总第238期 2010年第1期交 通 科 技
Transportation Science &Technology Serial No. 238No. 1Feb. 2010
DOI 1013963/j 1issn [***********]1035
高速公路项目节能分析与评价
巴可伟 付军明 兰志雄
(湖北省交通规划设计院 武汉 )
摘 要 , 阐述了高速公路项目前期工作中的节能分析方法, 。关键词 高速公路 节能分析 , 目前处, 、落实节约资源基本国策、建设节约型和谐社会的一项重要措施。笔者结合福州至银川高速公路十堰至天水联络线湖北境段工程可行性研究成果, 对高速公路项目前期工作中节能评估的意义、评估依据、内容等进行了阐述, 并对高速公路建设、营运期各方案的节能指标进行实例计算。1 节能评估的意义
(6) 《中国节能技术政策大纲(2006) 》。 (7) 《交通行业实施细则》(交通部2000年6月16日发) 。
(8) 交通部关于《交通行业基本建设和技术改造项目工程可行性研究报告增列“节能篇章”暂(交体法发[1995]607号) 。行规定》
(9) 交通部《公路工程节能管理规定(试行) 》(交体法发[1997]840号) 。
(10) 福州至银川高速公路十堰至天水联络线湖北境段交通量预测结果及投资估算结果。112 评价内容
节约运输系统燃油对于国民经济的发展有着重要的意义。运输产业是国民经济发展的重要组成部分。发展中国家, 其他经济产业对运输系统有着极大的依赖作用, 在我国的一些落后地区, 交通运输业的落后、低效已严重制约了当地经济的发展
[1]
高速公路项目的节能评价主要从两方面考虑, 一方面考虑建设期内项目建设所需消耗的能源, 公路建设期间的能源消耗是一次性投入, 主要是人力、物力的大量投入, 显然存在着对能源的直接消耗; 另一方面考虑项目建成后营运期内路网道路条件改善致使车辆行驶所节约的能源, 公路营运期间的能源消耗是一种长期的连续投入, 主要体现在运输过程中各种公路运输工具的燃耗。高速公路节能评价采用“有项目”情况和“无项目”情况对比的方法, 将无项目状况下的汽车燃油消耗量减去有项目状况下汽车燃油消耗量, 即得出燃油节约量, 然后综合考察项目在计算评价期内的能源消耗状况。113 评价年限
。高速公路建设项目节能评估和审查工作
是加强节能工作的重要组成部分, 对合理利用能源、提高能源利用效率, 从源头上杜绝能源的浪费, 以及促进产业结构调整和产业升级具有重要意义。1. 1 评价依据
(1) 《中华人民共和国节约能源法》。
(2) 《中华人民共和国可再生能源法》。(国 (3) 国务院关于《加强节能工作的决定》发〔2006〕28号) 。
(4) 关于《加强固定资产投资项目节能评估(发改投资[2006]2787号) 。和审查工作的通知》 (5) 能源发展“十一五”规划。
收稿日期:2009210210
高速公路节能评价年限一般包括项目建设期和运营期2个时间段。福州至银川高速公路十堰至天水联络线湖北境段拟于2010年下半年全线开工建设,2014年初通车[2]。因此, 该项目节能评价期为建设期(2010～2013年) 4年和运营期间
104巴可伟等:高速公路项目节能分析与评价2010年第1期
(2014～2033年) 20年。2 建设期能耗计算
共耗能折算标准煤10. 99万t 。3 营运期节能计算311 计算模型
高速公路建设期能耗计算是根据项目投资估算结果及项目所在地区建设同类公路的材料消耗量进行统计, 通过类比计算得出。经计算, 福州至银川高速公路十堰至天水联络线湖北境段A 方案建设期共耗能折算标准煤10. 87万t ;B 方案建设期共耗能折算标准煤11. 22万t ;C 方案建设期
世界银行资助的《中国公路投资优化和改善
[3]
可行性研究方法》报告中对不同道路条件和交
究, 1表1 车型
标准条件下燃油消耗
/[L・(100km ) -1]
232640
(+0.010IRI 0.990+0.0048×IRI 0.989+0.0058×IRI 0.978+0.0109×IRI 0.978+0.0109×IRI
交通条件
G /%
速度/(km ・h -1)
0.291+(24.26/s ) +0. 000087s 20.209+(31.04/s ) +0. 000068s 20.341+(24.64/s ) +0. 000068s 20.524+(16.81/s ) +0. 000056s 20.524+(16.81/s ) +0. 000056s 2
1+0.14×
(v/c )
拥挤度
(V /C )
小客货中货 大客 大货 集装箱
0.9586×exp (0.027×G ) 0.861×exp (0.129×G ) -0.0450.861×exp (0.129×G ) -0.0450.811×exp (0.1525×G ) -0.0190.811×exp (0.1525×G ) -0.019
注:标准条件是指车速为50km/h 、IR I =2、G
312 计算过程及结果
