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新疆交能融合与低空经济融合发展的路径探析

2026-06-15 14:57:09
申报单位:新疆交投工程咨询有限责任公司
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  摘 要:为深入探析新疆交能融合和低空经济的融合发展路径,探索创造交通领域新的经济增长引擎。通过分析新疆在交能融合和低空经济上已取得的成果、支撑体系系及技术契合性,研究交能融合与低空经济融合发展的优势、不足之处和面临的挑战,提出从一体化基础设施布局、能源供给适配、智能管控联动、产业生态共育等方面实现二者融合发展的具体策略,旨在助力拓展新的经济增长点,创造发展新动能,为构建高效、绿色、智能的综合立体交通发展模式提供理论与实践指引。

  关键词:交通与能源融合;低空经济;融合路径;智能交通;新能源

  中图分类号:U491.8 文献标识码:A

  0 引言

  在全球新一轮科技革命与产业变革浪潮下,交通与能源作为经济社会发展的关键支撑系统,正经历深刻重塑。交通与能源融合,这一突破传统界限的理念,将交通出行需求与能源供给、分配紧密相连;低空经济则凭借低空领域资源开发,开拓出航空产业新蓝海。

  目前,国内交能融合技术应用开发初具规模,依托交通基础设施因地制宜开发风、光等清洁能源,大力推进近零碳服务区、收费站、交通枢纽场站等建设,推动建设了一批“分布式新能源+储能+微电网”自洽能源项目,在不同应用场景和耦合模式下开展研究。低空经济领域在交通运营与服务、低空交通运营模式、服务标准与质量、智能化运营与自动化服务等方面也有初步探索实践。

  其中,张力等[1]认为交能融合理念应运而生,强调从系统规划、技术应用、运营管理等多个层面实现交通与能源的有机结合。石从地等[2]认为交能融合内涵丰富,主要包括能源流与交通流的匹配、基础设施的共建共享、技术的交叉应用以及管理运营的协同等方面。黄鹏等[3]认为在交能融合场景下,智能电网能够确保交通设施的稳定供电,并根据交通流量和用电需求动态调整电力分配。杨骁等[4]认为储能技术对于交能融合至关重要,解决可再生能源的间歇性和波动性问题,同时满足交通高峰时段的用电需求。王萍等[5]以发展新质生产力的视角,从区别性产业方向、差异化空域审批管理、低空设施建设等方面提出低空经济发展建议路径。廖小罕等[6]认为促进低空经济的发展可带来良好价值效益,提出构建低空路网基础设施及空域收益机制来释放低空经济发展潜力的技术方案。谢捷等[7]提出了低空经济与相应产业跨界融合带来的挑战和机遇,对低空经济发展场景在农业、监控、物流的融合拓展领域提出了建议路径。

  交能融合与低空经济融合发展的相关研究尚处于起步阶段,国内外尚未见有深入、系统性的研究,而交能融合与低空经济融合不仅是技术趋势使然,更蕴含着解锁新经济增长极、优化资源配置、提升民生福祉的巨大潜力,二者的契合技术和融合发展路径亟待全方位深入剖析。新疆作为中国资源丰富且地域广阔的地区,在交通与能源融合方面已有良好开端,同时其特殊的地理环境和资源条件为低空经济发展提供了契机,本文旨在通过分析和研究新疆交能融合与低空经济现状、融合发展基础、机遇和挑战,提出二者融合发展的对策建议,以应用场景创新为牵引,带动全产业链协同发展,催生高效、绿色、智能的交通立体综合发展模式,促进新疆的经济增长、绿色低碳转型和产业升级。

