交能融合新風(fēng)口

陳惟杉

邊坡光伏。

在我國能源消費結(jié)構(gòu)中，交通行業(yè)用能占比約17％，其中95％以上是化石能源，電力占比不到5％，綠電占比更低，僅不到2％。從碳排放角度來看，交通行業(yè)占碳排放總量的10.4％，是我國第三大碳排放行業(yè)。為了實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，交通行業(yè)綠低碳轉(zhuǎn)型勢在必行。

“加快交通與能源綠色融合發(fā)展，符合產(chǎn)業(yè)規(guī)律，契合政策導(dǎo)向，形成交能合力，能夠有效推動清潔能源在交通領(lǐng)域電能供應(yīng)側(cè)的開發(fā)應(yīng)用，以及交通用能工具的清潔化替代，對建設(shè)交通強(qiáng)國與新型能源體系、支撐交通與能源行業(yè)乃至全社會實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)具有重要意義?！?月25日，中國能建黨委書記、董事長宋海良在全球可持續(xù)交通高峰論壇（2023）交通與能源融合發(fā)展邊會致辭時如此表示。

交通與能源融合發(fā)展，在外界聽來是個相對陌生的概念，但是因為其對“雙碳”目標(biāo)的重要支撐意義，正成為當(dāng)下又一個風(fēng)口。簡言之，交能融合模式能夠集約高效地生產(chǎn)和利用資源，從而實現(xiàn)“1+1>2”的作用。

這也是中國能建在加速推進(jìn)能源網(wǎng)、交通網(wǎng)、數(shù)字網(wǎng)、水網(wǎng)、生態(tài)網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、文化網(wǎng)“七網(wǎng)”深度融合過程中重點布局的領(lǐng)域，并且已經(jīng)形成一批示范項目，山東棗菏高速交能融合項目便是其中之一。

談及交通行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，人們更多想到的是新能源汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車。但是這場轉(zhuǎn)型的發(fā)力點遠(yuǎn)不止于此，交通行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型中的另一個關(guān)鍵是如何提升交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運營期間的綠色能源使用比例，以及如何利用交通基礎(chǔ)設(shè)施承載綠色能源開發(fā)。這便是交通與能源融合，即交能融合希望解決的問題。

今年5月，中國能建投資建設(shè)的全國首個全路域交通與能源融合項目——山東棗菏高速交能融合項目金鄉(xiāng)段正式并網(wǎng)發(fā)電。項目年均發(fā)電量1.36億千瓦時，相當(dāng)于替代標(biāo)準(zhǔn)煤約4.1萬噸，減少碳排放11.4萬噸。

項目充分挖掘路域內(nèi)的資源稟賦，利用山東棗菏高速沿線符合建設(shè)條件邊坡，高速沿線服務(wù)區(qū)、收費站、建筑物屋面等可利用空間建設(shè)分布式光伏電站，并以此構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲”一體化清潔能源供給消納體系，為路域內(nèi)服務(wù)區(qū)、收費站等設(shè)施持續(xù)提供綠色電力供應(yīng)，實現(xiàn)金鄉(xiāng)零碳智慧服務(wù)區(qū)100％綠電供應(yīng)。換言之，微電網(wǎng)體系內(nèi)可實現(xiàn)供給消納動態(tài)平衡，并逐步降低對大電網(wǎng)依賴，成為交通基礎(chǔ)設(shè)施供能主力。

但是面對負(fù)荷側(cè)與發(fā)電側(cè)的雙重不確定性，如何確保供電穩(wěn)定？項目通過“多元清潔能源+智能微網(wǎng)+儲能+充換電設(shè)施”建設(shè)源網(wǎng)荷儲一體化系統(tǒng)來確保電力的穩(wěn)定運行。首先配置了較大規(guī)模的儲能設(shè)施，用以調(diào)配發(fā)電和用電的時空不均衡性。其次，通過智慧管控平臺，對公路車流量、服務(wù)區(qū)客流量、新能源車充電需求進(jìn)行預(yù)測，用以調(diào)配區(qū)域用電的不均衡性，自動生成綠電調(diào)度策略，實現(xiàn)高速全域光伏發(fā)電和服務(wù)區(qū)負(fù)荷的協(xié)同控制。再次，通過“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的模式提高能源利用率，即如果微電網(wǎng)內(nèi)部新能源出力不足便從大電網(wǎng)調(diào)電，反之，如果有余量也可以向大電網(wǎng)反向送電。

