低碳交通运输发展在国家能源安全中的重要作用

周新军

（中国铁道科学研究院 节能环保劳卫研究所，北京 100081）

1“国家能源安全”的新内涵

1.1 “国家能源安全”概念：历史背景与现实因素

“能源安全”概念的提出最早源于石油危机时期。受石油危机影响较大的国家于1974年成立了国际能源署（International Energy Association，简称IEA），正式提出了以稳定原油供应和价格为核心的国家能源安全的概念。20世纪70年代初到80年代初的这一轮高油价和2次石油危机，催生了发达国家能源结构的显著变化、能源效率的明显改善和能源安全机制的形成。

世界经济的迅速发展，使得全球能源消费不断增加，能源供求矛盾日益尖锐。人们继而发现，作为一种非常态下的“能源安全”问题已经被常态化了，能源安全问题并非仅是石油危机下的产物。美国学者杰瑞米·里夫金认为，为满足日益增加的能源需求，2000—2040年世界能源消耗量将翻一番，到2070年要翻两番，2100年要翻三番。面对全球严峻的能源形势，能源安全问题最终被提到了战略高度。

我国近几年能源安全问题日益凸显。随着人口增加、工业化和城镇化进程的加快，特别是重化工业和交通运输的快速发展，能源需求量已大幅上升，经济发展面临的能源约束矛盾和能源使用带来的环境污染问题日益明显。这些因素构成了我国能源形成的特定历史背景。

1.2 国家能源安全的层次结构

分析我国的能源安全，需要考虑3个层面的问题：一是能源供应链安全；二是能源使用安全；三是能源结构安全。其中，能源供应链安全构成能源安全的第一个层面的问题，是短期内需要首先面对和全力解决的问题；能源使用安全是第二个层面的问题，关系到一个国家能源使用质量；而能源结构性安全则属于长期需要解决的问题，关系到一个国家能源可持续性发展问题。这3个层面的问题往往会相互交织在一起，但具体到某一个阶段，会有所侧重。比较而言，我国的能源安全问题主要还处于第一个层面上，但是需要同时从眼前考虑第二和第三层面的问题。西方发达国家的能源安全已上升到第二个层面，并向第三个层面转移。这3个层面构成了能源安全战略梯次上升的框架结构。

2 低碳交通运输在能源安全中的战略地位

2.1 能源供应链安全主要表现为铁路煤炭运输安全

就我国而言，能源安全战略首先需要解决能源供应链安全问题。通过分析煤炭、石油和电力3种主要能源的供需情况，可以发现能源整个供需失衡实际上表现为煤炭供需的失衡，因此，保持煤炭供需平衡并使供略大于求是保证能源供需总体平衡的首要任务。能源供应链安全包括2个方面：一是能源生产是否能保证能源需求；二是能源运输问题，是否能保证把生产出来的能源能够及时运往消费地。从目前情况来看，我国能源供应主要是能源运输安全问题。因此，针对我国的现状和今后一段时期的发展，保障能源有效供给无疑成为了实施我国能源安全战略的最现实问题。有的学者明确提出把能源运输纳入国家能源战略框架中，具有十分重要的现实意义。

首先，我国能源结构以煤为主，煤炭生产和消费在整个能源结构中占有绝对比重。这种能源结构决定了煤炭运输在整个能源运输中的重要位置。

其次，虽然我国石油对外依存度在逐年提高，已接近60%，但它在我国能源供应安全中不占主导地位。随着勘探技术的提高，会不断发现新油田。一种观点认为在2050年之前中国的油气资源将枯竭，但根据分析，21世纪中国的石油工业将会得到持续发展。

第三，随着“以煤代油”和“以电代油”技术的提高和不断推广，以及新能源的开发使用，对石油的依赖也会呈现出不断弱化的趋势。对石油的预防显然是必要的，但过分夸大石油的风险也是不足取的。

实际上，中国能源安全问题产生的真正压力是煤炭问题，主要表现为煤炭的运输紧张、煤炭的环境破坏力以及煤炭使用中的高能耗。煤炭问题也进一步带来了其他能源问题，比如：电力紧张导致拉闸限电等，这是现实中首先要面对并着手要解决的问题。

2.2 能源使用安全主要表现为交通运输产生的污染

能源使用安全主要指人类在使用能源过程中不会对环境造成危害，主要是空气污染等。目前危及能源使用安全的主要因素来自于交通运输的能源使用。在综合交通体系中，道路交通运输量占了很大的比重，公路客运量占90%以上，货运量占70%以上。由于交通运输以用油为主，大量的交通能耗导致了严重的环境污染，其中，机动车的大气污染尤其严重。目前，我国大城市60%的一氧化碳、50%的氮氧化物、30%的碳氢化合物污染来源于机动车的尾气排放，城市污染已从“烟囱”型向“尾气”型转变。就全国而言，2008年全国交通运输业二氧化碳排放量4.57亿t，其中公路3.34亿t，占73.2%。根据保守的估算，我国交通运输业的二氧化碳排放量预计到2015年和2030年将分别达到5.22亿t和11.08亿t，每13年左右就会翻倍。因此，发展低碳交通已刻不容缓。

