零碳公路是怎樣“煉”成的？
發布時間：2025-05-19
來源：中國公路
“雙碳”目標背景下，推動零碳公路建設既是應對氣候變化、減少碳排放的關鍵舉措，也是促進交通基礎設施綠色可持續發展的重要方式。零碳公路是一種通過應用創新技術與模式，在公路全生命周期內實現二氧化碳凈零排放的新型公路基礎設施建設模式。作為本期專題的綜述文章，本文系統闡述了國內外零碳公路的發展現狀與模式探索，重點分析了前沿的技術應用、發展模式、推進過程中的難點及未來發展趨勢，旨在為零碳公路領域的發展目標與實踐方向提供借鑒與參考。
2020年9月，習近平總書記提出“雙碳”目標。2021年，國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》，明確要求將綠色低碳理念貫穿于交通基礎設施規劃、建設、運營和維護全過程，降低全生命周期能耗和碳排放，并在《2024—2025年節能降碳行動方案》中提出，鼓勵交通樞紐場站及路網沿線建設光伏發電設施，加強充電基礎設施建設。2024年，國家發布《加快構建碳排放雙控制度體系工作方案》和《加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》，要求建立“碳達峰、碳中和”綜合評價考核制度，完善交通運輸等領域碳排放核算機制；提升新建高速公路等設施的綠色化與智能化水平，推進既有交通基礎設施節能降碳改造提升，建設一批低碳（近零碳）高速公路服務區等，因地制宜推進公路沿線、服務區等區域合理布局光伏發電設施。國家政策的相繼出臺為公路基礎設施建設指明了降碳基本方向。
目前，行業針對零碳公路尚無統一定義，結合國內外近年來在零碳公路領域的探索與實踐，零碳公路的核心內涵可以總結為：在公路的設計、建設、運營和養護等全生命周期中，通過使用節能技術、可再生能源、低碳材料等各項節能低碳技術措施降低碳排放水平，并通過碳匯等方式抵消剩余碳排放，在滿足公路功能屬性的基礎上實現全生命周期零碳排放目標。
從全生命周期的角度出發，設計階段，通過綠色道路網絡優化、能源布局設計等科學設計手段，減少項目在建設和運營階段對生態環境的破壞；建設階段，采用低碳材料與低碳工藝減少能源消耗和污染，推廣預制裝配技術，從而減少現場施工的能源消耗和環境污染；運營階段，使用智慧能源管理系統統籌調配能源資源，提高能源使用效率，使用低碳材料養護公路，并通過碳匯手段實現剩余碳排放抵消。現有的大多數零碳公路項目主要以實現“運營期”零碳目標為主，極少有項目能夠實現“建設期+運營期”零碳目標，“全生命周期（建材、運輸＋建設期＋運營期）”的零碳目標則更難實現。
國外零碳公路發展現狀
目前，全球大部分發達國家均已深入推進交通領域低碳化建設，其中，美國、日本、英國、歐盟成員國等已取得了顯著成就。美國能源部2023年發布《美國交通脫碳藍圖》，分三階段推進實施，計劃于2050年實現交通系統全面脫碳。日本2021年發布《2050年碳中和綠色增長戰略》，提出推進運輸行業電氣化及配套基礎設施建設，完善加氫站基礎設施建設，并結合人工智能、大數據和物聯網等技術措施，2050年實現“碳中和”目標。英國交通部2021年發布《凈零排放高速公路：我們的2030/2040/2050計劃》，構建“運營—建設—出行”遞進式目標，分別通過綠電碳匯、低碳材料和新能源車輛實現階段性突破。
全球發達國家結合本國資源特征等因素，在零碳公路的實踐中已形成差異化路徑。荷蘭A10高速公路通過兩萬平方米光伏板年發電700萬千瓦時，基于BIM技術降低照明能耗30%。挪威強制要求兩億挪威克朗以上工程開展綠色認證，施工階段實施碳預算動態獎懲（減排10%獎勵合同額的2%），并推行新能源車免過路費政策。美國“零排放”貨運走廊，計劃2035年前建成1000座充電站和500座加氫站。英國高速公路充電樁覆蓋率達每32.19公里1個，快充樁實現15分鐘充電續航188公里，且均由100%綠電供能。
國內零碳公路發展現狀
相較于發達國家，我國零碳公路建設正加速推進。在全球可持續發展目標指引和國家政策的有力推動下，國內在試點項目與技術探索、標準體系、方法學構建及碳資產和碳交易領域等方面均取得了積極進展。
在試點項目與技術探索方面，國內針對公路運營期降碳開展了多方技術探索與應用，緊扣“源頭減碳、過程降碳、末端固碳”理念，推動可再生能源利用、建筑節能改造、資源循環利用、綠化碳匯與智慧管理平臺等技術的集成與應用。依托技術的快速發展，行業首先以公路服務區為場景開展了示范應用，并逐漸建成了一批近零碳服務區和零碳服務區。
