铁路节能环保效应及效益分析研究
摘要：铁路是当今世界最主要的交通及运输渠道之一，横跨世界各地，是许多人出行、工作的主要方式。相对来说，庞大的铁路系统必然会造成大量能源的消耗。而新时期背景下，节能减排与环保意识则是当代发展的根本前提。为此我们必须研究铁路系统的节能环保措施，以期通过科学系统化的手段，解决铁路占用资源高的问题。本文围绕土地占用、新能源开发及可再生能源使用等方面，展开铁路系统节能减排的分析，简要讨论了铁路系统与社会效益之间的关联。希望本文的研究能够为交通行业的发展，及低碳生活的目标做进一步论证支持。
关键词：铁路；节能环保；经济效益；社会价值；低碳
中图分类号：X324 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0233-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.140
Abstract：The railway is one of the most important transportation and transportation channels in the world. The railway crosses all over the world and is the main way for many people to travel and work. In contrast， a huge railway system will inevitably cause a lot of energy consumption. Under the background of the new era， energy conservation， emission reduction and environmental protection awareness are the fundamental prerequisites for the development of the present era. To this end， we must study energy saving and environmental protection measures of the railway system in order to solve the problem of high occupancy of railway resources through scientific and systematic means. Based on land occupation， new energy development and the use of renewable energy， this paper analyzes the energy saving and emission reduction of the railway system and briefly discusses the relationship between the railway system and social benefits. I hope this study can support the development of transport industry and the goal of low-carbon life.
Keywords：Railway；Energy saving；Economic benefit；Social value；Low carbon
1 鐵路系统环保节能效益解析
1.1 土地资源利用
相对来说，铁路系统所占用的土地面积更大。虽然铁路系统所能运输的旅客、货物资源更多，但是铁路系统的占地面积却达到了公路占地面积近2倍之多。此外，相较于航空系统来说，铁路系统所使用的列车停留空间更高。如法国巴黎戴高乐机场仅占用3000hm2，但巴黎至里昂之间的铁路列车停留区间则达到了4200hm2，远远超过了机场占地面积。因此，调节铁路系统土地占用，合理开发铁路占用空间显得十分重要[1]。
1.2 可再生能源利用
铁路系统所需能源种类非常多，不仅包括电能，同时还有化石能源。因此，铁路系统为了能够提高能源利用效率，加强可再生能源利用便显得极为重要。如北京及天津这两个位于京津线路上的车站，便采用了玻璃穹顶做了透光处理，使用自然光作为白天的光源。此外北京站还采用了污水源热泵及热电冷三联供技术，大幅提高了能源梯级使用效率[1]。据专家估计该套系统能够满足北京站约49%的用电需求，为北京站每年节约成本超过600万人民币。此外北京站还在中央区域建设了采光带屋面，共计铺设超过3000块太阳能接收板，总发电量容量可达320kW，预计每年能够为北京站减排近200t废气，发电超过18万kWh，能够替代70t化石能源。国内许多铁路系统都在不断创新与应用着更加环保节能的工艺。据悉武昌站便使用了地源热泵这一工艺[2]。这一工艺为武昌站2008年提供了超300万kWh电量。此外武昌站的屋顶同样采用了透明屋顶，节省了很大的人工照明能源，并在屋顶嵌入了许多的太阳能电池，采用太阳能发电，为车站提供着大量绿色、清洁、环保的能源。其地源地热系统甚至能够为武昌站节省能源超过30%。
