1. 概述

交通運輸作為國家能源消費的重點行業(yè)之一，是國家推進節(jié)能減排工作的重要領(lǐng)域。根據(jù)《公路水路交通運輸節(jié)能減排“十二五規(guī)劃”》，“十二五”期間要著力推進公路建設(shè)和運營節(jié)能減排技術(shù)推廣工程。公路是城市重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，公路建設(shè)方案研究應(yīng)體現(xiàn)合理利用和節(jié)約能源的方針，以減少道路建設(shè)和運輸過程中對能源的需求。為了保證節(jié)能評價工作的科學(xué)性和合理性，設(shè)計人員應(yīng)從各個角度研究公路建設(shè)和運輸過程中能源節(jié)約的途徑和措施。原交通部于1988年頒布的《公路建設(shè)項目可行性研究報告編制辦法》中，僅要求對公路建成后車輛燃油節(jié)約總量和單位成本燃油節(jié)約量等指標進行分析，不能體現(xiàn)當前節(jié)能減排的具體要求。因此，2010年頒布的《公路建設(shè)項目可行性研究報告編制方法》中對節(jié)能評價的內(nèi)容做了更為詳實的要求，增加了建設(shè)期能耗分析、運營管理能耗分析及對當?shù)啬茉垂?yīng)的影響等內(nèi)容。目前，已有研究多是通過燃油經(jīng)濟性分析，采用“有無比較法”等方法計算燃油消耗，得出公路建設(shè)項目的節(jié)能成果，缺少對建設(shè)運營期能耗分析及對當?shù)啬茉垂?yīng)影響等方面內(nèi)容的研究。鑒于此，文中對公路建設(shè)項目可行性研究中節(jié)能篇章的主要內(nèi)容、研究深度及評價方法進行了梳理，并對江蘇省229省道(江陰段)建設(shè)工程節(jié)能評價進行了實例研究，指出評價過程中存在的難點及解決辦法，為其他公路建設(shè)項目的節(jié)能評估提供借鑒。

2. 公路建設(shè)項目節(jié)能評價的內(nèi)容及方法

根據(jù)《公路建設(shè)項目可行性研究報告編制方法》(2010年)，公路建設(shè)項目可行性研究中的節(jié)能篇章應(yīng)包括：建設(shè)期能耗分析、運營期節(jié)能、對當?shù)啬茉垂?yīng)的影響、主要節(jié)能措施和節(jié)能評價等內(nèi)容。文中主要對公路建設(shè)項目建設(shè)期能耗分析、運營期節(jié)能及對當?shù)啬茉垂?yīng)的影響分析三個主要內(nèi)容進行詳細探討。

2.1 建設(shè)期能耗分析

(1)主要內(nèi)容

公路建設(shè)期間的能源消耗是一次性投入，主要是人力、物力的大量投入，表現(xiàn)為公路從施工準備到竣工驗收整個建設(shè)過程中能源的消耗總量。建設(shè)期能耗是對能源的直接消耗，工程可行性研究階段應(yīng)將該部分能耗進行量化計算，并根據(jù)計算結(jié)果分析項目建設(shè)期能源利用是否科學(xué)合理。

(2)計算方法

建設(shè)期能耗計算公式表示為：

式中，E為建設(shè)期總能耗(噸標準煤)；第Ｑ?為?第項工程的工程量；α?為第?項工程單位汽油消耗量(kg)；β?為第?項工程單位柴油消耗量(kg)；δ?為第?項工程單位電力消耗量(kw·h)；γ1，γ2，γ3，為汽油、柴油、電力的標準煤換算系數(shù)，詳見《綜合能耗計算通則》(GB／T2589-2008)。

2.2 運營期節(jié)能分析

(1)主要內(nèi)容

公路建設(shè)項目運營期能消主要由三部分組成：①公路服務(wù)區(qū)等沿線設(shè)施正常運營所耗用的電力；②公路養(yǎng)護維修、大中修機械設(shè)備等消耗的燃油和電力；③道路交通條件改善后道路使用者產(chǎn)生的能源節(jié)約。目前，已有研究對后兩部分內(nèi)容進行了較為詳細的探討。因此，文中僅對公路運營期沿線設(shè)施的管理能耗進行節(jié)能分析。項目運營管理能耗主要包括公路橋梁、隧道的照明及服務(wù)區(qū)、收費站、監(jiān)控設(shè)施的養(yǎng)護等。

(2)分析方法

運營期節(jié)能分析采用標準對照法，通過對照節(jié)能法律法規(guī)、政策、技術(shù)標準和規(guī)范，對公路建設(shè)項目的能源利用是否科學(xué)合理進行分析評估，并通過對設(shè)計方案進行的節(jié)能分析和比選，選擇最優(yōu)方案。評估要點主要有：①主要用能設(shè)備與能效標準進行對比；②總體能效水平與能耗限額標準進行對比；③設(shè)計方案與相關(guān)節(jié)能標準進行對比等。