交通運輸部于2024年6月發布第一批公路水路典型運輸和設施“零碳”試點項目名單，中國交通建設集團有限公司（以下簡稱“中交集團”）的霧靈山服務區、山東高速集團有限公司的濟南東服務區、河南交通投資集團有限公司的將軍縣服務區等7個服務區入選。以承平高速霧靈山服務區項目為例，該項目采用建筑節能改造、可再生能源產能建設、生態碳匯提升等12項節能降碳技術，可實現運營期100%清潔能源供電,實現運營期零碳目標。但若要實現“建設期+運營期”的零碳目標，則需要更多的光伏裝機量，實現零碳排的周期更長，光伏投資額也相對更高。若要實現“全生命周期（建材、運輸＋建設期＋運營期）”的零碳目標，則光伏必須上網，光伏裝機量、零碳排實現時間、光伏投資額也會更高。
總體而言，近年來，我國零碳公路試點項目已形成“因地制宜、多元技術協同”的實踐模式，初步積累了零碳公路的建設與運營經驗。然而，當前實踐仍面臨多重挑戰：首先是項目多停留在區域性示范階段，尚未形成可復制的規模化推廣路徑；其次是關鍵技術體系成熟度不足，部分環節仍依賴傳統高碳模式；再次是全生命周期視角下的零碳目標實現機制尚未健全，從規劃設計、材料生產到施工運維等環節的碳足跡精準管控與抵消能力仍有待提升。這些瓶頸制約著零碳公路從示范工程向標準基建形態的轉型升級。
在標準體系與方法學構建方面，交通運輸部和行業協會先后發布了《公路工程節能規范》《公路工程利用建筑垃圾技術規范》《近零碳交通設施技術要求 第2部分：高速公路服務區》等行業標準，以及《高速公路零碳服務區評價技術規范》《公路工程建設期碳排放計算標準》等團體標準。此外，國內首個交通基建自愿減排方法學《溫室氣體自愿減排項目方法學 公路隧道照明系統節能》的正式發布，填補了交通運輸領域溫室氣體自愿減排項目方法學的空白，對推動行業標準化發展起到了重要作用。目前，采用低碳瀝青技術（如溫拌技術、冷再生技術、再生材料應用等）旨在減少瀝青路面建造和維護過程中碳排放的方法學也正在加速研究和編制中。
在碳資產與碳交易方面，隨著中國核證自愿減排量（CCER）碳交易市場的重啟，公路行業加速碳資產開發與碳交易實踐。中交集團首先提出公路工程建設領域碳排放配額發放機制，并依托廣西全州至容縣高速公路平樂至昭平段項目，完成由北京綠色交易所認證的首單基建行業內部碳交易，為公路行業探索碳資產開發與交易積累了寶貴經驗。
國內外零碳公路發展現狀對比
從發展進程看，部分發達國家已形成較為成熟的零碳公路技術體系和政策框架，而我國尚處于試點探索向規模化推廣過渡的初期階段。在政策體系方面，歐美國家通過立法與戰略規劃明確技術路徑。美國《交通脫碳藍圖》分階段推進充電/加氫設施建設，挪威將碳預算獎懲機制（減排10%獎勵合同額的2%）納入招投標體系，政策工具更具強制性與精細化。我國雖發布《近零碳交通設施技術要求》等標準，但缺乏國家級專項立法，激勵機制多依托地方或者企業試點，系統性不足。
技術應用層面，國外呈現“場景化深度整合”特征。挪威采用全生命周期評價工具，強制再生材料占比超40%。反觀國內，霧靈山服務區等試點項目雖實現運營期100%綠電替代，但再生材料使用率僅為44%（澳大利亞Mordialloc公路再生材料使用率達66%），年發電量150萬千瓦時，約為荷蘭A10高速公路光伏項目的21%。
標準機制建設上，發達國家已建立覆蓋“設計—施工—運營”的全鏈條標準。南非倒置路面設計規范降低骨料消耗50%，德國A5公路數字化管理系統使碳排放降低25%。我國雖出臺《公路工程再生材料技術規范》等標準，但循環利用、交能融合、動態無線充電等領域仍缺乏技術標準，公路碳排放核算暫未出臺國家標準，現有《公路工程建設期碳排放計算標準》等團體標準尚未形成全國統一體系，導致碳排放計量缺乏權威方法學。
市場驅動方面，歐美國家依托成熟碳交易機制推動市場化減排。挪威碳預算獎懲覆蓋了兩億挪威克朗以上項目，美國“光道”項目通過太陽能路面發電吸引社會資本。我國CCER市場雖重啟，但公路碳資產開發仍以企業內部分配為主，缺乏跨區域交易平臺，碳匯林抵消比例不足運營排放的15%。綠色金融工具在公路基礎設施投融資中的應用尚未全面推廣。
值得注意的是，我國在規模化應用場景和政策響應速度上具備后發優勢。目前，全國高速公路里程超18萬公里，若光伏技術（參考雄安試點）覆蓋30%的路面，年發電潛力可超過1500億千瓦時；新型電力系統與車路協同技術的結合，為“光儲充一體化”模式提供獨特機遇。未來，行業需重點突破再生材料應用、智慧能源管理、碳交易機制等瓶頸，加速從“點狀示范”向“網絡化零碳走廊”升級。