1.3 新能源开发
新时期以来，石油这一传统化石能源便逐步走向衰竭，到了供给危机的地步。为此我们唯有及时调整能源使用结构，减少石油产品依赖。为此我们所要做的一方面是节能，一方面则是开源。开源指的是寻找能够替代这一传统化石能源的新型能源，节能则是尽可能减少石油产品使用。相对来说前者似乎更具潜力，是帮助铁路经济进一步发展的关键。因此，如今世界各国正广泛使用新兴技术，如以电代油等方式，大力普及电气化铁路，利用电力机车取代传统机车正成为世界各国铁路行业的共识。我国铁道部公布资料，我国在十五期间共计新增电气化铁路线路为5287km，共计为国内节省化石能源566万t。可见以电代油的方式，为国内经济的发展提供了极大的帮助。可以预见的是，在未来随着大量电气化铁路的投产和应用，我国将逐渐摆脱石油资源的严重依赖，转而向绿色、环保方向发展[2-3]。
2 铁路系统对环境造成的负面影响
2.1 资源消耗
铁路系统是一项大型工程，既使用着化石能源，也使用着电力能源，如石油、核电、水电、太阳能等。据日本资料显示，飞机、小型载人汽车、铁路能源消耗比约为5.6：5.3：1。即每使用1单位燃料，不同载具所能携带的人数为：铁路1.0、汽车0.62、飞机0.26。从这个数据可以看出，相对来说，铁路系统是能源节省最明显的，相较于汽车与飞机，铁路系统的能源损耗是最低的。此外，现阶段世界各国正大力普及的高铁、城际动车等更是减少了石油等化石能源的消耗和排放，实现了二次能源的补充。对环境污染更小，能源消耗更低[4]。
2.2 大气污染
从环保角度来说，航空与公路系统所排放的尾气造成的空气污染，在一定程度上加剧了全球温室效应。而铁路系统（高铁系统）则采用电力作为支撑，能够实现无废气排放，是现代化、绿色化的交通方式。因此可以说铁路系统对空气所造成的低污染，是其他交通系统暂时所无法做到的。此外，由于铁路系统不需要排放任何废气、废渣、废液，因此铁路沿线也不会出现任何生态环境损坏。据欧美城市监测统计，城市废气中一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物及悬浮粒子70%以上是由汽车排放的尾气造成的。对此，日本新干线也报道称，人均二氧化碳排放量比较上，飞机及汽车的排放量是铁路系统的6.3倍与5.5倍。
3 铁路系统与社会经济间的关联
3.1 经济价值分析
自铁路投产以来，便广受众多旅客欢迎，便捷的交通方式，物美价廉的出行手段，深受世界各国、各阶层人们青睐。据日本资料显示，日本新干线自投入运营以来，高铁列车在日本的交通市场占有率便急速提升，甚至导致东京至名古屋的一班航班被迫停运。这一事例证明，短程交通上人们相较于航空系统来说，更加喜欢的是铁路系统。当然在人们喜爱铁路系统的同时，也为铁路系统带来了巨大的经济效益。资料显示，日本新干线每年运送旅客所节省的时间相当于多创造9000多亿日元的经济效益[3]。此外，铁路系统的应用，还在很大程度上推动与确保了社会运输质量。如日本高铁在1964年首次投入使用，自1966年开始，逐渐得到人们喜爱并开始盈利，直到1971年已经收回了当初所投资的全部金额。辉煌的成就大大刺激了世界各国铁路系统的建设，为铁路事业的发展，提供了坚定的后盾。
3.2 社会价值分析
铁路不仅带给企业巨大的经济效益，同时在物流环境与交通环境改善的過程中，也为地区经济的平衡做出了巨大贡献。如今越来越多的快递公司采用铁路运输物流资源，如2016年及2017年的双十一物流高峰期，多家快递公司便与铁路系统合作，采用铁路运输的方式，将大量快件运送到消费者手中。事实证明，如今的铁路系统所建立的技术、经济、社会价值优势，正逐渐得到越来越多人们的重视。在未来世界各国将更加重视铁路系统建设，改善铁路系统问题。
4 结束语
总结全文可以看出，铁路系统作为国内最大的交通、贸易系统，其节能减排设备和技术的应用，可以大幅提高经济效益。将这一部分的经济效益用作于其他系统的发展，可以大大提高社会效益价值。为此，我们必须引入全新的能源、开发可再生能源，帮助铁路系统减少不必要的能源损耗，降低资源消耗的同时，减少铁路系统对大气造成的污染。随着铁路系统的大力发展，铁路系统在为企业带来更大效益的同时，也会为社会发展做出了巨大贡献。铁路系统的蓬勃发展更是能够促进节能减排性交通体系的建设，这对社会经济可持续战略的发展与部署具有肯定的意义。
参考文献
[1]陈亚东.浅析铁路企业节能环保工作中的问题及对策[J].低碳世界，2017（31）：241-242.
[2]廖芳芳.铁路行业电气节能的设计与应用[J].铁道工程学报，2017，34（08）：98-103+108.
