上海城市交通碳排放评估及控制策略(4)

4 结语

随着碳交易机制的不断推进，交通碳排放的测算、报告与核实将日益制度化。交通碳排放也将逐步成为城市规划、交通规划的重要发展目标和考核指标，希望本文能对未来低碳交通发展的规划、管理提供思路和借鉴。

0 引言低碳交通是在对气候变化及其对人类生存严重影响的认识不断加深的背景下，实现交通可持续发展的根本途径。随着上海经济规模、人口规模的不断扩大，上海交通运输CO2排放量过高已经成为制约城市进一步发展的瓶颈，并引发环境、社会和经济等多方面问题。加快研究交通碳排放的测算、评估方法和对应的控制策略，有助于上海贯彻落实国家和本市节能减排的总体部署和要求，为加快建成低碳交通运输体系提供技术支撑。基于数据的可获取性和可解读性，研究范围为城市客运交通，不涉及对外交通。1 交通碳排放测算和评估方法1.1 碳排放的概念碳排放是温室气体排放的简称，所谓温室气体（Greenhouse Gas，简称GHG），是指任何会吸收和释放红外线辐射并存在于大气中的气体，发挥类似温室截留太阳辐射、加热空气的作用。人为温室气体中二氧化碳所占的比重最大，因而一般研究均以CO2排放量代表温室气体排放水平 碳排放的测算方法交通碳排放的基本计算思路遵循国际通用的温室气体议定书（GHG Protocol）,其中的移动源排放量计算首选方法是按照出行距离、燃料消耗及排放因子来计算。公示如下：CO2排放量=交通周转量×能耗换算因子×CO2排放因子①公交方式来源于2012年行业统计数据，社会交通方式为推算。其中交通周转量基于交通模型和行业统计数据获取，燃料消耗基于行业统计数据及调查获取，碳排放因子在参考IPCC能源碳排放因子清单和上海本地研究成果的基础上确定，以2.2kgCO2/kg标准煤作为上海市城市客运交通系统的碳排放系数 碳排放的评价指标（1）总量指标总量指标即指交通运输总的碳排放量，用来反映交通碳排放的总体规模水平，可以作为政府的约束性控制指标。如欧美日等发达国家和地区，已经走过了经济社会和交通需求快速发展时期，均将排放总量削减量或比重作为低碳交通的发展指标。（2）人均指标人均指标是基于常住人口规模的平均指标（kg CO2-e /人），该指标可以用来比较不同国家和地区低碳交通发展整体水平。（3）强度指标强度指标指单位交通周转量的碳排放量，根据交通周转量的统计对象不同有不同的指标。基于交通工具里程周转量的碳排放强度（kg CO2-e/车km）指标，反映了运输企业车辆相关的技术水平及运营组织能耗效率的高低。基于客运周转量的碳排放强度（kg CO2-e/人km）指标，反映了客运组织、车辆调度等综合排放效率的高低。2 上海交通碳排放发展趋势分析和多情景评 交通碳排放的影响因素（1）影响因素梳理依据交通排放的计算公式，对周转量、燃料消耗及排放因子3个内部因子的影响要素进行细化。交通周转量因子受出行次数、平均出行距离的影响，燃料消耗换算因子受交通方式、运输组织效率的影响，CO2排放因子受能源结构的影响。出行次数、平均出行距离、交通方式结构关联性较大，可以进一步归纳为城市空间布局、综合交通政策的两个影响要素。基于上述分析，可汇总形成交通碳排放的4个影响因素，即城市空间布局、综合交通政策、车辆技术和运输组效率、能源消费结构等。表1 上海各类客运方式①单位人公里能源消费量（单位：吨标准煤/万人km）地面公交 轨道交通 出租车 小客车 大客车 摩托车 电动自行车0.51 0.57 2.62 2.13 1.32 0.66 0.13表2 2005年和2012年城市交通碳排放基本情况人均碳排放（kgCO2/年）2005 1 778 4 295 6.2 792 445 2012 2 380 5 432 6.5 1 492 627年份 人口规模（万人）出行量（万人次/d）平均出行距离（km）碳排放（万tCO2/年）图1 轨道交通区段满载率和能耗强度的关系曲线（2）影响因素与碳排放的关系城市空间布局形态直接决定了交通出行距离，并对交通出行方式结构有较强的锁定作用，特别是对机动化交通出行的比重具有较大的影响。综合交通政策则在设施供给和交通出行方式选择上对交通方式结构起到调节引导作用，总体而言公共交通的客运周转量能耗强度显著低于个体机动交通（表1）。车辆技术和运输组织管理水平可以提高能源利用效率，从而减少耗能和碳排放（图1）。燃油、电力、天然气等不同的能源消费品种对应不同的碳排放水平，不同的能源消费结构可能产生不同的碳排放规模，如电力能源在末端碳排放为零 上海交通碳排放的发展现状和趋势（1）基本情况总量和人均指标快速增加。