缩略图

我国铁路运输节能减排现状及措施研究

作者

刘靖涵 完颜胤冉 郑宇洁 闫光阳

摘要:本论文聚焦铁路运输节能减排领域,以响应 “双碳” 目标为背景,深入剖析我国铁路运输节能减排的现状、实施措施及多式联运在其中的重要意义。通过对相关数据的分析和实际案例的研究,揭示铁路运输在能源消耗、碳排放等方面的状况,探讨现有问题及应对策略。研究表明,铁路运输在节能减排方面潜力巨大,多式联运作为核心措施,对推动铁路运输绿色转型、实现碳中和目标具有关键作用。

关键词:铁路运输;节能减排;多式联运;碳中和

一、引言

随着全球气候变化问题愈发严峻,减少碳排放、实现碳中和成为世界各国共同努力的方向。交通运输行业作为碳排放的重要领域,其节能减排工作至关重要。铁路运输以运量大、能耗低、污染小等优势,在实现碳中和目标中占据关键地位。国家铁路局发布的《推动铁路行业低碳发展实施方案》,为铁路行业绿色低碳发展提供了指导。以上海铁路局合肥物流中心为切入点进行研究,对推动铁路运输行业节能减排具有重要的现实意义。从国际视角来看,欧盟、日本等地区和国家早已将铁路运输节能减排纳入国家战略,通过政策引导和技术创新,取得了显著成效,我国也急需加快推进相关工作,缩小与国际先进水平的差距 。

二、我国铁路运输节能减排现状分析

2.1 能耗现状与电气化进展

2.1.1 能耗现状

依据国家铁路局统计公报数据,2010 - 2020 年我国铁路总能耗折算标准煤年均 1647.28 万吨,整体波动较小。单位运输工作量综合单耗从 2010 年的 5.01 吨标准煤 / 百万换算吨公里降至 2020 年的 4.39 吨标准煤 / 百万换算吨公里,体现出一定的节能成效。

2.1.2 电气化进展

同时,我国铁路电气化率从 2010 年的 49.40% 提升至 2020 年的 72.80%,电力机车占比逐年增加,这对降低铁路能耗发挥了积极作用 [1]。进一步分析发现,在部分繁忙干线,电气化改造后列车运行效率提升了 20% - 30%,能耗降低效果更为明显。

2.2 我国铁路节能减排存在的主要问题

2.2.1 规划协同不足与政策落地困境

铁路节能减排统筹规划不够完善,相关法规政策多为原则性指导,缺乏详细统一的规划,致使各铁路局集团公司在节能减排工作中协同性不足。以合肥为例,近十年来铁路货运量与周转量呈波动下降趋势。从相对数量看,铁路货运量和周转量占比均下降,2020 年铁路货运量占货运总量比重为 12.9%,货运周转量占比为 31% ,较 2011 年大幅降低。铁路在多式联运中的主体功能未有效显现,多式联运综合运输体系有待优化。制约因素包括枢纽体系不完善、互联互通薄弱、一体化服务不足、体制机制不健全等 [2]。例如,合肥部分铁路货运枢纽与公路、港口等衔接不畅,货物在转运过程中耗时较长,导致物流效率低下,增加了企业运营成本。

2.2.2 客货运输结构失衡与公路依赖矛盾

在客货运输结构方面,铁路运输占比较低。2020 年,旅客运输中铁路占比 72.45%,货物运输中占比 22.80%,公路运输主导地位明显,铁路低能耗优势未得到充分发挥 [3]。以煤炭运输为例,我国大量煤炭运输仍依赖公路,不仅增加了运输成本,也造成了更多的碳排放。铁路运输组织效率有待提高,难以满足客货运输需求的快速增长,如疫情期间列车客座率低、货物运输运力受限等问题突出。

2.2.3 技术创新滞后与碳排放监测短板

此外,铁路节能环保技术研发存在不足,在新材料应用、废弃资源回收利用等领域有较大提升空间,碳排放源监测体系也不完备,测算口径和方法不统一,数据获取滞后 [4]。目前,我国铁路在轻量化车厢材料研发方面进展缓慢,与国际先进水平相比,车厢自重普遍较高,增加了不必要的能耗。

