http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 12:42:37 來源:中國能源報


近年來,我國高速鐵路得到了快速發展。據統計,僅2010年新開工高速鐵路就達8000多公裏。截至2011年12月底,我國已建成並開通運營的高速鐵路已接近1萬wan公gong裏li,遙yao遙yao領ling先xian於yu世shi界jie其qi它ta各ge國guo,大da約yue相xiang當dang於yu世shi界jie其qi它ta國guo家jia和he地di區qu高gao速su鐵tie路lu的de總zong量liang。高gao速su鐵tie路lu的de開kai通tong運yun營ying對dui我wo國guo社she會hui經jing濟ji的de發fa展zhan起qi到dao了le極ji大da的de促cu進jin作zuo用yong,且qie在zai節jie能neng減jian排pai領ling域yu產chan生sheng了le良liang好hao的de示shi範fan效xiao應ying,主zhu要yao體ti現xian在zai三san個ge方fang麵mian:首先,它快速地提升了鐵路電氣化水平,優化了鐵路能耗結構,實現了鐵路大麵積的“以電代油”,降低了對石油的依賴;其次,高速鐵路技術有力地提升了鐵路行業的節能減排效應,形成了綠色環保的交通大動脈;第di三san,鐵tie路lu能neng耗hao結jie構gou調tiao整zheng和he優you化hua不bu僅jin對dui其qi它ta交jiao通tong運yun輸shu方fang式shi產chan生sheng了le良liang好hao的de示shi範fan作zuo用yong,而er且qie對dui我wo國guo整zheng體ti能neng耗hao結jie構gou調tiao整zheng有you著zhe重zhong要yao的de啟qi示shi作zuo用yong,即ji在zai能neng耗hao結jie構gou整zheng體ti調tiao整zheng難nan以yi突tu破po的de情qing況kuang下xia,可ke先xian從cong某mou一yi或huo某mou幾ji個ge行xing業ye實shi施shi局ju部bu性xing突tu破po,最zui後hou帶dai動dong整zheng個ge國guo家jia的de能neng耗hao結jie構gou的de轉zhuan變bian。
一、高速鐵路推動了鐵路行業能耗結構的優化
(一)高速鐵路快速提升了鐵路行業的電氣化率
高速鐵路由於全部使用電力牽引,因而它的投入運營使得我國鐵路電氣化率近年來有了很大幅度的提升。表1顯示,“十五”期間,鐵路電氣化裏程雖有增長,但進展緩慢。進入“十一五”時shi期qi,電dian氣qi化hua開kai始shi有you了le較jiao快kuai的de增zeng長chang,而er這zhe一yi時shi期qi正zheng是shi高gao速su鐵tie路lu大da發fa展zhan的de時shi期qi,每mei年nian新xin投tou入ru運yun營ying的de高gao速su鐵tie路lu裏li程cheng占zhan到dao整zheng個ge新xin投tou產chan鐵tie路lu裏li程cheng的de一yi半ban以yi上shang。2009年,在鐵路營業裏程中電氣化率已超過40%,達到了41.7%,比上一年度攀升了7.1%,而整個“十五”時期才提升了2.56個百分點。2010年鐵路電氣化率進一步攀升至46.6%。作為“十二五”開局之年,2011年全路電氣化率達到了49.4%,電氣化鐵路裏程差不多占到全部鐵路裏程的半壁江山。需要說明的是,這一年的速度有所放緩,隻增長2.8%,主要是受年初鐵路建設政策調整的影響。在鐵路安全大檢查、建設工程質量整頓工作結束後,預計從2012年開始新線建設將會有所加快,部分既有線電氣化改造也會提速。因此,完成2008年調整後的中長期鐵路網規劃,至2020年我國鐵路電氣化率至少要達到60%以上這一目標任務是完全可能的。
(二)高速鐵路優化了鐵路能耗
鐵路牽引能耗主要集中在機車上,因此機車結構的優化會對能耗結構的優化產生直接的影響。高速鐵路由於列車速度高、開車密度大,因而動車組(或電力機車)使(shi)用(yong)頻(pin)率(lv)高(gao)。一(yi)條(tiao)等(deng)長(chang)的(de)高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)相(xiang)當(dang)於(yu)普(pu)通(tong)鐵(tie)路(lu)數(shu)倍(bei)的(de)機(ji)車(che)使(shi)用(yong)量(liang),因(yin)此(ci),大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)電(dian)能(neng)在(zai)整(zheng)個(ge)鐵(tie)路(lu)能(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)中(zhong)的(de)比(bi)重(zhong)。