目前,我国能源消费结构中,交通行业用能大约占到17%,而在交通行业用能结构中,绿色电力还有非常大的发展潜力。

近期,由中国能建葛洲坝集团投资建设的全国首个全路域交通与能源融合项目——山东枣菏高速交能融合项目金乡段正式并网发电。项目建成后,运营期内可累计生产清洁电力约为28.9亿千瓦时,年均发电量1.36亿千瓦时,每年等效替代标煤约4.1万吨,减少碳排放达11.4万吨。

这是全国各地正加快推进交通行业与绿色可再生能源融合发展的一个缩影。我们为什么要推进交能融合发展?它有哪些场景应用?如何进一步深挖它的潜力?

项目前景如何?

“交通与能源的融合就是致力打造一个‘源—网—荷—储’一体化、人—车—路协同的绿色交通能源系统,这是推进交通、能源两个行业统筹规划、协同建设、一体运营和相互支撑的一项重要举措。”交通运输部规划研究院副院长徐洪磊介绍说。

“车路能云一体化是我们的远期目标,即打通车辆信息、道路信息、能源管控信息。目前,通过负荷预测、交通量预测以及发电量预测等一系列综合预测手段,我们可以预判光伏发电出力能不能匹配负荷需求。边坡光伏是组团分布的,如果容量不够,系统会采用调电功能,把周边一定范围路域光伏的电力调配过来,最大限度地实现绿色清洁能源用能供给。”枣菏高速交能融合项目技术负责人高抗对《中国经济周刊》记者说。

“目前,我们采用‘自发自用,余电上网’的模式,对缓解当地的用电高峰也是一个有力补充。”他说。

项目涉及交通、能源两个看起来相互割裂的行业,其成功落地,也为后续大范围推广提供了经验。

中国能建葛洲坝交投公司研究院院长崔培强说,东部发展比较快,对电的需求量比较大,而且路网发达,所以交能融合可能在东部经济较发达地区的推广价值会更大。

那么,从经济效益方面来看,项目的前景如何?

崔培强测算,未来,项目基本能够超过分布式光伏电站的平均收益水平。“它的一个优势背景是,未来新能源汽车的渗透率会越来越高,智慧交通的发展速度也会加快。如果‘一条路’产生的新能源电力能够被交通基础设施、产业全部用掉,自洽率能达到100%的话,根据测算,这个项目的投资收益率可以超过20%。”

在他看来,从公司角度来说,要维持交能融合产业的长远生命力,需要做好三方面的工作。

第一是交能产业集群化,也是交能融合产业化。这能够提高用能自洽率,用能自洽率上去了,投资收益率才能上去。

第二是注重空间资源的充分利用。边坡、房顶,这些空间有所局限,比如可以做一些光伏廊道,把整条路做成一个隧道,上面就用光伏板把它全封起来。其次就是扩展地下、地上的一些空间资源。同时,要充分扩展新能源种类,不只光电,还可以考虑探索风、氢、地热等多种新能源发电方式,从而实现空间的充分利用和新能源种类的多角度开发。

第三,交能融合绝对不是高速公路和新能源的融合,它应该是综合交通和新能源融合的概念。轨道交通、港口、城市交通、航空等,都是进一步丰富交能融合的应用场景。

推动交通与能源的深度融合

山东枣菏高速公路交能融合示范工程金乡段,并网运行的100多天,累计发电超过500万度,相当于减少二氧化碳排放量4150吨;新疆的首个高速公路双储能自洽光伏供电系统,已正式并网发电,该系统年均可发电71万度,相当于每年节省标准燃煤285吨;攀枝花至大理高速公路利用公路边坡、建筑屋顶等场景,装配总装机容量0.268万千瓦分布式光储设备,平均每天发电约1.31万千瓦时(相当于极端高温天气期间650户家庭的每天用电量)。

各地也明确了新能源与交通融合发展的目标。上海市提出,到2025年全市交通领域新增光伏装机容量确保达到120MW,力争达到180MW,新建交通设施建筑屋顶安装光伏面积不低于50%;江苏提出,到2025年建设完成10个绿色交通示范县(市、区)区域性项目、40个绿色交通主题性项目;山东发文要求加快绿色交通基础设施建设,推进绿色公路、绿色铁路、绿色港口和绿色机场建设,推动交通网、能源网融合发展。

