曹孫

（中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司 節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081）

0 引言

隨著氣候變化問題的日益突出，各國紛紛出臺碳中和目標(biāo)，通過立法和行政手段采取多樣化措施應(yīng)對氣候問題，努力實現(xiàn)全球氣溫穩(wěn)定在合理水平[1]。2020年9月22日，在第七十五屆聯(lián)合國大會期間，我國承諾將于2030 年前實現(xiàn)碳達峰，2060 年前實現(xiàn)碳中和。隨著各國政府釋放出低碳轉(zhuǎn)型的信號，各行各業(yè)也宣布相應(yīng)的碳中和目標(biāo)以助力國家碳中和的達成。推動交通運輸行業(yè)碳減排是全球碳中和進程中的重要環(huán)節(jié)之一，需要建立更清潔高效的能源和運輸體系，以鐵路為骨干的清潔低碳化運輸方式將迎來高質(zhì)量的發(fā)展。

根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)《全球升溫1.5 ℃》特別報告中的定義，碳中和指當(dāng)一個組織在一年內(nèi)的二氧化碳排放通過應(yīng)用二氧化碳去除技術(shù)達到平衡的狀態(tài)；氣候中和指一個組織一年內(nèi)包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等所有溫室氣體排放與吸收之間達到平衡，還需考慮區(qū)域或局部的地球物理效應(yīng)，如來自飛機凝結(jié)尾跡的輻射效應(yīng)等[2]。碳排放核算是分析碳排放現(xiàn)狀和制定碳減排目標(biāo)的基礎(chǔ)，核算范圍包括范圍1、范圍2 和范圍3 的排放。其中，范圍1 指企業(yè)擁有或控制的排放源產(chǎn)生的直接碳排放量；范圍2 為企業(yè)外購電力和熱力使用產(chǎn)生的間接碳排放；范圍3 包括企業(yè)供應(yīng)鏈上下游可能產(chǎn)生的碳排放量，如原材料的采掘、生產(chǎn)和運輸，產(chǎn)品的使用及回收等。碳排放強度能夠有效反映企業(yè)碳排放利用效率水平，通過鐵路運輸企業(yè)排放的二氧化碳量與鐵路換算周轉(zhuǎn)量的比值來計算碳排放強度，用于衡量運輸周轉(zhuǎn)量與碳排放量的關(guān)系。

德國鐵路在碳減排領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，通過政府政策激勵和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)鐵路運輸能效提升和碳排放量的下降，通過總結(jié)歐盟及德國鐵路公司碳中和政策，分析德國鐵路公司的碳排放現(xiàn)狀，闡釋碳減排目標(biāo)和碳中和措施，從而為我國鐵路碳中和目標(biāo)達成提供思路借鑒。

1 歐盟鐵路碳中和政策分析

受地理環(huán)境、資源稟賦和能源對外依存度高等因素的影響，歐洲主要國家高度重視碳中和目標(biāo)達成。歐盟委員會于2019 年12 月11 日提出《歐洲綠色新政》(European Green Deal)，提出到2050 年，歐洲將建立一個氣候中和的大陸，歐盟將實現(xiàn)溫室氣體零排放的目標(biāo)。雖然歐盟自1990 年以來整體碳排放逐步下降，但交通運輸行業(yè)碳排放仍在持續(xù)增長。為了更好地實現(xiàn)交通運輸行業(yè)碳減排，為歐盟運輸系統(tǒng)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型奠定基礎(chǔ)，歐盟于2020 年12 月9 日出臺《可持續(xù)和智能交通戰(zhàn)略》(Sustainable and Smart Mobility Strategy，以下簡稱《戰(zhàn)略》)，提出2050 年前要實現(xiàn)交通運輸系統(tǒng)減排90%的目標(biāo)。