高速公路项目油耗的节约主要从3方面考虑:①新建公路建设项目的实施, 使得车辆单位里程的燃油消耗减少而节约的燃油量; ②由于新建公路增加通道, 使得相关道路部分交通量发生转移从而减少了拥挤, 原应提高的单位燃油量不再提高, 从而形成了燃油的节约; ③新的公路建设项目缩短了里程, 从而直接节约了车辆运行的燃油消耗。与能耗有关的道路条件有平整度、平均纵坡, 交通条件有速度和拥挤度, 具体见表1所列。根据表1中所列计算模型, 采用“有、无比较法”, 即可计算得出以上3方面的油耗节约量, 具体计算过程如下:
(1) 由于提高通道运输能力, 缓解交通压力, 道路上的车辆油耗减少。
B 1=(无本项目情况下道路油耗-有本项目情况下道路油耗) ×新建道路年平均日汽车交通量×道路里程×0. 73×365×10-7
-7
B 1=(C 0-C n ) ×Q n ×L n ×0. 73×365×10
均日交通量, 辆/d 。
(2) 由于增加通道, 相关道路减少拥挤, 汽车行驶速度提高, 使相关道路上的车辆油耗减少。 B 2=(无本项目相关道路油耗-有本项目相关道路油耗) ×相关道路年平均日交通量×相关道路里程×0. 73×365×10-7
B 2=(C 0-C ′′0. 73×365×10-7n ) ×L 0×Q t ×
式中:B 2为相关道路减少拥挤燃油节约量, 万t/年; C 0为无项目时, 相关道路的平均燃油消耗, L/(km ・车) ; C ′n 为有项目时, 相关道路的平均燃油消耗, L/(km ・车) ; L 0为相关道路的建设里程, km ; Q ′t 为有项目时, 相关道路上第t 年的年均日交通量, 辆/d 。
(3) 新通道路缩短里程而节约的油耗。 B 3=相关道路油耗×新道路年平均日汽车交通量×(相关道路里程-新道路里程) ×0. 73×365×10-7
B 3=C 0×Q t ×(L 0-L n ) ×0. 73×365×10
-7
式中:B 3为缩短里程燃油节约量, 万t/年; C 0为无项目时, 相关道路的平均燃油消耗, L/(km ・车) ; L 0为相关道路的建设里程, km ; L n 为新修道路的建设里程, km ; Q t 为新路上第t 年的年均日交通量, 辆/d 。
经计算, 福州至银川高速公路十堰至天水联
式中:B 1为提高通行能力燃油节约量, 万t/年;
C 0为无本项目情况下, 相关道路的平均营运耗油
量, L/(km ・车) ; C n 为有本项目情况下, 新建道路的平均营运耗油量, L/(km ・车) ; L n 为新建道路的建设里程, km ; Q t 为新建道路上第t 年的年
2010年第1期巴可伟等:高速公路项目节能分析与评价105
络线湖北境段各方案各特征年节油量及折算节煤量见表2。
表2 营运期节油量预测结果
方
案
年 份
指标
2014
2020
2030
2033
万t
营运期
合计
况, 各方案综合节能指标对比见表4。由表可知, A 、B 、C 3个方案均可节约大量能源, 比较各方案节能指标可知,A 方案在节约能源方面比B 、C 方案较优, 与路线最优方案一致。
表4 综合节能
指标
建设里程/km
总投资/亿元/t
/万t /万方 案
A 93. 3211. 61
B 0. 6571. 51
C 93. 96847. 1860. 1310. 6401. 27
提高通行能力节油量 0. 430
相关道路减少拥挤节油量0. 184A 缩短里程节油量 0. 465合计节油量 1. 079折算标准煤 1. 587提高通行能力节油量 0. 411相关道路减少拥挤节油量0. 157B 缩短里程节油量 0. 456合计节油量 1. 023折算标准煤 1. 504提高通行能力节油量C 0. 合计节油量0. 972折算标准煤1. 430
0. 7691. 6962. 21921. 4530. 2950. 5970. 7547. 9430. 8341. 7632. 17622. 6911. 8984. 0575. 14952. 0872. 7905. 9657. 57176. 5840. 6921. 6142. 10920. 9280. 2510. 5100. 6446. 9510. 8211. 7322. 13822. 1. 7633. 50. 2. 9660. 0. 6176. 6260. 1. 6562. 04721. 7801. 6823. 6864. 68448. 3722. 4735. 4196. 88771. 121
营运期各方案单位里程、单位造价对应节油
量及折算节煤量见表3。
表3 营运期节能
指标
建设里程/km
节油量/(万t ・km -1)
折算标准煤/(万t ・km -1) 总投资/亿元合计节油量/万t 折算标准煤/万t
方 案
A 93. 3210. 5580. 82140. 811. 2761. 877
B 96. 5080. 5260. 77342. 041. 2071. 774
C 93. 9680. 5150. 75747. 181. 0251. 507
论述了高速公路项目前期工作中节能分析的
意义, 对节能分析的方法进行了详细介绍, 并基于节能分析结果对路线方案进行了比选。文中计算高速公路运营期油耗节约时所采用的世行模型是根据项目所在地区历年相关数据修正后的模型, 建议使用者根据具体项目所在区域特点, 对该世行模型进行深入研究和调整, 运用最适合自身项目特征的模型计算此部分节能量。
参考文献
[1] 《投资项目可行性研究指南》编写组1投资项目可
行性研究指南[M ]1北京:中国电力出版社,2004.