為什么一定要采用分布式新能源電站為交通基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)綠電？

其實在未來，依靠大電網(wǎng)供電或?qū)㈦y以滿足交通行業(yè)用能需求。從更現(xiàn)實的角度來看，目前建設(shè)集中式光伏電站，每個省份都有指標(biāo)，獲取指標(biāo)的難度正在變大，而分布式光伏電站多采取備案制。此外，高速公路邊坡本就是閑置土地，使用成本較低，可以進(jìn)一步降低光伏電站的度電成本。

其實，在高速公路場景下利用閑置土地，特別是服務(wù)區(qū)建設(shè)分布式光伏電站并非沒有先例。但是山東棗菏高速交能融合項目的特殊之處在于覆蓋“全路域”，棗菏高速公路全長177公里，沿線邊坡、匝道等可利用于鋪設(shè)光伏組件的土地共332萬平方米，其中以沿線邊坡為主，未來會被全部利用。

棗菏高速于2016年年底開工建設(shè)，2020年8月通車運營。中國能建之所以選擇將全國首個全路域交能融合項目落地于此，主要原因便是山東光照條件良好，日照時數(shù)在2100～2500小時之間，年輻射變化范圍在1340～1470千瓦時/平方米之間，具有充裕的光能資源，而且棗菏高速為東西走向，南側(cè)邊坡適宜建設(shè)光伏電站。

隨著今年5月項目金鄉(xiāng)段完工運行，已經(jīng)利用約32公里邊坡建設(shè)分布式光伏電站，裝機(jī)總量約22.09兆瓦。目前，項目二期工程也已啟動，將整條高速公路具備安裝條件的路段全部鋪設(shè)光伏組件。

之所以率先完成金鄉(xiāng)段工程，一方面是項目報批報建需要時間，更重要的是項目目前的消納能力有限，這與項目能否實現(xiàn)良性商業(yè)模式息息相關(guān)?！盎谀壳跋{能力測算，考慮到首個全路域交能融合項目的特殊之處，比如針對光伏組件的裝形便做了大量嘗試，付出了大量試錯成本，預(yù)計項目的投資回報周期達(dá)到十余年，但是伴隨未來消納能力的增長，以及整套解決方案完善，未來可以直接復(fù)制到其他項目，同時縮短投資回報周期?！敝袊芙ǚ矫嫦颉吨袊侣勚芸方忉屨f。

建立起一套良性的商業(yè)模式顯然對于交能融合項目推廣至關(guān)重要，棗菏高速交能融合項目的商業(yè)模式究竟如何？

“首先，分布式光伏電站發(fā)電后優(yōu)先自用。以從大電網(wǎng)購電成本為0.78元/度作為參照，項目光伏發(fā)電的成本約為每度電0.2～0.3元，余電上網(wǎng)的價格為0.39元/度，如此電價差會帶來部分收益。其次，目前項目金鄉(xiāng)段更多起到示范作用，隨著新能源汽車滲透率上升，對于服務(wù)區(qū)充電、換電的需求也會隨之上升，未來項目內(nèi)部基本可以實現(xiàn)光伏發(fā)電全部消納?！敝袊芙ǚ矫娓嬖V記者，項目還會建設(shè)重卡換電站，充滿一塊重卡使用的電池需要500多度電，而且山東區(qū)域內(nèi)高速物流繁忙，棗菏高速日均車流量約為2.2萬車次，是良好的換電重卡應(yīng)用場景。

據(jù)業(yè)內(nèi)專家測算，項目基本能夠超過分布式光伏電站的平均收益水平。如果“一條路”產(chǎn)生的新能源電力能被交通基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)全部用掉，自洽率達(dá)到100％，項目收益率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)投資項目。隨著新能源汽車滲透率提高，高速公路服務(wù)區(qū)的充換電服務(wù)會是交能融合項目重要的商業(yè)場景。