零碳公路的探索與實踐主要通過前沿技術應用與創新發展模式的雙輪驅動，推動自身可持續發展并實現“零碳”目標。
前沿技術應用
近年來，交通運輸行業以全生命周期視角推進零碳公路建設。在技術創新層面，通過整合新能源、新材料、新裝備、新工藝等“四新”應用，形成了覆蓋“設計-建設-運營”的立體化實踐路徑與零碳公路技術體系。
設計階段：綠色道路網絡優化和能源布局設計 設計階段是零碳公路建設的起點，通過綠色道路網絡優化和能源布局設計，奠定全周期降碳基礎。前者利用交通大數據和交通模擬技術構建路網碳排放評價模型，將碳減排作為優先目標。如山東濟南至菏澤高速公路在規劃設計階段利用交通大數據和交通模擬技術，收集和分析交通流量、車輛類型、行駛速度等數據，構建交通路網的碳排放評價模型。后者在零碳公路選線上充分考慮與新能源設施結合。如霧靈山服務區在規劃設計階段，系統性地開展了零碳能源供給體系的頂層設計，一方面，充分結合地形地貌特征，科學規劃光伏廊道布局，合理配置充電樁網絡；另一方面，統籌考慮能源生產、儲存、輸送和使用的全鏈條需求，構建智能能源管理系統。
建設階段：低碳材料、工藝與設備 零碳公路建設期是實現實質性碳減排的關鍵階段，一般通過低碳材料、工藝與設備相結合的方式來降低碳排放水平。在低碳材料方面，環保瀝青、低碳混凝土、再生骨料等環保建材現已實現規模化應用，固體廢物循環利用技術可以利用工業廢渣作為輔助膠凝材料替代部分水泥，有效利用廢棄物。在低碳工藝方面，BIM與數字孿生技術結合構建碳足跡追蹤體系，裝配式施工與3D打印技術也已推廣模塊化建造，加之與機器人施工深度融合，可提升施工精度與效率。在低碳設備方面，氫能工程機械試點應用成效顯著，推動施工裝備電動化、零碳化轉型。
運營階段：智慧能源管理系統、低碳養護與碳匯賦能 運營階段是實現公路“全生命周期”零碳目標的重要階段，目前主要從智慧能源管理系統、低碳養護與碳匯賦能三大方向提升運營階段降碳水平。在智慧能源管理系統方面，通過融合數字孿生、綜合能源管理、衛星遙感、區塊鏈技術，構建服務區零碳運營管理體系，解決服務區零碳運營問題，三維動態展示能碳監控數據、多維度碳減排場景，提升運營管理成效。在低碳養護方面，主要采用環保預防性養護措施、推廣使用環保型養護材料和設備，降低養護過程中的碳排放。在碳匯賦能方面，應用林業碳匯理念，按照碳匯林的要求實施碳匯造林工程，所產生的碳匯量可用于抵消公路運營階段部分碳排放。
發展模式創新
創新發展模式對于零碳公路建設同樣起著至關重要的作用，通過第三方合同能源管理、零碳公路建設第三方服務模式、零碳認證與數字化管控平臺等方式，可以優化能源管理，提升施工與運營效率，確保項目在實現“低碳”目標的同時，具備長效的管理和運營能力。
發展第三方合同能源管理模式 零碳公路的第三方合同能源管理是一種創新的節能服務模式，旨在引入專業能源服務公司（ESCO），針對公路主要用能場景（如照明、監控、通風等）的能源消耗，提供全面的節能解決方案，促進公路系統的高效能源利用，實現零碳排放。合同能源管理涵蓋能源診斷與節能方案設計、投資可行性分析與決策、項目實施與優化改造、節能效果監測與驗證、節能效益分配及后續服務和技術支持等環節。近年來，交通運輸行業持續探索合同能源管理模式，在寧夏、甘肅、河南等地公路項目中采用合同能源管理模式實施智慧節能照明改造，協助企業、政府機構等項目業主實現節能減排目標。
零碳公路建設第三方服務模式 零碳公路建設第三方服務模式不僅保障項目質量和減排目標，還能提升建設效率，是推動公路建設領域低碳化和可持續發展的重要發展方向。這一服務模式覆蓋了項目規劃、設計咨詢、施工建設和運營管理等多個環節，旨在為零碳公路項目的高效實施與運營提供全方位技術支持和保障。
零碳認證與數字化管控平臺建設 零碳公路認證旨在通過量化評估公路項目全生命周期（設計—施工—運營）的碳排放，確保項目的碳排放量達到“近零”或“零”的標準。
零碳公路數字化管控平臺在精準降低碳排放和提升管理效率方面展現了顯著優勢，是未來公路管理的重要手段。平臺融合多項先進技術與功能模塊，涵蓋數據采集與監測、碳排放核算與報告、碳排放分析與優化、決策支持以及設備狀態監控與管理等核心功能。
交能融合發展新模式 當前交能融合正形成多元化創新路徑，國際實踐注重技術原創與系統集成。以美國“光道”項目為代表，通過太陽能路面發電與動態無線充電技術相結合的方式，構建交通能源自洽系統。德國智能微電網模式整合可再生能源與儲能設施，實現公路能源閉環管理。