[2] 湖北省交通规划设计院1福州至银川高速公路十
堰至天水联络线湖北省段工程可行性研究报告[R]1武汉:湖北省交通规划设计院,2008.
[3] 世界银行1中国公路投资优化和改善可行性研究
4 节约能源综合评价
综合考察项目建设期能耗和营运期节能情
方法[R ]11998.
Energy 2saving Analysis and Comprehensive Evaluation of Expressw ay
B a Kew ei , Fu J unmi n g , L an Zhi x ion g
(Communications Planning and Design Institute of Hubei Province , Wuhan 430051, China )
Abstract :Considering t he feasibility st udy of Shiyan -Tianshui tie 2line in Hubei province of Fujian -Yinchuan exp ressway , t his paper describes t he analysis met hod of energy 2saving in t he preliminary work of t he exp ressway p roject s , and not only p rovides reference of app roval and assessment for t he p roject , but also p rovides some p ractical experience for t he exp ressway energy 2saving analysis. K ey w ords :exp ressway ; energy 2saving analysis ; comp rehensive evaluation
总第238期 2010年第1期交 通 科 技
Transportation Science &Technology Serial No. 238No. 1Feb. 2010
DOI 1013963/j 1issn [***********]1035
高速公路项目节能分析与评价
巴可伟 付军明 兰志雄
(湖北省交通规划设计院 武汉 )
摘 要 , 阐述了高速公路项目前期工作中的节能分析方法, 。关键词 高速公路 节能分析 , 目前处, 、落实节约资源基本国策、建设节约型和谐社会的一项重要措施。笔者结合福州至银川高速公路十堰至天水联络线湖北境段工程可行性研究成果, 对高速公路项目前期工作中节能评估的意义、评估依据、内容等进行了阐述, 并对高速公路建设、营运期各方案的节能指标进行实例计算。1 节能评估的意义
(6) 《中国节能技术政策大纲(2006) 》。 (7) 《交通行业实施细则》(交通部2000年6月16日发) 。
(8) 交通部关于《交通行业基本建设和技术改造项目工程可行性研究报告增列“节能篇章”暂(交体法发[1995]607号) 。行规定》
(9) 交通部《公路工程节能管理规定(试行) 》(交体法发[1997]840号) 。
(10) 福州至银川高速公路十堰至天水联络线湖北境段交通量预测结果及投资估算结果。112 评价内容
节约运输系统燃油对于国民经济的发展有着重要的意义。运输产业是国民经济发展的重要组成部分。发展中国家, 其他经济产业对运输系统有着极大的依赖作用, 在我国的一些落后地区, 交通运输业的落后、低效已严重制约了当地经济的发展
[1]
高速公路项目的节能评价主要从两方面考虑, 一方面考虑建设期内项目建设所需消耗的能源, 公路建设期间的能源消耗是一次性投入, 主要是人力、物力的大量投入, 显然存在着对能源的直接消耗; 另一方面考虑项目建成后营运期内路网道路条件改善致使车辆行驶所节约的能源, 公路营运期间的能源消耗是一种长期的连续投入, 主要体现在运输过程中各种公路运输工具的燃耗。高速公路节能评价采用“有项目”情况和“无项目”情况对比的方法, 将无项目状况下的汽车燃油消耗量减去有项目状况下汽车燃油消耗量, 即得出燃油节约量, 然后综合考察项目在计算评价期内的能源消耗状况。113 评价年限
。高速公路建设项目节能评估和审查工作
是加强节能工作的重要组成部分, 对合理利用能源、提高能源利用效率, 从源头上杜绝能源的浪费, 以及促进产业结构调整和产业升级具有重要意义。1. 1 评价依据
(1) 《中华人民共和国节约能源法》。
(2) 《中华人民共和国可再生能源法》。(国 (3) 国务院关于《加强节能工作的决定》发〔2006〕28号) 。
(4) 关于《加强固定资产投资项目节能评估(发改投资[2006]2787号) 。和审查工作的通知》 (5) 能源发展“十一五”规划。
收稿日期:2009210210
