自改革开放以来，我国公路交通的发展取得了非常大的成就，在世界上引起了巨大关注。公路交通系统的总体特点是量大、线长、辐射广，同时能源消耗巨大，是社会三大碳排放源之一，给交通领域“碳中和”带来巨大挑战。

随着新能源技术的发展，高比例开发利用路域清洁能源，建立交通自洽能源系统，为破解交通“双碳”目标提供了有力武器。因此，国家各部委和地方发布了大量纲领性文件和指导性意见，但是目前各地仍处于探索阶段。

新疆地区幅员辽阔，场景多样，包括沙漠区、草原区、复杂山区、高寒地区、中高海拔地区、平原地区等。同时，新疆还面临着地域广、人口稀、路线长、供电难、耗能大等问题，开展高速公路自洽能源系统实践的需求更加急迫。为此，在“十三五”“十四五”国家重点研发计划和交通运输部、自治区政府等大力支持下，以新疆作为典型场景，充分利用新疆地区丰富的风能、太阳能资源，开展公路交通系统能源自洽的基础理论与关键技术研究、实践工作。

新疆古尔班通古特沙漠地处准噶尔盆地腹地，玛纳斯河以东及乌伦古河以南，是中国面积最大的固定、半固定沙漠，面积约为4.88万平方公里。经过对环准格尔盆地1800公里高速公路、8个公共气象台、22个服务区和55个收费站的总体测算，确定高速公路网的沿线风、光能源禀赋非常丰富。具体来看，环准噶尔盆地的总体光伏资源禀赋较高，特别是沙漠腹地和近乌鲁木齐部分，

建议优先开发路域光伏资源。环准噶尔盆地风能禀赋相对较低，环盆地高速西线的风能密度相对高于盆地东线，建议环准格尔盆地近福海地区可以采用风光互补的形式建设高速公路自洽能源系统。

新疆S21阿勒泰至乌鲁木齐高速（以下简称“阿乌高速”）贯穿古尔班通古特沙漠，北起新疆阿勒泰地区福海县，南至乌鲁木齐市。阿乌高速的路域光伏资源禀赋丰富，但是面临电网末梢供电难题。为此，长安大学与新疆交投联合团队优先选择了阿乌高速克拉美丽服务区，并率先开展了公路自洽能源系统应用实践工作。

阿乌高速克拉美丽服务区自洽能源系统，是我国首个具备微网互济功能的沙漠高速公路自洽能源系统，该示范工程综合考虑公路排水、除尘、落石、炫光、除雪等交通要求，最终采用交、直流母线混合架构，配备了锂电和铅酸电池双储能系统，是包含路域资源禀赋、设施用能自洽率、运营安全保障率、用能保障时间、高速公路用能负荷分级、电动装备渗透率等参数和关键技术在内的实体工程应用。该自洽能源系统每年可为阿乌高速克拉美丽服务区提供绿电71万千瓦时，相当于每年节省标准燃煤285吨，减排二氧化碳633吨、二氧化硫21吨、氮氧化物11吨、粉尘污染193吨。

此外，还在新疆塔克拉玛干沙漠的G3012吐鲁番至和田高速公路羊塔克库都克服务区建设了自洽能源系统示范，该示范点装机规模为55 0千瓦时，储能12 0 0千瓦时。2023年3月正式并网，月发电量超过5.5万度。

目前，基于新疆地区高速公路自洽能源系统应用实践，形成了支撑我国高速公路绿色化转型的能源利用路径和模式，通过具有“源网荷储”一体化特征的综合能源智能微网核心装备与运营管理系统架构验证，以形成具有普适推广价值的；低碳、智慧、高效的高速公路能源自洽体系。