公路項目節(jié)能評價分析

1、節(jié)能評價1.1 建設(shè)期耗能分析公路建設(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，雖然存在著對能源的直接消耗，但其比例相對較小，節(jié)能潛力也不大，故本次節(jié)能評價不考慮此部分。1.2 運營期節(jié)能公路營運期間的能源消耗是一種長期的連續(xù)投入，主要體現(xiàn)在運輸過程中各種公路運輸工具的燃耗。隨著公路交通的日益發(fā)展，汽車的燃油消耗愈來愈大，因此在建設(shè)大項目過程中進行運輸燃油節(jié)約對國民經(jīng)濟具有一定意義。本次節(jié)能評價采用“有項目”情況和“無項目”情況對比的方法，將無項目狀況下的汽車燃油消耗量減去有項目狀況下汽車燃油消耗量，即得出燃油節(jié)約量。節(jié)能評價的評價期與交通量預(yù)測和財務(wù)評價中的所采用的期限一致，本

2、項目采用20年，即2013-2033年。1.2.1 項目運行管理耗能分析影響公路運輸燃油消耗的因素很多，但主要有兩類：第一類是車輛本身的燃油經(jīng)濟性，這是由車輛本身的構(gòu)造和制造工藝決定的，即在出廠之前就已經(jīng)是定值；第二類是車輛的行駛狀態(tài)，這取決于車輛運行環(huán)境內(nèi)外，以及駕駛員的操作技能，具體來說，它可概括為如下幾個方面： 道路條件，包括幾何特征（縱坡、曲率和路面寬度等）和路面特性（平整度等）； 車輛特性，包括物理特性和行駛特性(發(fā)動機功率、轉(zhuǎn)速和車輛重量等)； 交通狀況，如流量、交通組成、行人流量和非機動車流量等； 地區(qū)因素，如司機的駕駛行為和車速限制等。車輛運行的燃油消耗量是與道路交通條件密切相

3、關(guān)的。車輛的運行過程通常山起步、換擋、加速、等速、滑行、制動等基本單元組成。當(dāng)?shù)缆窏l件、交通條件變化時車輛運行油耗也隨之改變，在良好的道路條件（路面平整度、路面寬度、平縱線形等）和良好的交通狀況（快慢車分道行駛、無非機動車、橫向干擾較小等）時，車輛運行狀態(tài)穩(wěn)定，其油耗量相對較??；而道路、交通狀況惡劣時，車輛行駛中加減速次數(shù)隨之增加，車輛運行狀態(tài)將變得不穩(wěn)定，耗油量相對于穩(wěn)定行駛時增加很多，當(dāng)停車次數(shù)增加時尤其突出，因為啟動加速所耗燃油將是穩(wěn)定狀態(tài)行駛時的幾倍。1、道路條件對燃油消耗的影響道路幾何條件對燃油消耗的影響直接由平曲線半徑、縱坡、路面狀況和道路橫坡所決定，此外燃油消耗也通過車速而受道路

4、幾何條件的間接影響(車輛因幾何條件變化而加速或減速)。當(dāng)車輛由直線駛?cè)肭€時，車輛的燃油消耗就要增加，這主要是由以下三個因素造成的：進入曲線前因換擋減速而損失動能；當(dāng)車輛受到離心力作用時滾動阻力增加(離心力與曲線半徑成反比，而與車速的平方成正比)；在曲線段車輛以較低排擋行駛，車輛內(nèi)摩租增大。許多試驗性研究表明當(dāng)路線縱坡較小時(-3%+3%)，行車速度主要隨平曲線形曲率的增加而降低，并當(dāng)平曲線半徑R400m時車輛行駛速度才明顯降低。道路縱坡對燃油消耗影響很大，在上坡時燃油消耗隨著坡度的增加而增加，但在下坡時相應(yīng)的燃油節(jié)約比較有限。從美國的研究可以看出，當(dāng)?shù)缆房v坡從6%降至3%時，小客車可節(jié)油20