2012年上海城市交通碳排放总量约1 492万t，较2005年增长88%。小客车总排放量超900万t，已经成为城市客运交通的主体，排放占比由2005年的45%快速增长到63%。人均碳排放627 kgCO2/年，较2005年增长40%（表2）。该指标已经快速接近伦敦、东京等大都市的碳排放水平，但仍远高于美洲、澳洲等城市的水平。车公里碳排放强度持续下降。随着公交行业管理水平的提高，以及车辆制造技术的不断提升，无论是公共交通还是社会客运交通，按车公里计算的运输碳排放强度呈现稳中有降的态势。如2012年轨道交通单位运营里程碳排放强度为28.9tCO2/万车km，碳排放强度低于香港。轨道交通、小客车方式人公里碳排放强度有所增加。公交汽电车、出租车的万车公里及万人公里的碳排放强度呈现逐步下降的趋势，说明客运组织能力与实际客运需求总体匹配。轨道交通人均碳排放强度却呈现逐步增加的态势，2012年为0.57tCO2/万人km，较2005年增加30%。这与轨道交通近年大规模建设，但郊区线路客运强度偏低的因素相关，说明客运能力与实际客运需求存在一定的不匹配。此外，私人小客车的平均每车次载客人数呈现下降态势，导致个体机动交通单位客运周转量碳排放有了明显提高。表3 2020年低碳交通比选方案影响因素 情景1：效率优化 情景2：结构优化城市空间布局 多中心 多中心能源消费结构 积极发展天然气、电力能源 积极发展天然气、电力能源交通方式结构 鼓励公交、慢行，延续既有的小汽车管控政策鼓励公交、慢行，实施更严格的小汽车管控政策，控制小汽车出行比例运输组织效率 公共交通客运效率提升 公共交通、社会客运交通组织效率均提升表4 2020年低碳交通情景比选指标 延续型 效率优化 结构优化碳排放总量（t CO2） 3 309 2 898 2 445相比2012年的变化 66.1% 45.4% 22.7%人均碳排放（kg CO2/人） 1 182 1 035 873相比2012年的变化 41.2% 23.7% 4.3%单位周转量碳排放（t CO2/万人km） 1.29 1.22 1.03相比2012年的变化 14% 7.1% -9.3%新能源、新技术产业尚处于研发或初步应用阶段。目前全市形成537辆节能与新能源公交车应用规模，占全市公交车比重的3%。2012年开始，上海开始推广电动小客车，采取免费牌照、车辆购置补贴、完善充电桩等配套设施建设等政策。由于造价高、维护成本高，发展总量规模非常小，实际节能效果很小。（2）惯性发展趋势判断根据上海新一轮交通白皮书，随着上海城市功能的进一步提升，未来上海的常住人口仍将持续增长，预计将达到2 650—2 800万人。城市空间的不断扩展将进一步拉长居民出行距离，而居民生活水平的提升将使得更多的小客车进入家庭。最终导致机动化出行比重进一步提高和碳排放的快速增长。预计上海碳排放的总量、人均指标的刚性增长仍将维持较长一段时间。随着技术水平的不断提升，车公里碳排放强度进一步下降。随着客运组织效率的持续优化，人公里碳排放强度指标逐步稳定并开始下降。（3）转型发展要求中国政府根据发展情况响应《京都议定书》，并制定了碳强度的减量目标，即2020年单位GDP排放较2005年下降40%—45%的承诺。但根据2011年德班（Durban）会议达成的谈判路线图，可能在2015年达成一个对包括中国在内的主要排放大国形成有约束力的减排协议，中国在2020年后很可能将承担强制性的减排义务，即要求中国能尽快达到碳排放总量峰值后出现总量回落。对应新的发展要求，上海应该争取在2020年前不断降低碳排放强度，并实现人均碳排放的稳定或逐步下降，为2030年碳排放总量控制创造条件 交通碳排放多情景设计及评估（1）情景方案的设计依据未来的发展要求（即实现人公里碳排放强度的逐步稳定，或实现人均碳排放的逐步稳定），利用交通模型手段，反推形成碳排放四大影响要素的具体发展要求，最终形成“效率优化”和“结构优化”两个发展情景。两个发展情景在城市空间布局、能源消费结构的影响因素上的行动基本一致，在交通方式结构政策和运输组织效率上有所差异。“效率优化”情景更多地局限于公共交通运输行业的效率提升，而“结构优化”情景则强调通过优化运输方式结构，推进行业和社会运输效率的共同改进（表3）。（2）多情景比选若延续既有发展模式，无论是总量、人均还是强度指标均呈现快速增长态势，严重背离总量减排的约束要求。