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交能融合,交通领域的“食神”还是“彩戏师”?

从一开始就不是一个问题

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交能融合是指交通和能源两个领域的深度融合,通过技术创新、基础设施建设、资源配置等方式,实现交通运输用能的清洁替代和低碳转型,促进新能源的高效利用和智能管理,提升节能降碳的协同效应。

电影《食神》中,史蒂芬周在困境中将赖尿虾和牛肉丸掺在一起做出赖尿牛丸,最终夺回食神之位。在国内经济大形势并不乐观的情况下,将交通产业和能源产业结合在一起,能不能像“撒尿牛丸”一样,让行业重新焕发出勃勃生机,为交通产业带来新的发展机会?

01 为何要融在一起?

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阿乌高速公路克拉美丽服务区开始试运行的新疆首个沙漠高速公路服务区基础设施绿色能源自洽供给与高效利用示范工程

国家和市场选择交能融合,既是顺应产业发展的必然选择,又是重其内涵所具备的重要意义。回顾交能融合的发展历程,其概念诞生于什么时间并没有一个确切的答案,但它的发展大致可分为三个阶段。

第一个阶段可以追溯到20世纪末21世纪初交通与能源的初步融合。这一阶段主要是指交通运输领域开始使用新能源,如电动汽车、氢能车等,以替代传统的化石能源,实现交通用能的绿色化和低碳化。当时一些国家和地区开始推广电动汽车等新能源汽车,并建设相应的充电桩等基础设施。

第二个阶段是从2010年左右开始,交通逐渐发展与能源的深度融合。这一阶段交通基础设施开始利用自身空间和资源开发新能源,例如光伏发电、风力发电等,形成自给自足的能源供应体系,实现交通设施的能源化和智能化。政府开始探索在公路、铁路、港口、枢纽等交通场景中建设分布式光伏工程、智慧微电网等项目,并与智能电网实现并网互动。

到了今天,第三个阶段是交通和能源的全面融合。最终形成一个协调度高、运行效率高、低碳环保的综合体系,实现交通和能源的双向互动、多维优化和双赢发展。目前,该阶段仍处于探索与规划阶段,与碳达峰、碳中和的国家战略目标相匹配,需要在技术、政策、标准、商业模式等方面有所创新与突破。

而政府之所以不断推动交通能源一体化,正是看中了其与国家战略目标相匹配这一点,以及它对国家多方面发展的重要性。首先,交能融合有利于推动绿色交通强国的建设,加快交通运输领域的碳达峰碳中和进程。

交通运输是我国能源消费和碳排放的重要领域,在刚刚结束的2023全球可持续交通高峰论坛上提到,“现阶段,在我国终端能源消费结构中,交通用能占比约17%,碳排放结构中交通占比约10.4%。交通用能结构中,电力占比不到5%,绿色电力占比不到2%。”

相较于其他行业,交通行业的碳中和目标,无疑是一个巨大的挑战。推进交通与能源融合,降低交通碳足迹,是实现交通绿色低碳发展的重要途径。

其次,交能融合对实现国家新能源安全战略、提高新能源开发利用效率具有重要意义。交能融合可以打破传统的能源供需格局,实现新能源就地替代和多元化消纳,降低交通领域对化石能源的依赖,增强能源安全保障。

最后对于交通与能源两大行业的发展,交能融合有利于促进产业创新和升级,形成新的增长点和动力。通过激发两个领域的技术创新和模式创新,推动关键技术装备的研发和应用,带动相关产业链供应链的规模化发展。交通行业可以在如光伏、风电、储能、氢气站、充电桩等设施建设和运维服务等领域开拓新的市场。

02 交能融合在国家支持下初见成效

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5月10日,全国首个全路域交能融合项目——山东枣菏高速公路交能融合(源网荷储一体化)示范工程金乡段并网发电

多年来,国家对交能融合提供了政策、技术、项目等多方面的支持,使得相关产业得到了快速的发展,而现在,一些已经落地的项目已经开始发挥作用。

十四五以来,国家层面相继出台一系列政策文件,明确了交能融合的发展目标、任务、措施和保障机制,为交能融合提供了顶层设计和战略指引。例如,《“十四五”国家科技创新规划》《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021—2035年)》《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》等文件,都将交能融合作为重要内容进行了部署。

与此同时,国家加大了对交能融合的科技创新投入,支持开展交能融合的关键技术研发、示范应用和标准制定,提升了交能融合的技术水平和应用能力。例如,《“十四五”交通领域科技创新规划》提出了交能融合的重点技术方向和项目,包括源网荷储一体化、人车路能云一体化、绿色船舶与港口等。

