“双碳”背景下我国高速公路行业发展模式研究

摘要 为践行国家“双碳战略”和“四个革命、一个合作”的能源安全新战略要求，文章首先分析了“双碳”背景下我国高速公路行业发展的现状，然后结合新能源汽车的发展，高速公路基础设施的智慧化、数字化和绿色化，以及高速公路行业发展不断融合化的高速公路行业发展现状，从全局角度列举了高速公路减碳存在的问题并提出了相应的解决措施，为“双碳”背景下未来高速公路系统实现的可持续发展提供理论指导。

关键词 交通碳排放；双碳战略；绿色发展理念；高速公路

中图分类号 F542 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）24-0191-04

0 引言

实现碳达峰碳中和，是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体[1]。交通运输是能源消耗及碳排放第二大行业[2]。2019年9月，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》，提出构建能源与交通相结合的多层次、一体化综合交通枢纽体系，优化交通能源布局，推进可再生能源和清洁能源利用。2021年2月，中共中央、国务院印发的《国家综合立体交通网规划纲要》中提出要“加强可再生能源、新能源、清洁能源装备设施更新利用和废旧建材再生利用，促进交通能源动力系统清洁化、低碳化、高效化发展”。

在这样的背景下，分析“双碳”背景下高速公路的行业现状和未来发展趋势，分析高速公路行业碳减排面临的主要困境和挑战，从规划、建设、运行、系统等层面提出应对策略，加快开展低碳交通相关研究，为实现交通运输行业低碳转型，制定交通运输碳减排政策措施提供强有力的支撑。

1 研究意义

应对气候变化，是实现“双碳”战略目标的必然选择。2020年12月，国家主席习近平在气候雄心峰会上宣布：到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上。（习近平：《继往开来，开启全球应对气候变化新征程——在气候雄心峰会上的讲话（2020年12月12日，北京）》，《人民日报》2020年12月13日，第2版）

推动生态文明建设，是深入污染防治攻坚战的具体措施。建设生态文明是事关中华民族永续发展的千年大计[3-4]。《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确提出今后更长时期要深入打好污染防治攻坚战，大力推动绿色低碳发展，深入推进碳达峰碳中和行动，持续推进碧水蓝天保卫战，切实维护生态环境安全，提高生态环境的治理水平。交通运输作为基础性、先导性和战略性产业，在支撑国民经济快速发展的同时，化石能源消耗所带来的污染问题也同样严峻。根据《第二次全国污染源普查公报》，移动源氮氧化物、挥发性有机物的排放分别占全国排放总量的59.7%和23.5%[5]。公路、服务区等交通基础设施可再生能源的利用比例仍然很低[6]。大力推动交通运输可再生能源利用，能够有效降低交通运输行业污染排放，对于推动生态文明建设，深入打好污染防治攻坚战意义重大[7]。

落实交通“双纲要求”，是推动行业高质量发展的必由之路。在《交通强国建设纲要》和《国家综合立体交通网规划纲要》“双纲”目标的引领下，按其中已勾勒出的我国交通网络的建设目标，推进各种运输方式的融合发展，推进交通运输行业与多个行业的融合，已成为不可逆转的发展趋势。构建清洁低碳、安全高效的现代化交通能源体系，是贯彻新发展理念、推动交通运输高质量发展的重要举措，也是加快建设交通强国，高质量建设综合立体交通网，实现美丽中国梦的必由之路。

实现高速公路提质增效，是推动路衍经济发展的重要路径。《国家综合立体交通网规划纲要》明确指出，要加强交通运输资源整合和集约利用，强化衔接联通，提升设施网络化和运输服务一体化水平。目前公路路域空间利用率仍有较大的提升空间，充分利用服务区、停车区、收费中心屋顶、互通和隧道前后空地、高速路基阳坡等建设分布式光伏，配套储能设施，采用“自发自用、余电上网”模式，既能降低公路用电成本，提高清洁能源利用比例，又能创造余电上网收入，提高公路的经济效益。此外，通过推动公路与旅游的融合发展，借助沿线自然、文化、历史资源，打造兼顾生态、景观、游憩等多元价值的旅游风景道，逐步形成集观光旅游、休闲娱乐、餐饮购物、赛事研学等于一体的路域经济圈，可以有效带动沿线物流、旅游客流和资源开发，对于加快培育路衍经济产业集群，支撑乡村振兴和区域经济发展具有重要意义。

2 概念及理论

2.1 “双碳”目标产生的背景

随着经济社会的不断发展，人们进入工业化时代后，对经济增长的狂热追求导致社会生产力异常旺盛，且出现经济过热的现象，随着化石燃料的开采，温室气体就此产生。全球变暖已成为不争的事实，而气候变暖所引发的一系列连锁反应，打破了地球环境的平衡状态。冰川融化、海平线上升、热流侵袭、暴风雨和水灾、生物物种的减少、破坏生态系统等现象。

