交通運(yùn)輸行業(yè)是國(guó)務(wù)院確定的節(jié)能減排重點(diǎn)行業(yè)之一，國(guó)務(wù)院明確要求加快建設(shè)以低碳排放為特征的交通運(yùn)輸體系。高速公路隧道是高速公路運(yùn)營(yíng)管理過程中的重要紺成部分，其電費(fèi)支出在高速公路運(yùn)營(yíng)成本中占有相當(dāng)大的比重。所以了解高速公路隧道電費(fèi)的構(gòu)成，掌握高速公路隧道用電設(shè)備的基本技術(shù) 能，精心安排供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，合理調(diào)整負(fù)荷分配，提高功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置的靈敏度，改善功率因數(shù)狀況，可以有效地提高供用電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，最終有效地降低電費(fèi)支出。某高速公路監(jiān)控廈門分中心在對(duì)高速公路某隧道供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能技術(shù)改造，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。
1 公路隧道節(jié)能減排的基本定義
公路隧道節(jié)能減排有廣義和狹義之分。廣義而言，是指節(jié)約物質(zhì)資源(土地、水源、鋼筋、水泥、石料、瀝青等)和能量資源(電能、油料等)，減少?gòu)U棄物(建筑垃圾)和環(huán)境有害物(廢氣、廢水、噪聲等)排放，其貫穿于公路隧道規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)全過程；狹義而言，是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物排放，主要是指運(yùn)營(yíng)階段在確保公路隧道行車安全的基礎(chǔ)上，最大限度地減少電能消耗、廢氣排放，實(shí)現(xiàn)公路隧道綜合效益最好。
2 公路隧道節(jié)能減排存在的問題
公路隧道節(jié)能減排得到我國(guó)交通運(yùn)輸主管部門的高度重視。如交通運(yùn)輸部組織開展的第二批節(jié)能減排示范項(xiàng)目中有“隧道LED節(jié)能燈照明在江西景鷹高速公路傍下隧道的應(yīng)用”；重慶、廣東、安徽、河北、陜西、湖北、貴州、福建、吉林、浙江、云南等地開展了公路隧
道運(yùn)營(yíng)節(jié)能課題研究及示范工程建設(shè)。調(diào)查研究表明，我國(guó)公路隧道節(jié)能減排工作取得一定成效的同時(shí)，還存在不少深層問題和制約因素。
2．1 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的平衡
節(jié)能減排是一項(xiàng)持久長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)責(zé)任和戰(zhàn)略任務(wù)。但在一定程度上，對(duì)于公路隧道運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)而言，可能是一種不經(jīng)濟(jì)的行為。公路隧道節(jié)能方案的實(shí)施或許使得企業(yè)投入成本比產(chǎn)出效益高，如目前推廣應(yīng)用的隧道LED燈就存在“節(jié)能不節(jié)錢”的突出問題。因此，從總體上看，部分節(jié)能減排項(xiàng)目雖具有社會(huì)效益高于經(jīng)濟(jì)效益的特點(diǎn)，但如果單純由企業(yè)出資實(shí)
施，則會(huì)加重其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，這也成為當(dāng)前部分公路隧道節(jié)能減排項(xiàng)目無法實(shí)施和推動(dòng)的主要制約因素。
2．2 節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品推廣應(yīng)用
目前市場(chǎng)上充斥太多打著節(jié)能旗號(hào)的偽劣產(chǎn)品，節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的鑒定及推廣也缺乏權(quán)威機(jī)構(gòu)的強(qiáng)力支持。此外，部分公路隧道運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)認(rèn)為，節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用需要較大投入，而企業(yè)無法確定能否盡快收回投資成本。