國內的發展聚焦規模化應用與場景創新，公路光伏建設覆蓋服務區、邊坡等場景，形成“點—線—面”布局。零碳服務區探索分層推進模式，通過能碳監測平臺優化綠色電力調配，部分項目實現全周期綠電供應。技術集成呈現三大方向，分別是“光儲充”一體化閉環系統，支撐服務區能源自給；車路能協同技術，推動電動汽車與電網雙向互動；數字孿生管理平臺，動態平衡能源供需。
盡管我國的零碳公路在技術應用、創新模式和建設實踐方面已取得初步成果，但要實現全行業的“零碳”目標，仍面臨諸多挑戰。
標準完善破局：加速構建評價體系推動零碳公路發展
行業標準體系尚不完善是當前零碳公路建設的首要挑戰。首先，缺乏覆蓋全路域、全生命周期的零碳公路評價行業標準。其次，現行公路碳排放核算標準以《公路工程建設期碳排放計算標準》等團體標準為主，尚未制定覆蓋運營期/養護期的核算標準，也尚未建立行業統一核算標準，行業標準的缺位還導致了碳信息披露體系（MRV機制）不健全、跨區域互認困難等問題，既阻礙碳資產開發與低碳技術標準化推廣，又制約公路行業參與碳交易市場的合規性。此外，第三方認證尚未推出專門的零碳公路認證。零碳公路行業面臨著“標準缺乏—核算差異化—實施空心化”的疊加困境。
未來，宜加速建立覆蓋全路域、全生命周期的零碳公路評價標準，推動碳核算國家標準的制定，建立與國際碳交易機制互認的評估體系、開發適應公路場景的評估指標、推動第三方機構零碳公路認證，并通過碳交易和綠色信貸等金融手段，形成“認證—融資—收益”的良性循環。
破解經濟性難題：三軌并進打通零碳公路經濟閉環
零碳高速公路面臨著高昂的建設成本和漫長的回收周期，主要原因是需要應用光伏、儲能和智能管理系統等前沿技術。此外，當前的收益模式較為單一，主要依賴發電并網收益，而公路碳匯因未被納入全國碳交易市場，導致項目難以通過碳金融工具獲得額外回報。
未來，零碳高速公路可通過聚焦于政策創新、技術降本和融資多元化等措施來解決該難題。政府應出臺支持政策，推動碳交易市場納入公路碳匯，并創新綠色金融工具，如綠色債券和碳收益權質押，以降低融資成本縮短投資回收周期。行業應探索多元化的收益模式，依賴發電并網的同時，結合智慧路網、綠色交通和可再生能源等商業模式，拓寬零碳高速公路的經濟回報渠道，助力其可持續發展。
突破技術瓶頸：降碳技術與智慧管理助力零碳公路建設
核心技術研發和集成的局限性是阻礙零碳公路落地實施的核心瓶頸。當前，大多零碳公路建設主要依賴光伏上網實現碳中和，實質性碳減排效果有限。要實現實際碳減排，需依托能源替代與儲能技術、低碳材料等核心降碳手段。目前，能源系統仍存在儲能技術單一、多能互補管理系統滯后等問題。同時，低碳材料面臨成本高、技術標準不統一等障礙。
未來，宜加快“源—網—荷—儲”一體化深度融合理論及相關技術研究與應用；應加快低碳技術的標準化和產業化進程，降低建設和運營成本；有必要加快智慧化管理平臺的建設與應用，全面監控、分析和管理公路能源消耗、碳排放及資源循環情況。此外，零碳公路技術體系將從運營階段向建設、設計、養護等階段前伸后延，推動“全生命周期”的零碳公路建設。
跨域協同破局：三位一體重構零碳公路產業生態
跨領域協同與產業鏈配套不足限制了零碳公路的綜合效益。在交能融合等跨域協同的零碳公路發展模式中，需要交通、能源、建筑、信息技術等多領域的深度融合，但不同領域之間仍存在明顯的行業壁壘，尤其是現行管理體制中的協同問題導致綠電消納效率低下、光伏項目并網審批周期長且消納率不足，以及氫能補給站建設因審批流程復雜嚴重拖延等一系列問題。在產業鏈層面，低碳材料供應商、智能設備制造商與公路企業之間缺乏高效協作平臺，技術標準和接口不統一，進一步增加了系統集成的復雜度。
未來，公路領域應構建“政策—機制—平臺”三位一體推進體系來應對跨領域協同與產業鏈整合難題。在政策層面，建立交通、能源、住建等多部門聯合審批機制，簡化審批流程，提高效率；在機制層面，制定統一的技術標準和接口規范，促進技術協同與兼容性；在平臺層面，構建跨領域協作平臺，促進低碳材料供應商、智能設備制造商與公路企業之間的高效合作，推動產業鏈上下游的深度融合，形成完整的零碳公路產業生態體系，提升整體效益。
在全球大力倡導綠色發展與可持續交通的時代背景下，零碳公路作為交通領域實現碳中和目標的關鍵發展模式，正受到廣泛關注。各國通過制定發展戰略、創新發展路徑、推廣低碳技術、利用可再生能源及優化能源結構等手段，不斷探索零碳公路的可行性。這一模式在減少碳排放、提升能源利用效率及促進生態環境建設方面，已初步展現出顯著的示范效應。
