山西km高速公路工程項(xiàng)目可行性報(bào)告39

臨縣至離石高速公路工程可行性研究報(bào)告【第十章】節(jié)能評(píng)價(jià)PAGEPAGE810－山西新世紀(jì)交通建設(shè)工程咨詢有限公司第十章節(jié)能評(píng)價(jià)10.1節(jié)能評(píng)價(jià)的原則公路運(yùn)輸節(jié)能是指在完成相同運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)的前提下，通過(guò)采取一定的措施，使能源的消耗量減少，其實(shí)質(zhì)是提高能源利用效率。主要包括以下兩個(gè)方面：10.1.1建設(shè)期間的節(jié)能公路建設(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(duì)能源的直接消耗，但其比例相對(duì)較小，節(jié)能潛力也不大，故本次節(jié)能評(píng)價(jià)不考慮此部分。10.1.2公路營(yíng)運(yùn)期間的節(jié)能公路營(yíng)運(yùn)期間的能源消耗是一各種長(zhǎng)期的連續(xù)投入，主要體現(xiàn)在運(yùn)輸過(guò)程中各種公路運(yùn)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(lái)愈大，因此在建設(shè)大項(xiàng)目過(guò)程中進(jìn)行運(yùn)輸燃油節(jié)約對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有一定意義。本項(xiàng)目節(jié)約能源評(píng)價(jià)以國(guó)家計(jì)委和建設(shè)部等部委計(jì)資源[1992]1959號(hào)文件《關(guān)于基本建設(shè)和技術(shù)改造工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告增列節(jié)能篇（章）的暫行規(guī)定》為依據(jù)。本次節(jié)能評(píng)價(jià)采用“有項(xiàng)目”情況和“無(wú)項(xiàng)目”情況對(duì)比的方法，將無(wú)項(xiàng)目狀況下的汽車燃油耗量減去有項(xiàng)目狀況下汽車燃油耗量，即得出燃油節(jié)約量。節(jié)能評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)期采用本項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期，即項(xiàng)目通車后20年。10.2公路燃油消耗的影響因素10.2.1影響因素分析1、第一類是車輛本身的燃油經(jīng)濟(jì)性，這是由車輛本身的構(gòu)造和制造工藝決定的，即在出廠之前就已是定值；2、第二類是車輛的行駛狀態(tài)，這取決于車輛運(yùn)行具體環(huán)境以及駕駛員的操作技能?？筛爬槿缦聨追矫妫海?）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）；（2）車輛特性，包括物理特性和行駛特性（發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速和車輛重量等）；（3）交通狀況，如流量、交通組成、行人流量和非機(jī)動(dòng)車流量等；（4）地區(qū)因素，如司機(jī)的駕駛行為和車速限制等。車輛運(yùn)行的燃油消耗量是與道路交通條件密切相關(guān)的。車輛的運(yùn)行過(guò)程通常由起步、換擋、加速、等速、滑行、制動(dòng)等基本單元組成。當(dāng)?shù)缆窏l件、交通條件變化時(shí)車輛運(yùn)行油耗也隨之改變，在良好的道路條件（路面平速度、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(wú)非機(jī)動(dòng)車、橫向干擾較小等）時(shí)，車輛運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，其耗油量相對(duì)較??；而當(dāng)?shù)缆?、交通狀況惡劣時(shí)，車輛行駛中加減速次數(shù)隨之增加，車輛運(yùn)行狀態(tài)將變得不穩(wěn)定，耗油量相對(duì)于穩(wěn)定行駛時(shí)增加很多，當(dāng)停車次數(shù)增加時(shí)尤其突出，因?yàn)槠饎?dòng)加速所耗燃油將是穩(wěn)定狀態(tài)行駛時(shí)的幾倍。10.2.2道路條件對(duì)燃油消耗的影響道路幾何條件對(duì)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(guò)車速而受道路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(shí)，車輛的燃油耗就要增加，這主要是由以下三個(gè)因素造成的：1、進(jìn)入曲線前因換檔減速而損失功能；2、當(dāng)車輛受到離心力作用時(shí)滾動(dòng)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）；3、在曲線段車輛以較低排擋行駛，車輛內(nèi)摩阻增大。