一. 背景介紹

據交通運輸部統計，2015-2019年，我國高速公路建設投資額持續提升，2019年，全國高速公路建設完成投資11504億元，按照可比口徑，同比增長14.5%。2020年全國高速公路完成13479億元，增長17.2%。2020年，中國高速公路里程16.44萬公里，增加1.14萬公里；高速公路車道里程72.31萬公里，增加5.36萬公里。國家高速公路里程11.30萬公里，增加0.44萬公里。

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全國開展高速公路零碳服務區建設的城市及涉及的公司挺多的，比如：

雄安北綜合能源零碳智能服務區：位于河北雄安，其借助風光發電、氫能制儲加用等 8

個

模塊達成零碳目標。建設涉及相關負責榮烏高速新線建設運營的單位。

青銀高速濟南東零碳服務區：位于山東濟南，由山東高速集團打造，其構建全場景分布式光伏建設模式，并開發有自主知識產權的零碳智慧管控系統。

杭州繞城高速西復線次塢服務區：位于浙江杭州，其正推進零碳改造，通過分布式發電與儲能系統等，預計 2025 年 12 月完成整體改造實現零碳。主要由負責杭州繞城高速西復線運營等相關的單位實施。

廣東中開高速火炬東零碳智慧服務區：位于廣東中山，采用模塊化建設，設零碳智慧管控系統、污廢資源化處理系統等，利用屋頂、邊坡等地鋪設光伏等達成零碳運營要求。與中開高速的投資建設公司有關。

長株高速公路長沙東服務區：位于湖南長沙，由湖南長株高速公路開發有限責任公司開展零碳試點建設，圍繞產能低碳、用能減碳等 4 個維度推進。

沿大別山高速將軍縣零碳服務區：位于河南信陽，商羅公司在建設中將建筑風格與傳統古民居融合，基于清潔能源替代、智慧能源管控等達成零碳運營目標。

承平高速霧靈山零碳服務區：位于河北承德，由中交路建牽頭的聯合體投資建設，采用建筑節能、生態碳匯等 12 項節能降碳技術等以實現零碳目標。

此外，還有非試點的零碳服務區項目在推進中，像陜西交控集團于寶雞眉縣打造的連霍高速眉縣零碳服務區，計劃 2025 年 10 月底投用等。

目前全國仍有900多個縣沒有國道覆蓋，有18個新增的城鎮人口在20萬以上的城市和29個地級行政中心未實現與國家高速公路相連接。根據《規劃》，普通國道將新建8000公里、升級改造10萬公里，國家高速公路將新建2.5萬至3.3萬公里。未來的高速公路網絡重心將從東部沿海地區逐漸向中西部地區轉移。

十四五發展規劃：加快交通基礎設置建設，提高路網服務功能，完善符合市場經濟要求的交通運輸體系。加強交通安全保障和應急能力建設，建設資源節約、環境友好交通行業。建設綠色交通、建立適應交通發展的科技創新體系，人力資源和行業管理體系。建立針對交通突發事件的快速反應、檢測、判斷、評價、搶修的成套機制，提高交通的可靠性。《國家公路網規劃（2013年-2030年）》對國家高速公路網進行了擴容調整。

二. 高速公路的特點和運維難點

主要特點有：帶狀分布，供配電所數量多，距離長且位置分散，橋隧比高。

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主要難點有：多源接入能源協調困難、用電安全要求高、負荷繁雜電網質量下降、用電信息化集成度低運維效率低、能耗嚴重管理復雜······

隧道變電所監控需求:

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收費站變電所需求:

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服務區變電所監控需求:

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三. 高速公路綜合能效解決方案

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3.1高速公路電力監控及綜合能效管理系統- 可靠供電

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3.2 高速公路電力監控及綜合能效管理系統- 用能安全

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3.3 高速公路電力監控及綜合能效管理系統- 降低能耗

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3.4 高速公路電力監控及綜合能效管理系統- 高效運維

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3.5 高速公路電力監控及綜合能效管理系統- 光儲充檢

在“碳達峰、碳中和"的目標下，分布式光伏發電、儲能系統、充電樁、電動汽車等設施一體化聚合完成配電擴容、削峰填谷、就地消納、有序用電，提升可再生能源消納水平。

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3.6 高速公路電力監控及綜合能效管理系統- 有序運營

高速服務區、隧道、收費站等場景的分布式光伏、分布式儲能等新能源的大量接入以及充電樁的接入，需要通過平臺對復雜的電網進行協調優化，從而實現高速公路高效自動化管理。

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平臺特點

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四. 高速公路綜合能效解決方案- 案例分享

4.1 河南交投源網荷儲充

在雙碳目標、國家及河南省政策背景下，河南交投集團提出要落實全省新業倍增行動和綠色低碳轉型戰略，依托高速公路資產和土地資源集聚優勢搭建新能源發展平臺，統籌開展光伏、充換電儲能、能源智慧管理及相關配套服務等業務，為指導后續工作的有序開展，特開展京港澳高速公路沿線建設申請立項工作。

此項目為交投集團新能源百千萬工程，在5年內建成投運綠色低碳服務區一百對以上、新增光伏裝機容量一千兆瓦以上、充電車位一萬個以上。項目共分為三期，一期投資7億元，新增充電車位2000個以上、服務區光伏裝機容量150MW以上，儲能容量30兆瓦/60兆瓦時，年平均發電量約1.5億度電。

