“雙碳”背景下我國高速公路行業發展模式研究

摘要 為踐行國家“雙碳戰略”和“四個革命、一個合作”的能源安全新戰略要求，文章首先分析了“雙碳”背景下我國高速公路行業發展的現狀，然后結合新能源汽車的發展，高速公路基礎設施的智慧化、數字化和綠色化，以及高速公路行業發展不斷融合化的高速公路行業發展現狀，從全局角度列舉了高速公路減碳存在的問題并提出了相應的解決措施，為“雙碳”背景下未來高速公路系統實現的可持續發展提供理論指導。

關鍵詞 交通碳排放；雙碳戰略；綠色發展理念；高速公路

中圖分類號 F542 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）24-0191-04

0 引言

實現碳達峰碳中和，是以習近平同志為核心的黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略決策，事關中華民族永續發展和構建人類命運共同體[1]。交通運輸是能源消耗及碳排放第二大行業[2]。2019年9月，中共中央、國務院印發《交通強國建設綱要》，提出構建能源與交通相結合的多層次、一體化綜合交通樞紐體系，優化交通能源布局，推進可再生能源和清潔能源利用。2021年2月，中共中央、國務院印發的《國家綜合立體交通網規劃綱要》中提出要“加強可再生能源、新能源、清潔能源裝備設施更新利用和廢舊建材再生利用，促進交通能源動力系統清潔化、低碳化、高效化發展”。

在這樣的背景下，分析“雙碳”背景下高速公路的行業現狀和未來發展趨勢，分析高速公路行業碳減排面臨的主要困境和挑戰，從規劃、建設、運行、系統等層面提出應對策略，加快開展低碳交通相關研究，為實現交通運輸行業低碳轉型，制定交通運輸碳減排政策措施提供強有力的支撐。

1 研究意義

應對氣候變化，是實現“雙碳”戰略目標的必然選擇。2020年12月，國家主席習近平在氣候雄心峰會上宣布：到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上。（習近平：《繼往開來，開啟全球應對氣候變化新征程——在氣候雄心峰會上的講話（2020年12月12日，北京）》，《人民日報》2020年12月13日，第2版）

推動生態文明建設，是深入污染防治攻堅戰的具體措施。建設生態文明是事關中華民族永續發展的千年大計[3-4]。《關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》明確提出今后更長時期要深入打好污染防治攻堅戰，大力推動綠色低碳發展，深入推進碳達峰碳中和行動，持續推進碧水藍天保衛戰，切實維護生態環境安全，提高生態環境的治理水平。交通運輸作為基礎性、先導性和戰略性產業，在支撐國民經濟快速發展的同時，化石能源消耗所帶來的污染問題也同樣嚴峻。根據《第二次全國污染源普查公報》，移動源氮氧化物、揮發性有機物的排放分別占全國排放總量的59.7%和23.5%[5]。公路、服務區等交通基礎設施可再生能源的利用比例仍然很低[6]。大力推動交通運輸可再生能源利用，能夠有效降低交通運輸行業污染排放，對于推動生態文明建設，深入打好污染防治攻堅戰意義重大[7]。

落實交通“雙綱要求”，是推動行業高質量發展的必由之路。在《交通強國建設綱要》和《國家綜合立體交通網規劃綱要》“雙綱”目標的引領下，按其中已勾勒出的我國交通網絡的建設目標，推進各種運輸方式的融合發展，推進交通運輸行業與多個行業的融合，已成為不可逆轉的發展趨勢。構建清潔低碳、安全高效的現代化交通能源體系，是貫徹新發展理念、推動交通運輸高質量發展的重要舉措，也是加快建設交通強國，高質量建設綜合立體交通網，實現美麗中國夢的必由之路。

實現高速公路提質增效，是推動路衍經濟發展的重要路徑。《國家綜合立體交通網規劃綱要》明確指出，要加強交通運輸資源整合和集約利用，強化銜接聯通，提升設施網絡化和運輸服務一體化水平。目前公路路域空間利用率仍有較大的提升空間，充分利用服務區、停車區、收費中心屋頂、互通和隧道前后空地、高速路基陽坡等建設分布式光伏，配套儲能設施，采用“自發自用、余電上網”模式，既能降低公路用電成本，提高清潔能源利用比例，又能創造余電上網收入，提高公路的經濟效益。此外，通過推動公路與旅游的融合發展，借助沿線自然、文化、歷史資源，打造兼顧生態、景觀、游憩等多元價值的旅游風景道，逐步形成集觀光旅游、休閑娛樂、餐飲購物、賽事研學等于一體的路域經濟圈，可以有效帶動沿線物流、旅游客流和資源開發，對于加快培育路衍經濟產業集群，支撐鄉村振興和區域經濟發展具有重要意義。

