交能融合宏觀策略與技術(shù)路徑

文 交通運輸部規(guī)劃研究院 毛寧 于琦 劉杰 徐東輝

盡早實現(xiàn)碳中和已經(jīng)成為全球應對氣候變化的最大共識。交通運輸現(xiàn)階段仍是化石能源消耗的重點領(lǐng)域，同時也是溫室氣體減排的關(guān)鍵領(lǐng)域。實施交能融合發(fā)展戰(zhàn)略，代表著可持續(xù)發(fā)展愿景下交通運輸發(fā)展的方向，也是交通減碳戰(zhàn)略的必選路徑。

交能融合發(fā)展形勢

“雙碳”目標是我國積極應對氣候變化的莊嚴承諾，是構(gòu)建新發(fā)展格局、推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。黨中央，國務院《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出，到2025年、2030年和2060年，我國非化石能源占能源消費比重將分別達到20%、25%和80%，同時要求持續(xù)深化交通運輸領(lǐng)域節(jié)能，推廣節(jié)能低碳型交通工具，加快發(fā)展新能源和清潔能源車船。國務院《2030年前碳達峰行動方案》對加快推廣新能源與清潔能源車船，推進鐵路電氣化改造，配套建設充換電網(wǎng)絡體系和交通能源供應體系等提出了明確要求。在交通運輸領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展實施方案中，明確提出要強化交通能源融合互動，推動交通工具動力革命和能效提升，推進低碳交通基礎設施建設運營，加快形成低碳交通運輸結(jié)構(gòu)。“雙碳”戰(zhàn)略的深入推進，為交能融合指明了發(fā)展方向，提供了根本遵循。

能源生產(chǎn)與消費革命戰(zhàn)略行穩(wěn)致遠

發(fā)展綠色能源是構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的必由之路。在“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略的指引下，“十三五”時期，我國能源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，綠色轉(zhuǎn)型成效顯著，非化石能源消費比例達到15.9%，水電、風電、太陽能發(fā)電裝機容量分別達到3.4億千瓦、2.8億千瓦、和2.5億千瓦。根據(jù)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，預計到2025年，我國可再生能源消費總量將達到10億噸標準煤左右，占一次能源消費比例達到18%左右，可再生能源年發(fā)電量將達到3.3萬億千瓦時，風電和太陽能發(fā)電量實現(xiàn)翻倍。可見加快發(fā)展可再生能源，實施可再生能源替代，加速推進能源結(jié)構(gòu)綠色低碳轉(zhuǎn)型仍然是“十四五”期間我國能源領(lǐng)域重要的發(fā)展方向。

污染防治攻堅戰(zhàn)走向深入

目前，交通運輸行業(yè)仍然是大氣污染和碳排放的重點領(lǐng)域。根據(jù)《中國機動車環(huán)境管理年報（2020）》，2020年全國機動車一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、顆粒物排放量分別達到769.7萬噸、190.2萬噸、626.3萬噸和6.8萬噸。2021年11月，黨中央、國務院印發(fā)《關(guān)于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》，要求聚焦國家重大戰(zhàn)略，推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，實施可再生能源替代行動，使非化石能源消費比重提高到20%左右。針對交通運輸行業(yè)，提出要持續(xù)打好柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)，深入實施清潔柴油車（機）行動，全國基本淘汰國三及以下排放標準汽車，推動氫燃料電池汽車示范應用，有序推廣清潔能源汽車等明確要求。從“十三五”時期堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)，到“十四五”時期深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)，污染防治工作開展的層次更深、領(lǐng)域更廣、要求更高。

加快實施交通強國戰(zhàn)略

我國正處于由交通大國向交通強國邁進的關(guān)鍵時期，綠色是交通強國建設的基本底色，交能融合發(fā)展是實現(xiàn)交通運輸行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要舉措。《交通強國建設綱要》提出，要加速交通基礎設施網(wǎng)、運輸服務網(wǎng)、能源網(wǎng)與信息網(wǎng)絡融合發(fā)展；構(gòu)筑多層級、一體化的能源交通融合的綜合交通樞紐體系；優(yōu)化交通能源結(jié)構(gòu)，推進可再生能源、清潔能源應用；促進公路貨運節(jié)能減排，推動城市公共交通工具和城市物流配送車輛全部實現(xiàn)電動化、可再生能源化和清潔化。《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》強調(diào)，要推進交通基礎設施網(wǎng)與能源網(wǎng)融合發(fā)展，將交通基礎設施與能源設施統(tǒng)籌布局規(guī)劃建設，強化共建共享，提高設施利用效率，減少能源資源消耗。在“雙綱要”指引下，加快交能融合發(fā)展，逐步構(gòu)建“綠色、彈性、自洽”的交通能源系統(tǒng)已經(jīng)成為建設交通強國，高質(zhì)量構(gòu)建現(xiàn)代化綜合立體交通網(wǎng)的重要內(nèi)容。