展望未來，隨著新能源技術、綠色建材、低碳節能工藝和數字智能化技術在公路建設中的深入應用，以及綠色金融政策的逐步出臺，碳交易市場的持續發展，零碳公路有望迎來更加廣闊的發展前景。
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2020年9月，習近平總書記提出“雙碳”目標。2021年，國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》，明確要求將綠色低碳理念貫穿于交通基礎設施規劃、建設、運營和維護全過程，降低全生命周期能耗和碳排放，并在《2024—2025年節能降碳行動方案》中提出，鼓勵交通樞紐場站及路網沿線建設光伏發電設施，加強充電基礎設施建設。2024年，國家發布《加快構建碳排放雙控制度體系工作方案》和《加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》，要求建立“碳達峰、碳中和”綜合評價考核制度，完善交通運輸等領域碳排放核算機制；提升新建高速公路等設施的綠色化與智能化水平，推進既有交通基礎設施節能降碳改造提升，建設一批低碳（近零碳）高速公路服務區等，因地制宜推進公路沿線、服務區等區域合理布局光伏發電設施。國家政策的相繼出臺為公路基礎設施建設指明了降碳基本方向。
零碳公路的定義
目前，行業針對零碳公路尚無統一定義，結合國內外近年來在零碳公路領域的探索與實踐，零碳公路的核心內涵可以總結為：在公路的設計、建設、運營和養護等全生命周期中，通過使用節能技術、可再生能源、低碳材料等各項節能低碳技術措施降低碳排放水平，并通過碳匯等方式抵消剩余碳排放，在滿足公路功能屬性的基礎上實現全生命周期零碳排放目標。
從全生命周期的角度出發，設計階段，通過綠色道路網絡優化、能源布局設計等科學設計手段，減少項目在建設和運營階段對生態環境的破壞；建設階段，采用低碳材料與低碳工藝減少能源消耗和污染，推廣預制裝配技術，從而減少現場施工的能源消耗和環境污染；運營階段，使用智慧能源管理系統統籌調配能源資源，提高能源使用效率，使用低碳材料養護公路，并通過碳匯手段實現剩余碳排放抵消。現有的大多數零碳公路項目主要以實現“運營期”零碳目標為主，極少有項目能夠實現“建設期+運營期”零碳目標，“全生命周期（建材、運輸＋建設期＋運營期）”的零碳目標則更難實現。
國內外零碳公路的發展現狀
國外零碳公路發展現狀
目前，全球大部分發達國家均已深入推進交通領域低碳化建設，其中，美國、日本、英國、歐盟成員國等已取得了顯著成就。美國能源部2023年發布《美國交通脫碳藍圖》，分三階段推進實施，計劃于2050年實現交通系統全面脫碳。日本2021年發布《2050年碳中和綠色增長戰略》，提出推進運輸行業電氣化及配套基礎設施建設，完善加氫站基礎設施建設，并結合人工智能、大數據和物聯網等技術措施，2050年實現“碳中和”目標。英國交通部2021年發布《凈零排放高速公路：我們的2030/2040/2050計劃》，構建“運營—建設—出行”遞進式目標，分別通過綠電碳匯、低碳材料和新能源車輛實現階段性突破。
全球發達國家結合本國資源特征等因素，在零碳公路的實踐中已形成差異化路徑。荷蘭A10高速公路通過兩萬平方米光伏板年發電700萬千瓦時，基于BIM技術降低照明能耗30%。挪威強制要求兩億挪威克朗以上工程開展綠色認證，施工階段實施碳預算動態獎懲（減排10%獎勵合同額的2%），并推行新能源車免過路費政策。美國“零排放”貨運走廊，計劃2035年前建成1000座充電站和500座加氫站。英國高速公路充電樁覆蓋率達每32.19公里1個，快充樁實現15分鐘充電續航188公里，且均由100%綠電供能。
國內零碳公路發展現狀
相較于發達國家，我國零碳公路建設正加速推進。在全球可持續發展目標指引和國家政策的有力推動下，國內在試點項目與技術探索、標準體系、方法學構建及碳資產和碳交易領域等方面均取得了積極進展。
在試點項目與技術探索方面，國內針對公路運營期降碳開展了多方技術探索與應用，緊扣“源頭減碳、過程降碳、末端固碳”理念，推動可再生能源利用、建筑節能改造、資源循環利用、綠化碳匯與智慧管理平臺等技術的集成與應用。依托技術的快速發展，行業首先以公路服務區為場景開展了示范應用，并逐漸建成了一批近零碳服務區和零碳服務區。
