上海城市交通碳排放評估及控制策略*

朱 洪 邵 丹

0 引言

低碳交通是在對氣候變化及其對人類生存嚴重影響的認識不斷加深的背景下，實現(xiàn)交通可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。隨著上海經(jīng)濟規(guī)模、人口規(guī)模的不斷擴大，上海交通運輸CO2排放量過高已經(jīng)成為制約城市進一步發(fā)展的瓶頸，并引發(fā)環(huán)境、社會和經(jīng)濟等多方面問題。加快研究交通碳排放的測算、評估方法和對應(yīng)的控制策略，有助于上海貫徹落實國家和本市節(jié)能減排的總體部署和要求，為加快建成低碳交通運輸體系提供技術(shù)支撐。基于數(shù)據(jù)的可獲取性和可解讀性，研究范圍為城市客運交通，不涉及對外交通。

1 交通碳排放測算和評估方法

1.1 碳排放的概念

碳排放是溫室氣體排放的簡稱，所謂溫室

氣體（Greenhouse Gas，簡稱GHG），是指任何會吸收和釋放紅外線輻射并存在于大氣中的氣體，發(fā)揮類似溫室截留太陽輻射、加熱空氣的作用。人為溫室氣體中二氧化碳所占的比重最大，因而一般研究均以CO2排放量代表溫室氣體排放水平。

1.2 碳排放的測算方法

交通碳排放的基本計算思路遵循國際通用的溫室氣體議定書（GHG Protocol）,其中的移動源排放量計算首選方法是按照出行距離、燃料消耗及排放因子來計算。公示如下：

CO2排放量=交通周轉(zhuǎn)量×能耗換算因子×CO2排放因子①公交方式來源于2012年行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，社會交通方式為推算。

其中交通周轉(zhuǎn)量基于交通模型和行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取，燃料消耗基于行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)及調(diào)查獲取，碳排放因子在參考IPCC能源碳排放因子清單和上海本地研究成果的基礎(chǔ)上確定，以2.2kgCO2/kg標準煤作為上海市城市客運交通系統(tǒng)的碳排放系數(shù)。

1.3 碳排放的評價指標

（1）總量指標

總量指標即指交通運輸總的碳排放量，用來反映交通碳排放的總體規(guī)模水平，可以作為政府的約束性控制指標。如歐美日等發(fā)達國家和地區(qū)，已經(jīng)走過了經(jīng)濟社會和交通需求快速發(fā)展時期，均將排放總量削減量或比重作為低碳交通的發(fā)展指標。

（2）人均指標

人均指標是基于常住人口規(guī)模的平均指標（kg CO2-e /人），該指標可以用來比較不同國家和地區(qū)低碳交通發(fā)展整體水平。

（3）強度指標

強度指標指單位交通周轉(zhuǎn)量的碳排放量，根據(jù)交通周轉(zhuǎn)量的統(tǒng)計對象不同有不同的指標?；诮煌üぞ呃锍讨苻D(zhuǎn)量的碳排放強度（kg CO2-e/車km）指標，反映了運輸企業(yè)車輛相關(guān)的技術(shù)水平及運營組織能耗效率的高低?；诳瓦\周轉(zhuǎn)量的碳排放強度（kg CO2-e/人km）指標，反映了客運組織、車輛調(diào)度等綜合排放效率的高低。

2 上海交通碳排放發(fā)展趨勢分析和多情景評估

2.1 交通碳排放的影響因素

（1）影響因素梳理

依據(jù)交通排放的計算公式，對周轉(zhuǎn)量、燃料消耗及排放因子3個內(nèi)部因子的影響要素進行細化。交通周轉(zhuǎn)量因子受出行次數(shù)、平均出行距離的影響，燃料消耗換算因子受交通方式、運輸組織效率的影響，CO2排放因子受能源結(jié)構(gòu)的影響。出行次數(shù)、平均出行距離、交通方式結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性較大，可以進一步歸納為城市空間布局、綜合交通政策的兩個影響要素。基于上述分析，可匯總形成交通碳排放的4個影響因素，即城市空間布局、綜合交通政策、車輛技術(shù)和運輸組效率、能源消費結(jié)構(gòu)等。