  1 新疆交能融合与低空经济发展现状

  1.1 交通与能源融合发展现状

  新疆高速公路目前已建成运行6处高速公路服务区、收费站、隧道分布式“风光柴储充”等模式新能源自洽项目,总装机容量近4MW,年发绿电300万度,正在研究阶段的项目有2处。数据来源于新疆交通投资(集团)有限责任公司建设8处高速公路分布式绿色能源供给项目资料,包括项目可行性报告、设计文件、验收报告。这些交能融合项目主要位于G3012、G30、G216、S21、G580等高速公路沿线站点,分别地处塔克拉玛干沙漠北缘,古尔班通古特沙漠南缘、腹地,昆仑山山区以及百里风区等地,用电大都处在大电网末梢节点,全疆高速公路(含一级公路)充电桩覆盖105处服务区,实现充电基础设施网络全覆盖[8],基本形成了具有西北干旱区特色的微网互济、并网互联、通网互动的分布式新能源网架构。

  1.1 低空经济发展现状

  新疆在低空经济的发展上起步较晚,目前处于低空应用场景的探索阶段,围绕稳步、高效做好通用航空实体化运营,深化“综合立体交通”功能定位,在通用航空、低空游览、热气球业务以及停场、转场、航空研学、无人机应用等业务方面实践探索,低空经济活动主要集中在120米以下的空域,初涉农业生产、中短途物流等领域。现有25个民用运输机场,其中9个运输机场共设置通航机位66个;A1类通用机场2个,已备案B级通用机场15个,其中跑道型8个、直升机4个、跑道兼直升机场3个,通航起降点79个,飞行营地2个,并规划设计了多个低空飞行服务站,注册航空器100余架,无人机总数5000余架[9]。已初步形成了干线、支线、通航机场协同发展的格局,为低空飞行器的起飞、降落和维修提供保障。

  2 交能融合与低空经济融合发展基础

  2.1 交能融合核心技术支撑体系

  交通与能源融合并非一蹴而就,早期交通与能源仅在简单设备层面偶有交互,如早期电车依赖电力驱动,但能源供应缺乏交通适配性优化。如今,其概念拓展到全生命周期协同,在规划环节,交通规划与能源布局统筹考量人口流动、用电负荷;建设时道路设施集成光伏、储能;运营阶段基础设施自洽供能,车辆依电网峰谷智能充电,是贯穿时空的深度整合。

  2.1.1 智能电网与微网技术

  依托风光等新能源禀赋条件,智能电网借助通信、传感实现电力精准调配,微网作为小型自治电力系统,可用户侧并网独立运行,也可脱离大电网独立运行。在交能场景下,交通站点微网整合充电桩、电采暖和工商业用电,平衡本地能源供需,削峰填谷保障稳定供电。

  2.1.2 储能多元技术

  锂电池以高能量密度主导便携、短距应用;液流电池凭大容量、长寿命适用于大型储能站。交通枢纽配置储能,缓冲充电高峰,保障场站应急场景,提升能源周转效率。

  2.2 低空经济业态谱系

  低空经济产业分支繁茂,通用航空领域是产业之根,从整机设计组装到发动机、航电系统等关键零部件制造,带动高端材料、精密机械产业集聚;低空物流如毛细血管,连通偏远地区、应急场景,运输高值生鲜、医药物资;空中旅游为文旅添翼,打造空中观光、飞行体验新业态;航空培训则是人才摇篮,输送飞行、机务、管制专业血液。

  近年低空经济亮点频现,部分旅游胜地常态化空中观光航线受热捧,通用机场数量稳步攀升。然而,空域管制犹如紧箍咒,低空开放试点范围有限,航线申请流程繁琐,动辄数月;机场建设运维成本高昂,中小机场盈利艰难,且专业人才稀缺,限制规模扩张与服务质量提升。

  2.3 交能融合与低空经济融合的技术契合性

  2.3.1 能源需求同源性

  低空飞行器电动化提速,与地面新能源汽车同踏锂、氢等新能源赛道。二者皆需高效充电、加氢设施,电池技术突破也能共享,如固态电池若成熟,将同步缩短飞行器、车辆续航焦虑,降低成本,整合能源供应链。

  2.3.2 基础设施共生性

  交通枢纽变身空地联运节点水到渠成,大型火车站、汽车站顶层设直升机坪,地下连通地铁,周边布局 eVTOL 起降区,一站式换乘畅行无阻;能源补给站通用化大势所趋,统一充电接口和功率标准,让飞行器、车辆同站补给,减少冗余建设,提升土地、设施利用率。

