近年來，我國高速鐵路得到了快速發展。據統計，僅2010年新開工高速鐵路就達8000多公裏。截至2011年12月底，我國已建成並開通運營的高速鐵路已接近1萬公裏，遙遙領先於世界其它各國，大約相當於世界其它國家和地區高速鐵路的總量。高速鐵路的開通運營對我國社會經濟的發展起到了極大的促進作用，且在節能減排領域產生了良好的示範效應，主要體現在三個方麵：首先，它快速地提升了鐵路電氣化水平，優化了鐵路能耗結構，實現了鐵路大麵積的“以電代油”，降低了對石油的依賴；其次，高速鐵路技術有力地提升了鐵路行業的節能減排效應，形成了綠色環保的交通大動脈；第三，鐵路能耗結構調整和優化不僅對其它交通運輸方式產生了良好的示範作用，而且對我國整體能耗結構調整有著重要的啟示作用，即在能耗結構整體調整難以突破的情況下，可先從某一或某幾個行業實施局部性突破，最後帶動整個國家的能耗結構的轉變。
一、高速鐵路推動了鐵路行業能耗結構的優化
（一）高速鐵路快速提升了鐵路行業的電氣化率
高速鐵路由於全部使用電力牽引，因而它的投入運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，鐵路電氣化裏程雖有增長，但進展緩慢。進入“十一五”時期，電氣化開始有了較快的增長，而這一時期正是高速鐵路大發展的時期，每年新投入運營的高速鐵路裏程占到整個新投產鐵路裏程的一半以上。2009年，在鐵路營業裏程中電氣化率已超過40％，達到了41.7％，比上一年度攀升了7.1％，而整個“十五”時期才提升了2.56個百分點。2010年鐵路電氣化率進一步攀升至46.6％。作為“十二五”開局之年，2011年全路電氣化率達到了49.4%，電氣化鐵路裏程差不多占到全部鐵路裏程的半壁江山。需要說明的是，這一年的速度有所放緩，隻增長2.8%，主要是受年初鐵路建設政策調整的影響。在鐵路安全大檢查、建設工程質量整頓工作結束後，預計從2012年開始新線建設將會有所加快，部分既有線電氣化改造也會提速。因此，完成2008年調整後的中長期鐵路網規劃，至2020年我國鐵路電氣化率至少要達到60％以上這一目標任務是完全可能的。
（二）高速鐵路優化了鐵路能耗
鐵路牽引能耗主要集中在機車上，因此機車結構的優化會對能耗結構的優化產生直接的影響。高速鐵路由於列車速度高、開車密度大，因而動車組（或電力機車）使用頻率高。一條等長的高速鐵路相當於普通鐵路數倍的機車使用量，因此，大大提高了電能在整個鐵路能源使用中的比重。我國高速鐵路的快速發展，極大地帶動了鐵路能耗結構的優化，已由過去以煤為主轉變為目前以電為主。根據有關統計數據顯示，2006年電耗第一次超過油耗，成為鐵路第一大能耗。2010年電耗所占比例進一步提升至63.9％，占絕對比重。與此相反，原煤和燃油消耗則呈進一步下降趨勢。尤其是2009至2010年，趨勢更為明顯：電力消耗提升13個百分點，而燃油消耗下降近10個百分點。而這兩年也正是高速鐵路投入運營最多的兩年。鐵路企業能耗結構已出現根本性的改善和優化，形成了以電力為主要能源的能耗結構。
鐵路能耗結構的優化推動了鐵路“以電代油”工程。根據統計，“十一五”期末，在運輸能耗總量增長幅度低於換算周轉量增長幅度的基礎上，鐵路行業實現“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，由於鐵路電氣化率的提升，預計鐵路行業實現“以電代油”將會取得更好的效果。
二、高速鐵路提升了鐵路行業的節能減排效應
（一）節能效應
