发挥铁路货运低碳效应的思考

韩佳晖，曹孙喆，王 菲，刘 珺，崔钰凡

（1. 北京工业大学 环境与能源工程学院，北京 100102；2.中国铁道科学研究院集团有限公司 节能环保劳卫研究所， 北京 100081；3. 中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所，北京 100081；4. 中国环境科学研究院 政策研究与战略环评研究中心，北京 100012）

随着气候变化协定《巴黎协定》的签订，控制碳排放已经成为国际社会的共识，作为资源消耗型行业，交通运输业碳排放量成为控排重点，各国政府和国际组织积极推进交通运输业碳减排，制定政策鼓励新能源汽车替代燃油车，国际航空组织(ICAO)推出全球航空运输业碳中和方案及减排计划(CORSIA)、国际海事组织(IMO)提倡国际航运业船舶碳减排，国际铁路联盟(UIC)也提出了富有挑战性的碳减排计划。研究显示，中国交通运输业能耗年增长率为10.8%，高于全社会能耗8.74%的年增长率[1]，是能耗增速最快的行业之一[2]。在我国经济持续稳定发展的情况下，随着货运量的增加，每吨公里碳排放不变则货运碳排放量将持续增长。近年来，《推进运输结构调整三年行动计划(2018—2020 年)》提出推进大宗货物运输公转铁，2019 年全国交通运输工作会议提出加快智慧绿色交通建设、深化铁路领域改革、大宗物资运输加快向铁路转移。面对新形势、新要求，探讨铁路货运发挥低碳效应有积极意义。

1 我国货运总体发展情况

1.1 货运量概况

根据国家统计局和交通运输部数据，2013—2017年全社会各种运输方式货运量如表1 所示。从表1 可以看出，铁路运量占国内运输量约10%，是除公路、水路运输之外运输量最大的交通运输方式。

通过对公路、铁路、水路、航空运输数据进行比较可知，近年来公路运输货运量位居第一，以2017年公路运输货运量为例，分别是水路、铁路、航空运输货运量的5.53、9.98 和5 211.78 倍。水路运输的货运量略高于铁路运输，但水路运输受天然航道地理位置、气象条件等因素影响较大。航空运输虽然不受地理条件的限制，但其运输量明显低于其他运输方式。

表1 2013—2017 年主要交通运输方式货运量及比例

1.2 货物周转量概况

有研究显示，周转量是影响各国公路与铁路CO2排放的重要因素[4]，其中换算周转量的增加是驱动碳排放增加的主要原因。为了更全面反映并对比运输成果，统计各种运输方式的货物周转量数据进行对比分析可知，公路货物周转量占比最高，2013—2017 年均在48%以上，铁路货物周转量占比在19% ~ 25%，2013—2017 年各种运输方式货物周转量数据如表2所示。

2 碳排放现状及分析

2.1 交通运输碳排放构成

交通运输的二氧化碳排放包括直接排放和间接排放。直接排放包括公路和航运所属货物运输工具(含营运车辆、船只和内部车辆、船只)消耗的柴油、天然气、汽油等化石燃料在燃烧过程中产生的二氧化碳排放；铁路所属内燃机车所消耗的燃油和煤炭产生的二氧化碳排放；公路和航运所属办公楼、车站、车库、港口等场所燃煤、燃油和燃气等固定设施消耗的化石燃料在燃烧过程中产生的二氧化碳排放；铁路运输生产中锅炉及燃烧装备所消耗的燃油和煤炭而排放的二氧化碳。间接排放包括公路和航运所属运输工具(如电车、动车、轨道交通车辆等)和固定设施电力和热力消耗间接产生的二氧化碳排放；铁路包括净购入使用电力排放、车站用电设备所消耗的电力、铁路运输维修及建设中消耗的原材料在生产过程中所排放的二氧化碳、热力消费排放和其他运输生产活动的排放。

2.2 货运能源消费结构

表2 2013—2017 年主要运输方式货物周转量及比例

从能源消耗角度看，我国货物运输能源消耗以化石能源为主，即以柴油、汽油和燃料油为主导，能耗结构如图1 所示。由图1 可知，柴油是最主要的能源，占货运能耗总量的74%，其次为汽油和燃料油。

铁路、公路、水路、航空和管道运输作为目前5种主要的交通运输方式，各有自身的优劣势。在5 种运输方式中，铁路运输的能源消耗总量较小，根据国家铁路局铁路统计公报数据显示，2017 年国家铁路能源消耗折算标准煤1 621.65 万t，仅占全国年能源消耗总量的0.36%。从单位运量的能源消耗、对环境资源的占用、对环境质量的保护、对自然环境的适应及运营安全等方面综合分析，铁路具有大运量、高效、快速、安全等优势[5]。近年来，铁路能源结构不断优化，电力在整个能耗结构所占比例不断上升，与2010 年相比，2017 年电力在主要能耗总量中所占比例上升至55.97%，超过煤炭和燃油消耗的总和，详细数据如表3 所示。

