摘要 為踐行國家“雙碳戰(zhàn)略”和“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略要求，文章首先分析了“雙碳”背景下我國高速公路行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，然后結(jié)合新能源汽車的發(fā)展，高速公路基礎(chǔ)設(shè)施的智慧化、數(shù)字化和綠色化，以及高速公路行業(yè)發(fā)展不斷融合化的高速公路行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，從全局角度列舉了高速公路減碳存在的問題并提出了相應(yīng)的解決措施，為“雙碳”背景下未來高速公路系統(tǒng)實現(xiàn)的可持續(xù)發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 交通碳排放；雙碳戰(zhàn)略；綠色發(fā)展理念；高速公路

中圖分類號 F542 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）24-0191-04

0 引言

實現(xiàn)碳達峰碳中和，是以習(xí)近平同志為核心的黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運共同體[1]。交通運輸是能源消耗及碳排放第二大行業(yè)[2]。2019年9月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《交通強國建設(shè)綱要》，提出構(gòu)建能源與交通相結(jié)合的多層次、一體化綜合交通樞紐體系，優(yōu)化交通能源布局，推進可再生能源和清潔能源利用。2021年2月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》中提出要“加強可再生能源、新能源、清潔能源裝備設(shè)施更新利用和廢舊建材再生利用，促進交通能源動力系統(tǒng)清潔化、低碳化、高效化發(fā)展”。

在這樣的背景下，分析“雙碳”背景下高速公路的行業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，分析高速公路行業(yè)碳減排面臨的主要困境和挑戰(zhàn)，從規(guī)劃、建設(shè)、運行、系統(tǒng)等層面提出應(yīng)對策略，加快開展低碳交通相關(guān)研究，為實現(xiàn)交通運輸行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，制定交通運輸碳減排政策措施提供強有力的支撐。

1 研究意義

應(yīng)對氣候變化，是實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標的必然選擇。2020年12月，國家主席習(xí)近平在氣候雄心峰會上宣布：到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上。（習(xí)近平：《繼往開來，開啟全球應(yīng)對氣候變化新征程——在氣候雄心峰會上的講話（2020年12月12日，北京）》，《人民日報》2020年12月13日，第2版）

推動生態(tài)文明建設(shè)，是深入污染防治攻堅戰(zhàn)的具體措施。建設(shè)生態(tài)文明是事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計[3-4]?！蛾P(guān)于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》明確提出今后更長時期要深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)，大力推動綠色低碳發(fā)展，深入推進碳達峰碳中和行動，持續(xù)推進碧水藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，切實維護生態(tài)環(huán)境安全，提高生態(tài)環(huán)境的治理水平。交通運輸作為基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在支撐國民經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，化石能源消耗所帶來的污染問題也同樣嚴峻。根據(jù)《第二次全國污染源普查公報》，移動源氮氧化物、揮發(fā)性有機物的排放分別占全國排放總量的59.7%和23.5%[5]。公路、服務(wù)區(qū)等交通基礎(chǔ)設(shè)施可再生能源的利用比例仍然很低[6]。大力推動交通運輸可再生能源利用，能夠有效降低交通運輸行業(yè)污染排放，對于推動生態(tài)文明建設(shè)，深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)意義重大[7]。

落實交通“雙綱要求”，是推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。在《交通強國建設(shè)綱要》和《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》“雙綱”目標的引領(lǐng)下，按其中已勾勒出的我國交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)目標，推進各種運輸方式的融合發(fā)展，推進交通運輸行業(yè)與多個行業(yè)的融合，已成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代化交通能源體系，是貫徹新發(fā)展理念、推動交通運輸高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措，也是加快建設(shè)交通強國，高質(zhì)量建設(shè)綜合立體交通網(wǎng)，實現(xiàn)美麗中國夢的必由之路。

