交通部門CO2排放、能源消費(fèi)和交通服務(wù)量達(dá)峰規(guī)律研究

王海林+何建坤

摘要交通部門是快速增長的能源消費(fèi)和CO2排放部門，其CO2排放峰值出現(xiàn)的年份和峰值排放水平已成為影響我國能否實(shí)現(xiàn)2030年國家自主決定貢獻(xiàn)目標(biāo)的要素之一。本文將交通部門的CO2排放進(jìn)行KAYA公式展開并動態(tài)化，推導(dǎo)出交通部門CO2排放峰值、能源消費(fèi)量峰值和交通服務(wù)周轉(zhuǎn)量峰值出現(xiàn)時(shí)的必要條件，以及三個(gè)峰值出現(xiàn)順序的一般規(guī)律，即：交通部門CO2排放量的峰值將最早出現(xiàn)，該峰值出現(xiàn)時(shí)交通部門能源消費(fèi)的碳強(qiáng)度年下降率將大于交通能源消費(fèi)的年增長率；交通能源消費(fèi)量峰值將隨后出現(xiàn)，屆時(shí)交通服務(wù)量的能源強(qiáng)度年下降率將大于交通服務(wù)量的年增長率；交通部門服務(wù)量達(dá)峰將最后出現(xiàn)，此時(shí)單位GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度的年下降率將大于GDP的年增長率，并最終實(shí)現(xiàn)與GDP增長脫鉤。在結(jié)合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)的背景下，對我國交通部門的CO2排放、能源消費(fèi)和服務(wù)量達(dá)峰進(jìn)行情景分析，研究結(jié)果表明：只有綜合采取燃油稅和碳稅等財(cái)稅政策以及進(jìn)一步加速燃料替代、提升交通工具能效等措施，我國交通部門才有可能在2035年左右實(shí)現(xiàn)CO2排放達(dá)峰，峰值時(shí)的CO2排放量約為12.3億t，在2045年左右實(shí)現(xiàn)交通能源消費(fèi)量達(dá)峰，峰值水平約為7.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤，在2050年前交通服務(wù)周轉(zhuǎn)量很難出現(xiàn)峰值但其增速將十分緩慢。與美國、日本和歐盟交通部門峰值出現(xiàn)年份的發(fā)展階段相比較，我國交通部門在自身快速發(fā)展的同時(shí)向綠色低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段特征十分明顯，三個(gè)峰值陸續(xù)出現(xiàn)的特點(diǎn)更加顯著。為此，我國交通部門要全面加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，構(gòu)建綜合的交通政策體系，以發(fā)展低碳交通技術(shù)為重要抓手，充分利用好市場機(jī)制的減排手段，全面提升公眾的低碳出行意識，進(jìn)而加速我國交通部門CO2排放峰值的早日到來。

關(guān)鍵詞交通能源；CO2排放峰值；氣候變化

中圖分類號F503

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1002-2104（2018）02-0059-07DOI：10.12062/cpre.20171001

中國是世界上最大的發(fā)展中國家，也是最大的能源消費(fèi)國和CO2排放國。在全球共同應(yīng)對氣候變化的今天，努力實(shí)現(xiàn)全球2℃溫升控制目標(biāo)，在2015年12月底的巴黎氣候大會上中國政府鄭重向全世界承諾，“中國計(jì)劃2030年左右CO2排放達(dá)到峰值且將努力早日達(dá)峰”[1]。為實(shí)現(xiàn)這一具有挑戰(zhàn)性的減排目標(biāo)，中國需要在統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量和增長速度的同時(shí)，全面持續(xù)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)的低碳轉(zhuǎn)型。以該目標(biāo)為指引，我國各行業(yè)和各部門都在積極部署，努力加速自身的綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型。交通部門作為重要的能源消費(fèi)和CO2排放部門，研究其CO2排放峰值水平和峰值出現(xiàn)的一般規(guī)律，將對我國實(shí)現(xiàn)2030年國家自主決定貢獻(xiàn)目標(biāo)有重要的意義。