高速公路节能评价年限一般包括项目建设期和运营期2个时间段。福州至银川高速公路十堰至天水联络线湖北境段拟于2010年下半年全线开工建设,2014年初通车[2]。因此, 该项目节能评价期为建设期(2010～2013年) 4年和运营期间
104巴可伟等:高速公路项目节能分析与评价2010年第1期
(2014～2033年) 20年。2 建设期能耗计算
共耗能折算标准煤10. 99万t 。3 营运期节能计算311 计算模型
高速公路建设期能耗计算是根据项目投资估算结果及项目所在地区建设同类公路的材料消耗量进行统计, 通过类比计算得出。经计算, 福州至银川高速公路十堰至天水联络线湖北境段A 方案建设期共耗能折算标准煤10. 87万t ;B 方案建设期共耗能折算标准煤11. 22万t ;C 方案建设期
世界银行资助的《中国公路投资优化和改善
[3]
可行性研究方法》报告中对不同道路条件和交
究, 1表1 车型
标准条件下燃油消耗
/[L・(100km ) -1]
232640
(+0.010IRI 0.990+0.0048×IRI 0.989+0.0058×IRI 0.978+0.0109×IRI 0.978+0.0109×IRI
交通条件
G /%
速度/(km ・h -1)
0.291+(24.26/s ) +0. 000087s 20.209+(31.04/s ) +0. 000068s 20.341+(24.64/s ) +0. 000068s 20.524+(16.81/s ) +0. 000056s 20.524+(16.81/s ) +0. 000056s 2
1+0.14×
(v/c )
拥挤度
(V /C )
小客货中货 大客 大货 集装箱
0.9586×exp (0.027×G ) 0.861×exp (0.129×G ) -0.0450.861×exp (0.129×G ) -0.0450.811×exp (0.1525×G ) -0.0190.811×exp (0.1525×G ) -0.019
注:标准条件是指车速为50km/h 、IR I =2、G
312 计算过程及结果
高速公路项目油耗的节约主要从3方面考虑:①新建公路建设项目的实施, 使得车辆单位里程的燃油消耗减少而节约的燃油量; ②由于新建公路增加通道, 使得相关道路部分交通量发生转移从而减少了拥挤, 原应提高的单位燃油量不再提高, 从而形成了燃油的节约; ③新的公路建设项目缩短了里程, 从而直接节约了车辆运行的燃油消耗。与能耗有关的道路条件有平整度、平均纵坡, 交通条件有速度和拥挤度, 具体见表1所列。根据表1中所列计算模型, 采用“有、无比较法”, 即可计算得出以上3方面的油耗节约量, 具体计算过程如下:
(1) 由于提高通道运输能力, 缓解交通压力, 道路上的车辆油耗减少。
B 1=(无本项目情况下道路油耗-有本项目情况下道路油耗) ×新建道路年平均日汽车交通量×道路里程×0. 73×365×10-7
-7
B 1=(C 0-C n ) ×Q n ×L n ×0. 73×365×10
均日交通量, 辆/d 。
(2) 由于增加通道, 相关道路减少拥挤, 汽车行驶速度提高, 使相关道路上的车辆油耗减少。 B 2=(无本项目相关道路油耗-有本项目相关道路油耗) ×相关道路年平均日交通量×相关道路里程×0. 73×365×10-7
B 2=(C 0-C ′′0. 73×365×10-7n ) ×L 0×Q t ×
式中:B 2为相关道路减少拥挤燃油节约量, 万t/年; C 0为无项目时, 相关道路的平均燃油消耗, L/(km ・车) ; C ′n 为有项目时, 相关道路的平均燃油消耗, L/(km ・车) ; L 0为相关道路的建设里程, km ; Q ′t 为有项目时, 相关道路上第t 年的年均日交通量, 辆/d 。
(3) 新通道路缩短里程而节约的油耗。 B 3=相关道路油耗×新道路年平均日汽车交通量×(相关道路里程-新道路里程) ×0. 73×365×10-7
B 3=C 0×Q t ×(L 0-L n ) ×0. 73×365×10
-7
式中:B 3为缩短里程燃油节约量, 万t/年; C 0为无项目时, 相关道路的平均燃油消耗, L/(km ・车) ; L 0为相关道路的建设里程, km ; L n 为新修道路的建设里程, km ; Q t 为新路上第t 年的年均日交通量, 辆/d 。
经计算, 福州至银川高速公路十堰至天水联
式中:B 1为提高通行能力燃油节约量, 万t/年;
C 0为无本项目情况下, 相关道路的平均营运耗油
量, L/(km ・车) ; C n 为有本项目情况下, 新建道路的平均营运耗油量, L/(km ・车) ; L n 为新建道路的建设里程, km ; Q t 为新建道路上第t 年的年
2010年第1期巴可伟等:高速公路项目节能分析与评价105