實現(xiàn)高速公路提質(zhì)增效，是推動路衍經(jīng)濟發(fā)展的重要路徑?！秶揖C合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》明確指出，要加強交通運輸資源整合和集約利用，強化銜接聯(lián)通，提升設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化和運輸服務(wù)一體化水平。目前公路路域空間利用率仍有較大的提升空間，充分利用服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、收費中心屋頂、互通和隧道前后空地、高速路基陽坡等建設(shè)分布式光伏，配套儲能設(shè)施，采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式，既能降低公路用電成本，提高清潔能源利用比例，又能創(chuàng)造余電上網(wǎng)收入，提高公路的經(jīng)濟效益。此外，通過推動公路與旅游的融合發(fā)展，借助沿線自然、文化、歷史資源，打造兼顧生態(tài)、景觀、游憩等多元價值的旅游風(fēng)景道，逐步形成集觀光旅游、休閑娛樂、餐飲購物、賽事研學(xué)等于一體的路域經(jīng)濟圈，可以有效帶動沿線物流、旅游客流和資源開發(fā)，對于加快培育路衍經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)集群，支撐鄉(xiāng)村振興和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。

2 概念及理論

2.1 “雙碳”目標產(chǎn)生的背景

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們進入工業(yè)化時代后，對經(jīng)濟增長的狂熱追求導(dǎo)致社會生產(chǎn)力異常旺盛，且出現(xiàn)經(jīng)濟過熱的現(xiàn)象，隨著化石燃料的開采，溫室氣體就此產(chǎn)生。全球變暖已成為不爭的事實，而氣候變暖所引發(fā)的一系列連鎖反應(yīng)，打破了地球環(huán)境的平衡狀態(tài)。冰川融化、海平線上升、熱流侵襲、暴風(fēng)雨和水災(zāi)、生物物種的減少、破壞生態(tài)系統(tǒng)等現(xiàn)象。

世界各國為應(yīng)對氣候危機，多次舉行氣候大會，為應(yīng)對氣候變化，全球各國逐步達成一個共識，即削減碳排放。我國不逃避、不退縮，正面氣候環(huán)境問題，提出“雙碳戰(zhàn)略”，盡顯大國風(fēng)范。

面對碳排放的共識要求，我國為控制碳排放提出了“雙碳”目標，并對我國能源結(jié)構(gòu)進行了自我革命，顛覆傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)，科學(xué)轉(zhuǎn)型，降低能耗，改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[8-9]。

2.2 “雙碳”定義

2020年9月，國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話指出，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有利的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。（《習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話》，《人民日報》2020年9月23日，第1版）

碳達峰，就是指在某一個時點，二氧化碳的排放不再增長、達到峰值，之后逐步回落，就是碳開始中和。也就是說，我國將在2030年二氧化碳的排放不再增長、達到峰值，到2060年，實現(xiàn)二氧化碳排放量與二氧化碳吸收量的平衡。

3 “雙碳”背景下我國高速公路發(fā)展現(xiàn)狀及問題分析

3.1 路側(cè)新能源汽車占比不斷增加

隨著社會的不斷進步，目前新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)進入由市場驅(qū)動而不再由政治決定的新發(fā)展階段。

從銷售量來看，我國新能源汽車的銷售量從2010年不足1萬輛增長到2021年的330萬輛。同時，新能源汽車在中國乘用車市場的滲透率從2017年的2.4%快速增長至2021年的16.0%，新能源汽車在主流的大眾消費群體中越來越受歡迎[10]。

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，新能源車輛數(shù)量的進一步增加，將刺激新能源車輛的能源供應(yīng)增長，從而導(dǎo)致高速公路行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的巨大變化，并對充電和加油基礎(chǔ)設(shè)施支持提出更高的要求。

3.2 高速公路基礎(chǔ)設(shè)施智慧化、數(shù)字化和綠色化

自2018年以來，我國陸續(xù)啟動了新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路（第一批）試點工程，先后確定了以浙江杭紹甬高速、北京延崇高速、河北京雄高速、吉林琿烏高速等9個智慧高速公路項目開展先行示范工作[11]。經(jīng)過長時間的試點實踐及研究探索，我國的公路建設(shè)基本形成以感知為起點，感知公路基礎(chǔ)設(shè)施、交通運行狀態(tài)、公路氣象環(huán)境等各方面要素，集感知、辨析、云控、管理、服務(wù)于一體的智慧高速通用架構(gòu)[12-13]?！笆奈濉睍r期，《數(shù)字交通“十四五”發(fā)展規(guī)劃》明確要求加快智慧公路建設(shè)，完善公路感知網(wǎng)絡(luò)，推進公路基礎(chǔ)設(shè)施全要素全周期數(shù)字化，發(fā)展車路協(xié)同和自動駕駛，支持重點路段全天候通行，緩解交通擁堵、提升運行效率。