1研究背景

不同國家由于其歷史、文化、發(fā)展路徑以及能源資源稟賦等不同，其CO2排放的峰值年份和峰值水平也各不相同。但從發(fā)達(dá)國家的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，工業(yè)部門、居民住宅和商業(yè)部門以及交通部門作為三大終端用能部門，其CO2排放峰值出現(xiàn)年份存在一定的規(guī)律特點(diǎn)。一般而言，工業(yè)部門CO2排放峰值出現(xiàn)的年份要早于居民住宅和商業(yè)部門的CO2排放峰值年份，而交通部門CO2排放峰值出現(xiàn)的年份更要滯后；而整個(gè)國家CO2排放峰值出現(xiàn)的年份一般介于交通部門與居民住宅和商業(yè)部門CO2排放峰值出現(xiàn)年份之間（見表1）。美國和歐盟CO2排放的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)都符合這一規(guī)律，日本由于電力和熱力部門所排放的CO2在本國CO2排放中的占比很大（超過了50%）且近年來仍有增長，這使得日本總的CO2排放峰值出現(xiàn)的年份晚于交通部門CO2排放峰值出現(xiàn)的年份。整個(gè)OECD國家電力和熱力部門的CO2排放占比也很高（接近50%），電力和熱力部門、交通部門二者CO2排放峰值均出現(xiàn)在2007年，進(jìn)而整個(gè)OECD國家的CO2排放峰值也在2007年出現(xiàn)。

由于各國國情不同，其人口分布、產(chǎn)業(yè)布局以及差異化的生活方式，使得各國的交通結(jié)構(gòu)、機(jī)動車千人保有量以及交通工具使用的頻度和強(qiáng)度都表現(xiàn)出較大的差別，其交通部門CO2排放峰值出現(xiàn)時(shí)人均交通CO2排放水平差異較大。美國國土面積較為遼闊，人口居住較為分散，人們交通出行以私家車出行為主，不僅私家車的保有比例大，而且年平均行駛里程也長，這使得美國成為人均交通CO2排放最高的國家，其峰值在2007年出現(xiàn)，峰值水平達(dá)到6.22 t/人·a。相比之下，日本和歐盟的國家國土面積較小，公共交通較美國發(fā)達(dá)，私家車的年行駛里程也較低，它們的人均交通CO2排放峰值水平為2 t/人·a。其中日本在2001年達(dá)到峰值，峰值水平是2.11 t/人·a，歐盟在2007年達(dá)到峰值，峰值水平是2.01 t/人·a，它們交通部門的人均CO2排放峰值水平約為美國的1/3。我國國土面積較為遼闊，人口分布不均，主要集中在東南部的沿海地區(qū)。近年來隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，私家車的數(shù)量也急劇增加，民航交通服務(wù)需求進(jìn)一步釋放，人均交通CO2排放水平也不斷增加，但當(dāng)前仍處于較低水平（本研究不涉及中國港澳臺地區(qū)）。2013年我國交通部門人均CO2排放水平僅為0.63 t/人·a，約為美國的1/10，日本和歐盟的1/3左右。近年來，我國在城市化進(jìn)程的驅(qū)動下，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資加大，交通運(yùn)輸服務(wù)需求增加；隨著我國人民收入水平和生活水平的快速提高，以飛機(jī)、高鐵和私家車為代表高能耗、舒適快捷的“生活改善型”交通服務(wù)需求也迅速增加。我國交通部門需要在自身快速發(fā)展的同時(shí)，不斷優(yōu)化其交通結(jié)構(gòu)和交通能源結(jié)構(gòu)，努力盡早實(shí)現(xiàn)交通部門的排放達(dá)峰，進(jìn)而加速我國CO2排放達(dá)峰目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)前有關(guān)交通部門CO2排放的研究，主要的研究方法是采用“自底向上”的建模方法，通過交通技術(shù)的細(xì)致描述，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具刻畫交通部門與經(jīng)濟(jì)社會其它部門之間的關(guān)系，在滿足一系列約束條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行交通部門CO2排放的數(shù)學(xué)求解，探求不同經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展情景下交通部門的低碳發(fā)展方案及其潛在的能源消費(fèi)和CO2排放情況，如Zhang[2]、Yin[3]和Ou[4]等的研究。本文將采用“自底向上”和“自上而下”相結(jié)合的建模方法，運(yùn)用Kaya公式[5-6]動態(tài)化為工具，“自上而下”將影響交通部門CO2排放的核心因素進(jìn)行經(jīng)濟(jì)學(xué)分解，數(shù)學(xué)推導(dǎo)交通部門在峰值出現(xiàn)時(shí)的經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵和必要條件，并基于“自底向上”各分解要素未來潛在的發(fā)展趨勢進(jìn)行情景分析，研究我國交通部門CO2排放、能源消費(fèi)以及交通服務(wù)量達(dá)峰的年份及達(dá)峰時(shí)的規(guī)模。endprint