[3]谢汉生，黄茵，马龙.高速铁路节能环保效应及效益分析研究[J].铁路节能环保与安全卫生，2011，1（01）：19-22.
[4]朱佳濠.环保产业现状和未来走向[J].环境与发展，2017，9（9）：20.
收稿日期：2018-01-09
作者简介：王玲德（1969-），女，本科，中级，研究方向为节能环保监测。
关键词：铁路；节能环保；经济效益；社会价值；低碳
中图分类号：X324 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0233-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.140
Abstract：The railway is one of the most important transportation and transportation channels in the world. The railway crosses all over the world and is the main way for many people to travel and work. In contrast， a huge railway system will inevitably cause a lot of energy consumption. Under the background of the new era， energy conservation， emission reduction and environmental protection awareness are the fundamental prerequisites for the development of the present era. To this end， we must study energy saving and environmental protection measures of the railway system in order to solve the problem of high occupancy of railway resources through scientific and systematic means. Based on land occupation， new energy development and the use of renewable energy， this paper analyzes the energy saving and emission reduction of the railway system and briefly discusses the relationship between the railway system and social benefits. I hope this study can support the development of transport industry and the goal of low-carbon life.
Keywords：Railway；Energy saving；Economic benefit；Social value；Low carbon
1 鐵路系统环保节能效益解析
1.1 土地资源利用
相对来说，铁路系统所占用的土地面积更大。虽然铁路系统所能运输的旅客、货物资源更多，但是铁路系统的占地面积却达到了公路占地面积近2倍之多。此外，相较于航空系统来说，铁路系统所使用的列车停留空间更高。如法国巴黎戴高乐机场仅占用3000hm2，但巴黎至里昂之间的铁路列车停留区间则达到了4200hm2，远远超过了机场占地面积。因此，调节铁路系统土地占用，合理开发铁路占用空间显得十分重要[1]。
1.2 可再生能源利用
铁路系统所需能源种类非常多，不仅包括电能，同时还有化石能源。因此，铁路系统为了能够提高能源利用效率，加强可再生能源利用便显得极为重要。如北京及天津这两个位于京津线路上的车站，便采用了玻璃穹顶做了透光处理，使用自然光作为白天的光源。此外北京站还采用了污水源热泵及热电冷三联供技术，大幅提高了能源梯级使用效率[1]。据专家估计该套系统能够满足北京站约49%的用电需求，为北京站每年节约成本超过600万人民币。此外北京站还在中央区域建设了采光带屋面，共计铺设超过3000块太阳能接收板，总发电量容量可达320kW，预计每年能够为北京站减排近200t废气，发电超过18万kWh，能够替代70t化石能源。国内许多铁路系统都在不断创新与应用着更加环保节能的工艺。据悉武昌站便使用了地源热泵这一工艺[2]。这一工艺为武昌站2008年提供了超300万kWh电量。此外武昌站的屋顶同样采用了透明屋顶，节省了很大的人工照明能源，并在屋顶嵌入了许多的太阳能电池，采用太阳能发电，为车站提供着大量绿色、清洁、环保的能源。其地源地热系统甚至能够为武昌站节省能源超过30%。
