站上交能融合新风口

      在我国能源消费结构中，交通行业用能占比约 17％，其中 95％以上是化石能源，电力占比不到 5％，绿电占比更低，仅不到 2％。从碳排放角度来看，交通行业占碳排放总量的 10.4％，是我国第三大碳排放行业。毋庸置疑，交通是能源的最大负荷领域之一，能源的绿色发展将是可持续交通发展的必然要求。为实现“双碳”目标，交通行业绿色低碳转型势在必行。

      人们所谈及的“交能融合”，正是交通和能源两个领域的深度融合和协同发展。作为支撑“国家战略”的重要基石，推动交能融合发展，可以扩大可再生能源的利用范围，同时，新能源技术不断发展也将让一些新型交通技术的实现成为可能。

雄安高铁站站顶分布式光伏电站（摄影 / 新华社邢广利）

      交能融合发展提速

      2023 年 8 月 24 日，全国首条高速公路重卡换电绿色物流专线——宁德厦门干线正式通车，在长乐、洛阳江两个服务区双向设置共四座重卡换电站，为往返宁德、厦门之间的电动重卡提供及时补能服务。据测算，电动重卡在电池标载情况下每公里电耗 1.5 千瓦时，相比于柴油车每公里 0.33 升的油耗，每辆电动重卡往返宁德－厦门一趟约节省运费 120 元。
      让氢能车更好地跑起来，今年以来，沪嘉甬、成渝万、京津唐、济青和汉宜等多条氢能高速走廊贯通。继山东率先发布《关于对氢能车暂免收取高速公路通行费的通知》，鼓励氢能车辆开展跨区运营后，四川、吉林、陕西等地先后明确对氢能车辆免高速通行费，氢能车推广应用正取得成效。
      水上，我国最大、国内首制万吨级江海直达纯电动力集装箱船“中远海运绿水 01”已经投入使用，在电动集装箱船领域创造了总长、型宽、装箱数、载重吨及电池容量等多项世界第一。据估算，该船每行驶 100 海里，可节约燃油高达 3900 公斤，减少二氧化碳排放 12.4 吨，同时节约能耗费用约 3.35 万元。
      随着交能融合发展按下加速键，全国各地积极探索，勇于创新，工程实践不断丰富，相应配套基础设施完善蹄疾步稳。
      在深挖清洁能源开发潜力方面，交通运输部规划研究院党委书记、院长刘昕留意到了一组数据：截至 2023 年底，全国各类交通基础设施已建清洁能源发电装机约 89 万千瓦，其中公路领域约 77 万千瓦，港口、枢纽、机场、铁路领域总装机也超过 12 万千瓦。“在甘肃、上海、四川等地陆续出台了专项规划和实施方案，明确发展目标、实施路径和重点任务，系统推动交通基础设施清洁能源开发。”
      针对国务院办公厅《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》中指出“我国已经建成世界上数量最多、服务范围最广、品种类型最全的充电基础设施体系”，刘昕展示了另一组数据：全国建成充电基础设施约 859.6 万台，车桩比 2.37 ∶ 1，高速公路服务区和停车区累计建成充电桩 2.1 万个，建成加氢站超过 450 座，自主研发制造首台船舶甲醇燃料供给系统完成验收等，皆是从多向发力，稳步提升绿色能源保障能力的有力佐证。
      此外，人们注意到，公共领域车辆全面电动化先行区试点在推动配套基础设施建设、加快新技术新模式应用、完善政策标准体系等领域开展了积极探索。随着国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，交通运输部联合相关部门共同印发《交通运输大规模设备更新行动方案》并陆续出台相关补贴实施细则，更持续为运输装备绿色发展注入了新动能。
      为营造交能融合发展氛围，《交通强国建设纲要》指明，要进一步提高交通领域的智能化、绿色化和共享化；构筑多层级、一体化的能源交通融合的综合交通枢纽体系。《国家综合立体交通网规划纲要》中亦提出，按照“创新、智慧、安全、绿色”原则，推进交通基础设施网与能源网融合发展。
      公路水路行业绿色低碳发展年度评估中，交通基础设施可再生能源开发利用、新能源清洁能源运输装备推广已被纳入考核评估体系。“绿色低碳交通强国建设专项试点”“公路水路典型运输和设施零碳试点”等试点工程，也将交能融合作为重要方向，树立了交通融合发展的“风向标”。