《戰(zhàn)略》強調(diào)要充分挖掘鐵路運輸?shù)陌l(fā)展?jié)摿?，增加鐵路運輸?shù)氖袌龇蓊~，助力交通運輸系統(tǒng)碳減排目標(biāo)達成。《戰(zhàn)略》提出，貨運方面，為解決內(nèi)陸公路貨運造成的交通擁堵和空氣污染等問題，歐盟提出到2030 年前將內(nèi)陸公路貨運量的75%轉(zhuǎn)移到鐵路和內(nèi)陸水運，爭取到2030 年鐵路貨運量增長50%，到2050 年鐵路貨運量增加1 倍。客運方面，歐盟將推動500 km 以下的旅客出行實現(xiàn)碳中和，推動出行方式從航空運輸轉(zhuǎn)向鐵路運輸，增加長途和跨境鐵路客運服務(wù)供給。此外，歐盟力爭到2030年將高速鐵路運量增加1倍，到2050年將高速鐵路運量增加2 倍?！稇?zhàn)略》預(yù)計到2050 年，應(yīng)投入運營的電力機車將占客運機車的95%、約占貨運機車的90%，鐵路全線將實現(xiàn)大規(guī)模電氣化，以便與電力機車車輛相匹配。

2 德國鐵路公司碳中和目標(biāo)及碳排放現(xiàn)狀分析

2.1 德國鐵路公司碳中和目標(biāo)

2021年8月31日，德國聯(lián)邦氣候變化法案修正案生效，明確了減排量化指標(biāo)，與1990 年相比，2030 年碳排放預(yù)計減少65%，2040 年降低88%，2045年實現(xiàn)氣候中和[3]。德國政府提出到2030年實現(xiàn)德國客運量翻一番，鐵路貨運市場份額至少提高到25%的目標(biāo)，運輸模式的轉(zhuǎn)變是實現(xiàn)交通運輸系統(tǒng)氣候變化目標(biāo)的關(guān)鍵因素。

在德國政府氣候中和目標(biāo)的基礎(chǔ)上，德國鐵路公司(Deutsche Bahn，以下簡稱“德鐵”)提出到2040年實現(xiàn)氣候中和，在已制定碳中和目標(biāo)的鐵路運輸企業(yè)中處于領(lǐng)先地位，并提出詳細的碳減排目標(biāo)：到2030 年將二氧化碳排放量降低到2006 年的一半，將牽引供電中綠色電力(指利用風(fēng)機、太陽能光伏電池等發(fā)電設(shè)備，將風(fēng)能、太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化成的電能)占比提高至80%，從2025 年起所有站段及辦公場所全部實現(xiàn)綠色能源供電，到2038 年，牽引供電將100%來自綠色電力；到2040 年，計劃實施全面的循環(huán)經(jīng)濟，遵循減量化、再利用和再循環(huán)的原則，在鐵路建設(shè)、生產(chǎn)和運輸過程中系統(tǒng)性地減少資源投入并提升廢棄物使用效率，以最少的資源消耗和環(huán)境成本，解決資源短缺、能源緊張、環(huán)境污染等問題，助力德鐵實現(xiàn)氣候中和目標(biāo)[4]。

2.2 德國鐵路公司碳排放現(xiàn)狀

德鐵是德國國有運輸公司，運輸產(chǎn)品涵蓋鐵路、公路、航空和水運等，服務(wù)范圍包含德國及歐洲其他國家，運輸方式包括貨運和客運2 種，其中客運分為短途客運和長途客運，德鐵2021 年路網(wǎng)規(guī)模3.34萬km。