表1 上海各類客運方式①單位人公里能源消費量（單位：噸標準煤/萬人km）

表2 2005年和2012年城市交通碳排放基本情況

圖1 軌道交通區(qū)段滿載率和能耗強度的關(guān)系曲線

（2）影響因素與碳排放的關(guān)系

城市空間布局形態(tài)直接決定了交通出行距離，并對交通出行方式結(jié)構(gòu)有較強的鎖定作用，特別是對機動化交通出行的比重具有較大的影響。綜合交通政策則在設(shè)施供給和交通出行方式選擇上對交通方式結(jié)構(gòu)起到調(diào)節(jié)引導作用，總體而言公共交通的客運周轉(zhuǎn)量能耗強度顯著低于個體機動交通（表1）。車輛技術(shù)和運輸組織管理水平可以提高能源利用效率，從而減少耗能和碳排放（圖1）。燃油、電力、天然氣等不同的能源消費品種對應(yīng)不同的碳排放水平，不同的能源消費結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生不同的碳排放規(guī)模，如電力能源在末端碳排放為零。

2.2 上海交通碳排放的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

（1）基本情況

總量和人均指標快速增加。2012年上海城市交通碳排放總量約1 492萬t，較2005年增長88%。小客車總排放量超900萬t，已經(jīng)成為城市客運交通的主體，排放占比由2005年的45%快速增長到63%。人均碳排放627 kgCO2/年，較2005年增長40%（表2）。該指標已經(jīng)快速接近倫敦、東京等大都市的碳排放水平，但仍遠高于美洲、澳洲等城市的水平。

車公里碳排放強度持續(xù)下降。隨著公交行業(yè)管理水平的提高，以及車輛制造技術(shù)的不斷提升，無論是公共交通還是社會客運交通，按車公里計算的運輸碳排放強度呈現(xiàn)穩(wěn)中有降的態(tài)勢。如2012年軌道交通單位運營里程碳排放強度為28.9tCO2/萬車km，碳排放強度低于香港。

軌道交通、小客車方式人公里碳排放強度有所增加。公交汽電車、出租車的萬車公里及萬人公里的碳排放強度呈現(xiàn)逐步下降的趨勢，說明客運組織能力與實際客運需求總體匹配。軌道交通人均碳排放強度卻呈現(xiàn)逐步增加的態(tài)勢，2012年為0.57tCO2/萬人km，較2005年增加30%。這與軌道交通近年大規(guī)模建設(shè)，但郊區(qū)線路客運強度偏低的因素相關(guān)，說明客運能力與實際客運需求存在一定的不匹配。此外，私人小客車的平均每車次載客人數(shù)呈現(xiàn)下降態(tài)勢，導致個體機動交通單位客運周轉(zhuǎn)量碳排放有了明顯提高。

表3 2020年低碳交通比選方案

表4 2020年低碳交通情景比選

新能源、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)尚處于研發(fā)或初步應(yīng)用階段。目前全市形成537輛節(jié)能與新能源公交車應(yīng)用規(guī)模，占全市公交車比重的3%。2012年開始，上海開始推廣電動小客車，采取免費牌照、車輛購置補貼、完善充電樁等配套設(shè)施建設(shè)等政策。由于造價高、維護成本高，發(fā)展總量規(guī)模非常小，實際節(jié)能效果很小。

（2）慣性發(fā)展趨勢判斷

根據(jù)上海新一輪交通白皮書，隨著上海城市功能的進一步提升，未來上海的常住人口仍將持續(xù)增長，預(yù)計將達到2 650—2 800萬人。城市空間的不斷擴展將進一步拉長居民出行距離，而居民生活水平的提升將使得更多的小客車進入家庭。最終導致機動化出行比重進一步提高和碳排放的快速增長。預(yù)計上海碳排放的總量、人均指標的剛性增長仍將維持較長一段時間。隨著技術(shù)水平的不斷提升，車公里碳排放強度進一步下降。隨著客運組織效率的持續(xù)優(yōu)化，人公里碳排放強度指標逐步穩(wěn)定并開始下降。