智慧高速公路是在充分保證高速公路功能屬性的基礎(chǔ)上，以數(shù)據(jù)資源為對象驅(qū)動創(chuàng)新發(fā)展，以基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、交通要素網(wǎng)聯(lián)化、業(yè)務(wù)決策智能化、開放融合協(xié)同化為主線，以智能化傳感為要點，以促進交通運輸提效能、擴功能、增動能為導(dǎo)向，建成安全可靠、便捷順暢、經(jīng)濟高效、綠色集約、現(xiàn)代提升的智慧高速公路。具體而言，推動高速公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化建設(shè)，應(yīng)用于支撐高速公路設(shè)計、建設(shè)、養(yǎng)護和運營管理。交通要素網(wǎng)聯(lián)化推動高速公路基礎(chǔ)設(shè)施、所處環(huán)境及通行車輛的全面感知和網(wǎng)聯(lián)，實現(xiàn)人、車、路、云之間的高效互聯(lián)互通、信息全面協(xié)同，實現(xiàn)車路、路路、人車之間的高效協(xié)同，以及相關(guān)部門間及區(qū)域間數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)的協(xié)同；高速公路運營業(yè)務(wù)決策的智能化，基于多種數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)分析匯總，通過設(shè)計算法實現(xiàn)智能決策，進而推動運營管理能力和服務(wù)水平的顯著提升。

3.3 高速公路行業(yè)發(fā)展融合化

交通運輸行業(yè)是社會經(jīng)濟發(fā)展的重要基石。高速公路行業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)，給外界的第一印象往往是“穩(wěn)”。我國高速公路通車里程將近15萬公里，位居世界第一。高速公路的扶植與成長，增強了區(qū)域間的接洽，為人們的來往、貨物的商業(yè)締造了必要前提，成為鞭策區(qū)域經(jīng)濟增長的焦點氣力之一。

除立足交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)本身外，現(xiàn)階段愈來愈趨于融合道路沿線的工業(yè)園區(qū)、現(xiàn)代物流、文化旅游、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及數(shù)字經(jīng)濟等，探索發(fā)展一系列的“交通+”模式，不斷發(fā)掘其衍生價值，擯棄傳統(tǒng)行業(yè)模式下僅僅單一的依靠車流量和通行費創(chuàng)收，高速公路行業(yè)不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈條、拓展產(chǎn)業(yè)模式、實現(xiàn)高速公路產(chǎn)業(yè)共融發(fā)展。

在“雙碳”背景下，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，新條件、新技術(shù)和新時代的到來，對高速公路經(jīng)濟也提出了道路經(jīng)濟的新業(yè)態(tài)，如光伏停車場、新能源換電站、綠色高速公路、零碳服務(wù)區(qū)、數(shù)字化運營平臺、智能交通等，形成了“交通+能源”的新型發(fā)展體系。高速公路經(jīng)濟的發(fā)展趨勢也得到了新的推動，將日益綠色化、智能化，不斷為構(gòu)建智慧交通、綠色交通、和諧交通再譜新篇章。

3.4 存在的問題

3.4.1 前期研究設(shè)計重視度不足

高速公路行業(yè)除存在高速車輛外，還存在道路設(shè)計、道路建設(shè)、機電配套、房建基礎(chǔ)設(shè)施等環(huán)節(jié)，雖然道路設(shè)計工作本身對碳排放沒有影響，但這項道路設(shè)計的成功與否將直接影響高速公路建設(shè)運營等方面的碳排放，進而會影響整個工程從建設(shè)到運營期間的能源消耗量。但是，在高速公路的設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計人員往往僅關(guān)注道路造價、收益率、投資回收期等經(jīng)濟性事項，對整條高速公路在建設(shè)及運營期間的碳減排措施通常一帶而過，無可實施性。因此，節(jié)能減排首先應(yīng)在道路設(shè)計環(huán)節(jié)引起設(shè)計人員的重視，增強可研中節(jié)能減排的重要性及可實施性。

