中國公路建設(shè)碳排放及減排核算應(yīng)用研究進(jìn)展

王珂

（海南省公路勘察設(shè)計院，海南 ?？?570206）

中國公路建設(shè)碳排放及減排核算應(yīng)用研究進(jìn)展

王珂

（海南省公路勘察設(shè)計院，海南 ?？?570206）

公路建設(shè)碳排放及減排核算日益成為國際研究熱點，我國目前相關(guān)研究才剛剛起步，以公路建設(shè)能源消耗為主的研究依然是主流。從應(yīng)用需求及政策導(dǎo)向、國內(nèi)碳減排技術(shù)以及突破舊有建設(shè)模式三方面分析了我國公路建設(shè)碳排放及減排核算應(yīng)用研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向。

公路碳排放；節(jié)能減排；低碳公路；減排核算

近年來，全球日益變暖帶來的氣候變化逐漸引起人們的重視。公路建設(shè)項目消耗大量物質(zhì)能源，減排潛力巨大。因此，有必要核算其生命周期碳排放量，對各項技術(shù)措施的減排效益進(jìn)行評價和比選，通過優(yōu)化建設(shè)方案實現(xiàn)建設(shè)低碳公路的目標(biāo)。

1 碳排放概念

能源消耗是最早出現(xiàn)且最直觀的指標(biāo)，包括化石燃料、生物質(zhì)能源、可再生能源等類型能源消耗的消耗總量。碳排放是隨著人們對溫室氣體排放的關(guān)注產(chǎn)生的概念。過去人們更多地重視能源的消耗，以能源消耗來衡量公路的節(jié)能減排效益。我國目前的公路建設(shè)應(yīng)用實踐主要集中在這一層面。

隨著人們對全球氣候變化問題關(guān)注度的升溫，近年來國際上針對公路碳排放的研究方興未艾。碳排放的概念不僅包括能源消耗，更涵蓋了資源消耗，包括水、林木、土地等，通過減少碳排放，利用陸地生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)人與自然的和諧相處。碳排放包含了能源消耗，比能源消耗的內(nèi)容更多，目前國內(nèi)的公路碳排放核算剛剛起步。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國際研究現(xiàn)狀

國際上近年來公路建設(shè)領(lǐng)域的碳排放及減排核算的成果較豐富，包括宏觀分析或針對專項工程如路面鋪筑，主流的方法一般為生命周期評價。宏觀分析顯示技術(shù)改進(jìn)對整個公路建設(shè)全過程減排的貢獻(xiàn)比較顯著。專項工程方面，由于路面鋪筑消耗大量的原材料，往往是公路建設(shè)能耗物耗最主要的方面，因此一直是研究的熱點。

隨著近年來對生命周期評價研究的增多，國際上逐漸形成了較為完善的普適性軟件平臺和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。評價軟件包括ebalance、Gabi4、Ecoinvent、ELCD。這些軟件平臺大都提供主流生命周期評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫支持，包括GABi4、歐盟生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（ELCD）、瑞士Ecoinvent數(shù)據(jù)庫。中國四川大學(xué)研發(fā)了中國生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（CLCD）。也有針對公路行業(yè)的軟件模型，包括國際公路聯(lián)合會的Changer模型、美國的Roadway Construction Emissions Model、蘇格蘭運輸部的Carbon Management System。軟件平臺和數(shù)據(jù)庫的建設(shè)使得公路建設(shè)生命周期的數(shù)據(jù)獲取的不確定性降低，使評價范圍完整的研究變得可操作，評價結(jié)果更為可靠。但是國外的碳排放工具是根據(jù)各自國家或地區(qū)特定的道路設(shè)計指標(biāo)來制定的，在材料種類、施工工藝和機械工具的使用上與我國的道路工程實際建設(shè)情況有較大的出入。要提高我國公路建設(shè)碳排放核算評價結(jié)果的可靠性和適用性，唯有積累充足的國內(nèi)實踐經(jīng)驗，發(fā)展立足本土的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前我國開展的交通系統(tǒng)碳測算主要以IPCC溫室氣體排放清單和ISO14064為基礎(chǔ)，側(cè)重交通運輸工具的碳排放核算，缺乏對交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的碳排放核算實踐。目前，國內(nèi)針對公路建設(shè)的研究大多局限于行業(yè)內(nèi)的能耗分析，而不是碳排放，較少考慮環(huán)境影響。研究范圍有針對某個過程，例如建設(shè)期和運營期，也有針對單項工程的生命周期評價，例如路面鋪筑、邊坡防護(hù)材料、聲屏障等的生命周期能耗。由于受“節(jié)能”概念的局限，能源分析一般較少考慮行業(yè)外公路產(chǎn)品上下游的能源物質(zhì)消耗，例如原材料生產(chǎn)、廢棄填滿的土地利用消耗等，無法像碳排放量那樣全面反映公路全生命周期的能源資源消耗和環(huán)境影響。也有個別研究針對道路建設(shè)期路基段、橋梁段、隧道段核算的碳排放數(shù)值，但是生命周期定義也不完整。