交通運輸部于2024年6月發布第一批公路水路典型運輸和設施“零碳”試點項目名單，中國交通建設集團有限公司（以下簡稱“中交集團”）的霧靈山服務區、山東高速集團有限公司的濟南東服務區、河南交通投資集團有限公司的將軍縣服務區等7個服務區入選。以承平高速霧靈山服務區項目為例，該項目采用建筑節能改造、可再生能源產能建設、生態碳匯提升等12項節能降碳技術，可實現運營期100%清潔能源供電,實現運營期零碳目標。但若要實現“建設期+運營期”的零碳目標，則需要更多的光伏裝機量，實現零碳排的周期更長，光伏投資額也相對更高。若要實現“全生命周期（建材、運輸＋建設期＋運營期）”的零碳目標，則光伏必須上網，光伏裝機量、零碳排實現時間、光伏投資額也會更高。
總體而言，近年來，我國零碳公路試點項目已形成“因地制宜、多元技術協同”的實踐模式，初步積累了零碳公路的建設與運營經驗。然而，當前實踐仍面臨多重挑戰：首先是項目多停留在區域性示范階段，尚未形成可復制的規模化推廣路徑；其次是關鍵技術體系成熟度不足，部分環節仍依賴傳統高碳模式；再次是全生命周期視角下的零碳目標實現機制尚未健全，從規劃設計、材料生產到施工運維等環節的碳足跡精準管控與抵消能力仍有待提升。這些瓶頸制約著零碳公路從示范工程向標準基建形態的轉型升級。
在標準體系與方法學構建方面，交通運輸部和行業協會先后發布了《公路工程節能規范》《公路工程利用建筑垃圾技術規范》《近零碳交通設施技術要求 第2部分：高速公路服務區》等行業標準，以及《高速公路零碳服務區評價技術規范》《公路工程建設期碳排放計算標準》等團體標準。此外，國內首個交通基建自愿減排方法學《溫室氣體自愿減排項目方法學 公路隧道照明系統節能》的正式發布，填補了交通運輸領域溫室氣體自愿減排項目方法學的空白，對推動行業標準化發展起到了重要作用。目前，采用低碳瀝青技術（如溫拌技術、冷再生技術、再生材料應用等）旨在減少瀝青路面建造和維護過程中碳排放的方法學也正在加速研究和編制中。
在碳資產與碳交易方面，隨著中國核證自愿減排量（CCER）碳交易市場的重啟，公路行業加速碳資產開發與碳交易實踐。中交集團首先提出公路工程建設領域碳排放配額發放機制，并依托廣西全州至容縣高速公路平樂至昭平段項目，完成由北京綠色交易所認證的首單基建行業內部碳交易，為公路行業探索碳資產開發與交易積累了寶貴經驗。
國內外零碳公路發展現狀對比
從發展進程看，部分發達國家已形成較為成熟的零碳公路技術體系和政策框架，而我國尚處于試點探索向規模化推廣過渡的初期階段。在政策體系方面，歐美國家通過立法與戰略規劃明確技術路徑。美國《交通脫碳藍圖》分階段推進充電/加氫設施建設，挪威將碳預算獎懲機制（減排10%獎勵合同額的2%）納入招投標體系，政策工具更具強制性與精細化。我國雖發布《近零碳交通設施技術要求》等標準，但缺乏國家級專項立法，激勵機制多依托地方或者企業試點，系統性不足。
技術應用層面，國外呈現“場景化深度整合”特征。挪威采用全生命周期評價工具，強制再生材料占比超40%。反觀國內，霧靈山服務區等試點項目雖實現運營期100%綠電替代，但再生材料使用率僅為44%（澳大利亞Mordialloc公路再生材料使用率達66%），年發電量150萬千瓦時，約為荷蘭A10高速公路光伏項目的21%。
標準機制建設上，發達國家已建立覆蓋“設計—施工—運營”的全鏈條標準。南非倒置路面設計規范降低骨料消耗50%，德國A5公路數字化管理系統使碳排放降低25%。我國雖出臺《公路工程再生材料技術規范》等標準，但循環利用、交能融合、動態無線充電等領域仍缺乏技術標準，公路碳排放核算暫未出臺國家標準，現有《公路工程建設期碳排放計算標準》等團體標準尚未形成全國統一體系，導致碳排放計量缺乏權威方法學。
市場驅動方面，歐美國家依托成熟碳交易機制推動市場化減排。挪威碳預算獎懲覆蓋了兩億挪威克朗以上項目，美國“光道”項目通過太陽能路面發電吸引社會資本。我國CCER市場雖重啟，但公路碳資產開發仍以企業內部分配為主，缺乏跨區域交易平臺，碳匯林抵消比例不足運營排放的15%。綠色金融工具在公路基礎設施投融資中的應用尚未全面推廣。
值得注意的是，我國在規模化應用場景和政策響應速度上具備后發優勢。目前，全國高速公路里程超18萬公里，若光伏技術（參考雄安試點）覆蓋30%的路面，年發電潛力可超過1500億千瓦時；新型電力系統與車路協同技術的結合，為“光儲充一體化”模式提供獨特機遇。未來，行業需重點突破再生材料應用、智慧能源管理、碳交易機制等瓶頸，加速從“點狀示范”向“網絡化零碳走廊”升級。
零碳公路前沿技術與發展模式的探索與實踐
零碳公路的探索與實踐主要通過前沿技術應用與創新發展模式的雙輪驅動，推動自身可持續發展并實現“零碳”目標。
前沿技術應用
