道路低碳技术节能减排效益测算方法研究

□文/王德志 李晓莉

道路低碳技术节能减排效益测算方法研究

□文/王德志 李晓莉

通过分析道路建养领域的发展特点，明确了道路低碳技术节能减排的内涵，通过分析节能减排效益的测算范围、测算过程、测算环节、能耗参数等问题，理清了测算流程，构建了测算模型，从而建立起一套科学合理、切实可行的道路低碳技术节能减排效益的测算方法。

道路工程；节能减排；效益测算方法；低碳技术

目前，国内外有关道路建养领域节能减排效益测算方法的研究还很少，更缺乏相应的测算标准。如何建立起科学合理的节能减排效益的测算方法，使节能减排效益测算不再停留在观念层面上，变成具体的、可量化的数据，是节能减排技术推广工作面临的一个难题。为此，本文结合道路建养领域的发展特点，明确道路低碳技术节能减排的内涵，通过分析节能减排效益的测算范围、测算过程、测算环节、能耗参数等问题，理清测算流程，构建测算模型，从而建立起一套科学合理、切实可行的道路低碳技术节能减排效益的测算方法，为节能减排技术的推广应用提供技术支持。

1　道路低碳技术节能减排的内涵

道路低碳技术的节能减排内涵是指在不降低道路综合路用性能和养管水平的前提下，通过采用新技术、新材料、新工艺、新设备、新能源等手段降低道路建设与养管过程中的能源消耗与污染物排放。在全球世界能源和气候危机的大背景下，交通运输领域节能减排的内涵主要指能源的节约以及由于能源节约可以折合成的CO2的减排量。

2　道路低碳技术节能减排效益测算方法研究

2.1确定待测算技术方案的对比方案

节能减排是一个相对概念，是指在现有科技水平和经济发展水平下，新发明创造、改造和发现的技术、材料、工艺、设备、能源等的使用，与常规常用技术相比，所表现出来的节约能源和降低污染物排放的优势。因此，要想测算某个方案的节能减排效益，首先需要确定其对比方案，有了对比方案，节能减排效益才能有所体现，也才能进行量化。道路低碳技术的对比方案一般选择在道路工程实践中常用来替代的传统技术方案，见表1。

表1　常用的路面技术对比方案

2.2确定参与测算的能耗过程

产品的形成过程伴随着能源的消耗和污染物的排放。任何一个产品的形成都可以归结为若干个过程。例如沥青路面的形成过程可以归结为生产、运输和施工过程。生产过程又包括原材料的生产过程、混合料的生产过程，运输过程包括原材料的运输过程和混合料的运输过程，施工过程则包括混合料的摊铺、碾压和养生过程。这些过程都会伴随能源的消耗和污染物的排放，与技术的节能减排效果密切相关。

2.3确定参与测算的能耗环节

产品的形成可以分解为若干个过程，而每个过程又可以分解为若干个环节。这里的测算环节是指具有能源消耗或污染物排放特征的环节，是直接被测算的对象。由于技术特点的不同，两种技术方案所涉及的具体的能耗环节可能并不完全一致，而技术是否节能减排考虑的是技术的总体能耗和排放情况。因此，相比较对比方案，待测算技术方案可能存在着“确定的节能减排环节”，如若待测算技术方案不存在该环节，而对比方案存在该环节，那么该环节无疑是待测算技术方案的节能减排环节；若待测算技术方案存在该环节，而对比方案不存在该环节，那么该环节无疑是待测算技术方案“额外耗能增排的环节”；若两种方案均含有某些能耗环节，那么待测算方案是否具有节能减排效益需要通过实际计算确定，这些环节称为“可能的节能减排环节”。

路面的形成过程可能包含个若干个环节，为保证测算的合理性和便捷性，本文提出在确定技术节能减排效益测算的具体环节时，应坚持如下的基本原则。

1）不偏不倚。测算技术的节能减排效益时，不能为了突出技术的节能减排效益而增加或减少具体的测算环节，忽略因测算技术自身而带来的相对于对比技术的额外耗能环节，使技术的节能减排效益扩大化。例如泡沫沥青冷再生技术与沥青稳定碎石技术相比，泡沫沥青冷再生混合料中额外掺加了水泥，水泥是高耗能产业，因此，水泥的生产和运输能耗也应计算在内。