3 應(yīng)用與展望

3.1 應(yīng)用需求和政策導(dǎo)向

近年來，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，我國資源短缺和經(jīng)濟快速發(fā)展之間的矛盾日益凸顯。政府在2006年將建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會確定為國民經(jīng)濟與社會發(fā)展中長期規(guī)劃的一項戰(zhàn)略任務(wù)，要求改變增長方式，主動選擇低投入、低消耗、低排放、高效率的資源節(jié)約型經(jīng)濟增長方式。低碳比節(jié)能更符合資源節(jié)約的要求。我國對低碳公路的建設(shè)有著迫切的需要。

2013年交通部《加快推進(jìn)綠色循環(huán)低碳交通運輸發(fā)展指導(dǎo)意見》，提出了“低碳交通”這一概念，并下達(dá)了節(jié)能減排專項資金預(yù)算通知，對公路水路交通運輸節(jié)能減排項目給予“以獎代補”。2016年，交通運輸部發(fā)布《關(guān)于實施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見》首次圍繞大交通制定綠色循環(huán)低碳發(fā)展的具體指導(dǎo)意見。從國內(nèi)應(yīng)用需求和政策導(dǎo)向看，建設(shè)低碳公路勢在必行。

3.2 國內(nèi)碳減排技術(shù)

對于公路建設(shè)項目，碳排放及減排核算最重要的意義就是減排技術(shù)比選和優(yōu)化。國內(nèi)目前在多個項目上采用了減排技術(shù)，吉林鶴大高速公路改建工程在原材料方面利用了當(dāng)?shù)氐膹U舊輪胎、硅藻土和火山灰用于路面，尾礦渣用于路基填筑；G312鎮(zhèn)江城區(qū)改線段高速公路充分利用廢舊材料，將廢舊輪胎用于橡膠瀝青路面、下面層采用銑刨料熱再生、連續(xù)級配水穩(wěn)基層等多項節(jié)能減排技術(shù)打造綠色循環(huán)低碳公路；揚州237省道的工程采用了再生瀝青混合料作為下面層等技術(shù)打造綠色循環(huán)低碳公路；云南麻昭公路采用泡沫瀝青冷再生、溫拌瀝青，運營期采用可再生能源等節(jié)能減排措施建設(shè)綠色低碳公路。廣州柳南高速公路采用水泥混凝土破碎再利用，廢舊輪胎用于橡膠瀝青路面取代SBS改性瀝青路面。從實踐總結(jié)來看，采用新能源、新技術(shù)循環(huán)利用資源是目前國內(nèi)公路建設(shè)實現(xiàn)節(jié)約資源、能耗的主要手段，生態(tài)措施方面的研究較少。

總體上我國具備建設(shè)低碳公路的技術(shù)水平。建議充分利用這一技術(shù)優(yōu)勢，通過公路建設(shè)碳排放及減排核算，量化各類技術(shù)措施的減排貢獻(xiàn)，為低碳公路的規(guī)范化建設(shè)提供依據(jù)，降低公路建設(shè)全生命周期的碳排放。

3.3 突破舊有建設(shè)模式

目前我國對于低碳公路的政策導(dǎo)向明顯，在我國確實有許多節(jié)約資源的優(yōu)秀技術(shù)被應(yīng)用到公路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)等中，但是基層的實踐和評價研究仍然聚焦節(jié)能效益，很少研究系統(tǒng)梳理項目的碳排放清單，核算出各項技術(shù)對減少碳排放的貢獻(xiàn)。這種現(xiàn)象可能與我國以往的公路建設(shè)模式密切相關(guān)。

4 總結(jié)

在公路碳排放及減排核算成為國際研究熱點的背景下，我國該領(lǐng)域的研究還處于起步階段，以公路建設(shè)能源消耗為主的研究依然是主流，無法指導(dǎo)我國的低碳公路建設(shè)實踐。目前我國對于低碳公路的政策導(dǎo)向明顯，具備實施減排技術(shù)的水平，但是碳排放及減排研究相對國際嚴(yán)重不足，我國以往的公路建設(shè)思維模式還有待突破。

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［3］秦文香，楊欣.高速公路改擴建路基路面碳排放計算分析研究［J］.公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2015（1）.

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［5］邴雪，徐萍，陸鍵，等.基于LCA的低碳公路的實現(xiàn)途徑［J］.公路，2013（3）.

〔編輯：王霞〕

X734；U415.1

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.050

2095-6835（2017）13-0050-02

王珂（1985—）,女，江蘇常州人，現(xiàn)就職于海南省公路勘察設(shè)計院，碩士，工程師，長期從事公路環(huán)保設(shè)計工作。