5、%，貨車可節(jié)油70%。路面狀況對車輛油耗也有直接的影響。其主要影響因素為路面平整度，如貨車在有鋪裝以及簡易鋪裝路面上行駛要比在未鋪裝路面上行駛節(jié)油30-40%，因為未鋪裝路面要克服較大的滾動阻力。2、交通狀況對燃油消耗的影響交通條件主要是指道路服務(wù)水平，包括混合交通狀況，交通流大小及密集程度、行人及橫向干擾程度、行車速度以及交通設(shè)施的完善程度等。研究表明，燃油消耗量是車速的函數(shù)，而車輛的實際行駛速度取決于交通量、交通組成和駕駛技術(shù)等因素，高速公路的油耗明顯優(yōu)于其它等級公路。在二級及二級以下等級公路上行駛，由于交通狀況極為復(fù)雜，非機動車和行人以及橫向干擾嚴重，導(dǎo)致車輛頻繁加速、減速和停車，其燃油

6、消耗比高速公路大得多。參照世行提供的公路設(shè)計與養(yǎng)護軟件HDM中公路設(shè)計養(yǎng)護標(biāo)準系列發(fā)展中國家汽車運輸成本一書，建立油耗模型，結(jié)合我國的代表車型與燃油消耗率的關(guān)系，得出不同車種、不同車速在有鋪裝和簡易鋪裝路面下的燃油消耗率，見表1-1。表1-1 燃油消耗指標(biāo)表平均速度(km/h)小客車人客車中小客車人貨車燃油消耗率(1/km)指數(shù)燃油消耗率(1/km)指數(shù)燃油消耗率(1/km)指數(shù)燃油消耗率(1/km)指數(shù)50.20832920.71433290.3653000.769233l100.16672330.55562560.248l2340.5882253150.13891950.45452090.

7、232619l0.4762205200.1191670.38461770.1981630.4172250.10641490.33331530.176l1450.3448148300.09621350.294l1350.15913l0.3125134350.08551240.27031240.1461200.2778119400.08331170.251150.136l1120.2632113450.07871100.238l1100.1281050.2439105500.07581060.22731050.12310l0.238l102550.07351030.22221020.1215100

8、0.2326100600.07191010.21741000.1221000.2353101650.07141000.22221020.12451020.238l102700.07191010.23661090.1281050.2439105750.07251020.24391120.13351100.2564110800.074l1040.236212l0.13911140.2778119850.07581060.285713l0.14511190.2992129900.07690.29900.15070.31621.2.2 項目使用者節(jié)能計算1、計算內(nèi)容針對推薦方案路網(wǎng)的等級、設(shè)計年限、交

9、通條件及交通量預(yù)測結(jié)果進行節(jié)能分析，分別計算不同年份不同車型在推薦方案路網(wǎng)上的平均車速，確定不同車型的耗油率。2、計算方法采用有無比較法，按有本項目時通道的交通燃油消耗與無本項目時通道的交通油耗進行比較，其差額即為節(jié)約的能源消耗量。參照其它工可報告，本次燃油消耗計算中所采用的公式如下：=Aik*Iik*Rik*Mik*Vik式中：燃油節(jié)約量（升）百車公里實際油耗（升/百車公里）； Aik百車公里基本油耗（升/百車公里）； Iik坡度修正系數(shù)； Rik平整度修正系數(shù)； Mik擁擠度修正系數(shù)； Vik車速修正系數(shù)； 第i條路第j年第k種車型的預(yù)測交通量；i 有無項目情況下的通路通段組成數(shù)；j 預(yù)測

10、年份，j=1，2，20，25；k 車型（小客、大客、小貨、中貨、大貨）上式中，對于高速公路，幾何條件保持不變，對于老路，其坡度修正系數(shù)和平整度修正系數(shù)保持不變，擁擠度和車速因受交通量的影響將會發(fā)生變化，新老路的車速與交通量模型采用如下公式： 高速公路和一級公路Speed=a*expb*(v/c)2 (v/c)<=m Speed=a1*expb1*(v/c)8 (v/c)>m 二級和二級以下公路Speed=a*expb*(v/c)2 (v/c)<=mSpeed=a1+b1*(v/c) (v/c)>m式中：Speed車速（公里/小時）；v/c路段折算交通量與路段通行能力之比