2交通部門CO2排放達(dá)峰值及其條件研究

2.1CO2排放達(dá)峰值研究

運(yùn)用Kaya公式可將交通部門CO2排放分解成為四個(gè)影響要素，即GDP、GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度、交通服務(wù)的能源強(qiáng)度以及交通能源消費(fèi)的碳強(qiáng)度。如式（1）所示：

CO2=GDP×ServiceGDP

×EService

×CO2E

（1）

其中，CO2表示交通部門CO2排放量，GDP表示國內(nèi)生產(chǎn)總值，Service表示交通服務(wù)周轉(zhuǎn)量，E表示交通部門能源消費(fèi)量。根據(jù)式（1）中后三項(xiàng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)含義，式（1）可改寫為式（2）：

CO2=GDP×Igs×Ise×Iec

（2）

其中，Igs為GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度，Ise為交通服務(wù)的能源強(qiáng)度，Iec為交通能源消費(fèi)的碳強(qiáng)度。

從國家層面來看，交通部門CO2排放在達(dá)峰年份附近時(shí)，交通部門CO2排放量將很平緩。為此，對式（2）進(jìn)行時(shí)間求導(dǎo)并忽略二階小項(xiàng)，交通部門CO2排放年變化率的關(guān)系可由式（3）近似描述：

βc≈βg-γgs-γse-γec

（3）

其中，βc表示交通部門CO2排放年增長率，βg表示GDP的年增長率，γgs表示GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度年下降率，γse表示交通服務(wù)的能源強(qiáng)度年下降率，γec表示交通能源消費(fèi)的碳強(qiáng)度年下降率。

根據(jù)交通能源消費(fèi)碳強(qiáng)度年下降率的定義，γec可展開為式（4）：

γec=ΔIecIec=

[QcE-Qc（1+βc）E（1+βe）]QcE=βe-βc1+βe

（4）

上式中，Qc表示交通部門CO2排放量，E表示交通部門能源消費(fèi)量，βc和βe分別表示交通部門CO2排放年增長率和交通部門能源消費(fèi)的年增長率。

在交通部門能源消費(fèi)年增長率（βc）較小情況下，

11+βe≈1

，式（4）可近似為式（5），即交通部門能源消費(fèi)碳強(qiáng)度年下降率近似為交通部門能源消費(fèi)的年增長率和交通部門CO2排放的年增長率之差。

γec≈βe-βc

（5）

當(dāng)交通部門CO2排放達(dá)到峰值時(shí)，即交通部門CO2排放的年增長率βc≤0。代入式（5）可得：

γec≥βe（6）

式（6）即為交通部門CO2排放達(dá)峰值的一個(gè)必要條件，即交通部門能源消費(fèi)的碳強(qiáng)度年下降率（γec）要大于交通能源消費(fèi)的年增長率（βe）。該必要條件也意味著，交通部門CO2排放達(dá)峰時(shí)，交通能源消費(fèi)量仍可增長，交通能源結(jié)構(gòu)低碳化在交通部門CO2排放達(dá)峰過程中將發(fā)揮重要的作用。

2.2交通部門能源消費(fèi)達(dá)峰條件

按照交通服務(wù)能源強(qiáng)度年下降率的定義，γse可展開成式（7）所示：

γse=ΔIseIse=

[EServive-E（1+βe）Service（1+βs）]

EServive=βs-βe1+βs

（7）

其中，E表示交通部門的能源消費(fèi)量，Service表示交通部門服務(wù)量，Ise表示交通服務(wù)能源強(qiáng)度，βe和βs分別表示交通部門能源消費(fèi)量年增長率和交通服務(wù)量年增長率。

在交通服務(wù)量年變化率（βs）較小時(shí)，11+βs≈1，因而式（7）可近似表達(dá)為：

γse≈βs-βe

（8）

當(dāng)交通部門能源消費(fèi)達(dá)峰時(shí)，即有：βe≤0，因而有：

γse≥βs

（9）

式（9）為交通部門能源消費(fèi)達(dá)峰值時(shí)的一個(gè)必要條件，即交通服務(wù)量的能源強(qiáng)度年下降率（γse）要大于交通服務(wù)量的年增長率（βs）。該條件也意味著，交通部門能源消費(fèi)量達(dá)峰值時(shí)，交通服務(wù)量仍可保持增長狀態(tài)，交通結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化將發(fā)揮重要的作用，交通能源消費(fèi)的達(dá)峰時(shí)間將早于交通服務(wù)量的達(dá)峰時(shí)間。