世界各国为应对气候危机，多次举行气候大会，为应对气候变化，全球各国逐步达成一个共识，即削减碳排放。我国不逃避、不退缩，正面气候环境问题，提出“双碳战略”，尽显大国风范。

面对碳排放的共识要求，我国为控制碳排放提出了“双碳”目标，并对我国能源结构进行了自我革命，颠覆传统的能源结构，科学转型，降低能耗，改善生态环境，实现可持续发展[8-9]。

2.2 “双碳”定义

2020年9月，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话指出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有利的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。（《习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话》，《人民日报》2020年9月23日，第1版）

碳达峰，就是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长、达到峰值，之后逐步回落，就是碳开始中和。也就是说，我国将在2030年二氧化碳的排放不再增长、达到峰值，到2060年，实现二氧化碳排放量与二氧化碳吸收量的平衡。

3 “双碳”背景下我国高速公路发展现状及问题分析

3.1 路侧新能源汽车占比不断增加

随着社会的不断进步，目前新能源汽车的发展已经进入由市场驱动而不再由政治决定的新发展阶段。

从销售量来看，我国新能源汽车的销售量从2010年不足1万辆增长到2021年的330万辆。同时，新能源汽车在中国乘用车市场的渗透率从2017年的2.4%快速增长至2021年的16.0%，新能源汽车在主流的大众消费群体中越来越受欢迎[10]。

随着经济的不断发展，新能源车辆数量的进一步增加，将刺激新能源车辆的能源供应增长，从而导致高速公路行业基础设施的巨大变化，并对充电和加油基础设施支持提出更高的要求。

3.2 高速公路基础设施智慧化、数字化和绿色化

自2018年以来，我国陆续启动了新一代国家交通控制网和智慧公路（第一批）试点工程，先后确定了以浙江杭绍甬高速、北京延崇高速、河北京雄高速、吉林珲乌高速等9个智慧高速公路项目开展先行示范工作[11]。经过长时间的试点实践及研究探索，我国的公路建设基本形成以感知为起点，感知公路基础设施、交通运行状态、公路气象环境等各方面要素，集感知、辨析、云控、管理、服务于一体的智慧高速通用架构[12-13]。“十四五”时期，《数字交通“十四五”发展规划》明确要求加快智慧公路建设，完善公路感知网络，推进公路基础设施全要素全周期数字化，发展车路协同和自动驾驶，支持重点路段全天候通行，缓解交通拥堵、提升运行效率。

智慧高速公路是在充分保证高速公路功能属性的基础上，以数据资源为对象驱动创新发展，以基础设施数字化、交通要素网联化、业务决策智能化、开放融合协同化为主线，以智能化传感为要点，以促进交通运输提效能、扩功能、增动能为导向，建成安全可靠、便捷顺畅、经济高效、绿色集约、现代提升的智慧高速公路。具体而言，推动高速公路基础设施数字化建设，应用于支撑高速公路设计、建设、养护和运营管理。交通要素网联化推动高速公路基础设施、所处环境及通行车辆的全面感知和网联，实现人、车、路、云之间的高效互联互通、信息全面协同，实现车路、路路、人车之间的高效协同，以及相关部门间及区域间数据及业务的协同；高速公路运营业务决策的智能化，基于多种数据库进行数据分析汇总，通过设计算法实现智能决策，进而推动运营管理能力和服务水平的显著提升。

3.3 高速公路行业发展融合化

交通运输行业是社会经济发展的重要基石。高速公路行业作为传统行业，给外界的第一印象往往是“稳”。我国高速公路通车里程将近15万公里，位居世界第一。高速公路的扶植与成长，增强了区域间的接洽，为人们的来往、货物的商业缔造了必要前提，成为鞭策区域经济增长的焦点气力之一。

除立足交通基础设施建设本身外，现阶段愈来愈趋于融合道路沿线的工业园区、现代物流、文化旅游、现代农业及数字经济等，探索发展一系列的“交通+”模式，不断发掘其衍生价值，摈弃传统行业模式下仅仅单一的依靠车流量和通行费创收，高速公路行业不断延伸产业链条、拓展产业模式、实现高速公路产业共融发展。

在“双碳”背景下，随着经济社会的发展，新条件、新技术和新时代的到来，对高速公路经济也提出了道路经济的新业态，如光伏停车场、新能源换电站、绿色高速公路、零碳服务区、数字化运营平台、智能交通等，形成了“交通+能源”的新型发展体系。高速公路经济的发展趋势也得到了新的推动，将日益绿色化、智能化，不断为构建智慧交通、绿色交通、和谐交通再谱新篇章。

