中國交通部門碳排放分析

[摘要]中國交通碳排放屬于高碳排放。通過測算，中國交通部門的二氧化碳排放量從1991年的151.6Mt增長到2009年的602.3Mt，年均增長率為15.6%。進一步比較各種交通方式的碳排放量和碳排放效率，可知公路是碳排放效率最低的交通方式，水路則是碳排放效率最高的交通方式。通過與發(fā)達國家進行橫向比較，發(fā)現(xiàn)中國公路碳排放效率明顯低于發(fā)達國家水平，水路碳排放效率則呈現(xiàn)出“兩極化”分布，而航空客運因其規(guī)模效應而高于發(fā)達國家水平。排放技術標準偏低、基礎設施技術含量偏低、運輸企業(yè)管理水平較低、私人機動化程度提高等問題，是造成中國公路碳排放效率低下的主要原因。發(fā)展電氣化鐵路和水路等清潔交通方式是中國交通低碳化的主要調整方向。

[關鍵詞]碳排放；交通部門；碳排放效率；低碳交通

[中圖分類號]F124.5；F503[文獻標識碼]A[文章編號]1674-6848（2012）04-0056-07

[作者簡介]池熊偉（1986—），男，浙江金華人，浙江理工大學經濟管理學院、生態(tài)經濟研究中心碩士研究生，主要從事低碳交通、轉型升級等方面的研究。（浙江杭州310018）

[基金項目]中國經濟改革研究基金會2010年招標項目“資源價格及財稅體系改革與低碳經濟的發(fā)展”、浙江理工大學研究生創(chuàng)新基金項目(YCX-S11029)的階段性研究成果。

交通快速機動化發(fā)展階段的到來，勢必會對稀缺要素的供給保障產生強烈的沖擊。無論是從能源的供給保障還是從碳排放的角度看，發(fā)展低碳交通已成為中國政府的不二選擇。然而在發(fā)展低碳交通之前，對于交通碳排放狀況進行分析是至關重要的。如果中國交通碳排放現(xiàn)狀已經處于低碳水平的話，那么就沒有發(fā)展低碳交通的必要。鑒于此，本文對中國交通部門的碳排放總量、各種交通方式的碳排放量和碳排放效率等進行了分析，并與發(fā)達國家作了橫向比較。

一、中國交通部門的碳排放總量分析

隨著我國經濟的跨越式增長，中國交通部門的碳排放也呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。本文根據(jù)《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》的指導方法，運用排放因子法，測算了中國交通部門1991-2009年的二氧化碳排放量（見圖1）。碳排放量只需要在二氧化碳排放量的基礎上乘上其碳含量（12/44）。二氧化碳排放量測算公式如下：

二氧化碳排放量= ∑ Ei × EFi（1）

其中E表示燃料消耗量，EF表示燃料的排放因子（見表1），i表示交通燃料的類型。

從圖1可以發(fā)現(xiàn)，在整個研究時間段內，二氧化碳排放量增速明顯，年均增長率為15.6%。從碳排放增長率的角度看，可以分為兩個階段：1991-2002年碳排放增速較為平穩(wěn)，從1991年的151.6Mt提高到2002年的269.8Mt，年均增長率為6.5%；2003-2009年碳排放增速加快，從2003年的335.7Mt提高到2009年的602.3Mt，年均增長率為11.3%。

根據(jù)IPCC的燃料碳排放因子，可以發(fā)現(xiàn)燃料單位碳排放之間的關系為：煤炭＞柴油＞煤油＞汽油＞天然氣。從煤炭—柴油—天然氣的變動趨勢可以看出，中國交通結構調整趨向“低碳化”，但是總體上交通部門還是處于高碳排放的狀態(tài)。交通領域有著明顯的存量效應，高碳技術的機動車比例較高，這在很大程度上決定了中國交通的高碳排放。隨著鐵路電氣化、水路高效化、公路清潔化的發(fā)展，交通結構有了明顯改善。

二、各種交通方式的碳排放量分析

（一）公路碳排放量分析

公路承擔著絕大多數(shù)的中短途運輸，是占交通碳排放比重最大的子部門。隨著經濟快速發(fā)展，公路運輸?shù)玫搅舜罅Πl(fā)展。1991-2008年公路部門的客運周轉量增加了334%，貨運周轉量增長了859%，與此相伴隨的是公路能耗和碳排放量的快速增長，其中以柴油和汽油消耗最為明顯。隨著交通領域節(jié)能減排的相關政策出臺，使用電力、天然氣、生物燃料等清潔燃料的機動車比例有所增加。