近年來，交通運輸行業以全生命周期視角推進零碳公路建設。在技術創新層面，通過整合新能源、新材料、新裝備、新工藝等“四新”應用，形成了覆蓋“設計-建設-運營”的立體化實踐路徑與零碳公路技術體系。
設計階段：綠色道路網絡優化和能源布局設計 設計階段是零碳公路建設的起點，通過綠色道路網絡優化和能源布局設計，奠定全周期降碳基礎。前者利用交通大數據和交通模擬技術構建路網碳排放評價模型，將碳減排作為優先目標。如山東濟南至菏澤高速公路在規劃設計階段利用交通大數據和交通模擬技術，收集和分析交通流量、車輛類型、行駛速度等數據，構建交通路網的碳排放評價模型。后者在零碳公路選線上充分考慮與新能源設施結合。如霧靈山服務區在規劃設計階段，系統性地開展了零碳能源供給體系的頂層設計，一方面，充分結合地形地貌特征，科學規劃光伏廊道布局，合理配置充電樁網絡；另一方面，統籌考慮能源生產、儲存、輸送和使用的全鏈條需求，構建智能能源管理系統。
建設階段：低碳材料、工藝與設備 零碳公路建設期是實現實質性碳減排的關鍵階段，一般通過低碳材料、工藝與設備相結合的方式來降低碳排放水平。在低碳材料方面，環保瀝青、低碳混凝土、再生骨料等環保建材現已實現規模化應用，固體廢物循環利用技術可以利用工業廢渣作為輔助膠凝材料替代部分水泥，有效利用廢棄物。在低碳工藝方面，BIM與數字孿生技術結合構建碳足跡追蹤體系，裝配式施工與3D打印技術也已推廣模塊化建造，加之與機器人施工深度融合，可提升施工精度與效率。在低碳設備方面，氫能工程機械試點應用成效顯著，推動施工裝備電動化、零碳化轉型。
運營階段：智慧能源管理系統、低碳養護與碳匯賦能 運營階段是實現公路“全生命周期”零碳目標的重要階段，目前主要從智慧能源管理系統、低碳養護與碳匯賦能三大方向提升運營階段降碳水平。在智慧能源管理系統方面，通過融合數字孿生、綜合能源管理、衛星遙感、區塊鏈技術，構建服務區零碳運營管理體系，解決服務區零碳運營問題，三維動態展示能碳監控數據、多維度碳減排場景，提升運營管理成效。在低碳養護方面，主要采用環保預防性養護措施、推廣使用環保型養護材料和設備，降低養護過程中的碳排放。在碳匯賦能方面，應用林業碳匯理念，按照碳匯林的要求實施碳匯造林工程，所產生的碳匯量可用于抵消公路運營階段部分碳排放。
發展模式創新
創新發展模式對于零碳公路建設同樣起著至關重要的作用，通過第三方合同能源管理、零碳公路建設第三方服務模式、零碳認證與數字化管控平臺等方式，可以優化能源管理，提升施工與運營效率，確保項目在實現“低碳”目標的同時，具備長效的管理和運營能力。
發展第三方合同能源管理模式 零碳公路的第三方合同能源管理是一種創新的節能服務模式，旨在引入專業能源服務公司（ESCO），針對公路主要用能場景（如照明、監控、通風等）的能源消耗，提供全面的節能解決方案，促進公路系統的高效能源利用，實現零碳排放。合同能源管理涵蓋能源診斷與節能方案設計、投資可行性分析與決策、項目實施與優化改造、節能效果監測與驗證、節能效益分配及后續服務和技術支持等環節。近年來，交通運輸行業持續探索合同能源管理模式，在寧夏、甘肅、河南等地公路項目中采用合同能源管理模式實施智慧節能照明改造，協助企業、政府機構等項目業主實現節能減排目標。
零碳公路建設第三方服務模式 零碳公路建設第三方服務模式不僅保障項目質量和減排目標，還能提升建設效率，是推動公路建設領域低碳化和可持續發展的重要發展方向。這一服務模式覆蓋了項目規劃、設計咨詢、施工建設和運營管理等多個環節，旨在為零碳公路項目的高效實施與運營提供全方位技術支持和保障。
零碳認證與數字化管控平臺建設 零碳公路認證旨在通過量化評估公路項目全生命周期（設計—施工—運營）的碳排放，確保項目的碳排放量達到“近零”或“零”的標準。
零碳公路數字化管控平臺在精準降低碳排放和提升管理效率方面展現了顯著優勢，是未來公路管理的重要手段。平臺融合多項先進技術與功能模塊，涵蓋數據采集與監測、碳排放核算與報告、碳排放分析與優化、決策支持以及設備狀態監控與管理等核心功能。
交能融合發展新模式 當前交能融合正形成多元化創新路徑，國際實踐注重技術原創與系統集成。以美國“光道”項目為代表，通過太陽能路面發電與動態無線充電技術相結合的方式，構建交通能源自洽系統。德國智能微電網模式整合可再生能源與儲能設施，實現公路能源閉環管理。
國內的發展聚焦規模化應用與場景創新，公路光伏建設覆蓋服務區、邊坡等場景，形成“點—線—面”布局。零碳服務區探索分層推進模式，通過能碳監測平臺優化綠色電力調配，部分項目實現全周期綠電供應。技術集成呈現三大方向，分別是“光儲充”一體化閉環系統，支撐服務區能源自給；車路能協同技術，推動電動汽車與電網雙向互動；數字孿生管理平臺，動態平衡能源供需。