1.3 新能源开发
新时期以来，石油这一传统化石能源便逐步走向衰竭，到了供给危机的地步。为此我们唯有及时调整能源使用结构，减少石油产品依赖。为此我们所要做的一方面是节能，一方面则是开源。开源指的是寻找能够替代这一传统化石能源的新型能源，节能则是尽可能减少石油产品使用。相对来说前者似乎更具潜力，是帮助铁路经济进一步发展的关键。因此，如今世界各国正广泛使用新兴技术，如以电代油等方式，大力普及电气化铁路，利用电力机车取代传统机车正成为世界各国铁路行业的共识。我国铁道部公布资料，我国在十五期间共计新增电气化铁路线路为5287km，共计为国内节省化石能源566万t。可见以电代油的方式，为国内经济的发展提供了极大的帮助。可以预见的是，在未来随着大量电气化铁路的投产和应用，我国将逐渐摆脱石油资源的严重依赖，转而向绿色、环保方向发展[2-3]。
2 铁路系统对环境造成的负面影响
2.1 资源消耗
铁路系统是一项大型工程，既使用着化石能源，也使用着电力能源，如石油、核电、水电、太阳能等。据日本资料显示，飞机、小型载人汽车、铁路能源消耗比约为5.6：5.3：1。即每使用1单位燃料，不同载具所能携带的人数为：铁路1.0、汽车0.62、飞机0.26。从这个数据可以看出，相对来说，铁路系统是能源节省最明显的，相较于汽车与飞机，铁路系统的能源损耗是最低的。此外，现阶段世界各国正大力普及的高铁、城际动车等更是减少了石油等化石能源的消耗和排放，实现了二次能源的补充。对环境污染更小，能源消耗更低[4]。
2.2 大气污染
从环保角度来说，航空与公路系统所排放的尾气造成的空气污染，在一定程度上加剧了全球温室效应。而铁路系统（高铁系统）则采用电力作为支撑，能够实现无废气排放，是现代化、绿色化的交通方式。因此可以说铁路系统对空气所造成的低污染，是其他交通系统暂时所无法做到的。此外，由于铁路系统不需要排放任何废气、废渣、废液，因此铁路沿线也不会出现任何生态环境损坏。据欧美城市监测统计，城市废气中一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物及悬浮粒子70%以上是由汽车排放的尾气造成的。对此，日本新干线也报道称，人均二氧化碳排放量比较上，飞机及汽车的排放量是铁路系统的6.3倍与5.5倍。
3 铁路系统与社会经济间的关联
3.1 经济价值分析
自铁路投产以来，便广受众多旅客欢迎，便捷的交通方式，物美价廉的出行手段，深受世界各国、各阶层人们青睐。据日本资料显示，日本新干线自投入运营以来，高铁列车在日本的交通市场占有率便急速提升，甚至导致东京至名古屋的一班航班被迫停运。这一事例证明，短程交通上人们相较于航空系统来说，更加喜欢的是铁路系统。当然在人们喜爱铁路系统的同时，也为铁路系统带来了巨大的经济效益。资料显示，日本新干线每年运送旅客所节省的时间相当于多创造9000多亿日元的经济效益[3]。此外，铁路系统的应用，还在很大程度上推动与确保了社会运输质量。如日本高铁在1964年首次投入使用，自1966年开始，逐渐得到人们喜爱并开始盈利，直到1971年已经收回了当初所投资的全部金额。辉煌的成就大大刺激了世界各国铁路系统的建设，为铁路事业的发展，提供了坚定的后盾。
3.2 社会价值分析
铁路不仅带给企业巨大的经济效益，同时在物流环境与交通环境改善的過程中，也为地区经济的平衡做出了巨大贡献。如今越来越多的快递公司采用铁路运输物流资源，如2016年及2017年的双十一物流高峰期，多家快递公司便与铁路系统合作，采用铁路运输的方式，将大量快件运送到消费者手中。事实证明，如今的铁路系统所建立的技术、经济、社会价值优势，正逐渐得到越来越多人们的重视。在未来世界各国将更加重视铁路系统建设，改善铁路系统问题。
4 结束语
总结全文可以看出，铁路系统作为国内最大的交通、贸易系统，其节能减排设备和技术的应用，可以大幅提高经济效益。将这一部分的经济效益用作于其他系统的发展，可以大大提高社会效益价值。为此，我们必须引入全新的能源、开发可再生能源，帮助铁路系统减少不必要的能源损耗，降低资源消耗的同时，减少铁路系统对大气造成的污染。随着铁路系统的大力发展，铁路系统在为企业带来更大效益的同时，也会为社会发展做出了巨大贡献。铁路系统的蓬勃发展更是能够促进节能减排性交通体系的建设，这对社会经济可持续战略的发展与部署具有肯定的意义。
参考文献
[1]陈亚东.浅析铁路企业节能环保工作中的问题及对策[J].低碳世界，2017（31）：241-242.
[2]廖芳芳.铁路行业电气节能的设计与应用[J].铁道工程学报，2017，34（08）：98-103+108.
[3]谢汉生，黄茵，马龙.高速铁路节能环保效应及效益分析研究[J].铁路节能环保与安全卫生，2011，1（01）：19-22.
[4]朱佳濠.环保产业现状和未来走向[J].环境与发展，2017，9（9）：20.
收稿日期：2018-01-09
作者简介：王玲德（1969-），女，本科，中级，研究方向为节能环保监测。