  2.3.3 智能管控耦合性

  地面智能交通系统与低空飞行管理系统底层数据逻辑相通,均含位置、速度、流量信息。融合后,大数据、AI 算法统筹全域交通,精准规划飞行器起降窗口、车辆通行路线,化解空地交通拥堵冲突,提升运行安全性与效率。

  3 新疆交能融合与低空经济融合发展的机遇和挑战

  3.1 资源优势

  新疆风能、太阳能等新能源禀赋丰富,风能技术可开发量为4.36亿kW,太阳能技术可开发量为25.46亿kW,均位居全国第二,储量充裕、品质优良。特别是太阳能年辐射总量达5430-6670MJ/㎡,全年日照时数达2550-3500小时。新疆光伏发电与中东部省份普遍存在2个小时左右的时间差,时空互补优势明显,同时,南北疆风光资源在昼夜、季节上的互补优势显著[10]。风光资源规模式或者分散式开发条件好,具备风光互补条件,相较于传统能源应用,具有清洁、低碳并且成本较低的优势,可在公路交通场站、交通综合枢纽、及中转场站等点位加密布设新能源自洽系统,为低空飞行器运行电动化、畅通化提供充足的绿色能源。

  3.2 空域条件

  新疆空域资源丰富,面积约有180万平方公里,占全国的六分之一,全年可飞天数达320天以上,[11]人口密度低,适合开展低空飞行活动,为低空物流、立体交通、旅游和航空作业等飞行活动提供了良好的空间和时间保障。同时,新疆不仅是国内运输机场数量最多的省份,还拥有数个A1类、B类通用机场,为发展低空经济提供了有利条件。在空域保障方面,新疆低空协同运行服务保障平台涵盖了中低空空域运行服务保障,和低空各类通航类飞行任务在同一空域协同运行,目前已形成“一网申请、一网通办”的快速空域协同运行服务保障机制,为低空发展提供基础保障。

  3.3 场景优势

  新疆地形多样且复杂,交通运输线路点多线长面广,城市间距离较远,交通基础设施的建设维护和管理运营任务尤为艰巨,交通用能与传统能源供给时空分布不均,常规交通方式逐渐难以满足出行需求和市场需求,交能融合与低空经济融合发展技术在新疆这种复杂地理环境下的应用具有显著的场景优势。在交通运输方面,特别是在航拍和巡检、数据采集、课题研究、交通安全生产、道路路况执法、流量监测、低空物流等方面,其应用能够大幅度的降低成本,实现低碳运行高效管理。在旅游方面,新疆拥有17个5A级景区和1100余处大小旅游景点,旅游资源丰富,[12]但部分景区地理位置偏远,交通通达性较差,限制了旅游业的进一步发展。在矿产开发方面,新疆矿产资源丰富,其开发多处于荒漠、戈壁、山地等无人区,使用航空测绘技术进行勘探或者实施一些科学实验项目,具有速度快、精度高、成本低的优势,可以充分运用低空融合发展技术,进一步支持新疆矿产资源分布、储量、开发等评估工作。特别是在农业生产中,新疆地区广袤的农田需要高效的植保作业和农产品运输手段,通用航空在其中能发挥巨大作用。此外,在应急救援等方面,新疆也存在对交能融合与低空经济融合发展技术的广泛需求。

  3.4 区位优势

  新疆作为一带一路战略的核心枢纽,地处亚欧大陆腹地,是中国向西开放的桥头堡和丝绸之路经济带的核心区,连接中亚和西亚,具有独特的“东联西出、西引东来”的区位优势。传统通航(有人)和新型无人机产业对于推动低空经济的发展都是不可或缺的。新型无人机产业公众参与度高,应用场景丰富,是低空经济发展中最活跃的因素,也是新疆最有可能实现弯道超车的领域。同时,传统通航飞行在远距离交通、大型作业、应急救援、国防交通等领域依然发挥着不可替代的重要作用。发展低空经济,必须做到统筹兼顾,坚持双轮驱动。交通与能源在保障区域经济发展中,起着至关重要的作用,而交能融合与低空经济均属于战略新兴产业和综合立体交通范畴,在提升智能化、数字化、精细化管理水平,保障交通网络的畅通和高效运营,助力中国(新疆)自由贸易试验区和“十大产业集群”建设,打造具有新疆特色、惠及各族群众、支撑综合立体交通体系高质量发展的潜力巨大。