許多試驗(yàn)性研究表明當(dāng)路線縱坡較小時(shí)（-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R≤400m時(shí)車輛行駛速度才明顯降低。道路縱坡對(duì)燃油消耗影響很大，在上坡時(shí)燃油消耗隨著坡度的增加而增加，但在下坡時(shí)相應(yīng)的燃油節(jié)約比較有限。從美國(guó)的研究可看出，當(dāng)?shù)缆房v坡從6%降至3%時(shí)，小客車可節(jié)油20%，貨車可節(jié)油70%。路面狀況對(duì)車輛油耗也有直接的影響，其主要影響因素為路面平整度，如貨車在高級(jí)及次高級(jí)路面上行駛要比在非高級(jí)路面上行駛節(jié)油30%～40%，因?yàn)榉歉呒?jí)路面要克服較大的滾動(dòng)阻力。10.2.3交通狀況對(duì)燃油消耗的影響交通條件主要是指道路服務(wù)水平，包括混合交通情況、交通流大小及離散程度、行人入橫向干擾程度、行車速度以及交通設(shè)施的完善程度等，這一方面高速公路的耗油節(jié)約明顯優(yōu)于其他等級(jí)公路，經(jīng)驗(yàn)研究表明，燃油消耗量是車速的函數(shù)，而車輛的實(shí)際行駛車速在道路條件良好的情況下便是交通量、交通組成和駕駛技術(shù)等因素的集中體現(xiàn)。在高速公路上行駛的車輛，由于有良好的交通狀況，其車輛油耗主要取決于道路行駛質(zhì)量和駕駛技術(shù)等因素；在二級(jí)及以下等級(jí)公路上行駛，由于交通狀況極其復(fù)雜，非機(jī)動(dòng)車和行人及橫向干擾很大，致使車輛頻繁地加速、減速和停車，使其燃油消耗比高速公路大很多，據(jù)研究表明汽車每次停車起動(dòng)的燃油消耗相當(dāng)于汽車多跑180m左右。日本的研究表明，通暢的道路比擁擠的道路可節(jié)油30%～40%，這主要是由于汽車低速行駛時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度小，曲軸轉(zhuǎn)度高，發(fā)動(dòng)機(jī)在非經(jīng)濟(jì)工況下工作。10.3節(jié)能評(píng)價(jià)的原則與方法本項(xiàng)目節(jié)能評(píng)價(jià)目的是為建設(shè)方案的決策提供依據(jù)，其評(píng)價(jià)的主要原則與方法是：1、全面性—在評(píng)價(jià)過(guò)程中，不僅應(yīng)考慮擬建項(xiàng)目的燃油節(jié)約，而且應(yīng)考慮擬建項(xiàng)目所在路網(wǎng)中相關(guān)公路的燃耗變化；2、采用“有無(wú)比較法”—通過(guò)“有項(xiàng)目情況”與“無(wú)項(xiàng)目情況”下燃油消耗的比較，計(jì)算燃油節(jié)約量；3、采用實(shí)物燃油量分析法—分析過(guò)程中直接計(jì)算燃油節(jié)約的實(shí)物量；4、車輛的單位燃耗按動(dòng)態(tài)計(jì)算—單位燃耗是計(jì)算公路運(yùn)輸燃耗節(jié)能的關(guān)鍵參數(shù)，并考慮其在公路營(yíng)運(yùn)期間隨交通流等條件變化而變化；5、評(píng)價(jià)指標(biāo)簡(jiǎn)單明了—考慮目前的實(shí)際情況，只考慮一個(gè)主要指標(biāo)：燃油節(jié)約總量。10.4燃油節(jié)約量的計(jì)算車輛的油耗指標(biāo)是平均技術(shù)速度的函數(shù)，而平均技術(shù)速度又量公路等級(jí)和公路交通量的函數(shù)。交通量與車速模型：在計(jì)算不同速度時(shí)的分車型汽車運(yùn)輸成本時(shí)，首先應(yīng)計(jì)算在不同交通量下的分車型車速，計(jì)算公式如下：Speed=a·exp[b·(v/c)2]當(dāng)（v/c）≤0.75（高速公路）Speed=al+bl·(v/c)當(dāng)（v/c）＞0.75（一般公路）式中：Speed-速度（公里/小時(shí)）V-標(biāo)準(zhǔn)車，小時(shí)交通量C-標(biāo)準(zhǔn)車，小時(shí)通行能力a，a1，b，b1為系數(shù)，其值見(jiàn)表10-1。交通量與車速模型系數(shù)表10-1公路等級(jí)車型aba1b1高速小客53.5-1.2265.10-50.80大客43.9-0.86小貨50.5-1.11中貨46.7-0.97大貨48.4-1.04拖掛40.0-0.70二級(jí)小客48.3-1.3069.90-57.20大客39.9-0.87小貨43.1-1.04中貨40.6-0.91大貨38.5-0.79拖掛34.5-0.55三級(jí)小客44.2-1.4772.80-61.3大客36.8-0.88小貨37.8-0.99中貨34.6-0.85大貨29.1-0.56拖掛28.2-0.41速度燃料消耗見(jiàn)表10-2。