一、高速鐵路推動(dòng)了鐵路行業(yè)能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
（一）高速鐵路快速提升了鐵路行業(yè)的電氣化率
高速鐵路由于全部使用電力牽引，因而它的投入運(yùn)營使得我國鐵路電氣化率近年來有了很大幅度的提升。表1顯示，“十五”期間，鐵路電氣化里程雖有增長，但進(jìn)展緩慢。進(jìn)入“十一五”時(shí)期，電氣化開始有了較快的增長，而這一時(shí)期正是高速鐵路大發(fā)展的時(shí)期，每年新投入運(yùn)營的高速鐵路里程占到整個(gè)新投產(chǎn)鐵路里程的一半以上。2009年，在鐵路營業(yè)里程中電氣化率已超過40％，達(dá)到了41.7％，比上一年度攀升了7.1％，而整個(gè)“十五”時(shí)期才提升了2.56個(gè)百分點(diǎn)。2010年鐵路電氣化率進(jìn)一步攀升至46.6％。作為“十二五”開局之年，2011年全路電氣化率達(dá)到了49.4%，電氣化鐵路里程差不多占到全部鐵路里程的半壁江山。需要說明的是，這一年的速度有所放緩，只增長2.8%，主要是受年初鐵路建設(shè)政策調(diào)整的影響。在鐵路安全大檢查、建設(shè)工程質(zhì)量整頓工作結(jié)束后，預(yù)計(jì)從2012年開始新線建設(shè)將會(huì)有所加快，部分既有線電氣化改造也會(huì)提速。因此，完成2008年調(diào)整后的中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，至2020年我國鐵路電氣化率至少要達(dá)到60％以上這一目標(biāo)任務(wù)是完全可能的。
（二）高速鐵路優(yōu)化了鐵路能耗
鐵路牽引能耗主要集中在機(jī)車上，因此機(jī)車結(jié)構(gòu)的優(yōu)化會(huì)對(duì)能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化產(chǎn)生直接的影響。高速鐵路由于列車速度高、開車密度大，因而動(dòng)車組（或電力機(jī)車）使用頻率高。一條等長的高速鐵路相當(dāng)于普通鐵路數(shù)倍的機(jī)車使用量，因此，大大提高了電能在整個(gè)鐵路能源使用中的比重。我國高速鐵路的快速發(fā)展，極大地帶動(dòng)了鐵路能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，已由過去以煤為主轉(zhuǎn)變?yōu)槟壳耙噪姙橹鳌８鶕?jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2006年電耗第一次超過油耗，成為鐵路第一大能耗。2010年電耗所占比例進(jìn)一步提升至63.9％，占絕對(duì)比重。與此相反，原煤和燃油消耗則呈進(jìn)一步下降趨勢(shì)。尤其是2009至2010年，趨勢(shì)更為明顯：電力消耗提升13個(gè)百分點(diǎn)，而燃油消耗下降近10個(gè)百分點(diǎn)。而這兩年也正是高速鐵路投入運(yùn)營最多的兩年。鐵路企業(yè)能耗結(jié)構(gòu)已出現(xiàn)根本性的改善和優(yōu)化，形成了以電力為主要能源的能耗結(jié)構(gòu)。
鐵路能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化推動(dòng)了鐵路“以電代油”工程。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十一五”期末，在運(yùn)輸能耗總量增長幅度低于換算周轉(zhuǎn)量增長幅度的基礎(chǔ)上，鐵路行業(yè)實(shí)現(xiàn)“以電代油”1200萬噸，鐵路牽引成品油消耗量比“十五”期末下降了90萬噸。“十二五”期間，由于鐵路電氣化率的提升，預(yù)計(jì)鐵路行業(yè)實(shí)現(xiàn)“以電代油”將會(huì)取得更好的效果。
二、高速鐵路提升了鐵路行業(yè)的節(jié)能減排效應(yīng)
（一）節(jié)能效應(yīng)
根據(jù)日本的研究資料，高速客運(yùn)鐵路與小汽車、飛機(jī)相比，平均每人·km的能耗比例為1∶5.3∶5.6。如果以每個(gè)旅客消耗1單位燃料所能行駛的里程來比較，則高速鐵路為1.0，公路為0.62，航空為0.26。法國和德國的研究表明，以人·km為單位的換算能耗，公路是鐵路的1.8~2.4倍。參照日本新干線及法國TGV和國內(nèi)有關(guān)資料，按每人·km標(biāo)準(zhǔn)能耗計(jì)算，各運(yùn)輸方式能耗比較系數(shù)為：內(nèi)燃機(jī)車牽引鐵路為2.86，電力牽引鐵路為1.93，高速鐵路為2.73，高速公路為22.05，飛機(jī)為44.1。因此，高速鐵路的能耗大大低于小汽車和飛機(jī)。盡管高速鐵路的能耗一般要高于普通鐵路，但是由于高速鐵路的作業(yè)效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鐵路，從整體而言，高速鐵路節(jié)能效應(yīng)要優(yōu)于普通鐵路。