從碳排放總量看，2021 年德鐵碳排放總量為1 852萬t，鐵路運輸碳排放僅為373萬t。2021年鐵路碳排放量同比上升25萬t，上漲幅度7%，但依舊低于新冠疫情爆發(fā)前2019 年的440 萬t。從德鐵碳排放核算范圍看，范圍1、范圍2和范圍3碳排放分別占17.8%，17.2%，65%，由此可見，德鐵擁有的鐵路運輸、車站或車間等固定設(shè)施(范圍1和范圍2)產(chǎn)生的碳排放量并不高，僅占總排放量的35%，而碳排放主要集中于范圍3 即德鐵授權(quán)分包商運輸產(chǎn)生的間接碳排放，因此，推動客戶選擇低碳環(huán)保的運輸方式，將促進上下游供應(yīng)鏈碳排放下降。從碳排放強度看，2021年短途和長途客運單位二氧化碳排放量均比2019 年水平高出56%，碳排放量和旅客周轉(zhuǎn)量比值即客運碳排放強度升高，側(cè)面反映出旅客乘車頻次下降，疫情沖擊了鐵路旅客出行需求，而鐵路貨運在貨運量顯著提升的前提下，2021年碳排放強度較2019 年下降了10%。2019—2021 年德國鐵路公司鐵路運輸碳排放值如表1 所示。表1 總結(jié)了2021年德鐵的貨運、短途客運和長途客運3類運輸產(chǎn)品碳排放總量及強度數(shù)據(jù)。

表1 2019—2021年德國鐵路公司鐵路運輸碳排放值Tab.1 Carbon emissions of Deutsche Bahn’s rail transport from 2019 to 2021

鐵路能耗以電力、油類和煤炭為主，能源消費結(jié)構(gòu)是影響碳排放量的重要因素，清潔和可再生能源比重的提升將降低碳排放量。2021年德鐵牽引電力以可再生能源為主，在牽引供電中占比達62.4%，硬煤、核能、褐煤和天然氣占比分別為13.9%，10.7%，6.4%和6.3%。

3 德國鐵路公司碳中和舉措分析

德國作為歐洲經(jīng)濟的火車頭，在踐行碳中和目標(biāo)上也始終領(lǐng)先。為降低交通運輸行業(yè)碳排放，德國政府提出提升鐵路項目建設(shè)力度并拓展鐵路運輸范圍，德鐵積極爭取國家對鐵路的政策支持，加大鐵路能源和原材料等資源創(chuàng)新利用，從新能源機車研發(fā)、清潔燃料替代和綠色電力供應(yīng)等方面推動清潔能源使用。

3.1 爭取國家對鐵路政策支持

鐵路在綜合交通系統(tǒng)中是節(jié)能低碳的運輸方式，但在碳中和大背景下，公路、民航和航運業(yè)積極創(chuàng)新應(yīng)用低碳技術(shù)，德鐵抓住時間窗口積極布局，爭取國家對鐵路運輸?shù)恼咧С郑嵘F路運輸市場份額，建成以鐵路為骨干的交通運輸網(wǎng)絡(luò)體系。

3.1.1 提升鐵路建設(shè)投資力度

基礎(chǔ)設(shè)施方面，2020年6月30日，德國聯(lián)邦交通和數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施部發(fā)布了面向2030 年的《鐵路運輸總體規(guī)劃》(Rail Transport Masterplan)，加大了對鐵路網(wǎng)建設(shè)的投資力度，著重擴大主干道運輸能力，提升路網(wǎng)效率，加強基礎(chǔ)設(shè)施、機車車輛和人才儲備，部署創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品，增強鐵路運輸吸引力和競爭力。尤其針對鐵路貨運運力不足的現(xiàn)狀，聯(lián)邦政府提出為鐵路貨運領(lǐng)域提供基礎(chǔ)設(shè)施支持、推進鐵路貨運數(shù)字化和自動化、加快機車車輛技術(shù)創(chuàng)新、促進多式聯(lián)運等解決方案。聯(lián)邦政府承諾將持續(xù)增加鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的投資，自2021 年起對新建和擴建項目將提供每年30 億歐元及以上的資助，2030 年后將增加到每年40 億歐元及以上[5]，到2030年投入860億歐元對全國鐵路網(wǎng)電氣化和智能化改造升級。