速度燃料消耗表單位：升/100km表10-2小客速度（km/h）45506070808590高速公路9.479.459.429.319.8210.0610.38速度（km/h）15.0020.0025.0030.0040.0050.0060.00二級(jí)公路12.0311.5611.2711.1611.6711.9112.64速度（km/h）15.0020.0025.0030.0040.0048.0050.00三級(jí)公路13.4012.9112.6412.4913.0413.2813.79大客速度（km/h）45505560657580高速公路29.6729.0328.7728.8029.1228.8731.35速度（km/h）15.0020.0025.0030.0035.0040.0045.00二級(jí)公路46.4140.0138.6533.9335.6737.2440.38速度（km/h）15.0020.0025.0030.0035.0039.0040.00三級(jí)公路50.9345.3740.6835.9737.7039.2743.68小貨速度（km/h）45505560657075高速公路21.2020.9420.9621.2621.4421.2222.93速度（km/h）15.0020.0025.0030.0040.0050.0055.00二級(jí)公路28.8026.3125.9425.6324.8524.0924.83速度（km/h）15.0020.0025.0030.0035.0043.0045.00三級(jí)公路29.0828.6227.4627.5326.3425.7726.81中貨速度（km/h）45505560656870高速公路26.3225.4124.8724.6724.4622.6924.76速度（km/h）15.0020.0025.0030.0040.0045.0050.00二級(jí)公路40.5239.0936.7635.2433.8732.8034.71速度（km/h）15.0020.0025.0030.0035.0040.0045.00三級(jí)公路45.4141.9839.6538.1336.7635.6935.26大貨速度（km/h）45505560626570高速公路29.5129.1929.1628.3927.9026.0928.71速度（km/h）15.0020.0025.0030.0040.0045.0050.00二級(jí)公路38.4837.9935.5334.2633.9333.0735.58速度（km/h）15.0020.0025.0030.0035.0038.0040.00三級(jí)公路42.9949.8240.0438.7738.4437.5840.09拖掛速度（km/h）45505558606165高速公路35.0934.7134.6833.6532.6531.8033.08速度（km/h）15.0020.0025.0030.0035.0038.0040.00二級(jí)公路48.2147.0445.7244.6043.6940.2141.56速度（km/h）15.0020.0025.0028.0031.0034.0035.00三級(jí)公路53.1450.7349.6549.5348.6245.1447.33本項(xiàng)目從以下三個(gè)方面考慮節(jié)約油耗：1、由于新建公路提高等級(jí)，使汽車提高行車速度，從而改變了油耗；B1=（“無(wú)本項(xiàng)目情況下”原有相關(guān)道路油耗-“有本項(xiàng)目情況下”擬建道路油耗）×擬建道路年平均日交通量×擬建道路里程×365。2、由于公路新建使原有相關(guān)公路減少擁擠的汽車行駛速度提高而改變的油耗；B2=（“無(wú)本項(xiàng)目情況下”原有相關(guān)道路油耗-“有本項(xiàng)目情況下”原有相關(guān)道路油耗）ד無(wú)本項(xiàng)目情況下”原有相關(guān)道路年平均日交通量×原有相關(guān)道路里程×365。3、新建公路縮短里程而節(jié)約的油耗。B3=“無(wú)本項(xiàng)目情況下”原有相關(guān)道路油耗×擬建道路年平均日汽車交通量×（原有相關(guān)道路里程-擬建道路里程）×365。經(jīng)計(jì)算，本項(xiàng)目各年度的節(jié)約油量見(jiàn)表10-3。10.5節(jié)能分析從表10-3可以看出：本項(xiàng)目營(yíng)運(yùn)期節(jié)約能源主要體現(xiàn)在新路晉級(jí)和縮短里程而節(jié)約的油耗方面。評(píng)價(jià)年限內(nèi)（2013～2032年）節(jié)約油量53.16萬(wàn)噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤78.32萬(wàn)噸。本項(xiàng)目的實(shí)施，將節(jié)約可觀的能源消耗。

節(jié)能分析計(jì)算表單位：噸表10-3年份提高等級(jí)減少擁擠縮短里程合計(jì)2013843034883810157282014909937974131170272015976841064452183262016104374415477319625201711107472450932092420181177650335414222232019123255314570523344202012873559659952446520211342258776286255862022139716159657726707202314520644168672782820