低碳交通運輸發(fā)展在國家能源安全中的重要作用

周新軍

（中國鐵道科學研究院 節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081）

1“國家能源安全”的新內(nèi)涵

1.1 “國家能源安全”概念：歷史背景與現(xiàn)實因素

“能源安全”概念的提出最早源于石油危機時期。受石油危機影響較大的國家于1974年成立了國際能源署（International Energy Association，簡稱IEA），正式提出了以穩(wěn)定原油供應和價格為核心的國家能源安全的概念。20世紀70年代初到80年代初的這一輪高油價和2次石油危機，催生了發(fā)達國家能源結構的顯著變化、能源效率的明顯改善和能源安全機制的形成。

世界經(jīng)濟的迅速發(fā)展，使得全球能源消費不斷增加，能源供求矛盾日益尖銳。人們繼而發(fā)現(xiàn)，作為一種非常態(tài)下的“能源安全”問題已經(jīng)被常態(tài)化了，能源安全問題并非僅是石油危機下的產(chǎn)物。美國學者杰瑞米·里夫金認為，為滿足日益增加的能源需求，2000—2040年世界能源消耗量將翻一番，到2070年要翻兩番，2100年要翻三番。面對全球嚴峻的能源形勢，能源安全問題最終被提到了戰(zhàn)略高度。

我國近幾年能源安全問題日益凸顯。隨著人口增加、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程的加快，特別是重化工業(yè)和交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展，能源需求量已大幅上升，經(jīng)濟發(fā)展面臨的能源約束矛盾和能源使用帶來的環(huán)境污染問題日益明顯。這些因素構成了我國能源形成的特定歷史背景。

1.2 國家能源安全的層次結構

分析我國的能源安全，需要考慮3個層面的問題：一是能源供應鏈安全；二是能源使用安全；三是能源結構安全。其中，能源供應鏈安全構成能源安全的第一個層面的問題，是短期內(nèi)需要首先面對和全力解決的問題；能源使用安全是第二個層面的問題，關系到一個國家能源使用質量；而能源結構性安全則屬于長期需要解決的問題，關系到一個國家能源可持續(xù)性發(fā)展問題。這3個層面的問題往往會相互交織在一起，但具體到某一個階段，會有所側重。比較而言，我國的能源安全問題主要還處于第一個層面上，但是需要同時從眼前考慮第二和第三層面的問題。西方發(fā)達國家的能源安全已上升到第二個層面，并向第三個層面轉移。這3個層面構成了能源安全戰(zhàn)略梯次上升的框架結構。

2 低碳交通運輸在能源安全中的戰(zhàn)略地位

2.1 能源供應鏈安全主要表現(xiàn)為鐵路煤炭運輸安全

就我國而言，能源安全戰(zhàn)略首先需要解決能源供應鏈安全問題。通過分析煤炭、石油和電力3種主要能源的供需情況，可以發(fā)現(xiàn)能源整個供需失衡實際上表現(xiàn)為煤炭供需的失衡，因此，保持煤炭供需平衡并使供略大于求是保證能源供需總體平衡的首要任務。能源供應鏈安全包括2個方面：一是能源生產(chǎn)是否能保證能源需求；二是能源運輸問題，是否能保證把生產(chǎn)出來的能源能夠及時運往消費地。從目前情況來看，我國能源供應主要是能源運輸安全問題。因此，針對我國的現(xiàn)狀和今后一段時期的發(fā)展，保障能源有效供給無疑成為了實施我國能源安全戰(zhàn)略的最現(xiàn)實問題。有的學者明確提出把能源運輸納入國家能源戰(zhàn)略框架中，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

首先，我國能源結構以煤為主，煤炭生產(chǎn)和消費在整個能源結構中占有絕對比重。這種能源結構決定了煤炭運輸在整個能源運輸中的重要位置。

其次，雖然我國石油對外依存度在逐年提高，已接近60%，但它在我國能源供應安全中不占主導地位。隨著勘探技術的提高，會不斷發(fā)現(xiàn)新油田。一種觀點認為在2050年之前中國的油氣資源將枯竭，但根據(jù)分析，21世紀中國的石油工業(yè)將會得到持續(xù)發(fā)展。

第三，隨著“以煤代油”和“以電代油”技術的提高和不斷推廣，以及新能源的開發(fā)使用，對石油的依賴也會呈現(xiàn)出不斷弱化的趨勢。對石油的預防顯然是必要的，但過分夸大石油的風險也是不足取的。