3.1.2 擴大鐵路客貨運市場份額

德國政府在《鐵路運輸總體規(guī)劃》中承諾將減輕鐵路運輸在能源稅費、碳排放交易、線路使用費等方面的負(fù)擔(dān)，提升德國鐵路客貨運輸市場份額。貨運方面，德國2020年7月通過了《結(jié)構(gòu)強化法》，出于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整考慮，將對運輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供資金和政策支持，在德國沿海地區(qū)和奧地利之間形成第三條電氣化南北軸線，以便將沿海腹地貨物轉(zhuǎn)移到環(huán)境友好型的鐵路運輸。客運方面，德國政府為鼓勵市民乘坐長途鐵路出行，自2020 年1 月起，降低了長途鐵路出行的增值稅，提高了航空增值稅。此外，德國鐵路節(jié)拍式運行圖是《鐵路運輸總體規(guī)劃》中的核心組成部分，將鐵路長途和短途運輸更加緊密地銜接起來，在全路網(wǎng)引入整數(shù)循環(huán)運行圖，所有列車包括短途、市郊列車都在固定時間點發(fā)車，主要城市之間實現(xiàn)半小時節(jié)拍運行，目的是提升客貨運列車運行頻次、縮短旅客乘車時間、提升換乘便利性[6]。

3.2 加大鐵路能源和原材料等資源創(chuàng)新利用

資源循環(huán)利用是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的必要組成部分。為了實現(xiàn)資源循環(huán)目標(biāo)，德鐵正在采取全面的資源保護方法，涉及采購、運營、設(shè)備處置等全價值鏈條。德鐵制定了符合DIN ISO 14001 的環(huán)境資源管理體系，并提出了將回收率保持在至少95%的目標(biāo)。

3.2.1 提升能源利用效率

（1）電氣化改造。鐵路電氣化改造是提升能效有效方式之一。2020 年德鐵線路的電氣化率為61%，高于歐盟54%的平均水平，鑒于鐵路電力牽引完成的工作量占比已達74%，德國政府將在全面評判電氣化工程的成本和收益后，對繁忙干線進一步實施電氣化改造，讓德國鐵路總體電氣化率到2025年提高至70%，2030年達到75%。

（2）再生制動能量回收。相對于傳統(tǒng)的再生制動能量直接反饋回電網(wǎng)浪費掉，再生制動能量回收技術(shù)能有效提高再生制動能量的利用率。德鐵所有現(xiàn)代電力機車都配備了制動能量回收功能，當(dāng)列車制動時，電機將充當(dāng)發(fā)電機功能，將動能轉(zhuǎn)換為電能，然后饋送回供電線路，這些電力可以再次被其他列車使用。2021 年，德鐵制動能量回收比例達16.7%，共節(jié)約1 341GW 電力。德鐵將不斷擴大推廣應(yīng)用具有制動能量回收的列車保有量，鼓勵鐵路公司通過安裝新型制動系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

（3）數(shù)字信息化。德鐵與德國聯(lián)邦交通部、德國鐵路工業(yè)聯(lián)合會通過聯(lián)合簽署“鐵路數(shù)字化戰(zhàn)略”合作協(xié)議，旨在加強綠色能源裝備的信息化建設(shè)和普及應(yīng)用，主要包括數(shù)字化自動車鉤、貨運數(shù)字化平臺、列車自動駕駛等技術(shù)。數(shù)字化自動車鉤可以實現(xiàn)貨車間的自動連接、列車編組的數(shù)字化和自動化，減少人力和能源消耗。德鐵為貨運機車配備駕駛輔助系統(tǒng)，其中區(qū)域節(jié)能系統(tǒng)(Regional Energy Saving System，RESY)的推出提高了柴油車輛的能源效率，降低了車輛10%的能耗。通過實施數(shù)字化技術(shù)減少列車?？繒r間，提升運輸效率，從而降低能源使用量。