  3.5 不足之处以及面临的挑战

  新疆作为国家能源资源陆上大通道、国家重要清洁能源基地,在“双碳”目标及“交通强国”等战略引领下,交能融合与低空经济融合发展工作取得了初步进展,但在构建高质量发展的综合立体交通体系过程中也面临一些不足之处和挑战:一是推进交通基础设施网与运输服务网、信息网、能源网融合发展集成共享和协同不够,新基建规划、建设与产业跟进滞后;二是新能源经济性优势不均衡,跨域融合技术起步晚,交通新能源应用所占比例较低;三是交通能源与低空经济负荷端和供能端耦合时间和空间分布不均,服务需求多样化,导致交能融合与低空经济融合“荷-源”不匹配;四是交能融合与低空经济融合发展的高素质、专业化人才短缺,影响了融合的快速发展。这也为交能融合与低空经济融合发展带来资源配置、产业发展、价值创造的新动能,再塑交叉融合发展的高级形态,成为建立安全、便捷、高效、绿色、经济、包容、韧性的未来可持续综合立体交通体系的重要创新内容带来了无限挑战。

  4 新疆交能融合技术应用与低空经济融合发展对策建议

  4.1 一体化基础设施布局

  4.1.1 空地联运枢纽规划

  提供立体交通是低空经济的核心功能。合理规划布局综合交通基础设施,通过建立与其他交通方式的互联互通与高效接驳,提供居民交通运输需求的最优解决方案。在大型交通枢纽,如乌鲁木齐地窝堡国际机场,采用立体分层、无缝衔接设计理念,预留未来飞行器新型起降方式拓展空间,整合低空飞行功能,在周边设置eVTOL 起降点,实现旅客空地快速转运。同时,根据新疆地区的地理特点、经济发展需求以及空域资源状况,进一步优化通用机场布局,提高通用机场的覆盖率与服务能力。加强通用机场与民用运输机场的协同发展,构建“干线+支线+通用”三级机场网络体系,实现机场间优势互补和资源共享,为旅客提供更加便捷的“一站式”旅游交通服务,大大缩短出行时间,提升旅游体验。城市土地空间有限,高层建筑停机坪、机场陆侧停车场、高铁站重要节点都可以考虑布局。结合新疆高速公路网络,在服务区、交通枢纽、中转场站预留低空飞行器起降场地,构建空地联运网络,提高交通综合效率。

  4.1.2 能源补给设施通用化

  对现有立体交通中转场站和高速公路服务区充换电站进行业态拓展和改造升级,使其具备为低空电动飞行器补给能量的能力,统一充换电、加氢标准。在新建交通枢纽和分布式能源补给站时,统筹规划低空和地面交通的能源补给设施,实现一处建站、多元服务,减少重复建设成本。引入智能运维系统,远程监控设备状态、能源储备,保障低空与地面交通能源不断供,提升服务便捷性与可靠性。

  4.2 能源供给适配

  4.2.1 绿色能源共享利用

  持续加大对“交能融合与低空+”的探索和应用力度,依托交能融合形成的分布式新能源网络,如 S21 阿乌高速克拉美丽服务区的绿色能源自洽供给系统,在满足自身需求的同时,为低空飞行器提供绿色能源补给。加强可再生能源就地消纳,结合新疆的太阳能、风能资源,在低空产业园区、飞行基地、中转场站周边,因地制宜发展风能、太阳能、生物质能,通过智能微网整合,实现能源自发自用,减少输电损耗,提升能源自给率,减少航程焦虑,为低空经济披上绿色能源外衣。