（3）轉(zhuǎn)型發(fā)展要求

中國政府根據(jù)發(fā)展情況響應(yīng)《京都議定書》，并制定了碳強度的減量目標，即2020年單位GDP排放較2005年下降40%—45%的承諾。但根據(jù)2011年德班（Durban）會議達成的談判路線圖，可能在2015年達成一個對包括中國在內(nèi)的主要排放大國形成有約束力的減排協(xié)議，中國在2020年后很可能將承擔強制性的減排義務(wù)，即要求中國能盡快達到碳排放總量峰值后出現(xiàn)總量回落。對應(yīng)新的發(fā)展要求，上海應(yīng)該爭取在2020年前不斷降低碳排放強度，并實現(xiàn)人均碳排放的穩(wěn)定或逐步下降，為2030年碳排放總量控制創(chuàng)造條件。

2.3 交通碳排放多情景設(shè)計及評估

（1）情景方案的設(shè)計

依據(jù)未來的發(fā)展要求（即實現(xiàn)人公里碳排放強度的逐步穩(wěn)定，或?qū)崿F(xiàn)人均碳排放的逐步穩(wěn)定），利用交通模型手段，反推形成碳排放四大影響要素的具體發(fā)展要求，最終形成“效率優(yōu)化”和“結(jié)構(gòu)優(yōu)化”兩個發(fā)展情景。

兩個發(fā)展情景在城市空間布局、能源消費結(jié)構(gòu)的影響因素上的行動基本一致，在交通方式結(jié)構(gòu)政策和運輸組織效率上有所差異?！靶蕛?yōu)化”情景更多地局限于公共交通運輸行業(yè)的效率提升，而“結(jié)構(gòu)優(yōu)化”情景則強調(diào)通過優(yōu)化運輸方式結(jié)構(gòu)，推進行業(yè)和社會運輸效率的共同改進（表3）。

（2）多情景比選

若延續(xù)既有發(fā)展模式，無論是總量、人均還是強度指標均呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，嚴重背離總量減排的約束要求?！靶蕛?yōu)化”情景雖然實現(xiàn)了人公里碳排放強度的穩(wěn)定，但總量和人均指標依然較2012年增加45%和23%，難以實現(xiàn)2030年總量控制的發(fā)展目標。“結(jié)構(gòu)優(yōu)化”情景通過人公里碳排放強度的下降，使得人均碳排放指標得到穩(wěn)定，為總量控制創(chuàng)造了條件，也是推薦的發(fā)展情景（表4）。

3 上海交通碳排放的控制策略

3.1 協(xié)調(diào)規(guī)劃： 控制出行總量和距離

（1）結(jié)合新一輪城市總體規(guī)劃編制，優(yōu)化城市空間和功能布局

嚴格控制中心城建筑總量，有機疏解中心城城市功能。研究明確中心城周邊地區(qū)發(fā)展的功能定位，抑制城市蔓延拓展態(tài)勢。加快健全新城綜合功能，促進重大產(chǎn)業(yè)項目、重大基礎(chǔ)設(shè)施、優(yōu)質(zhì)社會事業(yè)資源重點向新城傾斜，減少對中心城的依賴。

（2）同步修編綜合交通體系規(guī)劃，構(gòu)建以公共交通為導向的發(fā)展模式

同步修編綜合交通體系規(guī)劃，軌道交通、公交汽（電）車等專項規(guī)劃。中心城進一步加密軌道交通線網(wǎng)密度和站點覆蓋率。郊區(qū)進一步完善軌道網(wǎng)絡(luò)功能，結(jié)合設(shè)施功能性改造，增加快線，區(qū)域線等功能，并利用既有及規(guī)劃鐵路發(fā)展市郊鐵路。