根據日本的研究資料，高速客運鐵路與小汽車、飛機相比，平均每人·km的能耗比例為1∶5.3∶5.6。如果以每個旅客消耗1單位燃料所能行駛的裏程來比較，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。參照日本新幹線及法國TGV和國內有關資料，按每人·km標準能耗計算，各運輸方式能耗比較係數為：內燃機車牽引鐵路為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，飛機為44.1。因此，高速鐵路的能耗大大低於小汽車和飛機。盡管高速鐵路的能耗一般要高於普通鐵路，但是由於高速鐵路的作業效率要遠遠高於普通鐵路，從整體而言，高速鐵路節能效應要優於普通鐵路。
我國高速鐵路的發展隻有短短5年多時間，大規模的高速鐵路建設正在全方位地展開。根據調研的初步數據統計，我國高速鐵路在節能方麵已初現成效，表現在兩個方麵：
首先，高速鐵路由於使用動車組，節能效果更為明顯。比如，“和諧號”CRH2型和CRH3型動車組，由於采用了流線型車體和輕量化技術，重量比一般鐵路客車輕30%以上，降低能耗效果顯著。大致測算，CRH3型“和諧號”動車組列車每小時人均耗電僅15度，從北京南站到天津站人均耗電7.5度，是陸路運輸方式中最節能的。
其次，高速鐵路除了使用電力機車，能實施“以電代油”工程外，其新式的站房設計由於采用了新技術，實現了節能環保。比如，已建成並投入使用的北京南站、天津站均設計了超大麵積的玻璃穹頂，在各層地麵還做了透光處理，充分利用自然光照明。北京南站還采用了太陽能光伏發電技術，充分利用了太陽能。按照《中長期鐵路網規劃（2008年調整）》，高速鐵路還將拉動沿線一大批新客站建設，將對整個鐵路行業的節能降耗產生積極的影響。
高速鐵路的快速發展有利地提升了我國鐵路的整體節能效應，鐵路綜合能耗呈遞減趨勢。2011年國家鐵路能源消耗折算標準煤1772.5萬噸，比上年增加35.2萬噸、增長2.0 %。單位運輸工作量綜合能耗4.76噸標準煤/百萬換算噸公裏，比上年減少0.25噸標準煤/百萬換算噸公裏、降低5.0%（見圖1）。單位運輸工作量主營綜合能耗3.90噸標準煤/百萬換算噸公裏，比上年減少0.22噸標準煤/百萬換算噸公裏、降低5.3%（見圖1）。
（二）減排效應
高速鐵路動車組列車采用電力牽引，相較於其它諸如汽車、飛機、輪船等交通工具，具有明顯的低碳排放特性。有關數據顯示，以跨境巴士行駛高鐵香港段路程，每年會增加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裏的碳排放量計算，高鐵的碳排放量隻是飛機和汽車的15%至25%，可大大減低對環境的影響。有研究表明，以倫敦前往巴黎的高鐵為例，每名高鐵乘客分攤的二氧化碳排放量，隻是飛機乘客的10%。法國科學家奧萊利亞通過對高鐵建設中的碳足跡跟蹤檢測，得出如下結論：高速鐵路每千人公裏的二氧化碳排放量僅為4千克，不到飛機的四分之一。高鐵隻要運行8年，就能抵消高鐵建設中造成的總碳排放量，之後就是“零排放”和“負排放”。
我國高速鐵路的快速發展，明顯地提升了鐵路行業的減排效應。我國高速鐵路由於全部使用電力牽引，極大地優化了鐵路能耗結構，減少了對燃油的消耗，同時提高了能源利用效率，節約了能源，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，其它一些汙染物的排放量也有了明顯的減少。從2008年以來統計的數據看，國家鐵路在化學需氧量和二氧化硫排放量這兩項指標值上都是呈下降趨勢。2011年國家鐵路化學需氧量排放量為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%。
三、高速鐵路有助於我國整體能耗結構的改善，進而促進節能減排
