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  近年來，我國高速鐵路得到了快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，僅2010年新開工高速鐵路就達8000多公里。截至2011年12月底，我國已建成并開通運營的高速鐵路已接近1萬公里，遙遙領(lǐng)先于世界其它各國，大約相當(dāng)于世界其它國家和地區(qū)高速鐵路的總量。高速鐵路的開通運營對我國社會經(jīng)濟的發(fā)展起到了極大的促進作用，且在節(jié)能減排領(lǐng)域產(chǎn)生了良好的示范效應(yīng)，主要體現(xiàn)在三個方面：首先，它快速地提升了鐵路電氣化水平，優(yōu)化了鐵路能耗結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了鐵路大面積的“以電代油”，降低了對石油的依賴；其次，高速鐵路技術(shù)有力地提升了鐵路行業(yè)的節(jié)能減排效應(yīng)，形成了綠色環(huán)保的交通大動脈；第三，鐵路能耗結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化不僅對其它交通運輸方式產(chǎn)生了良好的示范作用，而且對我國整體能耗結(jié)構(gòu)調(diào)整有著重要的啟示作用，即在能耗結(jié)構(gòu)整體調(diào)整難以突破的情況下，可先從某一或某幾個行業(yè)實施局部性突破，最后帶動整個國家的能耗結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。

　　一、高速鐵路推動了鐵路行業(yè)能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

　?。ㄒ唬└咚勹F路快速提升了鐵路行業(yè)的電氣化率

　　高速鐵路由于全部使用電力牽引，因而它的投入運營使得我國鐵路電氣化率近年來有了很大幅度的提升。表1顯示，“十五”期間，鐵路電氣化里程雖有增長，但進展緩慢。進入“十一五”時期，電氣化開始有了較快的增長，而這一時期正是高速鐵路大發(fā)展的時期，每年新投入運營的高速鐵路里程占到整個新投產(chǎn)鐵路里程的一半以上。2009年，在鐵路營業(yè)里程中電氣化率已超過40％，達到了41.7％，比上一年度攀升了7.1％，而整個“十五”時期才提升了2.56個百分點。2010年鐵路電氣化率進一步攀升至46.6％。作為“十二五”開局之年，2011年全路電氣化率達到了49.4%，電氣化鐵路里程差不多占到全部鐵路里程的半壁江山。需要說明的是，這一年的速度有所放緩，只增長2.8%，主要是受年初鐵路建設(shè)政策調(diào)整的影響。在鐵路安全大檢查、建設(shè)工程質(zhì)量整頓工作結(jié)束后，預(yù)計從2012年開始新線建設(shè)將會有所加快，部分既有線電氣化改造也會提速。因此，完成2008年調(diào)整后的中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，至2020年我國鐵路電氣化率至少要達到60％以上這一目標(biāo)任務(wù)是完全可能的。

　?。ǘ└咚勹F路優(yōu)化了鐵路能耗

　　鐵路牽引能耗主要集中在機車上，因此機車結(jié)構(gòu)的優(yōu)化會對能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化產(chǎn)生直接的影響。高速鐵路由于列車速度高、開車密度大，因而動車組（或電力機車）使用頻率高。一條等長的高速鐵路相當(dāng)于普通鐵路數(shù)倍的機車使用量，因此，大大提高了電能在整個鐵路能源使用中的比重。我國高速鐵路的快速發(fā)展，極大地帶動了鐵路能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，已由過去以煤為主轉(zhuǎn)變?yōu)槟壳耙噪姙橹?。根?jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2006年電耗第一次超過油耗，成為鐵路第一大能耗。2010年電耗所占比例進一步提升至63.9％，占絕對比重。與此相反，原煤和燃油消耗則呈進一步下降趨勢。尤其是2009至2010年，趨勢更為明顯：電力消耗提升13個百分點，而燃油消耗下降近10個百分點。而這兩年也正是高速鐵路投入運營最多的兩年。鐵路企業(yè)能耗結(jié)構(gòu)已出現(xiàn)根本性的改善和優(yōu)化，形成了以電力為主要能源的能耗結(jié)構(gòu)。

　　鐵路能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化推動了鐵路“以電代油”工程。根據(jù)統(tǒng)計，“十一五”期末，在運輸能耗總量增長幅度低于換算周轉(zhuǎn)量增長幅度的基礎(chǔ)上，鐵路行業(yè)實現(xiàn)“以電代油”1200萬噸，鐵路牽引成品油消耗量比“十五”期末下降了90萬噸。“十二五”期間，由于鐵路電氣化率的提升，預(yù)計鐵路行業(yè)實現(xiàn)“以電代油”將會取得更好的效果。

　　二、高速鐵路提升了鐵路行業(yè)的節(jié)能減排效應(yīng)

　?。ㄒ唬┕?jié)能效應(yīng)