2.3 對當?shù)啬茉垂?yīng)的影響分析

(1)主要內(nèi)容

通過計算項目建設(shè)期和運營期能源消耗總量占當年當?shù)啬茉纯傁牧康陌俜直龋瑏矸治鲰椖拷ㄔO(shè)所需能源供給的可靠性和可行性。

(2)計算方法

公路建設(shè)項目建設(shè)期和運營期能源消耗總量占當年當?shù)啬茉纯傁牧康陌俜直瓤杀硎緸椋?/p>

式中，E為建設(shè)期能耗總量；E為運營期能耗總量；E為當年當?shù)啬茉聪目偭?可通過能源需求彈性法得出)。

3. 229省道節(jié)能評價研究

3.1 項目概況

(1)建設(shè)內(nèi)容

229省道江陰段改擴建工程，路線起于濱江路，由北向南依次經(jīng)過青陽、桐岐，終于暨南大道，全長20.084km，雙向六車道一級公路，設(shè)計車速100km／h，其中利用改造老路段1.2km，新建段18.884km，及配套建設(shè)的交通工程、路燈工程、綠化工程和管線工程等。

(2)投資規(guī)模

項目投資估算總金額為354023.1萬元，其中建安費237991.4萬元，平均每公里造價17627.1萬元，每公里建安費11849.8萬元。

3.2 建設(shè)期能耗分析

本項目建設(shè)期為2012~2014年，工期為2年，建設(shè)期間采用機械化施工，對燃油(汽油、柴油)及電力的消耗，集中體現(xiàn)在路基工程、路面工程及橋梁工程等方面，根據(jù)工程數(shù)量及單位消耗量，計算得出本項目建設(shè)期能源消耗總量為11811.4t標準煤。

3.3 運營期能耗分析

3.3.1 隧道通風照明能耗

(1)隧道通風

根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準《公路隧道通風照明設(shè)計規(guī)范》(jTjO26.1-1999)，經(jīng)初步設(shè)計，鳳凰山隧道和秦望山隧道通風系統(tǒng)采用全射流風機縱向式通風方式，配置的射流風機臺數(shù)分別為4臺與8臺，每臺電機功率為30kw。

(2)隧道照明燈具選擇

綜合比較高壓鈉燈與LED燈可以看出，LED燈價格較高，初始投資成本高于高壓鈉燈，但LED燈使用壽命長，維護費用少，年耗電量較少。因此，本次設(shè)計隧道內(nèi)主洞基本應(yīng)急照明燈具、加強照明燈具及人行橫洞照明燈具采用顯色性好、節(jié)能環(huán)保的LED燈，其余路段照明燈具采用透霧性能好、光效高、技術(shù)成熟的高壓鈉燈。

(3)隧道通風照明耗能計算

項目有功功率為387.38kW，無功功率432.19kvar，采用電容無功補償后項目無功功率為312.14kvar，視在功率為453.71VA。鳳凰山隧道于出口端設(shè)置1座10／0.4kV變電所，秦望山隧道于進口端兩幅路之間設(shè)置1座1座10／0.4kV變電所，各自包括相應(yīng)的變電器室、高低壓配電室、直流屏室、照明配電室、控制室等。

項目通風設(shè)備運行時間與隧道CO排放濃度有關(guān)，照明時間與隧道長度、洞外亮度和天氣有關(guān)，本項目用電時間按照經(jīng)驗取值。經(jīng)測算，項目隧道通風照明年用電量為1521021kWh，折合標準煤186．93t(當量值)。

3.3.2 路段照明能耗

本項目全線(不包含隧道)設(shè)置路燈992盞，半截光型燈具。照明燈具內(nèi)光源采用節(jié)能型高壓鈉燈，光源功率可按照明時間段調(diào)整，其中，上半夜車輛較多，燈具功率為250W，后半夜車輛較少，功率調(diào)整為150W。路燈照明時間按照全年平均11h照明時間計算，其中上半夜照明時間1825h，后半夜路燈運行時間為2007.5h，全年總耗電量約為750786kWh／a，折標準煤92.27t／a(當量值)。

3.3.3 運營期年綜合能耗

綜上所述，項目運營期隧道通風照明耗能1521021kWh／a，路段照明耗能750786kWh／a，能耗合計為2271807kWh／a，折合當量值為標準煤279.2t／a。

3.4 對當?shù)啬茉垂┙o的影響

(1)當?shù)啬茉锤艣r

2010年，江陰市全社會電力消耗量218.95億kwh，其中工業(yè)用電198.56億kwh，城鄉(xiāng)居民用電10.30億kwh；全社會供水7590萬t、煤氣4.17億m3、液化石油氣3.84萬t。

2010年，江陰市單位GDP能耗為o.715t標準煤／萬元，按照“十二五”節(jié)能降耗工作計劃，“十二五”期間全市單位GDP(可比價)綜合能耗每年下降4.2％以上，“十二五”累計下降20％，單位GDP能耗為0.572t標準煤。

2010年，江陰市供電公司擁有35kv以上變電所83座，其中220kv14座、110kv52座、35kv17座，主變?nèi)萘?79萬kvA；擁有10kv及以上線路981條，長5578km；擁有10kv綜合變9179臺，容量290．5萬千伏安，電網(wǎng)規(guī)模在全國縣(市)名列第—。

(2)對當?shù)啬茉垂┙o的影響分析

項目建設(shè)期能源消耗總量為11811.4t標準煤，運營期年均消耗標準煤279.2t／a，對江陰市能源消費影響較小。項目路線方案沿線電網(wǎng)建設(shè)完善，電力供應(yīng)充足，可滿足項目建設(shè)期和運營期的電力消耗。

4. 結(jié)語

本文重點研究了公路建設(shè)項目建設(shè)期能耗和運營期能耗的計算方法，給出了具體的計算公式和指標選取的主要依據(jù)。同時，也對如何進行能源供給的影響分析進行了探討。