专题报道

砂石骨料绿色运输模式分析与北京实践

发布日期:2020-03-25 ??浏览次数:

砂石骨料绿色运输模式分析与北京实践

 

2018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。2020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120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2018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200亿吨,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200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500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200公里平均运距低于传统认为的500公里铁路经济运距,因此在2018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。
 

图1砂石骨料运输全链条示意图


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200公里,低于传统的500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120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。

2020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120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170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。
 

图2充换电一体新能源重型货车

图3密云新能源电动重卡专用换电站

图4密云威客矿山至黄村搅拌站

绿色运输线路示意图
 

(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120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120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90-100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,还需要从深层次关注以下三个方面:

(一)公铁价差逐步回归可调节区间,需进一步发挥激励型政策的正向引导

从北京的实践情况来看,目前通过铁路方面的运价下调、环保部门对重型柴油货车的排放治理以及交通部门对重柴货车的超载治理等管控型措施,公铁运输仍存在差价,但已逐渐回归到理性和可调节的区间,即在运距下探至200公里以内的范围内铁路和公路已经具备可竞争性。在此情形下,如何在既有的管控型措施基础上,进一步考虑激励型政策的组合和正向引导,如对公铁联运模式和新能源货车运营实行资金激励、在重污染天气对公转铁矿山企业实施限产豁免等,将有利于激发货主企业选择绿色运输模式的内生动力,从而为砂石骨料绿色运输模式的可持续发展打造更加有利的发展环境。

(二)通过上下游产业链的整合,可为运输结构优化调整提供强大的原动力

从砂石骨料的全链条来看,涉及到上游的采矿业和下游的建筑业,其中运输是关联上下游产业的一个重要环节。目前运输环节问题较为突出,虽然附加值低,但外部成本高,而从整个上下游产业链条来看,其实仅从运输环节着手可优化调整的空间并不大,即使出台了如前所述的相关激励政策,也只能是短期内发挥作用,从长远来看仍然需要一个强大的、持续的原生动力的推动。而从北京的实践情况来看,目前砂石行业正在加强自身的规模化整合和绿色升级转型,已经为北京砂石骨料的绿色运输提供了一定的原生动力,下一步还需加强运输与上下游产业链的结合,从而为运输结构调整提供更广阔的发展空间和可持续开展的强大原动力。

(三)加强全链条标准引导,真正将经验转换为可复制可推广的模式

目前北京虽然通过创新性实践,已经摸索形成了砂石骨料的三种绿色运输模式,但是如何将实践探索出来的经验真正形成模块化、规范化、流程化的模式,以进一步向全国范围内复制推广,还需要加强标准的引导和支撑。与此同时,北京在探索实践的过程中,也出现了很多新技术、新的组织模式,建议针对砂石骨料全链条运输的相关环节和要素,在运输模式的选择、车辆装备和计量器具的技术参数以及相关技术难点的突破等方面,加强技术标准的制定和引导,从而加速砂石骨料实现全程绿色运输的进度,并加快北京经验向全国复制和推广的可行性。

来源:北京交通发展研究?院

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中国砂石协会

2020年03月25日

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