探訪全國(guó)首個(gè)全路域交能融合項(xiàng)目

目前，在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，交通行業(yè)用能大約占到17%，而在交通行業(yè)用能結(jié)構(gòu)中，綠色電力還有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

近期，由中國(guó)能建葛洲壩集團(tuán)投資建設(shè)的全國(guó)首個(gè)全路域交通與能源融合項(xiàng)目——山東棗菏高速交能融合項(xiàng)目金鄉(xiāng)段正式并網(wǎng)發(fā)電。棗菏高速公路全線太陽(yáng)能輻照資源豐富，可利用土地多。項(xiàng)目建成后，運(yùn)營(yíng)期內(nèi)可累計(jì)生產(chǎn)清潔電力約為28.9億千瓦時(shí)，年均發(fā)電量1.36億千瓦時(shí)，每年等效替代標(biāo)煤約4.1萬(wàn)噸，減少碳排放達(dá)11.4萬(wàn)噸。

這是全國(guó)各地正加快推進(jìn)交通行業(yè)與綠色可再生能源融合發(fā)展的一個(gè)縮影。我們?yōu)槭裁匆七M(jìn)交能融合發(fā)展？它有哪些場(chǎng)景應(yīng)用？如何進(jìn)一步深挖它的潛力？

項(xiàng)目前景如何？

“交通與能源的融合就是致力打造一個(gè)‘源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)’一體化、人-車-路能協(xié)同的綠色交通能源系統(tǒng)，這是推進(jìn)交通、能源兩個(gè)行業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同建設(shè)、一體運(yùn)營(yíng)和相互支撐的一項(xiàng)重要舉措?！苯煌ㄟ\(yùn)輸部規(guī)劃研究院副院長(zhǎng)徐洪磊介紹說(shuō)。

金鄉(xiāng)零碳智慧服務(wù)區(qū)可實(shí)現(xiàn)100%綠電供應(yīng)。光伏車棚、垂直軸風(fēng)機(jī)、屋面光伏等設(shè)施匯集的能源，通過(guò)光儲(chǔ)直柔一體化系統(tǒng)，可以分配到服務(wù)區(qū)各負(fù)荷點(diǎn)。這是棗菏高速交能融合一體化項(xiàng)目的重要組成部分。

項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人高抗介紹，基于高速公路特點(diǎn)的分布式清潔供能項(xiàng)目，在高速沿線符合建設(shè)條件的路基邊坡、互通匝道圈、高速沿線服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站內(nèi)符合建設(shè)條件的建筑物屋面、周邊地面等位置，設(shè)置分布式光伏發(fā)電站，還建設(shè)了充電樁、換電站、智慧路燈、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智慧能源管控系統(tǒng)等設(shè)施，構(gòu)建了光伏、風(fēng)電等多能互補(bǔ)清潔能源供給消納體系。

“車路能云一體化是我們的遠(yuǎn)期目標(biāo)，即打通車輛信息、道路信息、能源管控信息，達(dá)到數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和信息動(dòng)態(tài)交互，實(shí)現(xiàn)綠色電力和綠色運(yùn)力的全局優(yōu)化調(diào)度，將車輛主動(dòng)安全控制、道路運(yùn)營(yíng)及電站管控有效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)交通與能源的融合管控。”高抗對(duì)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者說(shuō)。

“目前，通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)、交通量預(yù)測(cè)、以及發(fā)電量預(yù)測(cè)等一系列綜合預(yù)測(cè)手段，我們可以預(yù)判光伏發(fā)電出力能不能匹配負(fù)荷需求。邊坡光伏是組團(tuán)分布的，如果容量不夠，系統(tǒng)會(huì)采用調(diào)電功能，把周邊一定范圍路域光伏的電力調(diào)配過(guò)來(lái)，最大限度地實(shí)現(xiàn)綠色清潔能源用能供給?！备呖拐f(shuō)。

作為全國(guó)首個(gè)全路域交通與能源融合項(xiàng)目，涉及交通、能源兩個(gè)看起來(lái)相互割裂的行業(yè)，該項(xiàng)目在推進(jìn)過(guò)程中遇到了很多阻礙。

高抗介紹，第一是政策機(jī)制的問(wèn)題，初期，團(tuán)隊(duì)不清楚項(xiàng)目的主管部門、審批單位是誰(shuí)，“打個(gè)比喻，我們最初連‘出生證’都不知道找誰(shuí)辦理”。第二是沒(méi)有技術(shù)指導(dǎo)機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。電力行業(yè)和交通行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)非常健全，但涉及兩個(gè)行業(yè)融合的方面，現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)體系尚屬空白，導(dǎo)致項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維等工作缺乏有效參考與指導(dǎo)。項(xiàng)目所有的技術(shù)方案、關(guān)鍵參數(shù)的擬定均需要開展專項(xiàng)試驗(yàn)研究及論證，這需要花大量的精力和代價(jià)?！拔覀兤髽I(yè)目前在編制行業(yè)第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系，也算是為行業(yè)打通‘任督二脈’吧?！?/p>