全液冷超充站（摄影 / 新华社蒲晓旭）

      交通能源为何“融”？
      在中国工程院院士郑健龙看来，交通和能源是人类社会经济文化发展的基础性保障，也是人类文明进步的源动力。能源形态决定了交通方式，交通模式也影响着能源变革。
      “当今社会正在走向‘交通网－能源网－信息网’等多网融合新阶段。在中国，清洁能源已于公、铁、水、空等交通运输场景中展开全面应用，但绿色能源占比仍较低，能源利用单一，亟需开发面向多样化交通需求的可再生能源技术体系。”
      随着资源消耗、气候变化、环境污染为可持续发展带来愈发严峻的挑战，郑健龙认为，交通与能源融合还是实现载运工具能源转型，服务“双碳”目标的需求。作为高碳排放行业之一，交通能源结构转型可释放交通、能源行业发展的新动能，是实现全社会减排和“双碳”目标的重要举措，而交通能源的绿色化发展，将促进我国交通用能向低碳甚至零碳方向发展。
      同时，郑健龙指出：“作为国家先导性、基础性和战略性领域，我国交通对化石能源的庞大需求导致我国油气对外依存度高，交通与可再生能源的融合发展可实现交通系统供能的自洽，是国家能源安全保障的有力措施。”
      对此，北京交通大学教授贾利民提出了相似的观点。在他看来，面对我国化石能源资源“多煤少油贫气”的战略禀赋缺陷，我国东、西部社会经济发展不平衡缺陷，周边国家普遍存在不稳定因素造成的地缘缺陷，以及石油对外依存度过高导致国际关系短板等诸多缺陷，交通能源融合是兜底国家战略禀赋和地缘缺陷的关键一招。
      “交通能源融合是交通能源转型的必由之路，它不仅为交通能源绿色化提供了能源自洽供给保障，为交通系统安全可靠运行提供高弹性保障，还能为交通智慧化发展提供能源可及性解决方案。”贾利民认为。
      谈及水路交通领域的交能融合发展，中国工程院院士严新平亦认为，以可再生能源充分利用、能源自洽为目的的水路交通与能源融合发展模式，是实现交通强国战略、国家能源安全和实现“双碳”目标的必由之路。而水路交通与能源融合亦是实现绿色低碳水路交通发展的关键，其内涵是设施资产的能源化、船港装备的绿色化和能源系统的网络化。
      2021 年 11 月，《克莱德班克宣言（Clydebank Declaration）》发布，指出“到 2025 年至少在全球建立六条‘绿色航运走廊’；到 2030 年进一步扩大‘绿色航运走廊’数量；在 2050 年实现航运业脱碳”。其中，“绿色航运走廊”即指在两座及两座以上港口之间建立零排放航线。“这意味着，港口需要部署更多替代燃料和充电设施，航运和船舶业则需要加速零排放船舶的创新研发。”严新平表示。
      而根据《海上零排放能源分配倡议（ZEEDS）》，未来海上航线和设施将可以像陆路交通和设施一样被有效组织，在这个有效的网络下，风能和太阳能生产氢和氨等零碳能源，船舶在海上补充燃料，整个海上清洁燃料的生产 / 分配中心和生态系统将被战略性地部署在全球各海域。

中国中车出口阿根廷新能源轻轨车（摄影 / 新华社牟宇）

      交通能源怎么“融”？
      电厂普遍采取额定负荷运行，但用电量却随时间变化，具有用电高峰向用电低谷波动的特性，且用电峰谷差不断增大。发展交能融合，实施“用电低谷充电，用电高峰放电”，一方面对电力系统削峰填谷、稳定电网运行至关重要，另一方面拓宽交通动力能源渠道，可有效促进交通行业绿色转型升级。
      此外，郑健龙提出，“需求－供给”双侧驱动将助力构建交能融合发展新模式。“要知道，交通运输行业仍然是资源占有型和能源消耗型行业，推动公路交能融合发展是未来交通行业转型升级的主战场。”他举例，如今，我国电动汽车保有量约为 1800 万辆，预计在 2030 年达到 8000 万辆，电气化载运工具的高速增长将从需求侧对交通供能方式提出新要求。

电动汽车充电站（摄影 / 新华社刘续）

      面对以上需求，郑健龙建议，可在加油站和高速公路服务区统一设置能为电动汽车充电或换电的大型电力储能设施，积极开发路域清洁能源，作为传统电力的有力补充，建立交通系统多态能源综合调控微网，从供给侧对交能融合进行驱动，并打造光电一体化充储的交能融合新范式。
       “破解交能融合关键技术难题，我们还应聚力发展高能量密度、高安全性的先进储能技术，结合路域、服务区等进行大型分布式储、充设施系统开发，推动大功率重型卡车动力电池的开发生产，制定相应产品标准，使动力电池实现标准化和模块化。”
      郑健龙提出，发展交能融合的核心是先进储能技术及储能设备的回收再生利用，围绕高密度高安全储能材料、高效动态能源管理、动力电池的标准化和模块化开展基础性研究，是形成“源网菏储”全链条、全寿命周期解决方案的有效方法。
       在以“大力推进我国交通与能源融合发展 支撑国家核心战略实施”为题提交的《中国工程院院士建议》中，严新平围绕四个方面提出了交能融合发展思考。
      他建议，构建我国交通与能源领域等跨部门合作机制，统筹协调我国交通与能源领域创新发展，以确保政策和规划的一致性；启动交通与能源融合创新工程，形成交能融合技术标准体系，实现我国在交能融合领域的全球技术创新引领；超前谋划、科学论证，形成具有多学科融合和教产学研一体化特征的新学科方向，打造具备交通与能源融合特色的专业学科体系，实施交通与绿色能源人才培养工程；制定交通与能源融合发展规划，引导交通自洽能源系统的技术、产业和建设运营实现高质量发展，助力达成交通系统“碳中和”目标。
      贾利民亦建议，形成“源于中国、普适行业”交通基础设施绿色能源自洽供给与高效利用系统关键技术，打造具有引领意义的交通与可再生能源融合发展的新范式，为我国交通能源结构转型、智慧交通发展能源保障和综合交通网络弹性水平提升奠定路径、技术、装备和工程应用模式基础，将助力我国从“交通大国”迈向“交通强国”。