我(wo)國(guo)高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),極(ji)大(da)地(di)帶(dai)動(dong)了(le)鐵(tie)路(lu)能(neng)耗(hao)結(jie)構(gou)的(de)優(you)化(hua),已(yi)由(you)過(guo)去(qu)以(yi)煤(mei)為(wei)主(zhu)轉(zhuan)變(bian)為(wei)目(mu)前(qian)以(yi)電(dian)為(wei)主(zhu)。根(gen)據(ju)有(you)關(guan)統(tong)計(ji)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi),2006年電耗第一次超過油耗,成為鐵路第一大能耗。2010年電耗所占比例進一步提升至63.9%,占絕對比重。與此相反,原煤和燃油消耗則呈進一步下降趨勢。尤其是2009至2010年,趨勢更為明顯:電力消耗提升13個百分點,而燃油消耗下降近10gebaifendian。erzheliangnianyezhengshigaosutielutouruyunyingzuiduodeliangnian。tieluqiyenenghaojiegouyichuxiangenbenxingdegaishanheyouhua,xingchengleyidianliweizhuyaonengyuandenenghaojiegou。
鐵路能耗結構的優化推動了鐵路“以電代油”工程。根據統計,“十一五”期末,在運輸能耗總量增長幅度低於換算周轉量增長幅度的基礎上,鐵路行業實現“以電代油”1200萬噸,鐵路牽引成品油消耗量比“十五”期末下降了90萬噸。“十二五”期間,由於鐵路電氣化率的提升,預計鐵路行業實現“以電代油”將會取得更好的效果。
二、高速鐵路提升了鐵路行業的節能減排效應
(一)節能效應
根據日本的研究資料,高速客運鐵路與小汽車、飛機相比,平均每人·km的能耗比例為1∶5.3∶5.6。如果以每個旅客消耗1單位燃料所能行駛的裏程來比較,則高速鐵路為1.0,公路為0.62,航空為0.26。法國和德國的研究表明,以人·km為單位的換算能耗,公路是鐵路的1.8~2.4倍。參照日本新幹線及法國TGV和國內有關資料,按每人·km標準能耗計算,各運輸方式能耗比較係數為:內燃機車牽引鐵路為2.86,電力牽引鐵路為1.93,高速鐵路為2.73,高速公路為22.05,飛機為44.1。因yin此ci,高gao速su鐵tie路lu的de能neng耗hao大da大da低di於yu小xiao汽qi車che和he飛fei機ji。盡jin管guan高gao速su鐵tie路lu的de能neng耗hao一yi般ban要yao高gao於yu普pu通tong鐵tie路lu,但dan是shi由you於yu高gao速su鐵tie路lu的de作zuo業ye效xiao率lv要yao遠yuan遠yuan高gao於yu普pu通tong鐵tie路lu,從cong整zheng體ti而er言yan,高gao速su鐵tie路lu節jie能neng效xiao應ying要yao優you於yu普pu通tong鐵tie路lu。
我國高速鐵路的發展隻有短短5nianduoshijian,daguimodegaosutielujianshezhengzaiquanfangweidizhankai。genjutiaoyandechubushujutongji,woguogaosutieluzaijienengfangmianyichuxianchengxiao,biaoxianzailianggefangmian:
首先,高速鐵路由於使用動車組,節能效果更為明顯。比如,“和諧號”CRH2型和CRH3型動車組,由於采用了流線型車體和輕量化技術,重量比一般鐵路客車輕30%以上,降低能耗效果顯著。大致測算,CRH3型“和諧號”動車組列車每小時人均耗電僅15度,從北京南站到天津站人均耗電7.5度,是陸路運輸方式中最節能的。