11、；a，b，m，a1，b1均為模型系數(shù)。其中車速、路面平整度、坡度等對燃油消耗的影響及各種車型的基本燃油消耗量如表1-2所示。表1-2 基準燃油及修正系數(shù)車型基準油耗修正系數(shù)L/百車公里速度Km/h平整度IRI平均縱坡G%小客8.70.291+24.26/S+0.000087S20.979+0.0104IRI0.9586exp(0.027G)大客270.341+24.64/S+0.000068S20.989+0.0058IRI0.861exp(0.129G)-0.045小貨160.291+24.26/S+0.000087S20.979+0.0104IRI0.9586exp(0.027G)中貨23

12、0.209+31.04/S+0.000068S20.99+0.048IRI0.861exp(0.129G)-0.045大貨300.524+16.18/S+0.000056S20.978+0.0109IRI0.9586exp(0.030G)注：基準油耗是指標(biāo)準條件下的油耗，標(biāo)準條件是指車速為50km/h、IRI=2、G<2%的交通條件。3、計算過程及結(jié)果本項目油耗的節(jié)約，主要從三方面考慮：其一，公路建設(shè)項目的實施，使得車輛單位里程的燃油消耗減少而節(jié)約的燃油量；其二，由于公路增加通道，使得相關(guān)道路部分交通量發(fā)生轉(zhuǎn)移從而減少了擁擠，原應(yīng)提高的單位燃油量不再提高，從而形成了燃油的節(jié)約；其三，新的

13、公路建設(shè)項目縮短了里程，從而直接節(jié)約了在其上運行車輛的燃油消耗。具體計算模型與計算過程如下：1）由于提高通道運輸能力，緩解交通壓力，道路上的車輛油耗減少；B1=(無本項目情況下道路油耗一有本項目情況下道路油耗)×新建道路年平均日汽車交通量×道路里程×0.73×365×10-7B1=(CO-Cn)×Qt×Ln×0.73×365×10-7B1-提高通行能力燃油節(jié)約量(萬噸/年)；Co-無本項目情況下，相關(guān)道路的平均營運耗油量(升km·車)；Cn-有本項目情況下，新建道路的平均營運耗油量(升

14、km·車)；ln-新建道路的建設(shè)里程(km)；Qt-新建道路上第t年的年均日交通量(輛/日)。2）由于增加通道，相關(guān)道路減少擁擠，汽車行駛速度提高，使相關(guān)道路上的車輛油耗減少； B2=(無本項目相關(guān)道路油耗-有本項目相關(guān)道路油耗)×相關(guān)道路年平均日交通量×相關(guān)道路里程×0.73×365×10-7B2=(CO-Cn)×Lo×Qt×0.73×365×10-7B2-相關(guān)道路減少擁擠燃油節(jié)約量(萬噸/年)；Co-無項目時，相關(guān)道路的平均燃油消耗(升/km·車)；Cn-有項目時，相關(guān)道

15、路的平均燃油消耗(升/km·車)；Lo-相關(guān)道路的建設(shè)里程(km)；Qt-有項目時，相關(guān)道路上第t年的年均日交通量(輛/日)3）新通道縮短里程而節(jié)約的油耗。B3=相關(guān)道路油耗X新道路年平均日汽車交通量×(相關(guān)道路里程一新道路里程)×0.73×365X10-7B3=Co×Qt×(Lo-Ln)×0.73×365×10-7B3-縮短里程燃油節(jié)約量(萬噸/年)；Co-無項目時，相關(guān)道路的平均燃油消耗(升/km·車)；Lo-相關(guān)道路的建設(shè)里程(km)；Ln-新修道路的建設(shè)里程(km)；Qt-新路上第t年的