三、我国铁路节能减排措施

3.1 光伏发电驱动铁路低碳转型

铁路部门大规模建造光电建筑,如太阳能光伏发电系统,具有多重效益。它能直接利用可再生的太阳能发电,减少对化石燃料的依赖,降低运输系统碳足迹。同时,为铁路部门提供稳定电力,降低电力成本,提高能源安全性。从长期来看,虽初始投资高,但可通过减少购电成本和政策补贴获得回报,还能提升铁路绿色形象,推动社会向可再生能源转型 [5]。在西部地区,一些铁路站点通过建设大规模的太阳能光伏电站,不仅满足了自身用电需求,还将多余电力并入地方电网,实现了经济效益和环境效益的双赢。

3.2 重载货运列车减少碳排放

重载货运列车可一次性运输更多货物,降低整体能源消耗和排放,单位货物能耗和排放量也随之减少。它减少了对公路运输的依赖,缓解交通拥堵,降低公路货车的额外燃油消耗和排放。并且推动了铁路技术进步,提升能源利用效率,随着铁路电气化推进,还能利用可再生能源进一步减少碳排放,增强铁路运输竞争力。大秦铁路作为我国重载铁路的典型代表,通过采用重载运输技术,大幅提升了煤炭运输能力,每年可减少大量公路运输带来的碳排放。

3.3 以多式联运的新模式促进铁路运输 “双碳” 实现

铁路在低碳环保运输方面优势明显,单位距离运输工作量能耗低,二氧化碳排放系数仅为 0.028kgCO₂/ton.km ,远低于公路和航空运输。铁路多式联运在推动交通运输节能减排方面成效显著,能减少公路货车使用量,降低能源消耗约 70%,缩减温室效应气体产生约 80% 。还提升了交通运输效率,促进了交通运输创新发展。例如,在长三角地区开展的铁水联运项目,将铁路运输与水路运输有效结合,实现了货物的无缝衔接运输,大大提高了物流效率,降低了运输成本和碳排放。多式联运在现代交通运输中至关重要,是社会经济发展的必然趋势。我国积极推行 “碳达峰、碳中和” 政策,多式联运凭借高效率、低成本、环保节能等优势迅速发展。加强铁路参与多式联运对提高联运效率、降低运输成本、实现经济效益与环境友好互惠共赢意义重大。近年来,我国在多式联运基础设施建设、政策支持等方面加大了投入,一批多式联运示范工程相继建成,取得了良好的示范效应。

3.4现阶段以铁路运输为核心的多式联运

现阶段我国铁路参与多式联运面临挑战,如公铁联运城市配送中政策支持不足、基础设施对接不完善、缺乏高效信息管理系统、成本控制复杂等。针对这些问题,可采取加强信息传递、统一标准、提升作业协同、强化组织协同和管理协同等措施加以解决。在信息传递方面,可建立多式联运信息共享平台,实现不同运输方式之间的信息实时交互;在标准统一方面,制定统一的货物装载、运输设备等标准,提高多式联运的兼容性。

四、结论

我国铁路运输在节能减排方面已取得一定成绩,但仍面临诸多问题。为实现碳中和目标,铁路部门采取了一系列节能减排措施,其中多式联运对推动铁路运输绿色转型、实现节能减排目标具有关键作用。尽管现阶段多式联运发展面临挑战,但通过有效应对策略,有望推动铁路运输为我国节能减排和可持续发展做出更大贡献。

参考文献

[1] 赵莉。对铁路节能环保工作的一点思考 [J]. 环境科学.2017:102

[2] 陈亚东。浅析铁路企业节能环保工作中的问题及对策。绿色交通,2017 (11) 241 - 242

[3] 周新军。对铁路节能几个争议性问题的思考 [J]. 电力需求侧管理.2016,(2):36 - 39

[4] 兰州铁路局节能降耗工作的思考。环保与能耗铁道运输与经济,2014,(11):73 - 77

[5] 胡辉。我国铁路运输系统节能问题的研究分析。华东交通大学学报,2011 (6) 74 - 78