表5 上海市軌道交通系統(tǒng)分時段的區(qū)段滿載率與能耗強度

表6 上海市軌道交通系統(tǒng)分區(qū)域的區(qū)段滿載率與能耗強度

3.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)： 控制機動方式出行總量

（1）促進公交優(yōu)先

構(gòu)建以公共交通為導向的用地開發(fā)模式，加強軌道交通對優(yōu)化城市空間布局和促進土地綜合開發(fā)的作用，從出行源頭上優(yōu)化方式結(jié)構(gòu)。完善公共交通各方式的換乘銜接，保障地面公交路權(quán)優(yōu)先，優(yōu)化票價票制，提升服務(wù)水平和可靠性，進一步增加公交吸引力。

（2）加強小客車需求管理

完善小客車額度牌照制度，逐步推行額度有期限使用、限制轉(zhuǎn)讓等政策措施，實現(xiàn)額度拍賣政策屬性由物權(quán)向通行權(quán)的轉(zhuǎn)型。進一步強化停車需求管理對車輛使用的調(diào)控和引導作用，并根據(jù)道路擁堵情況和大氣環(huán)境狀況，研究制定區(qū)域或通道擁擠收費、車輛限行等交通需求管理政策。在管理對象上，要實現(xiàn)對滬牌、郊區(qū)號牌和外省市長期駐滬使用車輛的全覆蓋管理。

（3）鼓勵慢行交通

構(gòu)建便捷、安全的人行和非機動車出行網(wǎng)絡(luò)，加強路內(nèi)停車、違章占道等行為的管理，改善慢行交通通行秩序。完善非機動車停車設(shè)施，加強與公共交通的換乘銜接。在商務(wù)區(qū)、濱水區(qū)、歷史風貌區(qū)等特定區(qū)域內(nèi)，試點設(shè)置小客車禁行或限速的低碳區(qū)，改善慢行交通品質(zhì)。

3.3 提高效率： 控制人公里碳排放強度

（1）提高軌道交通客運效率

持續(xù)開展軌道交通功能性改造，優(yōu)化大小交路設(shè)置，重點提高郊區(qū)段客運效率。合理制定票價政策，削減高峰客流，增加平峰客流，降低平峰時段單位客運周轉(zhuǎn)量碳排放（表5，表6）。

（2）鼓勵合乘

積極探索自駕車拼車發(fā)展模式，增加小客車的載客率。如借鑒國際上的社區(qū)組織的共有制、公司組織的會員制，以及北美的車站順風車等拼車方式，因地制宜地在高速路、快速路、越江橋隧等道路設(shè)置HOV車道，同步完善法律法規(guī)，以更少的道路周轉(zhuǎn)量提高更多的客運周轉(zhuǎn)量，進而減少人公里的碳排放強度。

3.4 改進技術(shù)： 控制車公里碳排放強度

（1）積極推進節(jié)能技改

鼓勵車輛制造企業(yè)積極開展技術(shù)創(chuàng)新，進一步提高車輛的能耗效率。普及駕駛員節(jié)能降耗知識，不斷提高駕駛員的節(jié)能意識和節(jié)能駕駛操作技能，倡導運輸企業(yè)通過安裝GPS監(jiān)控終端等技術(shù)手段，加強對駕駛員駕駛車速的管理，規(guī)范駕駛行為，確保經(jīng)濟車速行駛。

（2）加快新能源和清潔能源車輛試點和推廣

鼓勵個人購買新能源小汽車。加大公交、出租汽車、環(huán)衛(wèi)、港口集裝箱運輸?shù)刃袠I(yè)和政府機關(guān)新能源和清潔能源汽車試點推廣力度。加快充電樁、加氣站等配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

4 結(jié)語

隨著碳交易機制的不斷推進，交通碳排放的測算、報告與核實將日益制度化。交通碳排放也將逐步成為城市規(guī)劃、交通規(guī)劃的重要發(fā)展目標和考核指標，希望本文能對未來低碳交通發(fā)展的規(guī)劃、管理提供思路和借鑒。

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