16、年均日交通量(輛/日)。按上述計算公式和計算方法，將有無項目情況下的通道燃油消耗量進行計算，并加以比較，得到燃油節(jié)約結(jié)果如表1-3所示。從表1-3可看出，本項目的建設(shè)將有利于燃油消耗的節(jié)約，在預(yù)測交通量情況下，推薦方案在20年運營期內(nèi)可節(jié)省燃油376.76百萬升。經(jīng)計算，本項目推薦方案各特征年節(jié)油量見表1-3。表1-3 公路節(jié)能計算結(jié)果 年份節(jié)能量（百萬升）2013年8.05 2014年9.08 2015年10.23 2016年11.47 2017年12.63 2018年13.79 2019年15.02 2020年16.35 2021年17.77 2022年18.95 2023年19.91 2

17、024年20.91 2025年21.95 2026年23.04 2027年24.16 2028年25.00 2029年25.86 2030年26.75 2031年27.64 2032年28.19 2033年48.36 20年合計376.76 1.3 對當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)的影響本項目處于我國經(jīng)濟最發(fā)達區(qū)域之一的珠三角地區(qū)，社會經(jīng)濟發(fā)達，能源供應(yīng)充足，本項目的建設(shè)對當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)影響不大。1.4 主要節(jié)能措施1.4.1 施工期間節(jié)能管理1、建立健全能源消耗原始紀錄和設(shè)備能耗臺帳，按照規(guī)定向上級報送能源消耗報表，同時應(yīng)報送統(tǒng)計分析報告。2、建立設(shè)備用能技術(shù)檔案，節(jié)能技術(shù)措施、設(shè)備運行能源消耗指標(biāo)等有關(guān)節(jié)能方

18、面的技術(shù)、資料要與其它技術(shù)文件同等歸檔。3、加強能源計量管理，配備必要的能源計量器具。4、施工單位的技術(shù)、機務(wù)等管理部門，應(yīng)實行節(jié)能管理責(zé)任制，并接收上級部門的監(jiān)督檢查。5、加強機械施工組織及設(shè)備管理，提高能源效率。大力推廣應(yīng)用節(jié)能“新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新材料”，開展節(jié)能培訓(xùn)和節(jié)能宣傳活動。1.4.2 重點耗能設(shè)備用能管理1、實施重點耗能設(shè)備用能管理制度。重點耗能設(shè)備是指裝機容量在120kw及以上的施工機、設(shè)備為重點耗能設(shè)備。2、業(yè)主應(yīng)參與對購置或新造的重點耗能設(shè)備進行節(jié)能技術(shù)審查工作，對施工單位購置或新造、設(shè)計的機型提出節(jié)能要求，同時對機械設(shè)備的技術(shù)先進性、能耗水平和經(jīng)濟效益等進行評估、審查。凡超過規(guī)定能源限制指標(biāo)的機械設(shè)備，要限制購進、制造，杜絕使用高耗能設(shè)備。3、施工單位購置或新造重點耗能設(shè)備時，應(yīng)本著選取用能耗低、效益高、技術(shù)先進的原則。4、施工單位要加強重點耗能設(shè)備的用能管理，建立設(shè)備能耗檔案，配備能源計量器具。5、施工單位要貫徹直行設(shè)備的技術(shù)管理制度，對在用的重點耗能設(shè)備要實行經(jīng)常性的維護、保養(yǎng)，定期檢查、修理，保持良好的技術(shù)狀況。對技術(shù)狀況差、耗能高的重點耗能設(shè)備，要有停止使用、限期技術(shù)改造和更新的具體條件和措施。6、重點耗能設(shè)備的節(jié)能技術(shù)改造必須通過有關(guān)節(jié)能技術(shù)部門的節(jié)能技術(shù)檢測、鑒定，并提出報告，能耗指標(biāo)達到規(guī)定要求的，方