3.2.2 實現(xiàn)原材料循環(huán)利用

（1）材料回收利用。為了高效管理循環(huán)材料，德鐵使用了ZEDAL 軟件以區(qū)分有毒和無毒廢品，從而增加材料回收效率。拆除后的道砟和混凝土富含金屬和礦物材料，可循環(huán)利用以維護路基和橋隧等基礎(chǔ)設(shè)施。為此，德鐵提出到2030 年，再生鋼軌使用量預(yù)計為2019年的2倍，將回收比例從25%提高到45%左右，同期將回收道砟使用比例從13.3%提高到40%?；炷琳砟净厥毡壤龔?019年的5.7%提高到2030年的30%左右，是現(xiàn)有水平的5倍左右。

（2）創(chuàng)新生產(chǎn)工藝。德鐵通過使用創(chuàng)新的3D打印工藝，提供高效和資源節(jié)約的組件生產(chǎn)，以延長機車車輛生命周期。當(dāng)列車部件出現(xiàn)故障導(dǎo)致列車停駛時，只需按一下按鈕即可立刻生產(chǎn)制造出新部件。目前3D 打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在德鐵300 多種運營場景下，打印了25 000 多個(替換)零件。在維修車間，德鐵目前正在測試一種全新的3D 打印材料“長絲”，是由100%可回收塑料纖維制成的線狀材料[7]，將用于打印站場和生產(chǎn)所需工具。

3.3 推動鐵路清潔能源應(yīng)用

雖然鐵路電氣化帶來了整體能效提升和能源清潔化發(fā)展，但電力牽引仍主要限于繁忙干線運行。因此德國交通部提出了“電力運行率”指標(biāo)，即鐵路列車采用清潔能源運行的比例。德鐵在選擇電氣化路徑外，也致力于推廣清潔能源，包括研發(fā)新能源列車、使用清潔燃料和綠色電力等，實現(xiàn)鐵路與能源的融合發(fā)展。

3.3.1 研發(fā)新能源機車

2007年以來，德國政府通過國家氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新計劃(National Innovation Programme for Hydrogen and Fuel Cell Technology)資助機車車輛替代驅(qū)動技術(shù)的研發(fā)和試驗，重點包括“軌道交通電池動力系統(tǒng)”“燃料電池驅(qū)動系統(tǒng)”“鐵路氫能基礎(chǔ)設(shè)施”等項目。德鐵和西門子交通集團聯(lián)手設(shè)計和開發(fā)下一代氫燃料電池牽引系統(tǒng)，包括氫動力列車Mireo Plus H 和移動式儲氫拖車，以實現(xiàn)在非電氣化線路全面取代內(nèi)燃發(fā)動機。此外，德鐵還在測試電池列車并開發(fā)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，電池列車上基本配備一個可充電電池，列車從充電的電池中獲取能量。而貨運列車比通勤列車的總重量明顯更高，電池燃料驅(qū)動能力不足成為重大障礙，德鐵推出對短途客運領(lǐng)域的內(nèi)燃機車改造項目，在內(nèi)燃牽引的基礎(chǔ)上加裝高功率鋰離子電池，使用混合動力以降低機車能耗和排放。

3.3.2 使用清潔燃料替代柴油

德鐵近幾年新購的大部分短途客運列車均是內(nèi)燃驅(qū)動，這些列車的使用年限大多不及全生命周期的一半。替換清潔燃料使柴油車輛繼續(xù)服役是一種可持續(xù)的方法，可以節(jié)省資源，因此不必過早地擱置或廢棄功能齊全的內(nèi)燃機車。德鐵替代柴油燃料的技術(shù)集中在生物燃料加氫處理植物油(Hydrotreated Vegetable Oil，HVO)上，HVO 完全由生物殘留物和廢料制成，產(chǎn)生的碳排放量比傳統(tǒng)柴油減少約90%。德鐵計劃未來5年將投入4 000萬歐元支持柴油替代。