各地都在踩油门加速。电力规划设计总院副院长刘世宇称,推动交通与能源的融合发展是我国实现“双碳”目标的关键环节,也是保障国家能源安全的重要举措。

“交通行业在我国碳排放结构当中占比达到11%,它的能源消费结构中95%以上是化石能源。未来我国交通基础设施和运输载具还将继续增长,对于能源的需求增长是刚性的。为了实现全社会的‘双碳’目标,交通行业必须加快绿色和低碳的转型。”刘世宇说,“我国能源消费当中交通占13%,把交通和绿色清洁的能源融合起来,对我国合理调控油气的消费,缓解我国较高的油气对外依存度,进而保障我国能源安全具有重要意义。”

同时,交能融合是推动能源绿色低碳转型的重要方向。“交通基础设施可以承载清洁能源的开发,潜力巨大,特别是在我国中东部土地资源比较紧张的省份。”刘世宇说道。

在他看来,交能融合还是新型电力系统建设的重要支撑。以电动汽车为例,我国电动汽车正在高速发展中,从电力系统的视角来看,电动汽车既具备负荷的特征,也具备储能的特征,如果能够引导电动汽车行业智能有序用电,推广车网双向灵活互动,可以大幅提升电力系统运行的灵活性。

刘世宇直言,目前,交能融合发展过程中还存在一些困难。首先是顶层设计和发展路径还不是很明晰;其次是跨行业的管理机制不够清晰;再次是在技术和装备领域,标准和规范的融合还不够。

徐洪磊认为,为进一步推动交通与能源的深度融合,还有五个方面需要重视:做好行业规划的实施协同;做好交通运输供给和能源运输需求之间的动态协同;推动交通基础设施建设和新能源、清洁能源开发利用之间的协同;做好能源调配和交通新能源装备用能的有机协同;做好交通和能源对外开放之间的协同,“统筹我们多元化的国际运输通道的建设跟海外主要油气产区的合作,进行资源优化配置,保障我国能源进口运输安全”。

“今后我们交通运输基础设施的规划建设,要充分考虑当前和未来一段时期能源运输的需求和空间格局的演变,保障我国能源体系、产业链、供应链安全。”徐洪磊说。

目前,我国能源消费结构中,交通行业用能大约占到17%,而在交通行业用能结构中,绿色电力还有非常大的发展潜力。

近期,由中国能建葛洲坝集团投资建设的全国首个全路域交通与能源融合项目——山东枣菏高速交能融合项目金乡段正式并网发电。项目建成后,运营期内可累计生产清洁电力约为28.9亿千瓦时,年均发电量1.36亿千瓦时,每年等效替代标煤约4.1万吨,减少碳排放达11.4万吨。

这是全国各地正加快推进交通行业与绿色可再生能源融合发展的一个缩影。我们为什么要推进交能融合发展?它有哪些场景应用?如何进一步深挖它的潜力?

项目前景如何?

“交通与能源的融合就是致力打造一个‘源—网—荷—储’一体化、人—车—路协同的绿色交通能源系统,这是推进交通、能源两个行业统筹规划、协同建设、一体运营和相互支撑的一项重要举措。”交通运输部规划研究院副院长徐洪磊介绍说。

“车路能云一体化是我们的远期目标,即打通车辆信息、道路信息、能源管控信息。目前,通过负荷预测、交通量预测以及发电量预测等一系列综合预测手段,我们可以预判光伏发电出力能不能匹配负荷需求。边坡光伏是组团分布的,如果容量不够,系统会采用调电功能,把周边一定范围路域光伏的电力调配过来,最大限度地实现绿色清洁能源用能供给。”枣菏高速交能融合项目技术负责人高抗对《中国经济周刊》记者说。

“目前,我们采用‘自发自用,余电上网’的模式,对缓解当地的用电高峰也是一个有力补充。”他说。

项目涉及交通、能源两个看起来相互割裂的行业,其成功落地,也为后续大范围推广提供了经验。

中国能建葛洲坝交投公司研究院院长崔培强说,东部发展比较快,对电的需求量比较大,而且路网发达,所以交能融合可能在东部经济较发达地区的推广价值会更大。

那么,从经济效益方面来看,项目的前景如何?