2 概念及理論

2.1 “雙碳”目標產生的背景

隨著經濟社會的不斷發展，人們進入工業化時代后，對經濟增長的狂熱追求導致社會生產力異常旺盛，且出現經濟過熱的現象，隨著化石燃料的開采，溫室氣體就此產生。全球變暖已成為不爭的事實，而氣候變暖所引發的一系列連鎖反應，打破了地球環境的平衡狀態。冰川融化、海平線上升、熱流侵襲、暴風雨和水災、生物物種的減少、破壞生態系統等現象。

世界各國為應對氣候危機，多次舉行氣候大會，為應對氣候變化，全球各國逐步達成一個共識，即削減碳排放。我國不逃避、不退縮，正面氣候環境問題，提出“雙碳戰略”，盡顯大國風范。

面對碳排放的共識要求，我國為控制碳排放提出了“雙碳”目標，并對我國能源結構進行了自我革命，顛覆傳統的能源結構，科學轉型，降低能耗，改善生態環境，實現可持續發展[8-9]。

2.2 “雙碳”定義

2020年9月，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話指出，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有利的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。（《習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話》，《人民日報》2020年9月23日，第1版）

碳達峰，就是指在某一個時點，二氧化碳的排放不再增長、達到峰值，之后逐步回落，就是碳開始中和。也就是說，我國將在2030年二氧化碳的排放不再增長、達到峰值，到2060年，實現二氧化碳排放量與二氧化碳吸收量的平衡。

3 “雙碳”背景下我國高速公路發展現狀及問題分析

3.1 路側新能源汽車占比不斷增加

隨著社會的不斷進步，目前新能源汽車的發展已經進入由市場驅動而不再由政治決定的新發展階段。

從銷售量來看，我國新能源汽車的銷售量從2010年不足1萬輛增長到2021年的330萬輛。同時，新能源汽車在中國乘用車市場的滲透率從2017年的2.4%快速增長至2021年的16.0%，新能源汽車在主流的大眾消費群體中越來越受歡迎[10]。

隨著經濟的不斷發展，新能源車輛數量的進一步增加，將刺激新能源車輛的能源供應增長，從而導致高速公路行業基礎設施的巨大變化，并對充電和加油基礎設施支持提出更高的要求。

3.2 高速公路基礎設施智慧化、數字化和綠色化

自2018年以來，我國陸續啟動了新一代國家交通控制網和智慧公路（第一批）試點工程，先后確定了以浙江杭紹甬高速、北京延崇高速、河北京雄高速、吉林琿烏高速等9個智慧高速公路項目開展先行示范工作[11]。經過長時間的試點實踐及研究探索，我國的公路建設基本形成以感知為起點，感知公路基礎設施、交通運行狀態、公路氣象環境等各方面要素，集感知、辨析、云控、管理、服務于一體的智慧高速通用架構[12-13]。“十四五”時期，《數字交通“十四五”發展規劃》明確要求加快智慧公路建設，完善公路感知網絡，推進公路基礎設施全要素全周期數字化，發展車路協同和自動駕駛，支持重點路段全天候通行，緩解交通擁堵、提升運行效率。

智慧高速公路是在充分保證高速公路功能屬性的基礎上，以數據資源為對象驅動創新發展，以基礎設施數字化、交通要素網聯化、業務決策智能化、開放融合協同化為主線，以智能化傳感為要點，以促進交通運輸提效能、擴功能、增動能為導向，建成安全可靠、便捷順暢、經濟高效、綠色集約、現代提升的智慧高速公路。具體而言，推動高速公路基礎設施數字化建設，應用于支撐高速公路設計、建設、養護和運營管理。交通要素網聯化推動高速公路基礎設施、所處環境及通行車輛的全面感知和網聯，實現人、車、路、云之間的高效互聯互通、信息全面協同，實現車路、路路、人車之間的高效協同，以及相關部門間及區域間數據及業務的協同；高速公路運營業務決策的智能化，基于多種數據庫進行數據分析匯總，通過設計算法實現智能決策，進而推動運營管理能力和服務水平的顯著提升。

3.3 高速公路行業發展融合化

交通運輸行業是社會經濟發展的重要基石。高速公路行業作為傳統行業，給外界的第一印象往往是“穩”。我國高速公路通車里程將近15萬公里，位居世界第一。高速公路的扶植與成長，增強了區域間的接洽，為人們的來往、貨物的商業締造了必要前提，成為鞭策區域經濟增長的焦點氣力之一。

除立足交通基礎設施建設本身外，現階段愈來愈趨于融合道路沿線的工業園區、現代物流、文化旅游、現代農業及數字經濟等，探索發展一系列的“交通+”模式，不斷發掘其衍生價值，擯棄傳統行業模式下僅僅單一的依靠車流量和通行費創收，高速公路行業不斷延伸產業鏈條、拓展產業模式、實現高速公路產業共融發展。

在“雙碳”背景下，隨著經濟社會的發展，新條件、新技術和新時代的到來，對高速公路經濟也提出了道路經濟的新業態，如光伏停車場、新能源換電站、綠色高速公路、零碳服務區、數字化運營平臺、智能交通等，形成了“交通+能源”的新型發展體系。高速公路經濟的發展趨勢也得到了新的推動，將日益綠色化、智能化，不斷為構建智慧交通、綠色交通、和諧交通再譜新篇章。