交能融合面臨的挑戰(zhàn)

交通運輸是國民出行和物流服務的基礎支撐和保障。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和居民生活水平的不斷提高，運輸需求將持續(xù)增加。預計2021年至2035年，全國旅客出行量（含小汽車出行量）年均增速約為3.2%，貨運量年均增速約為2%。隨著交通運輸需求總量的不斷增長，新能源汽車的快速發(fā)展，交通運輸領(lǐng)域新型基礎設施建設規(guī)模的不斷擴大，交通運輸用能需求還將持續(xù)增長。預計到2025年，全國城市公交、出租汽車、城市物流配送領(lǐng)域新能源汽車占比將分別達到72%、35%和20%。到2030年，當年新增的新能源、清潔能源動力交通工具比例將達到40%左右。

2011年至2020年交通運輸、倉儲和郵政業(yè)能源消費總量和占比（數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局）

無論從打好污染防治攻堅戰(zhàn)，還是從加快建設交通強國角度，清潔能源的應用都是業(yè)內(nèi)外反復討論的熱題。

新能源汽車保有量與銷量發(fā)展情況（數(shù)據(jù)來源：公安部、《中國能源發(fā)展報告》）

交能融合政策機制尚不完善

交能融合發(fā)展涉及多種運輸方式、多個行業(yè)主管部門。目前我國交能融合尚處于起步階段，相關(guān)發(fā)展政策和體制機制尚不健全。例如，交能融合項目的開發(fā)流程目前尚不明確，項目立項涉及發(fā)改、能源、交通、土地、公安、環(huán)保等多個行業(yè)主管部門，由于相關(guān)部門的管理職責不明晰，各地對于項目核準備案、設計施工等環(huán)節(jié)的流程規(guī)定不明確，項目開發(fā)難度較大。與集中式和一般分布式光伏相比，交通基礎設施新能源開發(fā)項目具有接入點多、發(fā)電和儲能設備布置分散、電力需要長距離輸送等特點，建設和維護成本較高，經(jīng)濟性較差。目前，針對交通與能源融合項目，國家尚未出臺相關(guān)的支持鼓勵政策，投融資機制和經(jīng)營模式也亟需完善。下一步，需要相關(guān)部門協(xié)同發(fā)力，制定支持鼓勵政策，健全相關(guān)體制機制，共同推動交能融合發(fā)展。

交能融合關(guān)鍵技術(shù)亟待突破

交通運輸用能負荷大、強度高，需要安全穩(wěn)定的能源供應作為支撐。風能、太陽能等可再生能源的能量密度較低，具有隨機性、間歇性和波動性等特點。此外，我國風能、太陽能等可再生能源資源豐富地區(qū)多集中在西部，而交通網(wǎng)密集區(qū)主要集中在東部地區(qū)。可再生能源供給和交通用能需求間特性的不一致和時空的不匹配需要通過技術(shù)手段才能解決。由于我國交能融合發(fā)展尚處于起步階段，部分適用于交通運輸行業(yè)的能源技術(shù)尚不成熟。例如，新能源重型貨車在續(xù)駛里程、有效載重方面仍存在技術(shù)瓶頸，氫、氨等清潔燃料船舶在發(fā)動機及系列裝備制造、配套加注設施建設、安全風險防控等方面尚處于起步階段，交通能源系統(tǒng)基礎設施規(guī)劃與設計技術(shù)、多能變換與智慧控制技術(shù)、“網(wǎng)源儲車”協(xié)同供能技術(shù)、面向交通用能的靈活柔性輸送轉(zhuǎn)換技術(shù)仍不成熟等。上述均是交能融合發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，也是交能融合研究的重點領(lǐng)域。

交能融合發(fā)展對策建議

應將交能融合納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，匯聚交通與能源行業(yè)力量，在充分考慮國民經(jīng)濟發(fā)展、資源開發(fā)稟賦、區(qū)域發(fā)展差異、交通用能需求等因素的基礎上，明確中長期發(fā)展方向和發(fā)展目標。各地需要綜合分析當?shù)亟荒苋诤项I(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況、政策支持力度、技術(shù)成熟度、經(jīng)濟可行性等要素，結(jié)合國家、行業(yè)和地方的交能融合發(fā)展需求，因地制宜、因需制宜，明確交能融合發(fā)展路徑，制定交能融合發(fā)展的時間表、路線圖和實施方案，明確未來交能融合工作的推進思路。