實際上，中國能源安全問題產(chǎn)生的真正壓力是煤炭問題，主要表現(xiàn)為煤炭的運輸緊張、煤炭的環(huán)境破壞力以及煤炭使用中的高能耗。煤炭問題也進一步帶來了其他能源問題，比如：電力緊張導致拉閘限電等，這是現(xiàn)實中首先要面對并著手要解決的問題。

2.2 能源使用安全主要表現(xiàn)為交通運輸產(chǎn)生的污染

能源使用安全主要指人類在使用能源過程中不會對環(huán)境造成危害，主要是空氣污染等。目前危及能源使用安全的主要因素來自于交通運輸?shù)哪茉词褂?。在綜合交通體系中，道路交通運輸量占了很大的比重，公路客運量占90%以上，貨運量占70%以上。由于交通運輸以用油為主，大量的交通能耗導致了嚴重的環(huán)境污染，其中，機動車的大氣污染尤其嚴重。目前，我國大城市60%的一氧化碳、50%的氮氧化物、30%的碳氫化合物污染來源于機動車的尾氣排放，城市污染已從“煙囪”型向“尾氣”型轉變。就全國而言，2008年全國交通運輸業(yè)二氧化碳排放量4.57億t，其中公路3.34億t，占73.2%。根據(jù)保守的估算，我國交通運輸業(yè)的二氧化碳排放量預計到2015年和2030年將分別達到5.22億t和11.08億t，每13年左右就會翻倍。因此，發(fā)展低碳交通已刻不容緩。

2.3 交通運輸能耗結構在很大程度上決定著總體能耗結構

近幾年來，我國交通運輸中的能源消耗攀升很快，已成為高能耗的一個主要因素。雖然交通運輸能耗尚未超過工業(yè)能耗，但由于交通運輸主要以消耗不可再生的石油資源為主，就能源安全供給而言，優(yōu)化交通運輸能耗結構顯得更為重要。因此，交通行業(yè)實現(xiàn)“以電代油”，在改善我國整個能耗結構，保障國家能源安全進程中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。

3 交通運輸發(fā)展與國家能源安全保障

3.1 鐵路運輸已成為實施我國能源安全戰(zhàn)略的出發(fā)點和突破口

盡管從環(huán)境保護和世界能源結構調整優(yōu)化的趨勢來看，煤炭在我國能源結構中的比重會進一步降低，但從我國的現(xiàn)實和未來一段時間的發(fā)展來看，煤炭的基礎地位是不能改變的。煤炭是可靠的能源。煤炭資源相對充足，且獲取穩(wěn)定可靠。即使到2020年，煤炭的生產(chǎn)和消費在我國能源結構中仍然會占有比較大的比重，只不過會在使用形式上發(fā)生較大變化，即發(fā)電用煤的比重將會大幅度提高，煤炭汽化、液化的比例也將逐步上升。根據(jù)預測，2020年，在一次能源供應結構中，煤炭將占60%的比重。而在能源消費中，我國將有一半左右的煤炭將用于發(fā)電。即便如此，在我國終端能源需求品種中，煤炭仍然占到36.07%的比重。另外一點需要考慮的是，由于能源消耗總量的增大，盡管煤炭所占比例在下降，但絕對量仍然是趨于增加的。

煤炭供應安全集中地反映在鐵路運力的不足上，導致大量的“生產(chǎn)煤”無法轉換成“使用煤”，因此不少地方無奈地采取了“以運限產(chǎn)”的措施。由于在電能的構成中煤電占了很大比重，煤炭供需的失衡還進一步帶來了電能供需季節(jié)性失衡。

鐵路承擔著煤炭運輸?shù)闹饕蝿?，從?可以看出，“十一五”期間在3種主要煤炭運輸方式中鐵路承擔的份額最高，平均每年在60%左右。

在運力資源十分緊張的情況下，鐵路部門傾盡全力保障煤炭運輸，實現(xiàn)了煤炭運輸?shù)姆€(wěn)定增長（見圖1）。

圖1 “十一五”期間鐵路煤炭發(fā)送量

在鐵路貨運運輸總量中，煤炭運輸大約占50%左右的比例。以近2年為例，2010年全國鐵路貨運總發(fā)送量（含行包運量）完成364 271萬t，其中煤炭發(fā)送量為200 043萬t，占總發(fā)送量的54.9%；2011年全國鐵路貨運總發(fā)送量（含行包運量）完成393 263萬t，其中，煤炭運量完成227 026萬t，占全部發(fā)送量的57.7%，比2010年有所上升。在鐵路煤炭運輸中，電煤又占據(jù)著主要比重。2009年鐵路電煤發(fā)送量完成11.39億t，2010年完成14億t，分別占當年鐵路煤炭運量的65.1%和70%。由此可以看出，鐵路煤炭運輸與電能有著非常高的關聯(lián)度。