2．3 規(guī)范節(jié)能統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系
節(jié)能減排工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容是建立科學(xué)、規(guī)范的能耗統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)對(duì)節(jié)能減排工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)尚未建立適用于公路隧道的能耗指標(biāo)體系，這就使得企業(yè)對(duì)節(jié)能指標(biāo)應(yīng)該統(tǒng)計(jì)什么、指標(biāo)的具體內(nèi)涵等問題無法把握，造成企業(yè)對(duì)公路隧道運(yùn)營(yíng)能耗情況和節(jié)能效果不能準(zhǔn)確掌握，從而制約節(jié)能減排工作的深人開展。此外，公路隧道節(jié)能減排還應(yīng)考慮地區(qū)差異，如北方公路隧道消防系統(tǒng)須設(shè)置電伴熱保溫設(shè)施以確保冬季供水安全可靠，而南方地區(qū)則不存在此問題。
2．4 節(jié)能減排專項(xiàng)資金投入
節(jié)能設(shè)備應(yīng)用和技術(shù)推廣及節(jié)能宣傳、教育、獎(jiǎng)勵(lì)需要投入大量資金，但隨著勞動(dòng)力、原材料成本的上升，企業(yè)利潤(rùn)將會(huì)大大減少，這就使得企業(yè)能夠投入的資金十分有限，往往不能達(dá)到全面節(jié)能的效果。目前，我國(guó)各級(jí)交通運(yùn)輸主管部門安排的節(jié)能減排專項(xiàng)資金還比較欠缺。
2．5 相關(guān)政策和法規(guī)的支持
相關(guān)政策和法規(guī)對(duì)公路隧道節(jié)能減排的支持還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。雖然絕大多數(shù)公路隧道運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)都十分重視節(jié)能減排工作，調(diào)研、宣傳的力度很大，但落實(shí)、貫徹的力度較小。節(jié)能減排工作仍滯留在政府一般號(hào)召和企業(yè)自發(fā)行動(dòng)層面。
3 影響公路隧道節(jié)能減排的因素
影響公路隧道節(jié)能減排的因素很多，主要有以下5個(gè)方面：
3．1 土建結(jié)構(gòu)
包括平縱線形、斷面尺寸、洞門特征、洞內(nèi)裝飾、路面材料等，其不僅直接決定了土建工程總量，而且在一定程度上影響著機(jī)電設(shè)施配置。上述因素對(duì)公路隧道節(jié)能減排的影響分析，如表1所示。
3．2 機(jī)電設(shè)施
公路隧道根據(jù)其功能地位、安全等級(jí)，應(yīng)配備通風(fēng)、照明、消防、供配電、監(jiān)控等機(jī)電設(shè)施，這是公路隧道最主要的運(yùn)營(yíng)能耗單元，其中通風(fēng)、照明設(shè)施能源消耗最多，如表2所示。
3．3 交通特點(diǎn)
包括交通量、行車速度、交通組成、運(yùn)輸管理等，其對(duì)公路隧道機(jī)電設(shè)施近、遠(yuǎn)期配置有著重要影響，而且與運(yùn)營(yíng)安全密切相關(guān)。上述因素對(duì)公路隧道節(jié)能減排的影響分析，如表3所示。
3．4 經(jīng)濟(jì)能力
我國(guó)不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異較大，因而對(duì)交通運(yùn)輸節(jié)能減排的認(rèn)識(shí)程度也不盡相同、統(tǒng)一。其對(duì)公路隧道節(jié)能減排的影響分析，如表4所示。
3．5 自然條件
自然條件也在一定程度上影響著公路隧道節(jié)能減排，包括El照強(qiáng)度、海拔高度、自然風(fēng)等。其對(duì)公路隧道節(jié)能減排的影響分析，如表5所示。
4 公路隧道節(jié)能減排措施與技術(shù)
公路隧道節(jié)能減排的關(guān)鍵在科技創(chuàng)新。研究分析顯示，技術(shù)進(jìn)步對(duì)節(jié)能貢獻(xiàn)率達(dá)40％ ～60％ 。本文在分析影響公路隧道節(jié)能減排因素的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)工程角度提出如下節(jié)能減排(狹義)對(duì)策。
4．1 結(jié)構(gòu)節(jié)能