該項(xiàng)目的成功落地，也為后續(xù)大范圍推廣提供了經(jīng)驗(yàn)。

中國(guó)能建葛洲壩交投公司研究院院長(zhǎng)崔培強(qiáng)說(shuō)，若向全國(guó)推廣，東部是重要區(qū)域。東部發(fā)展比較快，對(duì)電的需求量比較大，而且路網(wǎng)發(fā)達(dá)，所以交能融合可能在東部經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的推廣價(jià)值會(huì)更大。因?yàn)楝F(xiàn)在高速公路不管是邊坡、收費(fèi)站還是服務(wù)區(qū)屋頂、車棚、地面的空間還有很多空間沒(méi)有利用?！罢糜秒姸嗟牡胤胶吐肪W(wǎng)發(fā)達(dá)的地方就匹配在一起了?！?/p>

那么，從經(jīng)濟(jì)效益方面來(lái)看，項(xiàng)目的前景如何？

高抗介紹說(shuō)：“目前，我們采用‘自發(fā)自用，余電上網(wǎng)’的模式，用不完的電通過(guò)大電網(wǎng)賣出，對(duì)緩解當(dāng)?shù)氐挠秒姼叻迨且粋€(gè)有力補(bǔ)充。根據(jù)測(cè)算，目前7%的電用于自洽，93%的電上網(wǎng)，不過(guò)，隨著新能源車的滲透率逐步提高，以及路沿產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，我們的自洽率會(huì)逐步提高。這樣一來(lái)，經(jīng)濟(jì)模式會(huì)更加合理。”

崔培強(qiáng)說(shuō)，未來(lái)，項(xiàng)目基本能夠超過(guò)分布式光伏電站的平均收益水平?！八囊粋€(gè)優(yōu)勢(shì)背景是，未來(lái)新能源汽車的滲透率會(huì)越來(lái)越高，智慧交通的發(fā)展速度也會(huì)越來(lái)越快。而智慧交通的發(fā)展需要依靠機(jī)電設(shè)施，如果‘一條路’產(chǎn)生的新能源電力能夠被交通基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)全部用掉，自洽率能達(dá)到100%的話，根據(jù)測(cè)算，這個(gè)項(xiàng)目的投資收益率可以超過(guò)20%?！?/p>

在他看來(lái)，從公司角度來(lái)說(shuō)，要維持交能融合產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)生命力，需要做好三個(gè)方面的工作。

第一是交能產(chǎn)業(yè)集群化，也是交能融合產(chǎn)業(yè)化?！跋乱徊绞遣皇强梢园褤Q電重卡、倉(cāng)儲(chǔ)物流、冷鏈冷庫(kù)、氫能中心，這些用電大戶和產(chǎn)業(yè)建在高速公路服務(wù)區(qū)或者收費(fèi)站內(nèi)？它能夠提高用能自洽率，用能自洽率上去了，投資收益率才能上去?！?/p>

第二是注重空間資源的充分利用?！斑吰?、房頂，這些空間有所局限，可以把腦洞再打開一點(diǎn)，我們可以做一些光伏廊道，把整條路做成一個(gè)隧道，上面就用光伏板把它全封起來(lái)，可不可以？其次就是擴(kuò)展地下、地上的一些空間資源。同時(shí)，要充分?jǐn)U展新能源種類，不止光電，還可以考慮探索風(fēng)、氫、地?zé)岬榷喾N新能源發(fā)電方式，從而實(shí)現(xiàn)空間的充分利用和新能源種類的多角度開發(fā)。

他強(qiáng)調(diào)，第三，交能融合絕對(duì)不是高速公路和新能源的融合，它應(yīng)該是綜合交通和新能源融合的概念。軌道交通、港口、城市交通、航空等，都是進(jìn)一步豐富交能融合的應(yīng)用場(chǎng)景。

“只有這樣，才能維持整個(gè)交能融合行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，從投資建設(shè)方的角度，也會(huì)更加積極地去投入?！贝夼鄰?qiáng)說(shuō)。

