(shè)施所發(fā)的電能折算為一定的校園流通價(jià)值，讓其可以在校內(nèi)交易，作為師生運(yùn)動鍛煉激勵(lì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育項(xiàng)目的補(bǔ)充。

運(yùn)動發(fā)電設(shè)施通過與低碳教育結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的低碳意識和低碳行為習(xí)慣。運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的低碳教育職能往往在商業(yè)市場環(huán)境下難以有效發(fā)揮，而在大中小學(xué)校園內(nèi)則可以得到充分實(shí)現(xiàn)。低碳教育是當(dāng)代環(huán)境教育的一個(gè)重要內(nèi)容，通過教育手段培養(yǎng)低碳發(fā)展理念，以提高學(xué)生的低碳意識，使其掌握低碳生產(chǎn)和低碳生活知識與技能，并樹立正確的環(huán)境價(jià)值觀的教育。而在校園內(nèi)投資運(yùn)用運(yùn)動發(fā)電設(shè)施，可以將其作為校園低碳教育的一部分，讓校園師生有機(jī)會親生體驗(yàn)運(yùn)動設(shè)施自發(fā)電的運(yùn)行原理、并切身體驗(yàn)?zāi)茉垂?jié)約與充分利用，感受低碳與節(jié)能的生態(tài)文明教育。

4 運(yùn)動發(fā)電設(shè)施校園運(yùn)用的低碳教育運(yùn)用與前景

4.1 低碳意識與低碳行為教育

校園低碳教育不足首先表現(xiàn)在校園內(nèi)的大中小學(xué)生對低碳生產(chǎn)生活的認(rèn)知不足，不理解不認(rèn)識低碳生活與低碳經(jīng)濟(jì)。校園運(yùn)動發(fā)電設(shè)施本身是一種典型的低碳用品，兼具低碳生產(chǎn)與低碳生活的典型特征，可以較好的培養(yǎng)學(xué)生的低碳意識和低碳行為。[7]在校園運(yùn)用與使用運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的過程中，通過校園師生的切身體驗(yàn)，在人體運(yùn)動鍛煉的過程中將人體消耗的能量轉(zhuǎn)化成電能并運(yùn)用到各種用電需求中，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約與二氧化碳的減少排放，校園師生能夠快速的理解和認(rèn)識低碳的生產(chǎn)生活過程、形成低碳意識和低碳行為習(xí)慣。

4.2 低碳能源教育

隨著能源消費(fèi)總量的不斷擴(kuò)大，能源浪費(fèi)與環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，而發(fā)展低碳能源則是緩解能源與資源供需矛盾、遏制環(huán)境污染的重要途徑，是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、建立低碳社會的重要舉措。通過低碳能源教育，為接受低碳教育的各類人群提供具有啟發(fā)性和趣味性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓人們深入理解如何開發(fā)低碳能源、如何使用低碳能源來應(yīng)該氣候變化的挑戰(zhàn)。而校園運(yùn)動發(fā)電設(shè)施則可以提供一個(gè)良好的低碳教育工具，一方面，校園運(yùn)動發(fā)電設(shè)施可以視為一個(gè)小型的分布式能源系統(tǒng)，能夠在運(yùn)動者即用戶端生產(chǎn)電能并直接滿足用戶的多種用電需求；另一方面，運(yùn)動發(fā)電設(shè)施可以使人體消耗的能量得到充分利用并達(dá)到節(jié)約能源和資金的目標(biāo)，是資源節(jié)約與能源綜合利用的過程。通過校園內(nèi)的健身鍛煉與運(yùn)動發(fā)電，以運(yùn)動的學(xué)習(xí)方式展示各種運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的發(fā)電原理、能源綜合運(yùn)用、優(yōu)點(diǎn)與不足，并在校園內(nèi)探討未來的低碳能源發(fā)展方向，可為校園低碳能源教育提供良好的能源教育工具。

4.3 低碳校園與低碳人才培養(yǎng)

校園作為廣大老師和學(xué)生學(xué)習(xí)生活的主要場所，低碳校園的建設(shè)可以潛移默化地影響教育學(xué)生。低碳校園是低碳教育的重要載體，承擔(dān)著低碳人才培養(yǎng)的重任，在學(xué)校的辦學(xué)和日常管理中，大到低碳課程的設(shè)置，小到校園路燈的低碳運(yùn)用等等，均能對學(xué)生起到潛移默化的低碳教育作用。運(yùn)用校園運(yùn)動發(fā)電設(shè)施，充分利用人體運(yùn)動的新能源，推出環(huán)保運(yùn)動工具，研發(fā)綠色技術(shù)，開發(fā)碳管理計(jì)劃與模擬碳交易，可以把校園建設(shè)成為低碳校園并幫助實(shí)現(xiàn)低碳人才的輸出。在低碳校園的環(huán)境下，學(xué)生通過參與和實(shí)踐包括運(yùn)動發(fā)電設(shè)施在內(nèi)的各種低碳校園設(shè)備，可以逐步培養(yǎng)學(xué)生的低碳意識和低碳行為習(xí)慣，減少資源的消耗和浪費(fèi)，讓學(xué)生自覺維護(hù)人與自然的和諧發(fā)展。進(jìn)而通過校園運(yùn)動發(fā)電設(shè)施的運(yùn)用以及低碳校園的建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生正確的消費(fèi)觀念和低碳生活方式，使學(xué)生成為低碳經(jīng)濟(jì)的未來建設(shè)主體，在確保學(xué)習(xí)和生活需要的前提下，不斷實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的低碳人才培養(yǎng)。

5 結(jié)語

低碳經(jīng)濟(jì)與低碳社會的建設(shè)首先需要我們開展低碳教育。在當(dāng)今低碳教育遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的背景下，通過充分發(fā)揮和利用社會資源，開展低碳校園和低碳教育的建設(shè)，這將有利于我國低碳經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展。運(yùn)動發(fā)電設(shè)施是一種基于人體運(yùn)動的能量轉(zhuǎn)化與高效利用的低碳運(yùn)動設(shè)施，因其在商業(yè)市場中的成本收益與低碳教育不足的限制，難以充分發(fā)揮其應(yīng)用的低碳教育職能，而運(yùn)動發(fā)電設(shè)施設(shè)備卻可能在校園內(nèi)具備良好的市場運(yùn)用前景。通過引入并在校園廣泛運(yùn)用運(yùn)動發(fā)電設(shè)施設(shè)備，可以協(xié)助建設(shè)低碳校園并開展廣泛的低碳教育，從而使學(xué)生形成良好的低碳意識和低碳行為習(xí)慣，并最終形式低碳人才的輸出和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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