一期主要圍繞京港澳高速沿途共設有中牟、鄭州北、澠池、漯河、許昌、靈寶、長葛、商丘、開封等255個服務區和收費站，實現每個站點的智慧管理以及優化控制，完成新能源消納、防逆流等控制需求，提升各個站點的安全可靠、綠色經濟運行。

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系統架構

智慧能源管理平臺需要兼容266個站點的協調控制器接入，主要實現遠程集中監視和控制、能效分析、能耗及收益、數據統計、策略下發等。協調控制器可以制定并自動執行防逆流、削峰填谷、新能源消納等控制策略，對內實現源、網、荷、儲一體化協同運行。

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項目實施：現場通過ACCU-100微電網協調控制器，采集先陽儲能、華為SUN2000系列逆變器、防逆流設備、防孤島、電能質量在線監測、計量儀表ADL系列；利用協調控制器的策略模塊制定柔性防逆流策略、新能源消納策略實現光伏、光儲站點的協調優化控制。

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通過協調控制器采集處理后上傳EMS3.0平臺，并在平臺上進行各站點配置、應用展示。并針對各個站點存在的問題進行記錄、反饋。

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第一期已接入的站點與應用情況

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4.2 荔浦至玉林段高速公路配電工程

荔玉高速公路是《廣西高速公路網規劃》“四縱六橫三支線"布局中“縱二"荔浦至鐵山港高速公路的組成部分，也是國家高速公路網G59廣西境段重要組成部分。項目建成后，將成為桂林、梧州、玉林通往北海、湛江等沿海城市便捷的高速公路通道，對于加快區域一體化步伐、促進經濟社會發展具有重要意義。

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本次針對荔浦至玉林高速公路配電工程項目中不同保護對象配置不同微機保護裝置，10kV進線柜配置AM5-F線路保護裝置；10kV變壓器出線柜配置AM5-T變壓器保護裝置。本工程10kV配電工程共有16個隧道變電所，為實時監視整個配電室的運行以及數據采集，該項目配置一套Acrel-2000Z電力監控系統，主要實現對荔浦至玉林高速公路各個變電所的用電監控與管理。

監控范圍為變電所的微機保護裝置、電能表、變壓器溫控儀、EPS、UPS、無功補償、發電機控制屏、油箱液位儀、水泵運行狀態和水位、風機軟啟動器和照明控制器。本系統由用戶管理層、網絡通信層、現場設備層三部分組成，現場設置的電能表采用屏蔽雙絞線連接至各分區數據采集器，各分區數據采集器將數據分類處理后，通過網線連接至局域網交換機上傳至電力監控系統主機，實現電力設備集中監控功能。

4.3 賀州至巴馬高速公路都安至巴馬段機電工程

廣西賀州至巴馬高速公路（都安至巴馬段），起點位于河池市都安縣澄江鄉東謝村G210國道附近，終點位于河池市巴馬縣縣城以西巴馬鎮拉塘村附近，與在建的河池至百色高速公路相接，主線全長119.400km 。

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用戶需求：根據賀州至巴馬高速公路的特點，為滿足運營管理的需求，本次供配電設備包括高速公路變電所/箱式變電站的10/0.4kV電力監控系統設計、電氣接線無線測溫系統設計、電氣火災監控系統設計。

解決方案：本次針對都巴高速公路電力監控項目中不同保護對象配置不同微機保護裝置，10kV進線柜配置AM4線路保護裝置；0.4kV配置AMC 72E4多功能儀表和Acrel-2000Z電力監控系統一套，實現對高速公路各個變電所的用電監控與管理。監控范圍為變電所的微機保護裝置、電能表、變壓器溫控儀、EPS、UPS、無功補償、發電機控制屏、油箱液位儀、風機軟啟動器和照明控制器。

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4.4 蘇嘉杭董浜收費站機電工程

蘇嘉杭高速公路是江蘇省、蘇州市重點實施工程之一，北邊連接蘇通長江公路大橋、沿江高速公路和常熟港南聯浙江省乍嘉蘇高速公路，途經常熟董浜、古里、白茆、唐市沙家浜，相城區陽澄湖、湘城、太平、元和，工業園區婁葑，吳中郭巷、良種場，吳江松陵、同里、八坼、黎里、平望、盛澤等18個鄉鎮，江蘇段全長100公里

用戶需求：

為供配電系統提供配套的電力監控系統，實現對供配電系統的遙測、遙信、遙控。同時在變電所內安裝網絡高清攝像機，對監控配電房內設備運行情況進行監控，另外設置煙感、溫感探測器、紅外探頭等安防設備，對無人配電房運行環境進行監控，真正做到變電所無人值守，從而實現對沿線分散的供配電系統實施遠距離集中控制管理，提供供配電系統的可靠性、管理水平。

解決方案：

本項目設1處無人值守變電所，在蘇嘉杭高速公路常熟東收費站變電所值班室對本項目無人值守變電所的電力監控系統進行遠程日常監控、管理和維護。電力監控設備通過數據總線及雙絞線構成一個現場子系統，再通過光纖線路與值班室進行數據傳輸。

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4.5 其他典型案例

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五. 總結

我國高速公路建設投資與里程持續增長，零碳服務區建設在多地推進，但仍存在部分區域路網覆蓋不足及運維難點。在此背景下，高速公路綜合能效解決方案從可靠供電、用能安全、降低能耗等多維度發力，融入光儲充檢技術，實現新能源高效利用與電網協調優化。河南交投、荔玉高速等案例表明，該方案能有效提升高速運維效率與綠色運營水平，契合 “雙碳" 目標與交通行業發展規劃，為高速公路高質量發展提供有力支撐。