在此背景下,各地积极推进交能融合示范工程与试点项目,探索不同场景下多能融合的模式与路径,积累了丰富的实践经验与成果。

在今年上半年投入使用的山东枣菏高速公路交能融合(源网荷储一体化)示范工程中,高速公路在设计建设中利用服务区、边坡、收费站等设置分布式光伏电站,建设充电桩、智慧路灯、风机、储能系统等,预计可产生约28.9亿千瓦时左右的清洁电能,年均节约标煤约4.15万吨,减排二氧化碳约11.4万吨。

长沙即将开工建设的黄花机场T3航站楼“零碳机场”能源专项工程,计划采用地源热泵、空气源热泵、分布式光伏等优质绿色可再生能源,通过微电网、储能、充电桩优化机场负荷特性,通过智慧综合能源管控平台实现冷热电水气多种能源的协同优化及机场各工况条件下的综合低碳运行。有了这些试点项目的经验基础,未来还将有更多交能融合的公路、铁路和交通枢纽工程。

03 行业参与者如何选择

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“你要练变戏法就变戏法,练武功就练武功,你总是喜欢它们混为一谈,能活到今天,也算件奇事啊。”做完这段评价后,转轮王一剑将彩戏师击败

电影《剑雨》中,彩戏师钻研融合戏法与武功,最终却因不精于一行而饮恨。很显然,不是所有的融合尝试都会获得成功。将交通与能源深度融合,前景并不能算完全明朗。

毫无疑问,交能融合技术在我国的市场前景十分广阔。据估计,中国大约1%的土地被用于交通运输,如果其中的20%可以结合光伏发电,那么其总装机容量将达到9亿5千万千瓦时,其年发电量将占到全国总发电量的12%。

有研究表明,与2015年相比,到2030年,交通能源融合可使交通行业碳排放减少30%-50%。这其中的项目机会预示着“交能融合”将会给交通全产业链带来巨大的机遇。

但是在外表的光鲜亮丽之下,交能融合项目在落地过程中也暴露出一些隐患。在交能融合的多个应用场景中,公路便是其中之一,利用公路边坡、互通匝道区域等位置建设光伏发电设施。

据业内某高速公路项目设计负责人介绍,在推进交能融合公路设计和建设时,一些地区风沙较大,或者车辆行驶引起地面沙尘扰动,导致光伏板积沙,严重影响发电效率,飞溅的碎石,可能会将光伏板砸坏。由于各种原因,高速公路边坡光伏发电设备的损失率较集中区、屋顶等传统光伏发电场景更高,维护成本不断增加。

最后,光伏装置还破坏了原本道路边坡的植被景观。在他看来,交通做好交通,能源做好能源,一样可以发展绿色交通。让专业各司其职,比行业间的强制合并融合更有效率。

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2017年底建成通车的“全球首条光伏高速”早已被拆除

除此之外,交能融合标准体系不完善也是行业面临的一个问题。目前,我国尚缺乏统一的交能融合顶层设计和专项规划,相关政策法规和标准体系还不健全,如跨部门协调机制、市场准入条件、价格形成机制、质量安全监管等方面还存在不足。

对于地方交通主管运营方来说,从短期来看,推动交通场景下与能源的深度融合,能够扩大交通市场的投资规模,这对于行业发展具有积极正面的促进作用。

但从长远来看,项目运营后期的运维成本、并网成本等是否可以与项目的节能收益、减排收益、电网服务收益等进行平衡,还犹未可知,交能融合全生命周期成本和收益几何还有待验证。

对于交通行业设备厂商来说,不选择开发能源设备,即使交能融合市场将不断扩张,增长部分利润也大部分进入能源设备厂商;选择开发能源设备,为了抹平技术设备和基础设施差距则需要大笔资金投入。

在当前交能融合市场机制和盈利模式尚不完善的情况下,资金投入需要一定回收周期,而在目前交通市场形势下,企业是否还有余力去投资新的领域,这也是个疑问。

目前看来,设备厂商想要进入交能融合领域并非易事,不仅需要有坚定的决心,更需要有企业的长期战略眼光。盲目地跻身新领域,只会是重蹈“彩戏师”的覆辙。

04 结语

交能融合作为交通与能源两大产业融合发展的一种创新模式,在促进绿色低碳发展的同时,也面临诸多挑战与问题。但是,不管利弊如何,国家政策的扶持,是交能融合发展的强大动力与保证,也为其创造了广阔的空间和机遇。

迟钝的人还在犹豫,这种融合的未来是“食神”还是“彩戏师”之路,而敏锐的人,则已经顺势而为,一头扎进了这片蓝海之中,凭借先发制人的优势,打出了属于自己的地盘。从某种程度上讲,有了国家的支持,交能融合的成功是必然的。

如此看来,成为“食神”还是“彩戏师”的选择,从一开始就不是一个问题。

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