“效率优化”情景虽然实现了人公里碳排放强度的稳定，但总量和人均指标依然较2012年增加45%和23%，难以实现2030年总量控制的发展目标。“结构优化”情景通过人公里碳排放强度的下降，使得人均碳排放指标得到稳定，为总量控制创造了条件，也是推荐的发展情景（表4）。3 上海交通碳排放的控制策略3.1 协调规划： 控制出行总量和距离（1）结合新一轮城市总体规划编制，优化城市空间和功能布局严格控制中心城建筑总量，有机疏解中心城城市功能。研究明确中心城周边地区发展的功能定位，抑制城市蔓延拓展态势。加快健全新城综合功能，促进重大产业项目、重大基础设施、优质社会事业资源重点向新城倾斜，减少对中心城的依赖。（2）同步修编综合交通体系规划，构建以公共交通为导向的发展模式同步修编综合交通体系规划，轨道交通、公交汽（电）车等专项规划。中心城进一步加密轨道交通线网密度和站点覆盖率。郊区进一步完善轨道网络功能，结合设施功能性改造，增加快线，区域线等功能，并利用既有及规划铁路发展市郊铁路。表5 上海市轨道交通系统分时段的区段满载率与能耗强度线路高峰1h 平峰1h区段满载率 能耗强度（t标准煤/万人km） 区段满载率 能耗强度（t标准煤/万人km）1号线 44% 0.08 20% 0.20 2号线 39% 0.10 14% 0.31表6 上海市轨道交通系统分区域的区段满载率与能耗强度线路中心城 郊区区段满载率 能耗效率（t标准煤/万人km）区段满载率能耗效率（t标准煤/万人km）7号线 13% 0.32 3% 1.60 11号线 16% 0.22 8% 0.363.2 优化结构： 控制机动方式出行总量（1）促进公交优先构建以公共交通为导向的用地开发模式，加强轨道交通对优化城市空间布局和促进土地综合开发的作用，从出行源头上优化方式结构。完善公共交通各方式的换乘衔接，保障地面公交路权优先，优化票价票制，提升服务水平和可靠性，进一步增加公交吸引力。（2）加强小客车需求管理完善小客车额度牌照制度，逐步推行额度有期限使用、限制转让等政策措施，实现额度拍卖政策属性由物权向通行权的转型。进一步强化停车需求管理对车辆使用的调控和引导作用，并根据道路拥堵情况和大气环境状况，研究制定区域或通道拥挤收费、车辆限行等交通需求管理政策。在管理对象上，要实现对沪牌、郊区号牌和外省市长期驻沪使用车辆的全覆盖管理。（3）鼓励慢行交通构建便捷、安全的人行和非机动车出行网络，加强路内停车、违章占道等行为的管理，改善慢行交通通行秩序。完善非机动车停车设施，加强与公共交通的换乘衔接。在商务区、滨水区、历史风貌区等特定区域内，试点设置小客车禁行或限速的低碳区，改善慢行交通品质 提高效率： 控制人公里碳排放强度（1）提高轨道交通客运效率持续开展轨道交通功能性改造，优化大小交路设置，重点提高郊区段客运效率。合理制定票价政策，削减高峰客流，增加平峰客流，降低平峰时段单位客运周转量碳排放（表5，表6）。（2）鼓励合乘积极探索自驾车拼车发展模式，增加小客车的载客率。如借鉴国际上的社区组织的共有制、公司组织的会员制，以及北美的车站顺风车等拼车方式，因地制宜地在高速路、快速路、越江桥隧等道路设置HOV车道，同步完善法律法规，以更少的道路周转量提高更多的客运周转量，进而减少人公里的碳排放强度 改进技术： 控制车公里碳排放强度（1）积极推进节能技改鼓励车辆制造企业积极开展技术创新，进一步提高车辆的能耗效率。普及驾驶员节能降耗知识，不断提高驾驶员的节能意识和节能驾驶操作技能，倡导运输企业通过安装GPS监控终端等技术手段，加强对驾驶员驾驶车速的管理，规范驾驶行为，确保经济车速行驶。（2）加快新能源和清洁能源车辆试点和推广鼓励个人购买新能源小汽车。加大公交、出租汽车、环卫、港口集装箱运输等行业和政府机关新能源和清洁能源汽车试点推广力度。加快充电桩、加气站等配套基础设施建设。4 结语随着碳交易机制的不断推进，交通碳排放的测算、报告与核实将日益制度化。交通碳排放也将逐步成为城市规划、交通规划的重要发展目标和考核指标，希望本文能对未来低碳交通发展的规划、管理提供思路和借鉴。参考文献References[1]上海市城乡建设和交通委员会，上海市城乡建设和交通发展研究院，同济大学． 上海低碳交通发展对策研究[R]. 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文章来源：《上海交通大学学报》 网址: http://www.shjtdxxb.cn/qikandaodu/2020/1015/357.html