鐵路運輸可以使用電力牽引，能夠實現(xiàn)“以電代油”。電力牽引可廣泛利用多種一次能源，如：可以由熱力、水力、天然氣甚至于地熱、原子能、太陽能等轉換而來，只要有相應的發(fā)電站，便可以利用相應的能量。盡管鐵路用能在整個交通用能中所占比例不大，但它的示范作用是十分明顯的。如果道路交通能夠做到大面積使用電力牽引，實現(xiàn)“以電代油”，將可以改善整個交通能耗結構。電動汽車的研制和使用，不能不說沒有受到鐵路的影響。

鐵路還是綠色環(huán)保型的交通工具，電力機車在使用過程中無廢氣排放，對環(huán)境起到了保護作用。目前為止的所有研究均揭示出，在幾種交通運輸方式中，鐵路不但對環(huán)境污染程度低，而且治理費用也比較低。當今發(fā)達國家對新一代交通工具選擇的著眼點瞄向了對環(huán)境影響小的運輸方式。高速鐵路尤其符合這種要求，并明顯優(yōu)于汽車和飛機。有鑒于此，歐洲各國為適應低碳交通的需要紛紛調整交通運輸結構，優(yōu)先發(fā)展鐵路。俄羅斯在它的投資計劃中體現(xiàn)了這一思想。在對各種運輸方式的固定資產(chǎn)投資中，鐵路投資最多（占40.07%），公路其次（占33.47%），以下為海運（10.27%）、民航（7.87%）和其他（8.32%）。我國鐵路尤其是高速鐵路最近幾年得到了快速發(fā)展，除了快速提高運力、消除運輸瓶頸之外，綠色環(huán)保也是其發(fā)展的重要原因之一。

3.2 發(fā)展城市軌道交通可有效減輕城市空氣污染

城市軌道交通起步雖然晚于鐵路發(fā)展，但其發(fā)展速度迅猛，而且在“以電代油”的規(guī)模上也完全超越了鐵路，牽引動力全部實現(xiàn)了“以電代油”。此外，發(fā)展城市軌道交通可有效減輕城市道路交通擁堵，能有效節(jié)約能耗，提高能源使用效率，有效減輕城市道路交通擁堵而產(chǎn)生的空氣污染。

城市軌道交通在國外已有100多年的發(fā)展歷史，世界主要大城市大多有比較成熟與完整的軌道交通系統(tǒng)。最近幾年，我國城市軌道交通進入了一個快速發(fā)展時期：北京、上海、廣州等多個城市已建和在建線路總長達到1 100 km。截至2009年12月底，我國大陸地區(qū)已有北京、上海、天津、廣州、長春、大連、重慶、武漢、深圳、南京10個城市38條線投入運營，正線線路總長962 km。北京地鐵2008年運量更是大幅度增長，全線網(wǎng)運送乘客突破12億人次，比2007年提高75%。同時，北京、上海和廣州等地逐步進入了網(wǎng)絡化運營的新階段，北京已運營9條線，總長228.53 km；上海已運營13條線，總長為355.15 km；廣州已運營5條線，總長為149.702 km。

未來幾年，很多省會城市都將加入到城市軌道交通發(fā)展的行業(yè)，甚至有極少數(shù)的經(jīng)濟規(guī)模比較大、人口密集的地級市也加入了此發(fā)展行業(yè)，如：廣東省東莞市等。按目前每年開工建設100 km至120 km線路的發(fā)展速度，到2020年我國城市軌道交通線路將達到2 000～2 500 km。表2是截至2009年底我國城市軌道交通建設情況。