　　根據(jù)日本的研究資料，高速客運鐵路與小汽車、飛機相比，平均每人·km的能耗比例為1∶5.3∶5.6。如果以每個旅客消耗1單位燃料所能行駛的里程來比較，則高速鐵路為1.0，公路為0.62，航空為0.26。法國和德國的研究表明，以人·km為單位的換算能耗，公路是鐵路的1.8~2.4倍。參照日本新干線及法國TGV和國內(nèi)有關(guān)資料，按每人·km標(biāo)準(zhǔn)能耗計算，各運輸方式能耗比較系數(shù)為：內(nèi)燃機車牽引鐵路為2.86，電力牽引鐵路為1.93，高速鐵路為2.73，高速公路為22.05，飛機為44.1。因此，高速鐵路的能耗大大低于小汽車和飛機。盡管高速鐵路的能耗一般要高于普通鐵路，但是由于高速鐵路的作業(yè)效率要遠遠高于普通鐵路，從整體而言，高速鐵路節(jié)能效應(yīng)要優(yōu)于普通鐵路。

　　我國高速鐵路的發(fā)展只有短短5年多時間，大規(guī)模的高速鐵路建設(shè)正在全方位地展開。根據(jù)調(diào)研的初步數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國高速鐵路在節(jié)能方面已初現(xiàn)成效，表現(xiàn)在兩個方面：

　　首先，高速鐵路由于使用動車組，節(jié)能效果更為明顯。比如，“和諧號”CRH2型和CRH3型動車組，由于采用了流線型車體和輕量化技術(shù)，重量比一般鐵路客車輕30%以上，降低能耗效果顯著。大致測算，CRH3型“和諧號”動車組列車每小時人均耗電僅15度，從北京南站到天津站人均耗電7.5度，是陸路運輸方式中最節(jié)能的。

　　其次，高速鐵路除了使用電力機車，能實施“以電代油”工程外，其新式的站房設(shè)計由于采用了新技術(shù)，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。比如，已建成并投入使用的北京南站、天津站均設(shè)計了超大面積的玻璃穹頂，在各層地面還做了透光處理，充分利用自然光照明。北京南站還采用了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，充分利用了太陽能。按照《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2008年調(diào)整）》，高速鐵路還將拉動沿線一大批新客站建設(shè)，將對整個鐵路行業(yè)的節(jié)能降耗產(chǎn)生積極的影響。

　　高速鐵路的快速發(fā)展有利地提升了我國鐵路的整體節(jié)能效應(yīng)，鐵路綜合能耗呈遞減趨勢。2011年國家鐵路能源消耗折算標(biāo)準(zhǔn)煤1772.5萬噸，比上年增加35.2萬噸、增長2.0 %。單位運輸工作量綜合能耗4.76噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬換算噸公里，比上年減少0.25噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬換算噸公里、降低5.0%（見圖1）。單位運輸工作量主營綜合能耗3.90噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬換算噸公里，比上年減少0.22噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬換算噸公里、降低5.3%（見圖1）。

　?。ǘp排效應(yīng)

　　高速鐵路動車組列車采用電力牽引，相較于其它諸如汽車、飛機、輪船等交通工具，具有明顯的低碳排放特性。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，以跨境巴士行駛高鐵香港段路程，每年會增加4700公噸的二氧化碳排放，若采用高鐵行駛，便能減少4700公噸碳排放。如果以每位乘客每公里的碳排放量計算，高鐵的碳排放量只是飛機和汽車的15%至25%，可大大減低對環(huán)境的影響。有研究表明，以倫敦前往巴黎的高鐵為例，每名高鐵乘客分攤的二氧化碳排放量，只是飛機乘客的10%。法國科學(xué)家奧萊利亞通過對高鐵建設(shè)中的碳足跡跟蹤檢測，得出如下結(jié)論：高速鐵路每千人公里的二氧化碳排放量僅為4千克，不到飛機的四分之一。高鐵只要運行8年，就能抵消高鐵建設(shè)中造成的總碳排放量，之后就是“零排放”和“負排放”。

　　我國高速鐵路的快速發(fā)展，明顯地提升了鐵路行業(yè)的減排效應(yīng)。我國高速鐵路由于全部使用電力牽引，極大地優(yōu)化了鐵路能耗結(jié)構(gòu)，減少了對燃油的消耗，同時提高了能源利用效率，節(jié)約了能源，直接或間接地帶來了二氧化碳排放量的極大減少。除了二氧化碳排放量減少之外，其它一些污染物的排放量也有了明顯的減少。從2008年以來統(tǒng)計的數(shù)據(jù)看，國家鐵路在化學(xué)需氧量和二氧化硫排放量這兩項指標(biāo)值上都是呈下降趨勢。2011年國家鐵路化學(xué)需氧量排放量為2195.9噸，比上年減少排放83.8噸、降低3.7%。二氧化硫排放量為4.01萬噸，比上年減少排放0.02萬噸、降低0.5%。