崔培强测算,未来,项目基本能够超过分布式光伏电站的平均收益水平。“它的一个优势背景是,未来新能源汽车的渗透率会越来越高,智慧交通的发展速度也会加快。如果‘一条路’产生的新能源电力能够被交通基础设施、产业全部用掉,自洽率能达到100%的话,根据测算,这个项目的投资收益率可以超过20%。”

在他看来,从公司角度来说,要维持交能融合产业的长远生命力,需要做好三方面的工作。

第一是交能产业集群化,也是交能融合产业化。这能够提高用能自洽率,用能自洽率上去了,投资收益率才能上去。

第二是注重空间资源的充分利用。边坡、房顶,这些空间有所局限,比如可以做一些光伏廊道,把整条路做成一个隧道,上面就用光伏板把它全封起来。其次就是扩展地下、地上的一些空间资源。同时,要充分扩展新能源种类,不只光电,还可以考虑探索风、氢、地热等多种新能源发电方式,从而实现空间的充分利用和新能源种类的多角度开发。

第三,交能融合绝对不是高速公路和新能源的融合,它应该是综合交通和新能源融合的概念。轨道交通、港口、城市交通、航空等,都是进一步丰富交能融合的应用场景。

推动交通与能源的深度融合

山东枣菏高速公路交能融合示范工程金乡段,并网运行的100多天,累计发电超过500万度,相当于减少二氧化碳排放量4150吨;新疆的首个高速公路双储能自洽光伏供电系统,已正式并网发电,该系统年均可发电71万度,相当于每年节省标准燃煤285吨;攀枝花至大理高速公路利用公路边坡、建筑屋顶等场景,装配总装机容量0.268万千瓦分布式光储设备,平均每天发电约1.31万千瓦时(相当于极端高温天气期间650户家庭的每天用电量)。

各地也明确了新能源与交通融合发展的目标。上海市提出,到2025年全市交通领域新增光伏装机容量确保达到120MW,力争达到180MW,新建交通设施建筑屋顶安装光伏面积不低于50%;江苏提出,到2025年建设完成10个绿色交通示范县(市、区)区域性项目、40个绿色交通主题性项目;山东发文要求加快绿色交通基础设施建设,推进绿色公路、绿色铁路、绿色港口和绿色机场建设,推动交通网、能源网融合发展。

各地都在踩油门加速。电力规划设计总院副院长刘世宇称,推动交通与能源的融合发展是我国实现“双碳”目标的关键环节,也是保障国家能源安全的重要举措。

“交通行业在我国碳排放结构当中占比达到11%,它的能源消费结构中95%以上是化石能源。未来我国交通基础设施和运输载具还将继续增长,对于能源的需求增长是刚性的。为了实现全社会的‘双碳’目标,交通行业必须加快绿色和低碳的转型。”刘世宇说,“我国能源消费当中交通占13%,把交通和绿色清洁的能源融合起来,对我国合理调控油气的消费,缓解我国较高的油气对外依存度,进而保障我国能源安全具有重要意义。”

同时,交能融合是推动能源绿色低碳转型的重要方向。“交通基础设施可以承载清洁能源的开发,潜力巨大,特别是在我国中东部土地资源比较紧张的省份。”刘世宇说道。

在他看来,交能融合还是新型电力系统建设的重要支撑。以电动汽车为例,我国电动汽车正在高速发展中,从电力系统的视角来看,电动汽车既具备负荷的特征,也具备储能的特征,如果能够引导电动汽车行业智能有序用电,推广车网双向灵活互动,可以大幅提升电力系统运行的灵活性。

刘世宇直言,目前,交能融合发展过程中还存在一些困难。首先是顶层设计和发展路径还不是很明晰;其次是跨行业的管理机制不够清晰;再次是在技术和装备领域,标准和规范的融合还不够。

徐洪磊认为,为进一步推动交通与能源的深度融合,还有五个方面需要重视:做好行业规划的实施协同;做好交通运输供给和能源运输需求之间的动态协同;推动交通基础设施建设和新能源、清洁能源开发利用之间的协同;做好能源调配和交通新能源装备用能的有机协同;做好交通和能源对外开放之间的协同,“统筹我们多元化的国际运输通道的建设跟海外主要油气产区的合作,进行资源优化配置,保障我国能源进口运输安全”。

“今后我们交通运输基础设施的规划建设,要充分考虑当前和未来一段时期能源运输的需求和空间格局的演变,保障我国能源体系、产业链、供应链安全。”徐洪磊说。