  4.2.2 定制化能源供给体系

  推进多元储能融合应用,针对不同场景,融合锂电池、液流电池、飞轮储能优势。在机场、物流枢纽等大容量需求地,液流电池储能应对高峰用电;飞行器、车辆移动储能采用锂电池,搭配飞轮储能缓冲瞬间大功率需求,保障能源平稳输出。为在物流配送、载人飞行、旅游消费、应急救援、城市管理等领域打造一批示范应用场景,助力低空经济向更广泛的领域拓展提供稳定、安全、持续的能源保障。

  4.3 智能管控联动

  4.3.1 数据融合平台

  打破交通、能源和民航部门的数据壁垒,建立统一的数据共享平台。充分发挥好现有智能技术、数字技术、人工智能应用的基础作用,建立低空三维数字化空域地理信息系统,加快低空飞行航空地图编制,推进北斗导航、卫星通信、自主飞行等技术应用,构建天地一体的低空通信导航监视网络,持续提升低空航空情报、气象服务能力。通过大数据分析与挖掘技术,实现对低空飞行数据、市场需求数据、资源配置数据等的深度整合与分析,为低空经济发展提供精准决策依据。整合地面交通路况、气象数据、低空飞行器飞行轨迹和状态等信息,为全域交通管理提供数据支撑。对融合数据进行分析和挖掘,预测交通流量和飞行需求,为低空飞行器和地面车辆规划最优路线。

  4.3.2 联合调度中心

  设立空地一体联合调度中心,整合交通指挥和空管职能,配备专业调度人员和先进调度设备。根据实时数据和突发事件,动态调整低空飞行计划和地面交通管制措施,运用 AI 模拟、优化算法,实时调控飞行器起降、巡航,与地面车辆行驶路线,应对日常高峰与突发应急场景,例如在旅游旺季合理安排空中旅游航班和地面游客接送车辆,确保交通秩序和安全。

  4.4 产业生态共育

  4.4.1 产学研合作

  推动低空经济发展的核心要素是人才。加强人才培养与引进,筑牢低空经济发展根基。加强新疆高校、科研院所与企业的合作。高校如新疆大学、新疆工程学院等开设与交能融合、低空经济相关的专业和课程,培养本土专业人才,如低空飞行器能源管理、智能交通管控等方面的人才。科研院所以及企业合作开展科研项目,研发适合新疆环境的低空飞行器、能源补给技术和智能管控系统,开展低空飞行技术、航空器制造技术等关键技术研发与创新,加速科技成果转化,推动新疆低空经济在技术层面的突破与升级,增强新疆低空经济的核心竞争力。

  4.4.2 产业联盟与政策支持

  产业融合是提高生产率和竞争力的重要形式,为培育低空经济新动能,组建包括航空企业、能源企业、交通企业和科技企业在内的产业联盟,共同制定行业标准,推进技术创新和市场拓展,培育低空经济新的增长点。政府出台相关政策,给予财政补贴、税收优惠等支持。例如,对低空飞行器研发制造企业给予研发补贴,对低空经济运营企业给予相关税收优惠政策,同时在空域管理政策上进行创新,简化低空飞行审批程序,促进低空经济发展。

  5 结论

  新疆交能融合技术应用与低空经济的融合发展是一场跨领域、跨产业的深度变革,蕴含着重塑交通出行、能源利用格局的契机,具有广阔前景。通过合理规划基础设施、适配能源供给、联动智能管控和共育产业生态等路径,充分利用当地资源禀赋优势,能够实现二者的有机融合,打造创新型交通立体综合发展模式,带动全产业链协同发展,为新疆创造新的经济增长引擎、绿色低碳转型范例和产业升级多维空间,推动经济社会的绿色、高效、可持续发展。未来,在持续探索、迭代创新中,新疆通过进一步加大交能融合与低空经济融合发展的实践探索和政策支持力度,促进融合发展的模式将不断完善和成熟。

  参考文献

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