　　三、高速鐵路有助于我國整體能耗結(jié)構(gòu)的改善，進而促進節(jié)能減排

　　從世界各國的經(jīng)驗來看，節(jié)能減排主要是通過三種路徑加以實現(xiàn)：一是通過技術(shù)手段，二是通過管理手段，三是通過能耗結(jié)構(gòu)的調(diào)整。比較而言，通過能耗結(jié)構(gòu)調(diào)整實現(xiàn)節(jié)能減排更具有戰(zhàn)略性和長遠性的意義?；诖耍覈恢眮硎謴娬{(diào)能源的結(jié)構(gòu)性節(jié)能減排。“十二五”期，中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的目標(biāo)定位為：到2015年，煤炭在一次能源消費中的比重將從2009年的70%下降到63%左右；天然氣、水電與核能以及其它非化石能源（主要是風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能）的消費比重將從目前的3.9%、7.5%和0.8%上升到8.3%、9%和2.6%。因此，優(yōu)化能耗結(jié)構(gòu)將成為我國節(jié)能減排的關(guān)鍵任務(wù)。

　　（一）我國的能耗結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

　　我國一次能源消耗結(jié)構(gòu)與世界相比有三大差距。一是結(jié)構(gòu)性失衡明顯。以2010年為例，煤炭占到了總能耗的68%，而其它能耗全部加起來還不到它的一半，從而形成了對煤炭的高度依賴。根據(jù)BP能源統(tǒng)計（2011）的數(shù)據(jù)，2010年我國煤炭消費占到全球的48.2%。而在世界能耗結(jié)構(gòu)中，石油、天然氣和煤三者所占比重相當(dāng)；二是我國能耗結(jié)構(gòu)變化十分緩慢，可以說近幾十年來基本上沒有實質(zhì)性的變化。表2和表3數(shù)據(jù)顯示，我國能耗結(jié)構(gòu)中煤炭消費比例下降不到3個百分點，石油下降不到4個百分點。而在世界能耗結(jié)構(gòu)中，石油下降了10多個百分點，僅以微弱優(yōu)勢領(lǐng)先于煤和天然氣；三是清潔能源（包括天然氣、核電、水電和其它可再生能源）比重過低，目前只有13%。而在世界能耗結(jié)構(gòu)中，這三者加起來接近37%，占到了全部能耗的1/3強。雖然我國的電能（指水電、核電、風(fēng)電）占比最近幾年提升較快，但與世界相比，仍然存在一定的差距，世界平均水平已經(jīng)達到了12％，而我國還低于這個水平3個百分點左右。天然氣占比與世界水平相比差距甚大，我國只有4％左右的比例，而世界的比重卻達到了23.8％。因此，如何優(yōu)化能耗結(jié)構(gòu)，提升天然氣和電能（指水電、核電、風(fēng)電）比重，降低煤炭和石油的比重是我國要解決的長期問題。按照我國能源規(guī)劃，至2020年，努力使煤炭所占比重下降至60％以內(nèi)，這個任務(wù)依然是十分艱巨的。

　?。ǘ└咚勹F路有助于優(yōu)化交通行業(yè)能耗結(jié)構(gòu)，進而推動我國整體能耗結(jié)構(gòu)的改善

　　調(diào)整能耗結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)可以突破的最有效手段是提高電能在能耗結(jié)構(gòu)中的比重和能效。長期來看，它還可以促進其它清潔能源的發(fā)展，如天然氣、太陽能、生物質(zhì)的發(fā)展，進而推動交通運輸工具更多地使用這些清潔的能替代石油的能源，從而提高這些能源消費的比重，優(yōu)化能耗結(jié)構(gòu)。高速鐵路的發(fā)展，會對整個交通運輸結(jié)構(gòu)以及能耗結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積極影響。一方面，高速鐵路需要綜合交通樞紐與之配套，才能迅速分流乘客，而其中最有效的工具是城市地鐵。因此，高速鐵路促進了城市地鐵的發(fā)展。而地鐵同樣是依靠電力牽引，這樣就提高了電能在整個交通用能中的比重；另一方面，高速鐵路的“以電代油”工程為道路交通提供了良好的示范。2010年全球汽車消耗55%的石油，排放15%的CO2。2009年我國石油消耗3.93億噸，汽車消耗石油約2億噸。如果道路交通能夠逐步實現(xiàn)大面積使用電動汽車，那么整個交通用能會得到根本性的改觀。正因為如此，歐洲各國本世紀初就著手開始調(diào)整運輸結(jié)構(gòu)，推出了一系列發(fā)展鐵路尤其是高速鐵路的戰(zhàn)略舉措，以改善交通運輸能耗結(jié)構(gòu)。與歐洲各國相比，我國優(yōu)化運輸結(jié)構(gòu)的潛能更大。原因在于歐洲各國交通規(guī)?；旧弦呀咏柡?，調(diào)整的空間已經(jīng)很小，而我國交通運輸仍在發(fā)展當(dāng)中，無論從經(jīng)濟規(guī)?？偭克枰倪\力，還是從路網(wǎng)密度來看，我國各種交通方式都需要大力發(fā)展，距離飽和尚需時日。在此情況下，通過政策以及行政等手段的綜合調(diào)整，樹立以發(fā)展鐵路為主導(dǎo)、其它運輸方式協(xié)調(diào)快速發(fā)展的綜合交通運輸體系的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，對于改善我國交通行業(yè)能耗結(jié)構(gòu)，進而推動我國整體能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，促進節(jié)能減排具有長遠的戰(zhàn)略意義。（作者單位為中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所）