從全社會交通碳排放角度看，公路碳排放應包括營運性公路運輸業(yè)的碳排放和非營業(yè)性公路運輸業(yè)的碳排放。2005年我國營業(yè)性載貨汽車和載客汽車共消費汽油為0.17億噸，柴油為0.39億噸，排放二氧化碳分別為50.68Mt和122.13Mt，占交通碳排放的11.9%和28.6%，單單公路營運性運輸?shù)奶寂欧啪驼冀煌ㄌ寂欧诺?0.5%。①隨著經濟增長，非營運性碳排放所占比例會逐年增加。按保守的統(tǒng)計數(shù)據(jù)估計，全社會公路碳排放占交通碳排放的70～80%。

（二）鐵路碳排放量分析

鐵路作為現(xiàn)階段重要的交通方式，承擔著中長途的客貨運任務。鐵路部門通過電氣化結構調整，基本上實現(xiàn)了鐵路發(fā)展與碳排放的相對脫鉤。到“十一五”末，鐵路電氣化率達到了45%左右，在鐵路總運輸量大幅度增長的情況下，總能耗和碳排放沒有大幅增長。通過1990-2005年中國鐵路企業(yè)的碳排放量比較（見表2），可以發(fā)現(xiàn)鐵路企業(yè)的碳排放逐年降低，2003以后一直維持在30Mt左右。

由于沒有考慮電力因素，碳排放測算量無法完全反映出電氣化結構調整的實際貢獻。何吉成和吳文化指出，33年來電氣化鐵路使得中國鐵路運輸行業(yè)的直接減碳量為426.7萬噸，直接減碳量年均增長48.3萬噸。電氣化結構調整為減少鐵路能耗、二氧化碳排放發(fā)揮了重要的作用。②

（三）航空碳排放量分析

航空運輸業(yè)在經濟增長、管制放松、科技進步等因素作用下，得到了快速發(fā)展。相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，換算周轉總量從1991年的30.2億噸公里增加到2008年的376.8億噸公里，提高了10倍左右；民用飛機擁有量從1990年的503架，增加到2009年的2181架。③航空運輸總量和飛行里程的增加，一方面增加了能耗和碳排放，為節(jié)能減排的實現(xiàn)增加了難度；另一方面，規(guī)模效應提高了航空的能源利用效率和碳排放效率。

近20年航空部門碳排放量呈現(xiàn)出上升趨勢（見圖2）。在整個時間段內，航空部門碳排放量累積增長了7.88倍，到2008年達到了36.4Mt。2003年以來，航空部門碳排放增速加快?？梢灶A見的是，隨著經濟增長，航空碳排放將會以較快的碳排放速度增長。

（四）水路碳排放量分析

水路運輸作為綜合交通運輸體系的重要組成部分，承擔著中國90%以上外貿的貨運運輸工作。中國具有內河流域長、沿海區(qū)域廣闊的特點，適合發(fā)展運能大、成本低、能耗少的水路運輸。

“十五”期間，水路貨運量年均增長率為12.4%，遠洋貨運量年均增長率高達16.2%，水路運輸?shù)玫搅溯^大的發(fā)展。“十五”期間水路營業(yè)性船舶燃油消耗和碳排放量見表3。從表3可知，在此期間，總體上水路運輸碳排放呈現(xiàn)上升趨勢，到2005年達到了39.7Mt。據(jù)相關研究，考慮到非營業(yè)性運輸船舶油耗，2005年中國水路運輸?shù)膶嶋H碳排放量將達到61.5Mt。①

目前水路碳減排的存在問題主要體現(xiàn)在：宏觀層面，水路運力結構需要調整，主要包括內河船型標準化、老舊船和劣質船整治等方面；船運市場的無序競爭，使得水路運輸?shù)奶寂欧判实拖?；航道基礎設施投入的不足，一定程度上降低了船舶的碳排放效率。在微觀層面，主要存在運輸企業(yè)管理水平低下、能源管理基礎工作不完善、碳減排意識薄弱等問題。

三、不同交通方式的碳排放效率比較

交通方式碳排放效率受多種因素影響，一般來說，技術水平是最主要的影響因素。隨著科技發(fā)展，交通方式碳排放效率會持續(xù)提高。交通基礎設施、交通狀況、交通行為、運輸企業(yè)管理水平等都是影響碳排放效率的重要因素?？梢哉f，在一定發(fā)展階段，交通基礎設施、交通狀況等外部環(huán)境更能夠影響碳排放效率。