2.3 交通运输能耗结构在很大程度上决定着总体能耗结构

近几年来，我国交通运输中的能源消耗攀升很快，已成为高能耗的一个主要因素。虽然交通运输能耗尚未超过工业能耗，但由于交通运输主要以消耗不可再生的石油资源为主，就能源安全供给而言，优化交通运输能耗结构显得更为重要。因此，交通行业实现“以电代油”，在改善我国整个能耗结构，保障国家能源安全进程中具有十分重要的战略地位。

3 交通运输发展与国家能源安全保障

3.1 铁路运输已成为实施我国能源安全战略的出发点和突破口

尽管从环境保护和世界能源结构调整优化的趋势来看，煤炭在我国能源结构中的比重会进一步降低，但从我国的现实和未来一段时间的发展来看，煤炭的基础地位是不能改变的。煤炭是可靠的能源。煤炭资源相对充足，且获取稳定可靠。即使到2020年，煤炭的生产和消费在我国能源结构中仍然会占有比较大的比重，只不过会在使用形式上发生较大变化，即发电用煤的比重将会大幅度提高，煤炭汽化、液化的比例也将逐步上升。根据预测，2020年，在一次能源供应结构中，煤炭将占60%的比重。而在能源消费中，我国将有一半左右的煤炭将用于发电。即便如此，在我国终端能源需求品种中，煤炭仍然占到36.07%的比重。另外一点需要考虑的是，由于能源消耗总量的增大，尽管煤炭所占比例在下降，但绝对量仍然是趋于增加的。

煤炭供应安全集中地反映在铁路运力的不足上，导致大量的“生产煤”无法转换成“使用煤”，因此不少地方无奈地采取了“以运限产”的措施。由于在电能的构成中煤电占了很大比重，煤炭供需的失衡还进一步带来了电能供需季节性失衡。

铁路承担着煤炭运输的主要任务，从表1可以看出，“十一五”期间在3种主要煤炭运输方式中铁路承担的份额最高，平均每年在60%左右。

在运力资源十分紧张的情况下，铁路部门倾尽全力保障煤炭运输，实现了煤炭运输的稳定增长（见图1）。

图1 “十一五”期间铁路煤炭发送量

在铁路货运运输总量中，煤炭运输大约占50%左右的比例。以近2年为例，2010年全国铁路货运总发送量（含行包运量）完成364 271万t，其中煤炭发送量为200 043万t，占总发送量的54.9%；2011年全国铁路货运总发送量（含行包运量）完成393 263万t，其中，煤炭运量完成227 026万t，占全部发送量的57.7%，比2010年有所上升。在铁路煤炭运输中，电煤又占据着主要比重。2009年铁路电煤发送量完成11.39亿t，2010年完成14亿t，分别占当年铁路煤炭运量的65.1%和70%。由此可以看出，铁路煤炭运输与电能有着非常高的关联度。

铁路运输可以使用电力牵引，能够实现“以电代油”。电力牵引可广泛利用多种一次能源，如：可以由热力、水力、天然气甚至于地热、原子能、太阳能等转换而来，只要有相应的发电站，便可以利用相应的能量。尽管铁路用能在整个交通用能中所占比例不大，但它的示范作用是十分明显的。如果道路交通能够做到大面积使用电力牵引，实现“以电代油”，将可以改善整个交通能耗结构。电动汽车的研制和使用，不能不说没有受到铁路的影响。

铁路还是绿色环保型的交通工具，电力机车在使用过程中无废气排放，对环境起到了保护作用。目前为止的所有研究均揭示出，在几种交通运输方式中，铁路不但对环境污染程度低，而且治理费用也比较低。当今发达国家对新一代交通工具选择的着眼点瞄向了对环境影响小的运输方式。高速铁路尤其符合这种要求，并明显优于汽车和飞机。有鉴于此，欧洲各国为适应低碳交通的需要纷纷调整交通运输结构，优先发展铁路。俄罗斯在它的投资计划中体现了这一思想。在对各种运输方式的固定资产投资中，铁路投资最多（占40.07%），公路其次（占33.47%），以下为海运（10.27%）、民航（7.87%）和其他（8.32%）。我国铁路尤其是高速铁路最近几年得到了快速发展，除了快速提高运力、消除运输瓶颈之外，绿色环保也是其发展的重要原因之一。

3.2 发展城市轨道交通可有效减轻城市空气污染

城市轨道交通起步虽然晚于铁路发展，但其发展速度迅猛，而且在“以电代油”的规模上也完全超越了铁路，牵引动力全部实现了“以电代油”。此外，发展城市轨道交通可有效减轻城市道路交通拥堵，能有效节约能耗，提高能源使用效率，有效减轻城市道路交通拥堵而产生的空气污染。