3.4.2 制度保障體系建設(shè)不完善

現(xiàn)階段，我國高速公路行業(yè)尚無完整的低碳減排保障體系。我國道路交通行業(yè)的碳排放統(tǒng)計測定體系、考核體系也不健全，道路交通行業(yè)的主要碳排放源為移動碳源，需要實現(xiàn)不同交通運輸工具、不同類型燃料的碳排放量測定評價，才能更加精準、可靠地控碳，但目前仍沒有統(tǒng)一的統(tǒng)計考核方法[14]。

如今，交通運輸行業(yè)通常采用整個道路交通運輸進行碳排放的計算，這種方法僅能計算同一種交通運輸方式下的碳排放情況，以偏概全，難以達到有效精度，數(shù)據(jù)存在較大誤差。在全生命周期的道路交通中，由于交通運輸方式多樣，數(shù)據(jù)收集較為困難，難以進行有效計算而無法準確計算碳排放量，所以并不能準確納入考核體系，遠遠達不到“雙碳”背景下的考核要求，這也造成交通運輸業(yè)沒有足夠的數(shù)據(jù)支撐踐行“雙碳”目標。

3.4.3 綠色清潔能源供給開發(fā)不足

綠色清潔能源的開發(fā)利用是打破傳統(tǒng)能源供應(yīng)體系。隨著清潔能源開發(fā)應(yīng)用的轉(zhuǎn)型升級，新能源興起為實現(xiàn)“雙碳”目標帶來了新契機，是實現(xiàn)高速公路行業(yè)節(jié)能減排的重要方式。我國現(xiàn)有的綠色清潔能源主要包括風(fēng)能、太陽能、潮汐能、氫能、光伏等，涉及清潔能源開發(fā)、輸送、存儲、消費等各個環(huán)節(jié)，其供應(yīng)鏈條較傳統(tǒng)能源領(lǐng)域仍存在不少安全、風(fēng)險等問題，比如醇基燃料及氫能的安全性、儲能成本較高、能源輸送過程損耗較大導(dǎo)致利用率低、碳市場缺乏互認及銜接機制、綠電路證應(yīng)用場景不足等，以及多項關(guān)鍵核心技術(shù)尚未突破等諸多因素，進而限制了新能源資源在高速公路行業(yè)的成熟應(yīng)用。

4 建議與對策

4.1 重視交通能源一體化規(guī)劃設(shè)計

高速公路區(qū)域特點分明，沿線的交通基礎(chǔ)設(shè)施還受到主要包括經(jīng)濟、政治、氣候、地形、地質(zhì)、人口特征、土地利用類型、周邊基礎(chǔ)設(shè)施等因素的綜合性影響，這些因素或多或少地影響交通自協(xié)調(diào)能源系統(tǒng)的應(yīng)用。建議在高速公路規(guī)劃建設(shè)初期，充分考慮以上因素，結(jié)合高速公路沿線的新能源資源，對高速公路周邊路域范圍內(nèi)的閑置土地進行妥善開發(fā)利用，對高速公路項目與配套新能源項目進行聯(lián)合開發(fā)，既能減輕后期進行施工設(shè)計的麻煩，又可統(tǒng)籌協(xié)調(diào)相關(guān)行業(yè)主管部門進行報批審核，實現(xiàn)高速公路及配套新能源工程的同步施工投產(chǎn)，力爭取得最大的經(jīng)濟效益和社會效益。

4.2 不斷完善政策和標準體系建設(shè)