3.4 存在的問題

3.4.1 前期研究設計重視度不足

高速公路行業除存在高速車輛外，還存在道路設計、道路建設、機電配套、房建基礎設施等環節，雖然道路設計工作本身對碳排放沒有影響，但這項道路設計的成功與否將直接影響高速公路建設運營等方面的碳排放，進而會影響整個工程從建設到運營期間的能源消耗量。但是，在高速公路的設計環節，設計人員往往僅關注道路造價、收益率、投資回收期等經濟性事項，對整條高速公路在建設及運營期間的碳減排措施通常一帶而過，無可實施性。因此，節能減排首先應在道路設計環節引起設計人員的重視，增強可研中節能減排的重要性及可實施性。

3.4.2 制度保障體系建設不完善

現階段，我國高速公路行業尚無完整的低碳減排保障體系。我國道路交通行業的碳排放統計測定體系、考核體系也不健全，道路交通行業的主要碳排放源為移動碳源，需要實現不同交通運輸工具、不同類型燃料的碳排放量測定評價，才能更加精準、可靠地控碳，但目前仍沒有統一的統計考核方法[14]。

如今，交通運輸行業通常采用整個道路交通運輸進行碳排放的計算，這種方法僅能計算同一種交通運輸方式下的碳排放情況，以偏概全，難以達到有效精度，數據存在較大誤差。在全生命周期的道路交通中，由于交通運輸方式多樣，數據收集較為困難，難以進行有效計算而無法準確計算碳排放量，所以并不能準確納入考核體系，遠遠達不到“雙碳”背景下的考核要求，這也造成交通運輸業沒有足夠的數據支撐踐行“雙碳”目標。

3.4.3 綠色清潔能源供給開發不足

綠色清潔能源的開發利用是打破傳統能源供應體系。隨著清潔能源開發應用的轉型升級，新能源興起為實現“雙碳”目標帶來了新契機，是實現高速公路行業節能減排的重要方式。我國現有的綠色清潔能源主要包括風能、太陽能、潮汐能、氫能、光伏等，涉及清潔能源開發、輸送、存儲、消費等各個環節，其供應鏈條較傳統能源領域仍存在不少安全、風險等問題，比如醇基燃料及氫能的安全性、儲能成本較高、能源輸送過程損耗較大導致利用率低、碳市場缺乏互認及銜接機制、綠電路證應用場景不足等，以及多項關鍵核心技術尚未突破等諸多因素，進而限制了新能源資源在高速公路行業的成熟應用。

4 建議與對策

4.1 重視交通能源一體化規劃設計

高速公路區域特點分明，沿線的交通基礎設施還受到主要包括經濟、政治、氣候、地形、地質、人口特征、土地利用類型、周邊基礎設施等因素的綜合性影響，這些因素或多或少地影響交通自協調能源系統的應用。建議在高速公路規劃建設初期，充分考慮以上因素，結合高速公路沿線的新能源資源，對高速公路周邊路域范圍內的閑置土地進行妥善開發利用，對高速公路項目與配套新能源項目進行聯合開發，既能減輕后期進行施工設計的麻煩，又可統籌協調相關行業主管部門進行報批審核，實現高速公路及配套新能源工程的同步施工投產，力爭取得最大的經濟效益和社會效益。

4.2 不斷完善政策和標準體系建設

不斷完善頂層設計，加強交通與能源融合總體發展的戰略規劃，力爭實現關鍵技術領域的重大突破。制定相關扶持政策，充分學習國內外先進技術經驗，構建國際化交通能源融合的合作平臺。同時，還要堅持保持自己的鮮明特色，不斷探索出適合我國高速公路發展需求的交通能源融合學科體系。

應以目標為導向，把促進交通與能源融合發展的目標進行全面聯動。要堅持突出重點，集中精力抓好重點領域和關鍵環節。要堅持創新引領，加快科技創新成果轉化為標準的進程，引領交通和能源產業升級，加強技術攻關，持續深化研究用能側負荷精準控制技術，并將其應用于實踐。要統籌社會資源，不斷融合現有的技術應用和服務。

5 結語

“雙碳”戰略實施是一項艱巨而長期的任務，還需圍繞《交通強國建設綱要》戰略部署，積極服務于國家交通強國戰略，開展綜合交通與能源的低碳化轉型升級工程，深入研究交通與能源（尤其是新能源，如光伏、風電等）融合技術，需要構建完善的支撐保障體系，需要政府端、企業端和公眾的共同參與，也需要行業各主體的分工協作，充分發揮產業鏈優勢，為交通基礎設施的建設賦能，推動高速公路由“單一用能型”向“產發用交互型”轉變，推進形成綠色低碳交通運輸方式，促進綠色交通發展。

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