浙江省交能融合發(fā)展關鍵問題及路徑探索

摘要 為促進交通領域綠色低碳轉型高質量發(fā)展，文章梳理了現(xiàn)階段交能融合的主要存在問題，并以資源小省浙江為例，提出了光伏+氫能的交能融合發(fā)展基礎，以及三個方面的發(fā)展路徑：針對合規(guī)性問題，提出完善政策、機制、標準等頂層設計；針對經(jīng)濟性問題，提出激發(fā)市場活力，發(fā)展路衍經(jīng)濟和推動交能融合的產業(yè)市場化；針對安全性問題，提出加強科技創(chuàng)新，鼓勵智能化交能融合的技術研發(fā)和成果轉化。

關鍵詞 交能融合；合規(guī)性；經(jīng)濟性；安全性

中圖分類號 U491 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）02-0180-03

0 引言

交通運輸是國民經(jīng)濟中先導性、基礎性、戰(zhàn)略性的產業(yè)和重要的服務性行業(yè)，是碳排放的重要領域之一，據(jù)統(tǒng)計交通領域碳排放約占全國碳排放的10%。推動交能融合助力交通運輸行業(yè)綠色低碳轉型，對于促進行業(yè)高質量發(fā)展、加快建設交通強國、美麗中國具有十分重要的意義。同時，交通行業(yè)是我國石油終端消費的主要領域，占比超過50%，而我國石油能源對外依存度高，2023年對外依存度依然高達72%。交能融合是交通與能源的深度結合，旨在調整優(yōu)化交通產業(yè)及能源結構[1]，是推動交通運輸行業(yè)綠色低碳轉型的必由之路[2]，是實現(xiàn)交通領域能源結構性改革的根本。浙江作為交通強國試點省份，也是資源小省，土地面積只有10.56萬平方千米，素有“七山二水一分田”之說，自然資源較為緊張。浙江交通綠色發(fā)展是強國試點的重要任務之一，更應積極推進交通網(wǎng)與能源網(wǎng)的融合發(fā)展，加快形成綠色低碳的交通運輸方式，減少非可再生能源的消耗。

該文從交通線路里程規(guī)模、日照條件等方面闡述了浙江省交能融合發(fā)展的環(huán)境基礎條件，借鑒了國內外交能融合發(fā)展的典型優(yōu)秀案例，總結了交能融合存在的主要問題，并提出相應的發(fā)展路徑，為浙江省交能融合高質量發(fā)展提供借鑒和參考。

1 交能融合發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 浙江省環(huán)境基礎

2023年，浙江省公路里程達到12.1萬km，其中高速公路里程超5 000 km，11個地市實現(xiàn)市市通江達海，千噸級內河航道里程為422 km，交通基礎設施網(wǎng)絡密度位居全國前列，初步具備交能融合的發(fā)展基礎。2022年，根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，浙江杭州全年日照時間約為1 943 h，居全國中等偏下水平（位列第22名，見表1所示），光伏發(fā)展?jié)摿荼乇任覈鞑?、北部等地區(qū)低。氫能作為全球范圍內重要清潔能源之一，浙江早在2019年就開始積極謀劃氫能發(fā)展，目前出臺了《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》《浙江省加快培育氫能產業(yè)發(fā)展的指導意見》《浙江省加快培育氫燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展實施方案的通知》等一系列政策文件。因此，浙江省交能融合的發(fā)展方向應結合光能和氫能兩種主要清潔能源。

1.2 典型案例

在國內方面，2022年山東省以全長177.8 km的棗菏高速公路為示范，推動高速公路的交能融合[3]。在高速公路服務區(qū)屋頂、路側邊坡等敷設太陽能光伏板，采用清潔能源儲能技術，建成了集充換電站、交通供配電系統(tǒng)、智慧交通系統(tǒng)等于一體的“源網(wǎng)荷儲充”項目，實現(xiàn)了新能源、高速公路系統(tǒng)的融合發(fā)展。棗菏高速示范項目總裝機容量約124 MW，全部建成后預計每年可節(jié)約標煤約4.1萬t、減排二氧化碳約11.4萬t。2021年，我國重要的現(xiàn)代化綜合性港口、世界等級最高的人工深水大港天津港碼頭作為全球首個智慧零碳碼頭投入運營，推動了碼頭的交能融合。充分利用港區(qū)風能和太陽能等新能源，建設分布式光伏及風電項目。目前，年發(fā)綠電約9 000萬kWh，實現(xiàn)100%的綠電供給，每年可減少碳排放約7.5萬t。2022年，浙江省海寧市打造了嘉紹大橋零碳服務區(qū)，有效推動了服務區(qū)的交能融合。嘉紹大橋零碳服務區(qū)，利用服務區(qū)屋頂、幕墻、車棚、公路邊坡等空間資源，安裝光伏組件、風機等設備，建成裝機容量約2 MW的光伏發(fā)電項目，年發(fā)電量約達200萬度，可實現(xiàn)全年用電的自給自足，每年可節(jié)約標準煤546.7 t，減排二氧化碳1 511.1 t；同時，還配套全周期的數(shù)智管控系統(tǒng)，實現(xiàn)服務區(qū)供能與耗能的實時監(jiān)測統(tǒng)計，疊加道路監(jiān)控、客流分析等功能，形成“能控+路控”的綜合性管理。

