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电能是现代工业发展的重要支撑,并为人类创新思维开拓了更大的空间。1999年9月,《微软百科全书》评选出了过去1000年中最伟大的十项技术发明,电力名列榜首。2000年10月9日,在美国国家工程院评选出的20项“20世纪最伟大的工程技术成就”中,电气化名列榜首。有专家这样写道:“经济而可靠的电力极大地改善了世界人民的生活,创造了令人激动的电气化世界”。
电气化水平是衡量一个国家和地区经济社会发展程度的重要指标。随着经济社会的不断发展,世界各国电气化水平不断提高。早在20世纪60年代,美国农村就已基本实现了电气化。1960-2010年,日本电气化水平提高了约12%,一直处于国际领先地位。与2010年的日本电气化水平(26.54%)相比,我国的电气化水平低约5个百分点。
最原始的交通工具是人的双脚,轿子和以风作为动力的帆船与畜力交通工具长期并存。靠烧柴薪、煤、燃油为动力的蒸汽机车,给自然环境带来了巨大的污染。从蒸汽机和内燃机的发明,到以电能为动力的高速火车、轨道交通、电动汽车时代,短短数十年时间,人类交通逐渐转向绿色出行,更加高效、便捷、舒适、环保。
被业界誉为“电动汽车之父”的中国工程院院士陈清泉曾公开表示,电动汽车可以通过以电代油获得直接的节能减排效益,除此之外,电动汽车还可利用其充电需求的可引导性,发挥分布式储能作用,有效提高电力系统接纳可再生能源的能力与常规电源的运行效率,从而取得更为显著的间接节能减排效益。
研究表明,石油、天然气、新能源的碳排放强度系数分别为0.528、0.4435和0。天然气的碳排放强度虽然低于石油,但也不是能源替代的最佳选择。通过大力发展水电、太阳能光伏发电、风电、核电等清洁能源,不断提高清洁能源在全国发电电源中的比例,可以最终实现交通工具能源的低碳化。
为实现我国交通、能源、环保等多方统一协调,构建未来可持续发展的综合交通运输体系,应大力发展电气化交通。交通电气化采用电力驱动,电力可由各种清洁能源产生,通过实施“以电代油”,不但可以减少交通工具对石油的依赖性,还能节能减排、改善环境。
交通电气化:电能替代的蓝色效应。
电气化交通
交通电气化的核心是大力发展以电动汽车为核心的清洁交通工具,包括地铁、城市轻轨、电动公交车、电动汽车,形成适应城市人居环境发展趋势的绿色可持续交通系统。
电动汽车
电动汽车是由电池提供动力,用电动机驱动车轮行驶的车辆。目前油价不断上涨,而电池储电量及使用寿命不断增加、充放电性能日益提高,纯电动汽车正逐渐步入普通家庭。根据《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》,到2020年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车将新增保有量499万辆,可减少二氧化碳排放1782万吨、减少二氧化硫排放120吨、减少氮氧化物排放6000吨。
优点:起步快,污染物零排放、噪声小、能耗低,减少石油资源消耗,等候交通信号、交通拥堵时不耗能。
城市轨道交通
城市轨道交通种类繁多,包括城市铁路、地下铁路、轻轨铁路、有轨电车、磁悬浮线路等,为了缓解现代化城市地面交通拥挤的情况,城市轨道交通的应用越来越广泛,成为大中型城市交通的重要组成部分。目前,我国已成为世界上城市轨道交通发展最快的国家,地铁投资以每年2000亿元的速度增长。预计到2020年,全国城市轨道交通累计营业里程将达7395公里。
优点:以电能为动力,安全性高、污染排放小、运量大、速度快、准时,具有经济、环保等诸多优越性。
电气化铁路
电气化铁路使用电力机车作为牵引动力,机车上不安装原动机,所需电能由电气化铁路电力牵引供电系统提供。在通过距离长的隧道时,牵引功率大的优点更为显著,对铁路沿线城市、郊区的污染降到最小。根据国家发改委《综合交通网中长期发展规划》,预计到2020年,我国铁路营业里程将超过12万公里,其中电气化铁路比重将达到60%。
优点:效率高、能耗低、无污染,能大幅度提高客、货运输能力,降低运输成本,是各国优先发展的铁路牵引动力方式。
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