3.4 存在的问题

3.4.1 前期研究设计重视度不足

高速公路行业除存在高速车辆外，还存在道路设计、道路建设、机电配套、房建基础设施等环节，虽然道路设计工作本身对碳排放没有影响，但这项道路设计的成功与否将直接影响高速公路建设运营等方面的碳排放，进而会影响整个工程从建设到运营期间的能源消耗量。但是，在高速公路的设计环节，设计人员往往仅关注道路造价、收益率、投资回收期等经济性事项，对整条高速公路在建设及运营期间的碳减排措施通常一带而过，无可实施性。因此，节能减排首先应在道路设计环节引起设计人员的重视，增强可研中节能减排的重要性及可实施性。

3.4.2 制度保障体系建设不完善

现阶段，我国高速公路行业尚无完整的低碳减排保障体系。我国道路交通行业的碳排放统计测定体系、考核体系也不健全，道路交通行业的主要碳排放源为移动碳源，需要实现不同交通运输工具、不同类型燃料的碳排放量测定评价，才能更加精准、可靠地控碳，但目前仍没有统一的统计考核方法[14]。

如今，交通运输行业通常采用整个道路交通运输进行碳排放的计算，这种方法仅能计算同一种交通运输方式下的碳排放情况，以偏概全，难以达到有效精度，数据存在较大误差。在全生命周期的道路交通中，由于交通运输方式多样，数据收集较为困难，难以进行有效计算而无法准确计算碳排放量，所以并不能准确纳入考核体系，远远达不到“双碳”背景下的考核要求，这也造成交通运输业没有足够的数据支撑践行“双碳”目标。

3.4.3 绿色清洁能源供给开发不足

绿色清洁能源的开发利用是打破传统能源供应体系。随着清洁能源开发应用的转型升级，新能源兴起为实现“双碳”目标带来了新契机，是实现高速公路行业节能减排的重要方式。我国现有的绿色清洁能源主要包括风能、太阳能、潮汐能、氢能、光伏等，涉及清洁能源开发、输送、存储、消费等各个环节，其供应链条较传统能源领域仍存在不少安全、风险等问题，比如醇基燃料及氢能的安全性、储能成本较高、能源输送过程损耗较大导致利用率低、碳市场缺乏互认及衔接机制、绿电路证应用场景不足等，以及多项关键核心技术尚未突破等诸多因素，进而限制了新能源资源在高速公路行业的成熟应用。

4 建议与对策

4.1 重视交通能源一体化规划设计

高速公路区域特点分明，沿线的交通基础设施还受到主要包括经济、政治、气候、地形、地质、人口特征、土地利用类型、周边基础设施等因素的综合性影响，这些因素或多或少地影响交通自协调能源系统的应用。建议在高速公路规划建设初期，充分考虑以上因素，结合高速公路沿线的新能源资源，对高速公路周边路域范围内的闲置土地进行妥善开发利用，对高速公路项目与配套新能源项目进行联合开发，既能减轻后期进行施工设计的麻烦，又可统筹协调相关行业主管部门进行报批审核，实现高速公路及配套新能源工程的同步施工投产，力争取得最大的经济效益和社会效益。

4.2 不断完善政策和标准体系建设

不断完善顶层设计，加强交通与能源融合总体发展的战略规划，力争实现关键技术领域的重大突破。制定相关扶持政策，充分学习国内外先进技术经验，构建国际化交通能源融合的合作平台。同时，还要坚持保持自己的鲜明特色，不断探索出适合我国高速公路发展需求的交通能源融合学科体系。

应以目标为导向，把促进交通与能源融合发展的目标进行全面联动。要坚持突出重点，集中精力抓好重点领域和关键环节。要坚持创新引领，加快科技创新成果转化为标准的进程，引领交通和能源产业升级，加强技术攻关，持续深化研究用能侧负荷精准控制技术，并将其应用于实践。要统筹社会资源，不断融合现有的技术应用和服务。

5 结语

“双碳”战略实施是一项艰巨而长期的任务，还需围绕《交通强国建设纲要》战略部署，积极服务于国家交通强国战略，开展综合交通与能源的低碳化转型升级工程，深入研究交通与能源（尤其是新能源，如光伏、风电等）融合技术，需要构建完善的支撑保障体系，需要政府端、企业端和公众的共同参与，也需要行业各主体的分工协作，充分发挥产业链优势，为交通基础设施的建设赋能，推动高速公路由“单一用能型”向“产发用交互型”转变，推进形成绿色低碳交通运输方式，促进绿色交通发展。

参考文献

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