結(jié)構(gòu)節(jié)能主要是提高公路隧道“綠色能源”的應(yīng)用比例，研究太陽能、風(fēng)能、光纖照明、壓力發(fā)電等在公路隧道中的應(yīng)用。山東煙臺(tái)市利用太陽能照明(如圖2所示)，采用節(jié)能燈具修建的國(guó)內(nèi)首座太陽能隧道—通世路隧道每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤120多噸；安徽六潛高速公路獅子尖隧道，首次采用太陽能和風(fēng)能發(fā)電互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)(如圖3所示)，既節(jié)省了電能，又降低了發(fā)電設(shè)備配置和成本。
4．2 技術(shù)節(jié)能
技術(shù)節(jié)能主要包括運(yùn)營(yíng)照明節(jié)能、通風(fēng)節(jié)能、供配電節(jié)能、給排水節(jié)能、強(qiáng)化交通安全等。
1 公路隧道節(jié)能減排的基本定義
公路隧道節(jié)能減排有廣義和狹義之分。廣義而言，是指節(jié)約物質(zhì)資源(土地、水源、鋼筋、水泥、石料、瀝青等)和能量資源(電能、油料等)，減少?gòu)U棄物(建筑垃圾)和環(huán)境有害物(廢氣、廢水、噪聲等)排放，其貫穿于公路隧道規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)全過程；狹義而言，是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物排放，主要是指運(yùn)營(yíng)階段在確保公路隧道行車安全的基礎(chǔ)上，最大限度地減少電能消耗、廢氣排放，實(shí)現(xiàn)公路隧道綜合效益最好。
2 公路隧道節(jié)能減排存在的問題
公路隧道節(jié)能減排得到我國(guó)交通運(yùn)輸主管部門的高度重視。如交通運(yùn)輸部組織開展的第二批節(jié)能減排示范項(xiàng)目中有“隧道LED節(jié)能燈照明在江西景鷹高速公路傍下隧道的應(yīng)用”；重慶、廣東、安徽、河北、陜西、湖北、貴州、福建、吉林、浙江、云南等地開展了公路隧
道運(yùn)營(yíng)節(jié)能課題研究及示范工程建設(shè)。調(diào)查研究表明，我國(guó)公路隧道節(jié)能減排工作取得一定成效的同時(shí)，還存在不少深層問題和制約因素。
2．1 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的平衡
節(jié)能減排是一項(xiàng)持久長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)責(zé)任和戰(zhàn)略任務(wù)。但在一定程度上，對(duì)于公路隧道運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)而言，可能是一種不經(jīng)濟(jì)的行為。公路隧道節(jié)能方案的實(shí)施或許使得企業(yè)投入成本比產(chǎn)出效益高，如目前推廣應(yīng)用的隧道LED燈就存在“節(jié)能不節(jié)錢”的突出問題。因此，從總體上看，部分節(jié)能減排項(xiàng)目雖具有社會(huì)效益高于經(jīng)濟(jì)效益的特點(diǎn)，但如果單純由企業(yè)出資實(shí)
施，則會(huì)加重其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，這也成為當(dāng)前部分公路隧道節(jié)能減排項(xiàng)目無法實(shí)施和推動(dòng)的主要制約因素。
2．2 節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品推廣應(yīng)用
目前市場(chǎng)上充斥太多打著節(jié)能旗號(hào)的偽劣產(chǎn)品，節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的鑒定及推廣也缺乏權(quán)威機(jī)構(gòu)的強(qiáng)力支持。此外，部分公路隧道運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)認(rèn)為，節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用需要較大投入，而企業(yè)無法確定能否盡快收回投資成本。
2．3 規(guī)范節(jié)能統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系
節(jié)能減排工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容是建立科學(xué)、規(guī)范的能耗統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)對(duì)節(jié)能減排工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)尚未建立適用于公路隧道的能耗指標(biāo)體系，這就使得企業(yè)對(duì)節(jié)能指標(biāo)應(yīng)該統(tǒng)計(jì)什么、指標(biāo)的具體內(nèi)涵等問題無法把握，造成企業(yè)對(duì)公路隧道運(yùn)營(yíng)能耗情況和節(jié)能效果不能準(zhǔn)確掌握，從而制約節(jié)能減排工作的深人開展。此外，公路隧道節(jié)能減排還應(yīng)考慮地區(qū)差異，如北方公路隧道消防系統(tǒng)須設(shè)置電伴熱保溫設(shè)施以確保冬季供水安全可靠，而南方地區(qū)則不存在此問題。