图1 我国货运能源消费结构

从表3 可知，近年来我国铁路能源消费结构得以优化，铁路通过利用新能源和可再生能源(如核电、太阳能或水利发电)，降低了对石油资源的依赖和消耗，但应该看到的是，铁路货运的能耗结构仍有优化的空间。综上，铁路运输方式以电力驱动为主，在行驶过程中排放少量温室气体，发展铁路运输将会降低交通运输碳排放，发挥铁路低碳效应对交通运输业节能减排有积极意义。

2.3 铁路低碳效应发展潜力浅析

铁路具有节能、环保、占地少、安全、便于城市间大容量运输等优点，是一种清洁绿色的交通方式[6]。近年来，高速铁路发展迅猛，其在建设和运营阶段占地面积较少、单位能耗低、碳排放量少，其发展可以促进运输业行业的节能减排；随着科技的不断发展，高速铁路的技术趋于稳定，单位成本也不断降低；同时，铁路加快电气化改造，降低了运输中石化燃料消耗，促进铁路能耗结构进一步优化。

在货物运输方式中，铁路具有低能耗、低排放量、高运输量的特点[6]，其快速发展产生了低碳替代效应，如在运距500 ~ 2 500 km 快递运输市场上，高铁和航空表现出的时效性、服务水平及目标客户群体差异不大，成为主要参与竞争的运输方式[7]。铁路通过大宗货运市场细分、丰富货运营销手段，提升大宗货物运量；通过优化运输组织、开发货运新产品，增加高附加值货物市场份额，发挥铁路货运低能耗优势。

3 发挥铁路货运低碳效应的思考

铁路运输具有运输能力强、能耗低的特点，其中高速铁路具有能力、质量、设备、安全等优势，其快速发展极大提高了铁路的运输效率，并释放既有线的运力，为提升铁路货运市场份额创造良好条件。

3.1 优化货物运输组织

通过提高货物装卸效率、缩短列检和编组时间、优化调整机车交路等缩短货车周转时间。做好路网能力统筹，强化运力供给保障，在运力配置优化上实施“一季一图”，根据铁路客货运输季节性运输高峰的特点，精细制订列车开行方案，按季度实施不同的调整列车运行图。

3.2 丰富货运产品

表3 2010-2017 年国家铁路能耗结构 %

近年来，铁路积极进行货运组织改革、探索货运新产品，2017 年11 月，中铁快运联合顺丰推出高时效快递产品“高铁极速达”；2018 年8 月，中铁顺丰国际快运有限公司揭牌成立；2018 年9 月，中国中车发布时速超过250 km 的货运动车[7]。未来，我国高速铁路的快速发展、既有线运能逐步释放，为铁路货运发展提供空间，将进一步提升铁路货运市场份额。因此，结合大客户及大宗物资的运输需求，丰富煤炭、钢铁等大宗货物运输产品，组织直达列车、重去重回循环班列等，提高大宗货物的送达速度；针对高附加值货物运输需求不断增长的态势，丰富货运产品、优化班列组织，建立以高附加值货物运输为主的快捷货运体系，扩大市场份额[8]。

3.3 开展多式联运

不同运输方式有各自的适宜运距及货物品类，发挥各种交通方式的优势形成多式联运产品，最大限度提升运输效率效益，可以达到节能减排的目的。2018 年11 月交通运输部发布相关政策，提出将贯彻落实国务院办公厅《推进运输结构调整三年行动计划(2018—2020 年)》，组织实施集装箱铁水联运拓展工程、多式联运信息互联互通工程等，为进一步提高运输效率、减少运输过程碳排放，应继续优化多式联运流程与价格联动机制，保障货物运输畅通。

3.4 加快铁路货场物流化经营

目前铁路运输正在从单一的运输功能向现代化综合运输转变，为了适应市场需求，铁路应不断拓展物流服务，在产品的多样性、时效性和增值服务等方面升级调整，充分利用现代科技手段提供运输、仓储、装卸、搬运、包装、配送、信息服务、金融服务等综合性物流服务。

4 结束语

交通运输行业是资源占用型和能源消耗型行业，随着近年我国客货运量的增长，交通运输业成为能源消耗增长最快的行业之一。当今世界环境问题日渐凸显、形势严峻，深入发掘铁路运输的低碳潜力已经成为了国际上的发展趋势，我国正处于交通运输快速发展的关键时期，把握机遇，大力发展以铁路为核心的综合交通运输体系，积极发挥铁路货运的低能耗优势，促进交通运输业能源结构的优化。