当前位置: 砂 >> 砂前景 >> 砂石骨料绿色运输模式分析与北京实践
年全国运输结构调整工作深入推进以来,通过“公转铁”实现煤炭、矿石和钢铁等铁路适运货类绿色运输已取得显著成效。砂石骨料作为城市建设不可或缺的重要原材料,是目前全国需求最大的货类,也将成为“十四五”时期运输结构调整聚焦的重点货类。年3月16日,由密云区威客矿山开往大兴区搅拌站的砂石骨料铁路运输完成首发,打造了全程共公里“铁路市内远距离运输+新能源车两端短驳”的绿色运输新模式,是继年实现砂石骨料铁路运输从无到有之后的又一新突破。北京交通发展研究院作为北京市运输结构调整工作的重点技术支持单位,针对砂石骨料绿色运输模式进行了深入的探索与分析,并结合北京实践总结相关经验和启示,希望为北京乃至全国运输结构调整工作提供参考。
一、砂石骨料的定义及传统运输模式
(一)砂石骨料的定义
砂石骨料是指水利工程中砂、卵(砾)石、碎石、块石、料石等材料的统称,属于矿建材料(除了砂石骨料外,还包括钢筋、水泥等)的范畴,是混凝土和堆砌石等构筑物的主要建筑材料。砂石骨料无处不在,大到摩天大楼、高速公路、水利设施,小到手机、水杯等都需要用到砂石,是建筑、道路、桥梁等基础设施工程建设用量最大、不可或缺、不可替代的基础材料。据综合测算,每平方米民用建筑需砂石骨料0.8吨,每公里的道路建设需砂石骨料60吨,砂石对于城市生产建设和社会经济发展具有重要意义。
砂石骨料需求体量巨大,全国年市场需求量高达亿吨,是铁矿石的10倍和钢铁的5倍,是目前我国需求规模最大的货类。京津冀区域砂石骨料年需求为10亿吨,其中北京需求量为1亿吨。
(二)砂石骨料传统运输模式
从全流程的链条来看,砂石骨料运输主要包括四个环节:矿山开采、运输、搅拌站加工、建设使用(如图1所示)。以北京市为例,砂石骨料主要从张家口、承德、唐山等环京区域的矿山为起点,砂石通过栏板式敞篷重型柴油货车沿大铁干线运输至搅拌站,经加工后形成水泥混凝土、沥青混凝土等各类建筑原料,再由水泥罐车在市域范围内运输至建筑工地,全程的平均运距约为公里。
在传统的铁路运输过程中,由于涉及到两端接驳的装卸工作等成本,当铁路运距超过公里时,采用铁路运输所产生的成本才低于公路运输。目前砂石骨料运输的公里平均运距低于传统认为的公里铁路经济运距,因此在年前,货主方主要选择重柴货车作为运力、通过公路运输实现,也因此带来了交通和环境污染问题。例如北京目前全市运输矿建材料的重柴货车约1万辆次/日,每年带来1.9万吨的污染物排放,进一步加剧了环境污染。
二、砂石骨料绿色运输模式分析
北京作为一个特大型城市,货物需求具有较强的输入型特点,在年到发货物需求量2.5亿吨中,砂石骨料年需求量达1亿吨,是全市需求量最大的货类。因此,虽然目前砂石骨料平均运距仅为公里,低于传统的公里铁路经济运距,但与其他货类相比,砂石骨料需求体量大且对时效性的要求相对较低,是最具“公转铁”潜力的货类。因此,北京以砂石骨料为重点进行了绿色运输方面的创新性实践,并总结探索出三种全程绿色运输的新模式。
(一)模式1:铁路干线+新能源重卡车接驳
“铁路干线+新能源重卡车接驳”是指利用铁路完成长距离运输,两端采用新能源重卡车接驳的运输模式,通常适用于运输距离在公里及以上的砂石骨料运输。该模式在新能源重卡车运输的过程中主要涉及两个关键要素:车辆和充(换)电站。
年3月16日由北京密云区威客矿山至大兴区搅拌站的砂石骨料运输就是采用了这种模式。该线路全程公里,由铁路运输完成巨各庄站运至黄村站的市内长距离运输,两端接驳采用6*4标载型纯电动车(如图2所示),最大续航里程达公里;配套在密云威克矿山创建国内首例重卡换电站(如图3所示),可做到充电1小时换电6分钟,大大提升了新能源车的利用效率,同时搭配储能设备,充分利用波谷电量,实现电力资源的科学利用。此外创新性的应用自主研发的铁路砂石专用集装箱,解决了道路通过性差,运输过程中产生扬尘污染等问题,实现了国内首例大宗物资在市内通过“铁路干线+新能源重卡接驳”的全过程零排放绿色运输。密云威客矿山的“铁路干线+新能源重卡接驳”绿色运输模式,不仅是北京矿建材料绿色运输新模式的里程碑,同时也将为国内其他城市带来示范引领作用。
(二)模式2:铁路干线+专用线运输
“铁路干线+专用线”是指铁路完成长距离干线运输,两端通过铁路专用线运送的模式,主要适用于公里以上的运输距离。由于搅拌站大多缺乏铁路专用线或者远离铁路专用线,因此目前该模式还没有相关的应用实践。
(三)模式3:新能源重卡车运输
新能源重卡车运输主要是指从矿山至搅拌站全程采用新能源重卡车运输的一种模式,主要适合公里以内的运输距离。目前从密云威客矿山到昌平、怀柔、朝阳等地搅拌站的砂石骨料运输就采用的是该模式,全程平均运距在90-公里,全程“零污染、零排放”。
三、基于北京实践的启示与思考
北京的创新性实践,证明了砂石骨料的全程绿色运输具有落地的可实施性,同时摸索形成的三种全程绿色运输模式对全国其他城市也有重要的参考和示范意义,但是要形成固化和可复制推广的经验模式,还需要从深层次
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