推動(dòng)交通與能源的深度融合

山東棗菏高速公路交能融合示范工程金鄉(xiāng)段，并網(wǎng)運(yùn)行的100多天，累計(jì)發(fā)電超過(guò)500萬(wàn)度，相當(dāng)于減少二氧化碳排放量4150噸；新疆的首個(gè)高速公路雙儲(chǔ)能自洽光伏供電系統(tǒng)，已在阿烏高速公路克拉美麗服務(wù)區(qū)正式并網(wǎng)發(fā)電，投入試運(yùn)行，該系統(tǒng)年均可發(fā)電71萬(wàn)度，相當(dāng)于每年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)燃煤285噸；攀枝花至大理高速公路利用公路邊坡、建筑屋頂、棄土場(chǎng)、隧道隔離帶等場(chǎng)景，裝配總裝機(jī)容量0.268萬(wàn)千瓦分布式光儲(chǔ)設(shè)備，平均每天發(fā)電約1.31萬(wàn)千瓦·時(shí)（相當(dāng)于極端高溫天氣期間650戶家庭的每天用電量）。

各地也明確了新能源與交通融合發(fā)展的目標(biāo)。上海市明確提出，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(zhēng)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(gè)綠色交通示范縣（市、區(qū)）區(qū)域性項(xiàng)目、40個(gè)綠色交通主題性項(xiàng)目；山東發(fā)文明確，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(chǎng)建設(shè)，推動(dòng)交通網(wǎng)、能源網(wǎng)融合發(fā)展。

各地都在踩油門加速。電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長(zhǎng)劉世宇稱，推動(dòng)交通與能源的融合發(fā)展是我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保障國(guó)家能源安全的重要舉措。

“交通行業(yè)在我國(guó)碳排放結(jié)構(gòu)當(dāng)中占比達(dá)到11%，它的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中95%以上是化石能源。未來(lái)我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸載具還將繼續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)于能源的需求增長(zhǎng)是剛性的。為了實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的雙碳目標(biāo)，交通行業(yè)必須要加快綠色和低碳的轉(zhuǎn)型?！眲⑹烙钫f(shuō)，“我國(guó)能源消費(fèi)當(dāng)中交通占13%，把交通和綠色清潔的能源融合起來(lái)，對(duì)我國(guó)合理調(diào)控油氣的消費(fèi)，緩解我國(guó)較高的油氣對(duì)外易存度，進(jìn)而保障我國(guó)能源安全具有重要的意義?！?/p>

同時(shí)，交能融合是推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要方向?！敖煌ɑA(chǔ)設(shè)施可以承載清潔能源的開發(fā)，潛力十分巨大，特別是在我國(guó)中東部土地資源比較緊張的省份?！眲⑹烙钫f(shuō)道。

在他看來(lái)，交能融合還是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要支撐。以電動(dòng)汽車為例，我國(guó)電動(dòng)汽車正在高速發(fā)展中，從電力系統(tǒng)的視角來(lái)看，電動(dòng)汽車既具備負(fù)荷的特征，也具備儲(chǔ)能的特征，如果能夠引導(dǎo)電動(dòng)汽車行業(yè)智能有序用電，推廣車網(wǎng)的雙向靈活互動(dòng)，可以大幅提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。

“從推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)自身轉(zhuǎn)型升級(jí)的方面來(lái)看。隨著我們國(guó)家智慧交通的建設(shè)，新能源汽車的快速發(fā)展，交通的用能需求在快速增長(zhǎng)，這就要求我們必須積極開發(fā)新的能源，來(lái)滿足這種日益增長(zhǎng)的用能需求?！毙旌槔谡f(shuō)。

劉世宇直言，目前，交能融合發(fā)展過(guò)程中還存在一些瓶頸和困難。首先是頂層設(shè)計(jì)和發(fā)展路徑還不是很明晰，其次是跨行業(yè)的管理機(jī)制不夠清晰。再次，在技術(shù)和裝備領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的融合還不足夠。

徐洪磊認(rèn)為，為進(jìn)一步推動(dòng)交通與能源的深度融合，還有以下五個(gè)方面需要重視：做好行業(yè)規(guī)劃的實(shí)施協(xié)同；做好交通運(yùn)輸供給和能源運(yùn)輸需求之間的動(dòng)態(tài)協(xié)同；推動(dòng)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和新能源、清潔能源開發(fā)利用之間的協(xié)同；做好能源調(diào)配和交通新能源裝備用能的有機(jī)協(xié)同；做好交通和能源對(duì)外開放之間的協(xié)同，“統(tǒng)籌我們多元化的國(guó)際運(yùn)輸通道的建設(shè)跟海外主要油氣產(chǎn)區(qū)的合作，進(jìn)行資源優(yōu)化配置，保障我國(guó)能源進(jìn)口運(yùn)輸?shù)陌踩薄?/p>

“今后我們交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)，要充分考慮當(dāng)前和未來(lái)一段時(shí)期能源運(yùn)輸?shù)男枨蠛涂臻g格局的演變，保障我國(guó)能源體系、產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的安全?！毙旌槔谡f(shuō)。