其次,高速鐵路除了使用電力機車,能實施“以電代油”工程外,其新式的站房設計由於采用了新技術,實現了節能環保。比如,已建成並投入使用的北京南站、天tian津jin站zhan均jun設she計ji了le超chao大da麵mian積ji的de玻bo璃li穹qiong頂ding,在zai各ge層ceng地di麵mian還hai做zuo了le透tou光guang處chu理li,充chong分fen利li用yong自zi然ran光guang照zhao明ming。北bei京jing南nan站zhan還hai采cai用yong了le太tai陽yang能neng光guang伏fu發fa電dian技ji術shu,充chong分fen利li用yong了le太tai陽yang能neng。按an照zhao《中長期鐵路網規劃(2008年調整)》,高速鐵路還將拉動沿線一大批新客站建設,將對整個鐵路行業的節能降耗產生積極的影響。
高速鐵路的快速發展有利地提升了我國鐵路的整體節能效應,鐵路綜合能耗呈遞減趨勢。2011年國家鐵路能源消耗折算標準煤1772.5萬噸,比上年增加35.2萬噸、增長2.0 %。單位運輸工作量綜合能耗4.76噸標準煤/百萬換算噸公裏,比上年減少0.25噸標準煤/百萬換算噸公裏、降低5.0%(見圖1)。單位運輸工作量主營綜合能耗3.90噸標準煤/百萬換算噸公裏,比上年減少0.22噸標準煤/百萬換算噸公裏、降低5.3%(見圖1)。
(二)減排效應
高速鐵路動車組列車采用電力牽引,相較於其它諸如汽車、飛機、輪船等交通工具,具有明顯的低碳排放特性。有關數據顯示,以跨境巴士行駛高鐵香港段路程,每年會增加4700公噸的二氧化碳排放,若采用高鐵行駛,便能減少4700公噸碳排放。如果以每位乘客每公裏的碳排放量計算,高鐵的碳排放量隻是飛機和汽車的15%至25%,可大大減低對環境的影響。有研究表明,以倫敦前往巴黎的高鐵為例,每名高鐵乘客分攤的二氧化碳排放量,隻是飛機乘客的10%。法國科學家奧萊利亞通過對高鐵建設中的碳足跡跟蹤檢測,得出如下結論:高速鐵路每千人公裏的二氧化碳排放量僅為4千克,不到飛機的四分之一。高鐵隻要運行8年,就能抵消高鐵建設中造成的總碳排放量,之後就是“零排放”和“負排放”。
我(wo)國(guo)高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),明(ming)顯(xian)地(di)提(ti)升(sheng)了(le)鐵(tie)路(lu)行(xing)業(ye)的(de)減(jian)排(pai)效(xiao)應(ying)。我(wo)國(guo)高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)由(you)於(yu)全(quan)部(bu)使(shi)用(yong)電(dian)力(li)牽(qian)引(yin),極(ji)大(da)地(di)優(you)化(hua)了(le)鐵(tie)路(lu)能(neng)耗(hao)結(jie)構(gou),減(jian)少(shao)了(le)對(dui)燃(ran)油(you)的(de)消(xiao)耗(hao),同(tong)時(shi)提(ti)高(gao)了(le)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv),節(jie)約(yue)了(le)能(neng)源(yuan),直(zhi)接(jie)或(huo)間(jian)接(jie)地(di)帶(dai)來(lai)了(le)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)量(liang)的(de)極(ji)大(da)減(jian)少(shao)。除(chu)了(le)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)量(liang)減(jian)少(shao)之(zhi)外(wai),其(qi)它(ta)一(yi)些(xie)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)排(pai)放(fang)量(liang)也(ye)有(you)了(le)明(ming)顯(xian)的(de)減(jian)少(shao)。從(cong)2008年以來統計的數據看,國家鐵路在化學需氧量和二氧化硫排放量這兩項指標值上都是呈下降趨勢。2011年國家鐵路化學需氧量排放量為2195.9噸,比上年減少排放83.8噸、降低3.7%。二氧化硫排放量為4.01萬噸,比上年減少排放0.02萬噸、降低0.5%。
三、高速鐵路有助於我國整體能耗結構的改善,進而促進節能減排