在國外方面，2023年美國交通運輸部訂購了10列氫能源火車，加州地區(qū)實現(xiàn)長距離鐵路的綠色出行模式，促進裝備領域的交能融合發(fā)展。運輸業(yè)是美國最大的溫室氣體排放源，在追求運輸業(yè)脫碳的過程中，電動汽車往往占據(jù)主導地位。為了在2050年實現(xiàn)凈零排放的目標，其他形式的交通工具比如火車，也需要尋找新的能源。美國加利福尼亞州已拿出了初步計劃，并頒布了新規(guī)定，要求到2030年在該州運營的所有新客運列車都必須實現(xiàn)零排放，到2035年所有新貨運列車也必須實現(xiàn)零排放。氫一直在加州大受歡迎，在過去的一年里，加州交通運輸部訂購了10列氫燃料FLIRT列車，耗資2.07億美元。

2 主要問題

交能融合的案例在各地應用越來越多，目前在合規(guī)性、經(jīng)濟性、安全性等方面仍存在一些問題。

2.1 合規(guī)性

現(xiàn)階段，我國交能融合發(fā)展尚處于起步階段，交通和能源行業(yè)管理部門之間存在體制壁壘[4-5]，交能融合項目規(guī)劃、審批、實施等過程中的相關政策機制仍未有效打通。此外，交能融合的相關標準規(guī)范仍不健全，盡管交通行業(yè)和能源行業(yè)已有系統(tǒng)性的規(guī)范標準文件，但兩者融合的標準規(guī)范技術體系還十分欠缺。光伏產業(yè)圍繞制造、材料、電池和組件、光伏發(fā)電及應用場景等搭建了技術標準體系框架[6]，但在光伏交通設施場景內仍缺少相應的標準規(guī)范，目前僅發(fā)布了《高速公路交能融合標準體系》，將高速公路交能融合標準體系框架劃分為基礎標準、設施標準、設備標準、運維標準、評價標準等相關標準，但對于高速公路以外的場景仍十分欠缺。氫能產業(yè)圍繞管理、燃料電池、氫能技術標準等形成了標準技術框架，浙江已落地嘉興平湖櫻花加氫站、善通加氫站等8座加氫站，交通與氫能的融合以嘉興為試點開展探索。

2.2 經(jīng)濟性

光能、氫能等新能源生產、傳輸、存儲等受自然條件約束大，成本回收周期長，經(jīng)濟性仍不高。在光能方面，2022年我國地面分布式光伏初始投資成本（設備成本、土地費用、電網(wǎng)接入、建安費和管理費等）為4.13元/W，運維成本為0.048元（W×年），平均發(fā)電成本LCOE（Levelized Cost of Electricity，衡量光伏電站整個生命周期的單位發(fā)電量成本）在0.18～0.34元/kWh之間。浙江省日照條件處于全國中等偏下，因此光伏發(fā)電成本也略高于全國平均水平。公路光伏發(fā)電還存在傳輸、儲能成本高等問題，公路光伏產能分散，用能則集中在服務區(qū)等地，余電的存儲或并網(wǎng)需要較高的經(jīng)濟投入。在氫能方面，氫能的應用場景以車輛動力為主，目前氫能車輛的購車成本和用車成本均顯著高于燃油車輛和電動車輛。以4.5 t物流車為例，分別計算采用氫能、柴油和電作為驅動能源情況下的汽車全生命周期擁有成本TCO（Total Cost of Ownership）。在購車成本上，柴油版為10萬元，電動版為18萬元，氫燃料電池版高達60萬元；在能源單價上，柴油版為9元/L，電動版為1.2元/kWh，氫燃料電池版高達35元/kg；在能耗上，柴油版為12 L/百千米，電動版為40 kWh/百千米，氫燃料電池版為2 kg/百千米。假設同一用途、不同燃料類型的車輛在全生命周期內的行駛里程完全一樣，使用壽命統(tǒng)一為5年，年行駛天數(shù)為350 d，日行駛里程為150 km。最終得出，柴油版TCO為38.35萬元，電動版為30.6萬元，氫燃料電池版高達78.38萬元，氫燃料電池車輛的TCO是傳統(tǒng)燃油車輛的2.04倍，電車車輛的2.56倍（見表2所示）。