從世界各國的經驗來看，節能減排主要是通過三種路徑加以實現：一是通過技術手段，二是通過管理手段，三是通過能耗結構的調整。比較而言，通過能耗結構調整實現節能減排更具有戰略性和長遠性的意義。基於此，我國一直來十分強調能源的結構性節能減排。“十二五”期，中國能源結構調整的目標定位為：到2015年，煤炭在一次能源消費中的比重將從2009年的70%下降到63%左右；天然氣、水電與核能以及其它非化石能源（主要是風能、太陽能和生物質能）的消費比重將從目前的3.9%、7.5%和0.8%上升到8.3%、9%和2.6%。因此，優化能耗結構將成為我國節能減排的關鍵任務。
（一）我國的能耗結構現狀
我國一次能源消耗結構與世界相比有三大差距。一是結構性失衡明顯。以2010年為例，煤炭占到了總能耗的68%，而其它能耗全部加起來還不到它的一半，從而形成了對煤炭的高度依賴。根據BP能源統計（2011）的數據，2010年我國煤炭消費占到全球的48.2%。而在世界能耗結構中，石油、天然氣和煤三者所占比重相當；二是我國能耗結構變化十分緩慢，可以說近幾十年來基本上沒有實質性的變化。表2和表3數據顯示，我國能耗結構中煤炭消費比例下降不到3個百分點，石油下降不到4個百分點。而在世界能耗結構中，石油下降了10多個百分點，僅以微弱優勢領先於煤和天然氣；三是清潔能源（包括天然氣、核電、水電和其它可再生能源）比重過低，目前隻有13%。而在世界能耗結構中，這三者加起來接近37%，占到了全部能耗的1/3強。雖然我國的電能（指水電、核電、風電）占比最近幾年提升較快，但與世界相比，仍然存在一定的差距，世界平均水平已經達到了12％，而我國還低於這個水平3個百分點左右。天然氣占比與世界水平相比差距甚大，我國隻有4％左右的比例，而世界的比重卻達到了23.8％。因此，如何優化能耗結構，提升天然氣和電能（指水電、核電、風電）比重，降低煤炭和石油的比重是我國要解決的長期問題。按照我國能源規劃，至2020年，努力使煤炭所占比重下降至60％以內，這個任務依然是十分艱巨的。
（二）高速鐵路有助於優化交通行業能耗結構，進而推動我國整體能耗結構的改善
調整能耗結構在短期內可以突破的最有效手段是提高電能在能耗結構中的比重和能效。長期來看，它還可以促進其它清潔能源的發展，如天然氣、太陽能、生物質的發展，進而推動交通運輸工具更多地使用這些清潔的能替代石油的能源，從而提高這些能源消費的比重，優化能耗結構。高速鐵路的發展，會對整個交通運輸結構以及能耗結構產生積極影響。一方麵，高速鐵路需要綜合交通樞紐與之配套，才能迅速分流乘客，而其中最有效的工具是城市地鐵。因此，高速鐵路促進了城市地鐵的發展。而地鐵同樣是依靠電力牽引，這樣就提高了電能在整個交通用能中的比重；另一方麵，高速鐵路的“以電代油”工程為道路交通提供了良好的示範。2010年全球汽車消耗55%的石油，排放15%的CO2。2009年我國石油消耗3.93億噸，汽車消耗石油約2億噸。如果道路交通能夠逐步實現大麵積使用電動汽車，那麽整個交通用能會得到根本性的改觀。正因為如此，歐洲各國本世紀初就著手開始調整運輸結構，推出了一係列發展鐵路尤其是高速鐵路的戰略舉措，以改善交通運輸能耗結構。與歐洲各國相比，我國優化運輸結構的潛能更大。原因在於歐洲各國交通規模基本上已接近飽和，調整的空間已經很小，而我國交通運輸仍在發展當中，無論從經濟規模總量所需要的運力，還是從路網密度來看，我國各種交通方式都需要大力發展，距離飽和尚需時日。在此情況下，通過政策以及行政等手段的綜合調整，樹立以發展鐵路為主導、其它運輸方式協調快速發展的綜合交通運輸體係的戰略發展目標，對於改善我國交通行業能耗結構，進而推動我國整體能耗結構的優化，促進節能減排具有長遠的戰略意義。
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