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(yīng)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(biāo)是我國積極應(yīng)對氣候變化的莊嚴(yán)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(wù)院《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)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(dá)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(wù)院《2030年前碳達(dá)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(shè)充換電網(wǎng)絡(luò)體系和交通能源供應(yīng)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營，加快形成低碳交通運輸結(jié)構(gòu)?！半p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(yuǎn)

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(dá)到15.9%，水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機容量分別達(dá)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(yù)計到2025年，我國可再生能源消費總量將達(dá)到10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，占一次能源消費比例達(dá)到18%左右，可再生能源年發(fā)電量將達(dá)到3.3萬億千瓦時，風(fēng)電和太陽能發(fā)電量實現(xiàn)翻倍?？梢娂涌彀l(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?xì)浠衔铩⒌趸?、顆粒物排放量分別達(dá)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(wù)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(biāo)準(zhǔn)汽車，推動氫燃料電池汽車示范應(yīng)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(shè)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(shè)綱要》提出，要加速交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)、運輸服務(wù)網(wǎng)、能源網(wǎng)與信息網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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?！秶揖C合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》強調(diào)，要推進交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)與能源網(wǎng)融合發(fā)展，將交通基礎(chǔ)設(shè)施與能源設(shè)施統(tǒng)籌布局規(guī)劃建設(shè)，強化共建共享，提高設(shè)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(shè)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(wù)的基礎(chǔ)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(yù)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，交通運輸用能需求還將持續(xù)增長。預(yù)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(dá)到72%、35%和20%。到2030年，當(dāng)年新增的新能源、清潔能源動力交通工具比例將達(dá)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(shè)交通強國角度，清潔能源的應(yīng)用都是業(yè)內(nèi)外反復(fù)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(zé)不明晰，各地對于項目核準(zhǔn)備案、設(shè)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(chǔ)設(shè)施新能源開發(fā)項目具有接入點多、發(fā)電和儲能設(shè)備布置分散、電力需要長距離輸送等特點，建設(shè)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(fù)荷大、強度高，需要安全穩(wěn)定的能源供應(yīng)作為支撐。風(fēng)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(fēng)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)?？稍偕茉垂┙o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(shè)施建設(shè)、安全風(fēng)險防控等方面尚處于起步階段，交通能源系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)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(yīng)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(chǔ)上，明確中長期發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)。各地需要綜合分析當(dāng)?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(dǎo)向，針對當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)，力爭交通與能源行業(yè)實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)籌運營。開展交能融合試點示范，積累可復(fù)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(wù)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(wù)在交能融合領(lǐng)域的應(yīng)用。落實準(zhǔn)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(rèn)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(fēng)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(shè)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(yīng)用的基礎(chǔ)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(xué)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(fù)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(rèn)證、咨詢等支持服務(wù)體系，加大創(chuàng)新成果的規(guī)?；茝V應(yīng)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(xùn)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(shè)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(shè)，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(shè)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。