络线湖北境段各方案各特征年节油量及折算节煤量见表2。
表2 营运期节油量预测结果
方
案
年 份
指标
2014
2020
2030
2033
万t
营运期
合计
况, 各方案综合节能指标对比见表4。由表可知, A 、B 、C 3个方案均可节约大量能源, 比较各方案节能指标可知,A 方案在节约能源方面比B 、C 方案较优, 与路线最优方案一致。
表4 综合节能
指标
建设里程/km
总投资/亿元/t
/万t /万方 案
A 93. 3211. 61
B 0. 6571. 51
C 93. 96847. 1860. 1310. 6401. 27
提高通行能力节油量 0. 430
相关道路减少拥挤节油量0. 184A 缩短里程节油量 0. 465合计节油量 1. 079折算标准煤 1. 587提高通行能力节油量 0. 411相关道路减少拥挤节油量0. 157B 缩短里程节油量 0. 456合计节油量 1. 023折算标准煤 1. 504提高通行能力节油量C 0. 合计节油量0. 972折算标准煤1. 430
0. 7691. 6962. 21921. 4530. 2950. 5970. 7547. 9430. 8341. 7632. 17622. 6911. 8984. 0575. 14952. 0872. 7905. 9657. 57176. 5840. 6921. 6142. 10920. 9280. 2510. 5100. 6446. 9510. 8211. 7322. 13822. 1. 7633. 50. 2. 9660. 0. 6176. 6260. 1. 6562. 04721. 7801. 6823. 6864. 68448. 3722. 4735. 4196. 88771. 121
营运期各方案单位里程、单位造价对应节油
量及折算节煤量见表3。
表3 营运期节能
指标
建设里程/km
节油量/(万t ・km -1)
折算标准煤/(万t ・km -1) 总投资/亿元合计节油量/万t 折算标准煤/万t
方 案
A 93. 3210. 5580. 82140. 811. 2761. 877
B 96. 5080. 5260. 77342. 041. 2071. 774
C 93. 9680. 5150. 75747. 181. 0251. 507
论述了高速公路项目前期工作中节能分析的
意义, 对节能分析的方法进行了详细介绍, 并基于节能分析结果对路线方案进行了比选。文中计算高速公路运营期油耗节约时所采用的世行模型是根据项目所在地区历年相关数据修正后的模型, 建议使用者根据具体项目所在区域特点, 对该世行模型进行深入研究和调整, 运用最适合自身项目特征的模型计算此部分节能量。
参考文献
[1] 《投资项目可行性研究指南》编写组1投资项目可
行性研究指南[M ]1北京:中国电力出版社,2004.
[2] 湖北省交通规划设计院1福州至银川高速公路十
堰至天水联络线湖北省段工程可行性研究报告[R]1武汉:湖北省交通规划设计院,2008.
[3] 世界银行1中国公路投资优化和改善可行性研究
4 节约能源综合评价
综合考察项目建设期能耗和营运期节能情
方法[R ]11998.
Energy 2saving Analysis and Comprehensive Evaluation of Expressw ay
B a Kew ei , Fu J unmi n g , L an Zhi x ion g
(Communications Planning and Design Institute of Hubei Province , Wuhan 430051, China )
Abstract :Considering t he feasibility st udy of Shiyan -Tianshui tie 2line in Hubei province of Fujian -Yinchuan exp ressway , t his paper describes t he analysis met hod of energy 2saving in t he preliminary work of t he exp ressway p roject s , and not only p rovides reference of app roval and assessment for t he p roject , but also p rovides some p ractical experience for t he exp ressway energy 2saving analysis. K ey w ords :exp ressway ; energy 2saving analysis ; comp rehensive evaluation