3.3.3 擴大綠色電力供應(yīng)

德鐵是德國最大的電力消費者，與水力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電場合作以保證綠色電力的供應(yīng)，2020年德鐵簽訂了三大綠色電力(水電、風(fēng)電和光伏)購買協(xié)議，確保每年780 GW·h 的綠色電力供應(yīng)，為客戶提供零碳排放的綠色運輸產(chǎn)品。一是牽引設(shè)備綠色化。德鐵實現(xiàn)氣候中和的主要組成部分之一是采用可再生能源供電，努力將牽引電流完全轉(zhuǎn)換為可再生能源的電力，在德國長途列車已經(jīng)100%使用綠色電力，短途客運鐵路和貨運鐵路有待進一步電氣化改造。二是非牽引設(shè)備綠色化。進一步擴大使用綠色電力的車站數(shù)量，到2025 年，德鐵將在德國的所有倉庫、辦公樓和車站使用100%可再生能源。

4 對我國的經(jīng)驗啟示

德鐵根據(jù)德國國家碳中和目標(biāo)制定了詳細的減排目標(biāo)，我國鐵路運輸行業(yè)還未發(fā)布明確的碳中和時間表、路線圖和施工圖，亟需研究借鑒國外鐵路碳中和路徑，結(jié)合我國經(jīng)濟發(fā)展和交通運輸需求預(yù)測，發(fā)揮鐵路在綜合交通運輸骨干作用，利用數(shù)字化智能技術(shù)提高能效水平，發(fā)展新型能源驅(qū)動機車車輛研究，加快推動鐵路可再生能源應(yīng)用并促進資源循環(huán)利用。

4.1 發(fā)揮鐵路在綜合交通運輸骨干作用

鐵路建設(shè)需要大量的資金支持和制度保障，德國鐵路提升鐵路運輸比重的同時配套了相應(yīng)的財稅政策和法律保障，我國應(yīng)充分發(fā)揮鐵路中長途運輸優(yōu)勢，將鐵路與其他運輸方式融合銜接，從而促進綜合交通運輸高質(zhì)量發(fā)展。一是將貨物運輸環(huán)境污染成本內(nèi)部化。為充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)性減排降碳效應(yīng)，推動大宗貨物和中長途貨物運輸“公轉(zhuǎn)鐵”，發(fā)展鐵水、公鐵等多式聯(lián)運，根據(jù)各運輸方式碳排放情況征收稅費或給予補貼，優(yōu)化各運輸方式間比價關(guān)系。研究制定鐵路建設(shè)補貼政策體系，用于鐵路主要運輸通道能力加強、集疏運體系完善、鐵水聯(lián)運工程、電氣化改造等工作，保證鐵路有足夠承接能力。引導(dǎo)鐵路專用線建設(shè)投資，降低鐵路運輸“門到門”全過程費用[8]。二是進一步提升鐵路客運服務(wù)質(zhì)量。構(gòu)建以高速鐵路、城際鐵路為主體的大容量快速低碳客運服務(wù)體系，持續(xù)優(yōu)化客運產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，擴大有效供給，打造層次清晰、覆蓋面廣的鐵路旅客運輸產(chǎn)品，引導(dǎo)旅客低碳出行。

4.2 利用數(shù)字化智能技術(shù)提高能效水平

德國鐵路將數(shù)字化作為未來發(fā)展的重要戰(zhàn)略，旨在提高鐵路數(shù)字化、智能化運輸和能效水平。我國鐵路也應(yīng)積極布局?jǐn)?shù)字信息技術(shù)提高能源效率、降低碳排放，從而提升核心競爭力。通過物聯(lián)網(wǎng)和能源管理信息化技術(shù)對鐵路機車及客站能耗和碳排放進行實時監(jiān)測和管控，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)獲取不同環(huán)境下設(shè)備碳排放數(shù)據(jù)與設(shè)備運行管理之間的關(guān)系，發(fā)掘節(jié)能降碳規(guī)律，實現(xiàn)鐵路建筑用能智能化管理，客貨運輸降本增效，幫助管理者制定更加合理的碳減排控制策略。