2）抓大放小。铺筑路面从原材料的生产、运输至混合料的生产、运输和施工，包含了诸多细节，某些细节能耗极不显著，对项目节能减排量的贡献极其细微，可不拘泥于细节，将此环节略去。如与传统热拌沥青混合料相比，泡沫沥青冷再生混合料摊铺前，无须对摊铺机熨平板进行预热，此环节极其细微，可不做考虑。

3）方便快捷、不做无谓计算。若通过简单分析发现两种技术方案某些能耗环节的能耗几近完全一致，则可忽略此环节的计算，以降低工作量。如温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比时，二者的沥青用量及矿料用量一致，则可以不计算沥青和矿料的生产和运输能耗等。

2.4确定测算过程中的能耗参数

能耗参数的获取是计算技术节能减排效益的前提，其准确、合理与否，直接影响技术节能减排效益测算的客观性、合理性。道路技术的应用过程涉及多个能耗环节，因此能耗参数也可进行相应的分类。对于生产过程而言，能耗参数是指单位原材料或混合料生产过程中消耗的能源折算为标准煤的能源消耗量，如单位沥青、水泥、矿料等的能源消耗量；对于运输过程而言，能耗参数是指一定载重的情况下，单位距离（100 km）的运输能耗折算为标准煤的能源消耗量；对于施工过程而言，能耗参数是指铺筑或碾压单位面积（1 m2）的路面所消耗的能源折算为标准煤的能源消耗量。

可以获得能耗参数的方法有多种，如通过实地调研、资料查阅、专家咨询等方法可以获得沥青、水泥等的生产能耗参数；通过现场测试、理论计算等可以获得沥青混合料的生产能耗等。经分析，道路建设和养管技术应用于实体工程中涉及的能耗参数及能耗参数的可获取方法见图1。在参数获取的过程中应以保证参数的准确性、参数获取的便捷性为基本原则，灵活运用多种参数获取方法。

图1　低碳道路建设与养管技术能耗参数类型及其获取方法

3　道路低碳技术节能减排效益标准化测算流程

通过上述几个步骤的分析，可以形成标准化的节能减排效益的测算流程，见图2。

图2　道路低碳技术节能减排效益标准化的测算流程

本文提出的标准化的测算流程就是首先确定待测算技术方案的对比方案，而后分别确定待测算技术方案在生产过程、运输过程和施工过程中“确定的节能减排环节”、“可能的节能减排环节”和“额外耗能增排的环节”，通过获得的能耗参数计算每种环节的节能减排量，当节能减排量为正值，表示待测算技术方案在该环节节能减排，反之，表示待测算技术方案在该环节额外耗能增排。最后每种环节在3个过程节能减排量的代数和即为待测算技术方案的节能减排量。

4　道路低碳技术节能减排效益通用测算模型

根据上述分析可以确定道路低碳技术节能减排效益测算的通用模型。

式中：E为待测算技术方案节能量；E1为对比方案总的能耗量；E2为待测算方案总的能耗量为对比方案原材料生产过程环节i的能耗参数为对比方案混合料生产过程环节i的能耗参数为对比方案运输过程环节i的能耗参数为对比方案施工环节i的能耗参数为对比方案原材料生产过程环节i的工程量或作业量为对比方案混合料生产过程环节i的工程量或作业量为对比方案运输过程环节i的工程量或作业量为对比方案施工环节的工程量或作业量为测算方案对应能耗过程测算环节的能耗参数为测算方案对应能耗过程测算环节的工程量或作业量。

式中：C为待测算技术方案的减排量；p为对应能源的二氧化碳排放系数。

5　结论

1）通过分析道路低碳技术节能减排效益的测算过程指出，参与测算的能耗过程存在于生产过程、运输过程和施工过程之中，每个能耗过程可以分为若干能耗环节。能耗环节按其是否节能减排又可以分为“确定的节能减排环节”、“可能的节能减排环节”和“额外耗能增排的环节”3种类型。

2）明确指出在确定参与测算的具体能耗环节时，应坚持“不偏不倚”、“抓大放小”以及“方便快捷、不做无谓计算”的原则。

3）形成了标准的道路低碳技术节能减排效益的测算流程和测算模型，建立了包括确定待测算技术方案的对比方案、确定参与测算的过程、确定参与测算的能耗环节、确定测算中的能耗参数，计算节能减排量等5大步骤的道路低碳技术节能减排效益测算方法。

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□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.05.020

□李晓莉/天津市交通科学研究院。

□U411

□C

□1008-3197（2016）05-58-03

□2016-09-07

□王德志/男，1971年出生，高级工程师，秦皇岛市公路工程建设管理处，从事公路工程建设管理工作。