從世界各國的經驗來看,節能減排主要是通過三種路徑加以實現:一(yi)是(shi)通(tong)過(guo)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan),二(er)是(shi)通(tong)過(guo)管(guan)理(li)手(shou)段(duan),三(san)是(shi)通(tong)過(guo)能(neng)耗(hao)結(jie)構(gou)的(de)調(tiao)整(zheng)。比(bi)較(jiao)而(er)言(yan),通(tong)過(guo)能(neng)耗(hao)結(jie)構(gou)調(tiao)整(zheng)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)更(geng)具(ju)有(you)戰(zhan)略(lve)性(xing)和(he)長(chang)遠(yuan)性(xing)的(de)意(yi)義(yi)。基(ji)於(yu)此(ci),我(wo)國(guo)一(yi)直(zhi)來(lai)十(shi)分(fen)強(qiang)調(tiao)能(neng)源(yuan)的(de)結(jie)構(gou)性(xing)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)。“十二五”期,中國能源結構調整的目標定位為:到2015年,煤炭在一次能源消費中的比重將從2009年的70%下降到63%左右;天然氣、水電與核能以及其它非化石能源(主要是風能、太陽能和生物質能)的消費比重將從目前的3.9%、7.5%和0.8%上升到8.3%、9%和2.6%。因此,優化能耗結構將成為我國節能減排的關鍵任務。
(一)我國的能耗結構現狀
我國一次能源消耗結構與世界相比有三大差距。一是結構性失衡明顯。以2010年為例,煤炭占到了總能耗的68%,而其它能耗全部加起來還不到它的一半,從而形成了對煤炭的高度依賴。根據BP能源統計(2011)的數據,2010年我國煤炭消費占到全球的48.2%。而在世界能耗結構中,石油、天然氣和煤三者所占比重相當;二是我國能耗結構變化十分緩慢,可以說近幾十年來基本上沒有實質性的變化。表2和表3數據顯示,我國能耗結構中煤炭消費比例下降不到3個百分點,石油下降不到4個百分點。而在世界能耗結構中,石油下降了10多個百分點,僅以微弱優勢領先於煤和天然氣;三是清潔能源(包括天然氣、核電、水電和其它可再生能源)比重過低,目前隻有13%。而在世界能耗結構中,這三者加起來接近37%,占到了全部能耗的1/3強。雖然我國的電能(指水電、核電、風電)占比最近幾年提升較快,但與世界相比,仍然存在一定的差距,世界平均水平已經達到了12%,而我國還低於這個水平3個百分點左右。天然氣占比與世界水平相比差距甚大,我國隻有4%左右的比例,而世界的比重卻達到了23.8%。因此,如何優化能耗結構,提升天然氣和電能(指水電、核電、風電)比重,降低煤炭和石油的比重是我國要解決的長期問題。按照我國能源規劃,至2020年,努力使煤炭所占比重下降至60%以內,這個任務依然是十分艱巨的。
(二)高速鐵路有助於優化交通行業能耗結構,進而推動我國整體能耗結構的改善
調(tiao)整(zheng)能(neng)耗(hao)結(jie)構(gou)在(zai)短(duan)期(qi)內(nei)可(ke)以(yi)突(tu)破(po)的(de)最(zui)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)是(shi)提(ti)高(gao)電(dian)能(neng)在(zai)能(neng)耗(hao)結(jie)構(gou)中(zhong)的(de)比(bi)重(zhong)和(he)能(neng)效(xiao)。長(chang)期(qi)來(lai)看(kan),它(ta)還(hai)可(ke)以(yi)促(cu)進(jin)其(qi)它(ta)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)發(fa)展(zhan),如(ru)天(tian)然(ran)氣(qi)、太陽能、生(sheng)物(wu)質(zhi)的(de)發(fa)展(zhan),進(jin)而(er)推(tui)動(dong)交(jiao)通(tong)運(yun)輸(shu)工(gong)具(ju)更(geng)多(duo)地(di)使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)清(qing)潔(jie)的(de)能(neng)替(ti)代(dai)石(shi)油(you)的(de)能(neng)源(yuan),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)這(zhe)些(xie)能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)的(de)比(bi)重(zhong),優(you)化(hua)能(neng)耗(hao)結(jie)構(gou)。