2.3 安全性

交通系統(tǒng)和能源系統(tǒng)都需要保障安全性，交能融合的安全性是需要長期重視的問題。在光伏方面，諸如高速公路邊坡敷設光伏設備后的穩(wěn)定性問題、光伏聲屏障的防眩光問題、發(fā)生事故后人員的二次傷害問題。在氫能方面，氫氣是世界上分子直徑、原子直徑最小的氣體，所以它最容易泄露，氫氣的泄漏率比天然氣要高出6倍，所以氫氣泄漏是需要重視的安全問題。此外，還應增加智能化的交能融合監(jiān)測系統(tǒng)，而“風光儲充換氫”綜合供能技術、公路沿線光伏規(guī)?；{技術、智能微電網(wǎng)技術、智能交通技術、能源管控技術等關鍵技術問題也有待于進一步發(fā)展和突破，以促進交能融合的全方面安全發(fā)展。

3 發(fā)展路徑

結合對浙江省交能融合基礎現(xiàn)狀和主要問題的分析，提出完善頂層設計、激發(fā)市場活力和加強科技創(chuàng)新等三方面的發(fā)展路徑。

3.1 完善頂層設計

在行業(yè)管理方面，建立交能融合管理體系。在縱向方面，推動浙江省和省內11個市之間的縱向協(xié)同。在橫向方面，加強交通管理行業(yè)與能源管理行業(yè)部門之間的協(xié)同，聯(lián)合發(fā)改、交通等部門，完善交能融合領域的頂層設計，制定交能融合發(fā)展規(guī)劃、財政支持政策、相關工作協(xié)調機制；打破交能融合發(fā)展的行業(yè)管理壁壘，在浙里辦等政務系統(tǒng)，聯(lián)動涉路施工許可和涉電施工許可等，實現(xiàn)交通與能源行業(yè)的統(tǒng)籌管理。在標準規(guī)范方面，鼓勵相關行業(yè)協(xié)會、科研單位，共同完善交通系統(tǒng)與光伏、氫能融合的標準規(guī)范體系，打造覆蓋公路、水路、樞紐、碼頭等各類交通領域場景，推進交能融合項目設計、運營、養(yǎng)護和驗收等技術應用方面的標準編制工作，形成覆蓋規(guī)劃、設計、施工、運營、管理維護等各階段的全生命周期融合標準體系。

3.2 激發(fā)市場活力

促進路衍經(jīng)濟發(fā)展。隨著交能融合的不斷創(chuàng)新與實踐，新能源汽車的滲透率也逐年提升，2023年浙江省新增新能源汽車73萬輛，保有量204萬輛，在全國占比超10%，其中氫能源公交車為135輛、氫燃料重卡為80輛，充電、加氫等新能源的需求量也在持續(xù)提升。可結合新能源汽車的快速發(fā)展，立足路域范圍鼓勵綜合性的“光儲充換氫”一體站的投資建設運營，加強充電樁、儲能、光伏電站、換電站、加氫站的系統(tǒng)集成與融合，提升新能源車輛的補能供給水平，促進路衍經(jīng)濟發(fā)展。推進交能融合產業(yè)市場化。建立交能融合相關企業(yè)的質量監(jiān)管、市場準入和投資建設等多主體融合機制，推動交能融合積極參與綠電交易、碳交易等活動，探索國家核證自愿減排量CCER開發(fā)等，納入全國溫室氣體自愿減排交易市場。引導社會各方增加對交能融合產業(yè)的投入，充分發(fā)揮市場在資源配置中的指揮棒作用，不斷激發(fā)市場活力。

3.3 加強科技創(chuàng)新

依托交通和能源科技創(chuàng)新研發(fā)體系，加強能源生產、傳輸、分配和消費的實時監(jiān)控和優(yōu)化調度等科技創(chuàng)新，提高能源系統(tǒng)的安全性。在交通“源網(wǎng)荷儲”一體化深度融合、“風光儲充換氫”綜合供能技術、公路沿線光伏規(guī)?；{技術、智能微電網(wǎng)技術、智能交通技術、能源管控技術、交通自治能源系統(tǒng)等領域，加強技術研發(fā)攻關，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)性關鍵技術。加強能源與交通兩大領域的交叉學科、跨界融合技術的創(chuàng)新發(fā)展，加快在交通能源系統(tǒng)多能變換與智慧控制技術、柔性輸送轉換技術、自治微電網(wǎng)技術、大容量復合儲能技術等方面取得創(chuàng)新性成果，為交能融合營造良好的發(fā)展環(huán)境。

4 結語

交能融合已成為推進交通運輸行業(yè)綠色低碳轉型和高質量發(fā)展的共識。該文以浙江為例，提出光伏+氫能的新能源交能融合發(fā)展方向，梳理現(xiàn)階段交能融合在合規(guī)性、經(jīng)濟性和安全性方面的問題，并提出相應的發(fā)展路徑，為資源小省在交能融合的發(fā)展方向上提供建議，從而促進交通領域碳達峰碳中和與能源安全。

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