表1 “十一五”期間各種運輸方式的煤炭周轉量及分擔率

表2 截至2009年底我國城市軌道交通運營線路情況

北京軌道交通運量占城市公交運量的比重僅占15%。到2010年，上海的軌道交通擁有11條線路，總計里程達到400 km以上，軌道交通線日均客流量達到600萬人次，占全市公交客流總量的35%左右。根據(jù)新一輪規(guī)劃，上海市在2010—2020年將有13項地鐵建設項目，線路總長合計約300 km。至2020年上海市軌道交通網(wǎng)絡總規(guī)模將達到877 km。城市軌道在這兩大城市中將發(fā)揮著越來越重要的作用。但總體來看，相對于道路交通，軌道交通發(fā)展還十分滯后，且在城市之間發(fā)展非常不平衡。目前它在城市公共交通中還處于附屬地位，公共汽車和出租車占據(jù)著主要地位。

3.3 電動汽車的發(fā)展是實施我國低碳交通的一種方式

交通行業(yè)實現(xiàn)“以電代油”，電動汽車是關鍵組成部分。電動汽車“以電代油”，能夠實現(xiàn)“零排放”，噪聲低，是解決能源和環(huán)境問題的一個重要手段。如果能夠在道路交通中充分發(fā)揮電動汽車的作用，這將對改善我國整個交通運輸?shù)哪芎慕Y構，從而改善我國整個國家的能耗結構產(chǎn)生關鍵性的影響。

在現(xiàn)階段可獲取的所有能源中，電能屬于一種清潔能源，使用過程中無污染，而且從發(fā)展趨勢來看，風電、水電和核電發(fā)展速度加快，太陽能、生物質能等新能源發(fā)電的技術也日益成熟，將來即使從源頭來考察，使用電能依然是非常清潔的能源。

目前我國電能生產(chǎn)及消費在整個能源體系中占比很低，對提高能源使用安全性的作用還十分有限。解決這一問題的主要途徑是加快發(fā)展電動汽車，迅速提高電動汽車在汽車運輸市場中的占有率，使更多的汽車使用電力牽引。

由于目前電動汽車的使用還存在諸多技術和經(jīng)濟方面的原因，大面積推廣使用電動汽車仍需要一定時日。為此，需要在政策方面予以必要的支持。主要考慮：一是進一步加大國家的優(yōu)惠政策。除了在稅收減免、汽車上牌照等方面給予優(yōu)惠外，更要給予購車者以直接的購車補助；二是加快充電網(wǎng)絡建設，提高網(wǎng)絡普及率，將來的密度要盡可能像加油站一樣，到那時加油站很可能會漸漸淡出人們的視線。

4 結束語

國家整個能源戰(zhàn)略應該是分層次、分階段進行的。無論是從構建能源供應鏈，還是從能源使用安全性以及能耗結構來看，都可以看出鐵路運輸在國家能源安全體系中的特殊地位，而且確是目前為止唯一可以實現(xiàn)用多種能源替代石油的大能力綜合性綠色交通運輸工具。加快鐵路發(fā)展，還將對減少石油消耗起到重要替代作用。

保障鐵路運輸安全已成為我國能源安全內(nèi)涵中的一項重要內(nèi)容，貫穿在能源安全的3個層次中。其重要性體現(xiàn)在3個方面：一是鐵路煤炭運輸安全是保證我國能源供應鏈安全的最重要前提，是滿足第一層次安全最基礎的保障；二是鐵路運輸主要使用電力牽引，能夠保證能源使用中的安全；三是由于大量使用電力機車，鐵路牽引能耗結構得到了進一步優(yōu)化，實現(xiàn)了用油為主向用電為主的根本性轉變。因此，加快鐵路發(fā)展是保障我國能源安全的突破口和出發(fā)點。

由于交通運輸用能上的特殊性，因此，實現(xiàn)交通用能的根本性轉變是實現(xiàn)能源使用安全和能源結構性安全的一個關鍵性環(huán)節(jié)。發(fā)展城市軌道交通，是緩解城市交通擁堵，減少由此帶來的空氣污染的最主要途徑，而發(fā)展電動汽車，無疑是快速改變道路交通能耗結構的關鍵舉措，對于實現(xiàn)道路交通大面積“以電代油”，構建我國低碳交通運輸體系，從根本上保障我國能源使用安全，帶動我國能耗結構的優(yōu)化，起著十分重要的作用。

［1］ 周新軍.我國能源安全的內(nèi)涵界定——基于“十五”期間的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析[J].中外能源，2008(2)：1-6.

［2］ 徐明軍.構建中國海上能源安全通道的戰(zhàn)略思考［J］.中國港口，2004(4)：40-41.

［3］ 秦曉.中國能源安全戰(zhàn)略中的能源運輸問題［J］.中國能源，2005(7)：4-7.