零碳公路面臨的挑戰及未來發展趨勢
盡管我國的零碳公路在技術應用、創新模式和建設實踐方面已取得初步成果，但要實現全行業的“零碳”目標，仍面臨諸多挑戰。
標準完善破局：加速構建評價體系推動零碳公路發展
行業標準體系尚不完善是當前零碳公路建設的首要挑戰。首先，缺乏覆蓋全路域、全生命周期的零碳公路評價行業標準。其次，現行公路碳排放核算標準以《公路工程建設期碳排放計算標準》等團體標準為主，尚未制定覆蓋運營期/養護期的核算標準，也尚未建立行業統一核算標準，行業標準的缺位還導致了碳信息披露體系（MRV機制）不健全、跨區域互認困難等問題，既阻礙碳資產開發與低碳技術標準化推廣，又制約公路行業參與碳交易市場的合規性。此外，第三方認證尚未推出專門的零碳公路認證。零碳公路行業面臨著“標準缺乏—核算差異化—實施空心化”的疊加困境。
未來，宜加速建立覆蓋全路域、全生命周期的零碳公路評價標準，推動碳核算國家標準的制定，建立與國際碳交易機制互認的評估體系、開發適應公路場景的評估指標、推動第三方機構零碳公路認證，并通過碳交易和綠色信貸等金融手段，形成“認證—融資—收益”的良性循環。
破解經濟性難題：三軌并進打通零碳公路經濟閉環
零碳高速公路面臨著高昂的建設成本和漫長的回收周期，主要原因是需要應用光伏、儲能和智能管理系統等前沿技術。此外，當前的收益模式較為單一，主要依賴發電并網收益，而公路碳匯因未被納入全國碳交易市場，導致項目難以通過碳金融工具獲得額外回報。
未來，零碳高速公路可通過聚焦于政策創新、技術降本和融資多元化等措施來解決該難題。政府應出臺支持政策，推動碳交易市場納入公路碳匯，并創新綠色金融工具，如綠色債券和碳收益權質押，以降低融資成本縮短投資回收周期。行業應探索多元化的收益模式，依賴發電并網的同時，結合智慧路網、綠色交通和可再生能源等商業模式，拓寬零碳高速公路的經濟回報渠道，助力其可持續發展。
突破技術瓶頸：降碳技術與智慧管理助力零碳公路建設
核心技術研發和集成的局限性是阻礙零碳公路落地實施的核心瓶頸。當前，大多零碳公路建設主要依賴光伏上網實現碳中和，實質性碳減排效果有限。要實現實際碳減排，需依托能源替代與儲能技術、低碳材料等核心降碳手段。目前，能源系統仍存在儲能技術單一、多能互補管理系統滯后等問題。同時，低碳材料面臨成本高、技術標準不統一等障礙。
未來，宜加快“源—網—荷—儲”一體化深度融合理論及相關技術研究與應用；應加快低碳技術的標準化和產業化進程，降低建設和運營成本；有必要加快智慧化管理平臺的建設與應用，全面監控、分析和管理公路能源消耗、碳排放及資源循環情況。此外，零碳公路技術體系將從運營階段向建設、設計、養護等階段前伸后延，推動“全生命周期”的零碳公路建設。
跨域協同破局：三位一體重構零碳公路產業生態
跨領域協同與產業鏈配套不足限制了零碳公路的綜合效益。在交能融合等跨域協同的零碳公路發展模式中，需要交通、能源、建筑、信息技術等多領域的深度融合，但不同領域之間仍存在明顯的行業壁壘，尤其是現行管理體制中的協同問題導致綠電消納效率低下、光伏項目并網審批周期長且消納率不足，以及氫能補給站建設因審批流程復雜嚴重拖延等一系列問題。在產業鏈層面，低碳材料供應商、智能設備制造商與公路企業之間缺乏高效協作平臺，技術標準和接口不統一，進一步增加了系統集成的復雜度。
未來，公路領域應構建“政策—機制—平臺”三位一體推進體系來應對跨領域協同與產業鏈整合難題。在政策層面，建立交通、能源、住建等多部門聯合審批機制，簡化審批流程，提高效率；在機制層面，制定統一的技術標準和接口規范，促進技術協同與兼容性；在平臺層面，構建跨領域協作平臺，促進低碳材料供應商、智能設備制造商與公路企業之間的高效合作，推動產業鏈上下游的深度融合，形成完整的零碳公路產業生態體系，提升整體效益。
在全球大力倡導綠色發展與可持續交通的時代背景下，零碳公路作為交通領域實現碳中和目標的關鍵發展模式，正受到廣泛關注。各國通過制定發展戰略、創新發展路徑、推廣低碳技術、利用可再生能源及優化能源結構等手段，不斷探索零碳公路的可行性。這一模式在減少碳排放、提升能源利用效率及促進生態環境建設方面，已初步展現出顯著的示范效應。
展望未來，隨著新能源技術、綠色建材、低碳節能工藝和數字智能化技術在公路建設中的深入應用，以及綠色金融政策的逐步出臺，碳交易市場的持續發展，零碳公路有望迎來更加廣闊的發展前景。