目前我國交能融合尚處在起步階段，政策機制和關(guān)鍵技術(shù)都亟待完善和突破。

優(yōu)化體制機制與支持政策

堅持問題導向，針對當前交能融合領(lǐng)域存在的管理、市場、政策、機制問題，不斷優(yōu)化完善交能融合發(fā)展機制政策。推動相關(guān)行業(yè)主管部門加強溝通協(xié)調(diào)，推動中央與地方之間、區(qū)域之間的政策協(xié)同，研究制定跨行業(yè)、跨部門、跨領(lǐng)域的規(guī)劃、政策、標準，力爭交通與能源行業(yè)實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設、統(tǒng)籌運營。開展交能融合試點示范，積累可復制、可推廣的成功模式與經(jīng)驗。推動完善交能融合發(fā)展體制機制，構(gòu)建開放公平的發(fā)展環(huán)境，營造有利于交能融合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

探索可落地的投融資模式

創(chuàng)新金融服務與支持政策，推動建立支持交能融合發(fā)展的區(qū)域性、綜合性綠色金融體系，鼓勵綠色信貸、債券、基金、保險、信托等綠色金融業(yè)務在交能融合領(lǐng)域的應用。落實準入條件、授信規(guī)模、綠色審批和優(yōu)惠貸款等各項支持政策。探索建立金融專營機構(gòu)平臺，完善多元化融資機制，加大融資支持力度。建立健全碳排放權(quán)、用能權(quán)、綠色電力等市場交易體系，提升交能融合領(lǐng)域的資產(chǎn)利用率和流動性，提升市場運行效率。提升行業(yè)對交能融合項目的利潤空間、運作模式、社會效益的認知度，推動金融機構(gòu)創(chuàng)新交能融合領(lǐng)域的交易品種，推動開展現(xiàn)貨交易和合約交易，建立風險對沖機制。

加強關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)

開展交能融合關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，依托國家和地方科技創(chuàng)新研發(fā)體系，在交通自洽能源系統(tǒng)規(guī)劃、設計技術(shù)體系、高效能高彈性自洽交通能源系統(tǒng)裝備等領(lǐng)域加強技術(shù)研發(fā)，逐步突破交通運輸裝備清潔能源動力應用的基礎性、系統(tǒng)性關(guān)鍵技術(shù)。同時，要加強能源與交通兩大領(lǐng)域的交叉學科、跨界融合技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，在交通能源系統(tǒng)多能變換與智慧控制技術(shù)、柔性輸送轉(zhuǎn)換技術(shù)、能源智慧管控技術(shù)、自洽微電網(wǎng)技術(shù)、大容量復合儲能技術(shù)等方面盡快取得創(chuàng)新性成果，助力交通與能源深入融合發(fā)展。

促進科技創(chuàng)新成果落地轉(zhuǎn)化

建立市場化的成果轉(zhuǎn)化機制，加強創(chuàng)新成果信息的收集與共享，整合全產(chǎn)業(yè)鏈資源，完善科技成果轉(zhuǎn)化保障措施，健全交能融合領(lǐng)域的技術(shù)評價、認證、咨詢等支持服務體系，加大創(chuàng)新成果的規(guī)模化推廣應用，積極孵化培育新興產(chǎn)業(yè)。加強先進技術(shù)裝備交流合作，通過組織交能融合領(lǐng)域的高端論壇、成果發(fā)布、技術(shù)觀摩、展覽培訓等活動，搭建行業(yè)合作交流與推介宣傳平臺。積極開展國際科技攻關(guān)合作，引進先進技術(shù)與模式，加快先進成果落地轉(zhuǎn)化。

在國家持續(xù)推進“雙碳”戰(zhàn)略，深入開展污染防治攻堅，加快建設交通強國的大背景下，交能融合發(fā)展已經(jīng)成為大勢所趨。隨著綜合立體交通網(wǎng)的高質(zhì)量建設，智慧交通、綜合物流等用能場景的不斷增加，交通運輸行業(yè)的用能需求還將持續(xù)增加。推動交能融合發(fā)展，對于優(yōu)化交通運輸用能結(jié)構(gòu)，保障交通能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定，促進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。為推動交能融合發(fā)展，需要加強頂層設計，明確交能融合發(fā)展路徑，出臺支持鼓勵政策，優(yōu)化市場體制機制，加大科研創(chuàng)新力度，為交能融合營造良好的發(fā)展環(huán)境。