我國高速鐵路的發(fā)展只有短短5年多時(shí)間，大規(guī)模的高速鐵路建設(shè)正在全方位地展開。根據(jù)調(diào)研的初步數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國高速鐵路在節(jié)能方面已初現(xiàn)成效，表現(xiàn)在兩個(gè)方面：
首先，高速鐵路由于使用動(dòng)車組，節(jié)能效果更為明顯。比如，“和諧號(hào)”CRH2型和CRH3型動(dòng)車組，由于采用了流線型車體和輕量化技術(shù)，重量比一般鐵路客車輕30%以上，降低能耗效果顯著。大致測(cè)算，CRH3型“和諧號(hào)”動(dòng)車組列車每小時(shí)人均耗電僅15度，從北京南站到天津站人均耗電7.5度，是陸路運(yùn)輸方式中最節(jié)能的。
其次，高速鐵路除了使用電力機(jī)車，能實(shí)施“以電代油”工程外，其新式的站房設(shè)計(jì)由于采用了新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。比如，已建成并投入使用的北京南站、天津站均設(shè)計(jì)了超大面積的玻璃穹頂，在各層地面還做了透光處理，充分利用自然光照明。北京南站還采用了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，充分利用了太陽能。按照《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2008年調(diào)整）》，高速鐵路還將拉動(dòng)沿線一大批新客站建設(shè)，將對(duì)整個(gè)鐵路行業(yè)的節(jié)能降耗產(chǎn)生積極的影響。
高速鐵路的快速發(fā)展有利地提升了我國鐵路的整體節(jié)能效應(yīng)，鐵路綜合能耗呈遞減趨勢(shì)。2011年國家鐵路能源消耗折算標(biāo)準(zhǔn)煤1772.5萬噸，比上年增加35.2萬噸、增長2.0 %。單位運(yùn)輸工作量綜合能耗4.76噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬換算噸公里，比上年減少0.25噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬換算噸公里、降低5.0%（見圖1）。單位運(yùn)輸工作量主營綜合能耗3.90噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬換算噸公里，比上年減少0.22噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬換算噸公里、降低5.3%（見圖1）。
（二）減排效應(yīng)
高速鐵路動(dòng)車組列車采用電力牽引，相較于其它諸如汽車、飛機(jī)、輪船等交通工具，具有明顯的低碳排放特性。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，以跨境巴士行駛高鐵香港段路程，每年會(huì)增加4700公噸的二氧化碳排放，若采用高鐵行駛，便能減少4700公噸碳排放。如果以每位乘客每公里的碳排放量計(jì)算，高鐵的碳排放量只是飛機(jī)和汽車的15%至25%，可大大減低對(duì)環(huán)境的影響。有研究表明，以倫敦前往巴黎的高鐵為例，每名高鐵乘客分?jǐn)偟亩趸寂欧帕浚皇秋w機(jī)乘客的10%。法國科學(xué)家奧萊利亞通過對(duì)高鐵建設(shè)中的碳足跡跟蹤檢測(cè)，得出如下結(jié)論：高速鐵路每千人公里的二氧化碳排放量?jī)H為4千克，不到飛機(jī)的四分之一。高鐵只要運(yùn)行8年，就能抵消高鐵建設(shè)中造成的總碳排放量，之后就是“零排放”和“負(fù)排放”。
我國高速鐵路的快速發(fā)展，明顯地提升了鐵路行業(yè)的減排效應(yīng)。我國高速鐵路由于全部使用電力牽引，極大地優(yōu)化了鐵路能耗結(jié)構(gòu)，減少了對(duì)燃油的消耗，同時(shí)提高了能源利用效率，節(jié)約了能源，直接或間接地帶來了二氧化碳排放量的極大減少。除了二氧化碳排放量減少之外，其它一些污染物的排放量也有了明顯的減少。從2008年以來統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)看，國家鐵路在化學(xué)需氧量和二氧化硫排放量這兩項(xiàng)指標(biāo)值上都是呈下降趨勢(shì)。2011年國家鐵路化學(xué)需氧量排放量為2195.9噸，比上年減少排放83.8噸、降低3.7%。二氧化硫排放量為4.01萬噸，比上年減少排放0.02萬噸、降低0.5%。
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