表4列舉了近20年來各交通方式的碳排放水平，可以發(fā)現(xiàn)碳排放水平較低的交通方式是水運，最高的則是航空。值得注意的是公路的碳排放水平。比較歷年我國營業(yè)性道路運輸客貨運的碳排放水平發(fā)現(xiàn)，客貨運碳排放水平持續(xù)增加。

得益于電氣化結構調整，鐵路低碳化戰(zhàn)略地位逐漸凸顯。從交通方式碳排放水平看，2003年我國各交通模式百噸·公里碳排放量指標，航空燃油消耗排放二氧化碳為103.6kg，公路汽油消耗排放二氧化碳為20.6kg，柴油消耗排放二氧化碳為16.4kg，鐵路柴油消耗排放二氧化碳僅為1.6kg。①從公路轉移1萬噸·公里運輸量到鐵路，可以節(jié)約柴油約0.47t，減少二氧化碳排放為1.5t。按照2007年公路貨物周轉量11355億噸·公里測算，假如全部轉移到鐵路運輸，可以節(jié)約柴油53.4Mt，減少二氧化碳排放為168.7Mt。②現(xiàn)階段，鐵路碳排放效率是各交通方式中最高的，略高于水路運輸。而隨著水路基礎設施建設的提升、船舶標準化等措施的實現(xiàn)，可以預見水路碳排放效率無疑將是最高的。

四、與發(fā)達國家交通方式的碳排放效率進行比較

（一）公路運輸碳排放效率低于發(fā)達國家

中國汽車工業(yè)發(fā)展落后于發(fā)達國家，發(fā)動機排放技術標準的制定主要依據(jù)歐美國家的標準。目前歐美國家已經使用歐Ⅴ排放標準，而中國的排放標準基本上相當于歐Ⅲ的排放標準。因此，從技術水平上看，中國公路的碳排放效率明顯低于歐美發(fā)達國家。

由2000年德國的環(huán)境報告可知，德國在客運交通方面，每百人公里二氧化碳排放量，公路為16.8kg，航空為13.4 kg，鐵路為4.8 kg；在貨運交通方面，每百噸公里二氧化碳排放量，公路為79.8kg，航空為10.7kg，鐵路為2.6kg。其鐵路客運的碳排放量約為公路客運的1/4，鐵路貨運的碳排放量僅為公路貨運的1/30。③通過與中國交通碳排放效率進行比較，發(fā)現(xiàn)德國公路的貨運碳排放效率還低于中國的水平。道路運輸能源強度與碳排放效率有著直接的關系。歐盟及其典型國家的道路貨運能源強度見表5。由表5可知，德國比其他國家有著更低的能源強度，故而中國公路的碳排放效率應該高于歐盟其他國家。

然而這是不符合邏輯的，造成這種現(xiàn)象的原因是碳排放效率的評價指標選取問題。目前衡量交通碳排放效率主要用單位交通周轉量的碳排放水平。單位交通周轉量又由交通量和里程所決定，這其中涉及產業(yè)結構、基礎設施、負載狀況等多種影響因素，相互關系特別復雜，容易產生讓人困惑的假象。

（二）航空客運碳排放效率高于發(fā)達國家

以單位交通周轉量碳排放水平來衡量碳排放效率，就可以很直觀地發(fā)現(xiàn)：如果單次飛行的客運人數(shù)或貨運重量接近于滿負載的話，那么單位燃料的碳排放功效就越高，即碳排放效率就越高。目前中國客運航空就正享受著規(guī)模效應的邊際收益，而貨運航空因高成本而未達到規(guī)?；?，也就是說有著較高的邊際成本。

在與日本、美國等國家的交通碳排放比較中，就可以發(fā)現(xiàn)客運和貨運碳排放效率存在著較大差異，見表6。①在客運方面，三個國家的客運單位碳排放總體上均呈現(xiàn)下降趨勢，而中國民航客運的單位碳排放水平低于日本、美國。由于中國民航客運需求大，具有一定的規(guī)模效應，而使用了大中型飛機類型，美國、日本等國家的中小飛機的數(shù)量占總量的比重較大。在貨運方面，中國航空貨運單位碳排放水平呈現(xiàn)下降趨勢，但是目前略高于日本?？梢娭袊娇詹块T的二氧化碳減排還是存在著一定的空間。

（三）水路碳排放效率呈現(xiàn)兩極化分布

由于海運的國際化趨勢明顯，且各國統(tǒng)計口徑的不一致，水路碳排放效率指標的絕對值不具有可比性，而且與其他運輸方式的可比性差。因此重點對內河航運進行國際橫向比較。其中美國（特別是密西西比河）發(fā)達的內河航運，可作為中國內河航運的參照標桿，但是需要注意發(fā)展階段的對應性和可比性。