高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)的(de)發(fa)展(zhan),會(hui)對(dui)整(zheng)個(ge)交(jiao)通(tong)運(yun)輸(shu)結(jie)構(gou)以(yi)及(ji)能(neng)耗(hao)結(jie)構(gou)產(chan)生(sheng)積(ji)極(ji)影(ying)響(xiang)。一(yi)方(fang)麵(mian),高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)需(xu)要(yao)綜(zong)合(he)交(jiao)通(tong)樞(shu)紐(niu)與(yu)之(zhi)配(pei)套(tao),才(cai)能(neng)迅(xun)速(su)分(fen)流(liu)乘(cheng)客(ke),而(er)其(qi)中(zhong)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)工(gong)具(ju)是(shi)城(cheng)市(shi)地(di)鐵(tie)。因(yin)此(ci),高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)促(cu)進(jin)了(le)城(cheng)市(shi)地(di)鐵(tie)的(de)發(fa)展(zhan)。而(er)地(di)鐵(tie)同(tong)樣(yang)是(shi)依(yi)靠(kao)電(dian)力(li)牽(qian)引(yin),這(zhe)樣(yang)就(jiu)提(ti)高(gao)了(le)電(dian)能(neng)在(zai)整(zheng)個(ge)交(jiao)通(tong)用(yong)能(neng)中(zhong)的(de)比(bi)重(zhong);另一方麵,高速鐵路的“以電代油”工程為道路交通提供了良好的示範。2010年全球汽車消耗55%的石油,排放15%的CO2。2009年我國石油消耗3.93億噸,汽車消耗石油約2億yi噸dun。如ru果guo道dao路lu交jiao通tong能neng夠gou逐zhu步bu實shi現xian大da麵mian積ji使shi用yong電dian動dong汽qi車che,那na麼me整zheng個ge交jiao通tong用yong能neng會hui得de到dao根gen本ben性xing的de改gai觀guan。正zheng因yin為wei如ru此ci,歐ou洲zhou各ge國guo本ben世shi紀ji初chu就jiu著zhe手shou開kai始shi調tiao整zheng運yun輸shu結jie構gou,推tui出chu了le一yi係xi列lie發fa展zhan鐵tie路lu尤you其qi是shi高gao速su鐵tie路lu的de戰zhan略lve舉ju措cuo,以yi改gai善shan交jiao通tong運yun輸shu能neng耗hao結jie構gou。與yu歐ou洲zhou各ge國guo相xiang比bi,我wo國guo優you化hua運yun輸shu結jie構gou的de潛qian能neng更geng大da。原yuan因yin在zai於yu歐ou洲zhou各ge國guo交jiao通tong規gui模mo基ji本ben上shang已yi接jie近jin飽bao和he,調tiao整zheng的de空kong間jian已yi經jing很hen小xiao,而er我wo國guo交jiao通tong運yun輸shu仍reng在zai發fa展zhan當dang中zhong,無wu論lun從cong經jing濟ji規gui模mo總zong量liang所suo需xu要yao的de運yun力li,還hai是shi從cong路lu網wang密mi度du來lai看kan,我wo國guo各ge種zhong交jiao通tong方fang式shi都dou需xu要yao大da力li發fa展zhan,距ju離li飽bao和he尚shang需xu時shi日ri。在zai此ci情qing況kuang下xia,通tong過guo政zheng策ce以yi及ji行xing政zheng等deng手shou段duan的de綜zong合he調tiao整zheng,樹shu立li以yi發fa展zhan鐵tie路lu為wei主zhu導dao、qitayunshufangshixietiaokuaisufazhandezonghejiaotongyunshutixidezhanlvefazhanmubiao,duiyugaishanwoguojiaotongxingyenenghaojiegou,jinertuidongwoguozhengtinenghaojiegoudeyouhua,cujinjienengjianpaijuyouchangyuandezhanlveyiyi。(作者單位為中國鐵道科學研究院節能環保勞衛研究所)