不斷完善頂層設(shè)計，加強交通與能源融合總體發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，力爭實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的重大突破。制定相關(guān)扶持政策，充分學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進技術(shù)經(jīng)驗，構(gòu)建國際化交通能源融合的合作平臺。同時，還要堅持保持自己的鮮明特色，不斷探索出適合我國高速公路發(fā)展需求的交通能源融合學(xué)科體系。

應(yīng)以目標為導(dǎo)向，把促進交通與能源融合發(fā)展的目標進行全面聯(lián)動。要堅持突出重點，集中精力抓好重點領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要堅持創(chuàng)新引領(lǐng)，加快科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為標準的進程，引領(lǐng)交通和能源產(chǎn)業(yè)升級，加強技術(shù)攻關(guān)，持續(xù)深化研究用能側(cè)負荷精準控制技術(shù)，并將其應(yīng)用于實踐。要統(tǒng)籌社會資源，不斷融合現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用和服務(wù)。

5 結(jié)語

“雙碳”戰(zhàn)略實施是一項艱巨而長期的任務(wù)，還需圍繞《交通強國建設(shè)綱要》戰(zhàn)略部署，積極服務(wù)于國家交通強國戰(zhàn)略，開展綜合交通與能源的低碳化轉(zhuǎn)型升級工程，深入研究交通與能源（尤其是新能源，如光伏、風(fēng)電等）融合技術(shù)，需要構(gòu)建完善的支撐保障體系，需要政府端、企業(yè)端和公眾的共同參與，也需要行業(yè)各主體的分工協(xié)作，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，為交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)賦能，推動高速公路由“單一用能型”向“產(chǎn)發(fā)用交互型”轉(zhuǎn)變，推進形成綠色低碳交通運輸方式，促進綠色交通發(fā)展。

參考文獻

[1]吳俊，蔡云鵬.“碳達峰、碳中和”目標下交通運輸轉(zhuǎn)型發(fā)展對策思考[J].交通節(jié)能與環(huán)保， 2021（5）：33-36.

[2]劉建國，朱躍中，田智宇.“碳中和”目標下我國交通脫碳路徑研究[J].中國能源， 2021（5）：6-12+37.

[3]孫俊，劉強.交通運輸能耗與排放統(tǒng)計監(jiān)測平臺及應(yīng)用研究[J].交通節(jié)能與環(huán)保， 2021（1）：7-10+28.

[4]葉飛，程文.中國道路交通碳排放研究進展分析[J].交通節(jié)能與環(huán)保， 2021（1）：1-6.

[5]焦德武.碳達峰碳中和關(guān)鍵領(lǐng)域、面臨挑戰(zhàn)與實現(xiàn)路徑研究綜述[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報， 2021（6）：12-17.

[6]羅小剛，婁偉，張會成.碳達峰碳中和目標下的公路交通綠色綜合能源系統(tǒng)建設(shè)——以新疆為例[J].交通建設(shè)與管理， 2022（1）：108-112.

[7]黃雅迪，陳澤生.我國交通運輸業(yè)碳排放的典型特征辨析[J].交通與運輸， 2022（1）：69-73.

[8]李曉易，譚曉雨，吳睿，等.交通運輸領(lǐng)域碳達峰、碳中和路徑研究[J].中國工程科學(xué)， 2021（6）：15-21.

[9]李治國，吳茜.山東省交通運輸業(yè)低碳化發(fā)展評價與優(yōu)化研究[J].甘肅科學(xué)學(xué)報， 2021（1）：140-146.

[10]Cho W，Oh H S，PARK B J.Wireless Access Technologies for Smart Highway：Requirements and Preliminary Results[J].The Journal of the Institute of Internet，Broad casting and Communication，2011（2）：237-244.

[11]王豫煒.智慧高速公路的設(shè)計與實踐[J].建筑結(jié)構(gòu)， 2019（S2）：984-987.

[12]章俊.智能交通指揮調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].長春：吉林大學(xué)， 2018.

[13]王剛.智慧交通將迎來大爆炸[J].城市開發(fā)， 2019（8）： 62-63.

[14]黃雅迪，陳澤生.我國交通運輸業(yè)碳排放的典型特征辨析[J].交通與運輸， 2022（1）：69-73.