4.3 開展新型能源驅(qū)動機車車輛研究

當(dāng)前我國機車車輛朝著綠色低碳方向發(fā)展，但新型動力機車研究方面起步較晚，應(yīng)利用混合動力機車過渡，采用氫燃料電池、鋰電池、蓄電池與傳統(tǒng)燃油動力或電力驅(qū)動相結(jié)合，作為一種低排放的替代方案，改善柴油機車對環(huán)境的影響，逐步推廣新能源機車車輛。新能源動力機車將采用太陽能、風(fēng)能、氫能等新能源作為牽引動力的新型機車，從根本上改變傳統(tǒng)列車牽引方式。開展太陽能列車、風(fēng)能列車領(lǐng)域研究，非電氣化鐵路重點關(guān)注氫燃料電池車輛的研發(fā)。

4.4 加快推動可再生能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化作用

德國鐵路重視可再生能源使用，在綠色發(fā)展目標(biāo)中規(guī)定了可再生能源在牽引動力中所占的比重。雖然我國鐵路能耗結(jié)構(gòu)電力占比高達70%[9]，然而電力來源以火電為主，應(yīng)進一步優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)。一是在牽引領(lǐng)域，加大新能源發(fā)電技術(shù)在鐵路牽引中的應(yīng)用，采用清潔無污染的原料為機車提供動力。我國應(yīng)根據(jù)重載鐵路和長大坡道線路特點，加強對重載鐵路再生制動儲能系統(tǒng)及其控制策略研究，突破功率融通、大容量儲能等關(guān)鍵技術(shù)，提高牽引供電節(jié)能技術(shù)水平。二是在非牽引領(lǐng)域，鐵路企業(yè)可充分利用自有廠房屋頂、鐵路沿線、空余場地空間以及其他閑置土地，開發(fā)分布式光伏項目，提升鐵路光伏發(fā)電和電力系統(tǒng)的靈活性調(diào)節(jié)能力建設(shè)。

4.5 促進鐵路原材料等資源循環(huán)利用

德國鐵路高度重視資源循環(huán)利用，依托大數(shù)據(jù)信息管理技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新，實現(xiàn)廢舊物資可持續(xù)利用。我國鐵路建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、裝備技術(shù)日益升級，原材料消耗對資源開發(fā)利用產(chǎn)生了重大影響，水泥和混凝土的制造使用不可再生資源對氣候變化產(chǎn)生負(fù)面影響，報廢物資體量逐步增大，鐵路機車、貨車、客車及報廢鋼軌、廢金屬等亟需報廢處置。鐵路企業(yè)廢棄移動裝備等貨源再利用的市場需求有望打開[10]。我國鐵路需加強專業(yè)能力建設(shè)，建立與市場接軌的資源循環(huán)體系，提升資源利用管理水平。加快新舊設(shè)施更新利用，研發(fā)推動鐵路建筑施工材料、廢舊材料、建筑垃圾再生材料的循環(huán)利用技術(shù)。

5 結(jié)束語

鐵路作為低碳節(jié)能運輸工具，在交通運輸碳中和領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，鐵路發(fā)展有助于調(diào)整和優(yōu)化我國交通運輸結(jié)構(gòu)，推動中國低碳經(jīng)濟的發(fā)展[11]。通過研究德國鐵路公司的碳中和發(fā)展策略，對我國鐵路實現(xiàn)碳中和路徑進行探討，從法律法規(guī)和政策設(shè)計、數(shù)字化智能技術(shù)應(yīng)用、新能源設(shè)施設(shè)備研發(fā)、資源循環(huán)再利用等方面提出啟示，為我國鐵路碳中和發(fā)展提供經(jīng)驗借鑒。