目前項目金鄉(xiāng)段已經(jīng)運行數(shù)月，其間也暴露出一些此前未曾想到的問題，比如高速公路邊坡雜草生長較快，而且光伏組件容易積灰，影響光電轉(zhuǎn)化效率，需要定期清理?！跋啾扔诩惺焦夥娬?，分布于高速公路邊坡，綿延數(shù)十、數(shù)百公里的分布式光伏電站確實運維難度更多，我們也采取了一系列措施，比如針對光伏組件積灰的問題，通過安裝自動噴淋、涂膜等方式解決，未來還計劃將道路基礎(chǔ)設(shè)施與能源基礎(chǔ)設(shè)施的運維結(jié)合?！?中國能建方面向記者介紹說。

對于推進(jìn)交能融合面臨的問題，中國能建黨委書記、董事長宋海良告訴《中國新聞周刊》，目前仍然面臨著政策機(jī)制不夠完善、標(biāo)準(zhǔn)體系不夠健全、交互渠道不夠暢通、模式路徑不夠明確、技術(shù)支撐不夠有力“五大突出問題”。

作為交能融合先行先試項目，棗菏在項目建設(shè)初期，從設(shè)計、施工到投產(chǎn)后的運營維護(hù)都沒有對應(yīng)的規(guī)范和流程可供參考，也沒有標(biāo)準(zhǔn)，只能摸著石頭過河，在整個建設(shè)過程中面臨著政策機(jī)制不完善、標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、關(guān)鍵技術(shù)未突破、解決方案不成熟等諸多難題。

中國能建方面人士告訴記者，下一階段準(zhǔn)備在高速公路施工階段就將交能融合納入考慮，提高施工階段的綠電使用比例，即交能融合一體化解決方案?！叭绻谠O(shè)計、施工階段就考慮利用邊坡建設(shè)光伏電站，其實相比后期建設(shè)更為容易，比如會省去很多打樁、除草等環(huán)節(jié)，將會大幅降低項目建設(shè)成本?！?/p>

所謂交能融合一體化解決方案將覆蓋從建設(shè)施工到運營管理的各個環(huán)節(jié)，從規(guī)劃設(shè)計開始便考慮如何提高綠電在各個環(huán)節(jié)中的占比。在設(shè)計階段，就將交通基礎(chǔ)設(shè)施與能源基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行一體化設(shè)計、一次性施工，集約化利用土地的同時避免重復(fù)施工。比如選擇合適地點建設(shè)綠色施工供能站，滿足周邊施工用能需求，建設(shè)完成后再將其擴(kuò)建為永久性的綜合能源供給站。

盡管交能融合尚在探索階段，但不少地方政府已經(jīng)規(guī)劃了交能融合發(fā)展目標(biāo)。如上海提出，到2025年全市交通領(lǐng)域新增光伏裝機(jī)容量確保達(dá)到120MW，力爭達(dá)到180MW，新建交通設(shè)施建筑屋頂安裝光伏面積不低于50％。江蘇提出，到2025年建設(shè)完成10個綠色交通示范縣（市、區(qū)）區(qū)域性項目、40個綠色交通主題性項目。山東發(fā)文要求加快綠色交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)綠色公路、綠色鐵路、綠色港口和綠色機(jī)場建設(shè)，推動交通網(wǎng)、能源網(wǎng)融合發(fā)展。

在交能融合發(fā)展初期階段，公路場景確實是更為優(yōu)越的選擇，只要所在地區(qū)風(fēng)光條件滿足，一般均可實施交能融合模式。但這遠(yuǎn)非交能融合的全部場景。中國能建正在積極打造長沙黃花機(jī)場、上海洋山港、長江中下游綠水零碳工程、江蘇海太長江隧道清潔能源供電工程、松原氫能產(chǎn)業(yè)園等一批涵蓋綠色公路、綠色航道、綠色軌道交通、綠色機(jī)場、綠色船舶全場景交能融合示范項目。

未來，交能融合的場景將更加廣闊，交能融合的價值將更加彰顯。