城市轨道交通在国外已有100多年的发展历史，世界主要大城市大多有比较成熟与完整的轨道交通系统。最近几年，我国城市轨道交通进入了一个快速发展时期：北京、上海、广州等多个城市已建和在建线路总长达到1 100 km。截至2009年12月底，我国大陆地区已有北京、上海、天津、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京10个城市38条线投入运营，正线线路总长962 km。北京地铁2008年运量更是大幅度增长，全线网运送乘客突破12亿人次，比2007年提高75%。同时，北京、上海和广州等地逐步进入了网络化运营的新阶段，北京已运营9条线，总长228.53 km；上海已运营13条线，总长为355.15 km；广州已运营5条线，总长为149.702 km。

未来几年，很多省会城市都将加入到城市轨道交通发展的行业，甚至有极少数的经济规模比较大、人口密集的地级市也加入了此发展行业，如：广东省东莞市等。按目前每年开工建设100 km至120 km线路的发展速度，到2020年我国城市轨道交通线路将达到2 000～2 500 km。表2是截至2009年底我国城市轨道交通建设情况。

表1 “十一五”期间各种运输方式的煤炭周转量及分担率

表2 截至2009年底我国城市轨道交通运营线路情况

北京轨道交通运量占城市公交运量的比重仅占15%。到2010年，上海的轨道交通拥有11条线路，总计里程达到400 km以上，轨道交通线日均客流量达到600万人次，占全市公交客流总量的35%左右。根据新一轮规划，上海市在2010—2020年将有13项地铁建设项目，线路总长合计约300 km。至2020年上海市轨道交通网络总规模将达到877 km。城市轨道在这两大城市中将发挥着越来越重要的作用。但总体来看，相对于道路交通，轨道交通发展还十分滞后，且在城市之间发展非常不平衡。目前它在城市公共交通中还处于附属地位，公共汽车和出租车占据着主要地位。

3.3 电动汽车的发展是实施我国低碳交通的一种方式

交通行业实现“以电代油”，电动汽车是关键组成部分。电动汽车“以电代油”，能够实现“零排放”，噪声低，是解决能源和环境问题的一个重要手段。如果能够在道路交通中充分发挥电动汽车的作用，这将对改善我国整个交通运输的能耗结构，从而改善我国整个国家的能耗结构产生关键性的影响。

在现阶段可获取的所有能源中，电能属于一种清洁能源，使用过程中无污染，而且从发展趋势来看，风电、水电和核电发展速度加快，太阳能、生物质能等新能源发电的技术也日益成熟，将来即使从源头来考察，使用电能依然是非常清洁的能源。

目前我国电能生产及消费在整个能源体系中占比很低，对提高能源使用安全性的作用还十分有限。解决这一问题的主要途径是加快发展电动汽车，迅速提高电动汽车在汽车运输市场中的占有率，使更多的汽车使用电力牵引。

由于目前电动汽车的使用还存在诸多技术和经济方面的原因，大面积推广使用电动汽车仍需要一定时日。为此，需要在政策方面予以必要的支持。主要考虑：一是进一步加大国家的优惠政策。除了在税收减免、汽车上牌照等方面给予优惠外，更要给予购车者以直接的购车补助；二是加快充电网络建设，提高网络普及率，将来的密度要尽可能像加油站一样，到那时加油站很可能会渐渐淡出人们的视线。

4 结束语

国家整个能源战略应该是分层次、分阶段进行的。无论是从构建能源供应链，还是从能源使用安全性以及能耗结构来看，都可以看出铁路运输在国家能源安全体系中的特殊地位，而且确是目前为止唯一可以实现用多种能源替代石油的大能力综合性绿色交通运输工具。加快铁路发展，还将对减少石油消耗起到重要替代作用。

保障铁路运输安全已成为我国能源安全内涵中的一项重要内容，贯穿在能源安全的3个层次中。其重要性体现在3个方面：一是铁路煤炭运输安全是保证我国能源供应链安全的最重要前提，是满足第一层次安全最基础的保障；二是铁路运输主要使用电力牵引，能够保证能源使用中的安全；三是由于大量使用电力机车，铁路牵引能耗结构得到了进一步优化，实现了用油为主向用电为主的根本性转变。因此，加快铁路发展是保障我国能源安全的突破口和出发点。

由于交通运输用能上的特殊性，因此，实现交通用能的根本性转变是实现能源使用安全和能源结构性安全的一个关键性环节。发展城市轨道交通，是缓解城市交通拥堵，减少由此带来的空气污染的最主要途径，而发展电动汽车，无疑是快速改变道路交通能耗结构的关键举措，对于实现道路交通大面积“以电代油”，构建我国低碳交通运输体系，从根本上保障我国能源使用安全，带动我国能耗结构的优化，起着十分重要的作用。

［1］ 周新军.我国能源安全的内涵界定——基于“十五”期间的统计数据分析[J].中外能源，2008(2)：1-6.

［2］ 徐明军.构建中国海上能源安全通道的战略思考［J］.中国港口，2004(4)：40-41.

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