近幾十年來美國內河航運單位碳排放指標的演變態(tài)勢與單位能耗強度同步，呈現(xiàn)“U”形曲線，特別是近年來受高附加值貨物比重、航速等因素的綜合影響，能源強度和碳排放效率有所上升。而中國內河航運單耗和碳排放效率在大型運輸企業(yè)和個體經營戶之間呈現(xiàn)明顯的兩極分化。一方面，中外運、中遠、中海等幾家具有多年涉外經營經驗的大型運輸企業(yè)，集約化程度和運作效率相對較高。另一方面，其他航運企業(yè)因規(guī)模小、經營成本高等原因，忽視管理水平、船舶技術水平等方面的提升，使得能源利用效率和碳排放效率相對較低?？傮w上看，中國內河航運的市場競爭次序混亂，無助于水路部門碳減排工作的有效展開。

五、主要研究結論

（一）中國交通部門碳排放類型屬于高碳排放

從整體上看，中國交通部門在快速發(fā)展過程中，碳排放呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。在1991-2009年時間段內交通碳排放年均增長率為15.6%，屬于典型的高碳排放類型。以柴油、汽油等石油制品為主的燃料結構更是高碳排放的結構（雖然燃料結構開始朝低碳化方向調整）。

（二）中國不同交通方式的碳排放呈現(xiàn)顯著差異性

如果將研究范圍縮小到交通子部門層面，可以發(fā)現(xiàn)交通方式間的碳排放呈現(xiàn)顯著的差異性。公路的碳排放水平要遠遠高于其他交通方式，水路則是較為清潔的交通方式。而從交通結構解讀出“高碳看公路，低碳看水路”的主要規(guī)律恰恰反映出中國交通結構的高碳排放特征。

（三）國際比較表明中國交通碳排放效率較低

通過與典型發(fā)達國家進行橫向比較，可以發(fā)現(xiàn)中國交通碳排放效率總體上處于較低水平。航空客運方式等碳排放效率雖說高于典型發(fā)達國家，但是得益于中國總體的規(guī)模效應，而不是發(fā)揮根本作用的技術進步因素。從技術水平的角度看，中國交通部門的碳排放總體上屬于高碳排放。

（四）中國交通低碳化調整主要取決于公路

公路系統(tǒng)是交通領域主要的碳排放源。雖然公路碳排放效率高于航空部門，但因公路所占比重最大、涉及范圍最廣而成為最主要的減排領域。通過進行橫向的國際比較，可以發(fā)現(xiàn)中國公路領域的排放技術標準落后于歐盟、美國等發(fā)達國家?；A設施技術含量偏低、運輸企業(yè)管理水平較低、私人機動化程度持續(xù)增加等方面的問題，都將推高公路系統(tǒng)的碳排放水平，而發(fā)展水路和鐵路運輸是主要的低碳化結構調整方向。

①吳文化、樊樺、李連成：《交通運輸領域能源利用效率、節(jié)能潛力與對策分析》，《宏觀經濟研究》2008年第6期，第28-33頁。

②何吉成、吳文化：《中國實現(xiàn)鐵路電氣化的節(jié)能減排量估計》，《氣候變化研究進展》2011年第1期，第29-34頁。

③中華人民共和國國家統(tǒng)計局：《中國統(tǒng)計年鑒2010》，北京：中國統(tǒng)計出版社，2010年。

①李連成，吳文化：《我國交通運輸業(yè)能源利用效率及發(fā)展趨勢》，《綜合運輸》2008年第3期，第16-20頁。

②統(tǒng)計數(shù)據(jù)異常，應該有誤。

③數(shù)據(jù)來自于李連成、吳文化：《我國交通運輸業(yè)能源利用效率及發(fā)展趨勢》。

②王慶云：《交通運輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展觀》，《綜合運輸》2003年第9期，第4-7頁。

③中華人民共和國國家統(tǒng)計局：《中國統(tǒng)計年鑒2008》，北京：中國統(tǒng)計出版社，2008年。

④賀玉龍、楊立中：《鐵路在綜合交通運輸體系中的比較優(yōu)勢》，《鐵道運輸與經濟》2007年第12期，第12-14頁。

①吳文化：《我國交通運輸行業(yè)能源消費和排放與典型國家的比較》，《中國能源》2007年第10期，第19-22頁。

責任編輯：胡穎峰