2．4 節(jié)能減排專項(xiàng)資金投入
節(jié)能設(shè)備應(yīng)用和技術(shù)推廣及節(jié)能宣傳、教育、獎(jiǎng)勵(lì)需要投入大量資金，但隨著勞動(dòng)力、原材料成本的上升，企業(yè)利潤(rùn)將會(huì)大大減少，這就使得企業(yè)能夠投入的資金十分有限，往往不能達(dá)到全面節(jié)能的效果。目前，我國(guó)各級(jí)交通運(yùn)輸主管部門安排的節(jié)能減排專項(xiàng)資金還比較欠缺。
2．5 相關(guān)政策和法規(guī)的支持
相關(guān)政策和法規(guī)對(duì)公路隧道節(jié)能減排的支持還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。雖然絕大多數(shù)公路隧道運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)都十分重視節(jié)能減排工作，調(diào)研、宣傳的力度很大，但落實(shí)、貫徹的力度較小。節(jié)能減排工作仍滯留在政府一般號(hào)召和企業(yè)自發(fā)行動(dòng)層面。
3 影響公路隧道節(jié)能減排的因素
影響公路隧道節(jié)能減排的因素很多，主要有以下5個(gè)方面：
3．1 土建結(jié)構(gòu)
包括平縱線形、斷面尺寸、洞門特征、洞內(nèi)裝飾、路面材料等，其不僅直接決定了土建工程總量，而且在一定程度上影響著機(jī)電設(shè)施配置。上述因素對(duì)公路隧道節(jié)能減排的影響分析，如表1所示。
3．2 機(jī)電設(shè)施
公路隧道根據(jù)其功能地位、安全等級(jí)，應(yīng)配備通風(fēng)、照明、消防、供配電、監(jiān)控等機(jī)電設(shè)施，這是公路隧道最主要的運(yùn)營(yíng)能耗單元，其中通風(fēng)、照明設(shè)施能源消耗最多，如表2所示。
3．3 交通特點(diǎn)
包括交通量、行車速度、交通組成、運(yùn)輸管理等，其對(duì)公路隧道機(jī)電設(shè)施近、遠(yuǎn)期配置有著重要影響，而且與運(yùn)營(yíng)安全密切相關(guān)。上述因素對(duì)公路隧道節(jié)能減排的影響分析，如表3所示。
3．4 經(jīng)濟(jì)能力
我國(guó)不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異較大，因而對(duì)交通運(yùn)輸節(jié)能減排的認(rèn)識(shí)程度也不盡相同、統(tǒng)一。其對(duì)公路隧道節(jié)能減排的影響分析，如表4所示。
3．5 自然條件
自然條件也在一定程度上影響著公路隧道節(jié)能減排，包括El照強(qiáng)度、海拔高度、自然風(fēng)等。其對(duì)公路隧道節(jié)能減排的影響分析，如表5所示。
4 公路隧道節(jié)能減排措施與技術(shù)
公路隧道節(jié)能減排的關(guān)鍵在科技創(chuàng)新。研究分析顯示，技術(shù)進(jìn)步對(duì)節(jié)能貢獻(xiàn)率達(dá)40％ ～60％ 。本文在分析影響公路隧道節(jié)能減排因素的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)工程角度提出如下節(jié)能減排(狹義)對(duì)策。
4．1 結(jié)構(gòu)節(jié)能
結(jié)構(gòu)節(jié)能主要是提高公路隧道“綠色能源”的應(yīng)用比例，研究太陽能、風(fēng)能、光纖照明、壓力發(fā)電等在公路隧道中的應(yīng)用。山東煙臺(tái)市利用太陽能照明(如圖2所示)，采用節(jié)能燈具修建的國(guó)內(nèi)首座太陽能隧道—通世路隧道每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤120多噸；安徽六潛高速公路獅子尖隧道，首次采用太陽能和風(fēng)能發(fā)電互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)(如圖3所示)，既節(jié)省了電能，又降低了發(fā)電設(shè)備配置和成本。
4．2 技術(shù)節(jié)能
技術(shù)節(jié)能主要包括運(yùn)營(yíng)照明節(jié)能、通風(fēng)節(jié)能、供配電節(jié)能、給排水節(jié)能、強(qiáng)化交通安全等。