2.3交通部門服務(wù)量達(dá)峰條件

根據(jù)GDP交通服務(wù)強(qiáng)度年下降率的定義，γgs可展開為式（10）所示：

γgs=ΔIgsIgs=

[ServiceGDP-Service（1+βs）GDP（1+βg）]ServiceGDP=βg-βs1+βg

（10）

其中，Service表示交通服務(wù)量，GDP為國內(nèi)生產(chǎn)總值，Igs代表GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度，βg和βs分別代表GDP年增長率和交通服務(wù)量年增長率。

在GDP年增長率（βg）變化較小的情況，11+βg≈1，即有：

γgs≈βg-βs

（11）

交通部門交通服務(wù)量達(dá)峰值時(shí)，即βs≤0，則有：

γgs≥βg

（12）

由式（12）可得到交通部門服務(wù)量達(dá)峰值時(shí)的必要條件，即GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度年下降率（γgs）大于GDP的年增長率（βg）。該條件意味著，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)轉(zhuǎn)型，經(jīng)濟(jì)增長可與交通服務(wù)需求完全脫鉤。

2.4交通部門達(dá)峰一般規(guī)律

根據(jù)上述的推導(dǎo)，交通部門CO2排放達(dá)峰、交通部門能源消費(fèi)量達(dá)峰、交通服務(wù)周轉(zhuǎn)量達(dá)峰以及經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長之間存在著一定的數(shù)量關(guān)系。未來我國交通部門將先后經(jīng)歷交通部門CO2排放達(dá)峰、交通能源消費(fèi)達(dá)峰和交通服務(wù)周轉(zhuǎn)量達(dá)峰三個(gè)發(fā)展階段，如圖1所示。

第一階段是交通部門CO2排放量達(dá)峰，即實(shí)現(xiàn)了交通部門的發(fā)展與碳排放脫鉤。在該階段，交通部門服務(wù)周轉(zhuǎn)量、交通部門的能源消耗量仍然會呈現(xiàn)出一定的增長態(tài)勢，交通結(jié)構(gòu)低碳化和交通能源結(jié)構(gòu)低碳化的效果將抵消交通服務(wù)增長所增加的CO2排放，交通部門可在交通能源消費(fèi)量仍然增加的情況下實(shí)現(xiàn)CO2排放量達(dá)峰。endprint

第二階段是交通部門能源消費(fèi)量達(dá)峰，即該階段實(shí)現(xiàn)

了交通部門的發(fā)展與能源消費(fèi)的脫鉤。屆時(shí)新增的交通服務(wù)需求所增加的交通能源消費(fèi)量完全可由交通部門技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能和交通結(jié)構(gòu)改善等措施產(chǎn)生的節(jié)能量所取代。

第三階段是交通部門服務(wù)需求量達(dá)峰，即該階段實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)增長與交通服務(wù)需求完全脫鉤。在該階段，交通部門資源的有效配置和最大化利用將滿足經(jīng)濟(jì)增長對交通服務(wù)的需求，這也標(biāo)志著，交通部門完成了從結(jié)構(gòu)優(yōu)化到內(nèi)涵提高的過程轉(zhuǎn)變。

3我國交通部門達(dá)峰分析及與發(fā)達(dá)國家比較

3.1我國交通部門達(dá)峰分析

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也快速增長，高耗能交通服務(wù)需求進(jìn)一步增加?！笆濉逼陂g，交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)完成投資13.4×1012元，高速鐵路營業(yè)總里程、高速公路通車總里程、城市軌道交通運(yùn)營總里程、沿海港口萬噸級及以上泊位總量均位居世界第一。該時(shí)期我國的交通結(jié)構(gòu)也正在發(fā)生變化，民航客運(yùn)量年均增長率超過10%，鐵路客運(yùn)動車組列車運(yùn)量比重達(dá)到46%，2015年機(jī)動車千人保有量也已經(jīng)達(dá)到118輛的水平，高耗能交通服務(wù)需求進(jìn)一步釋放。在“十三五”期間，我國將加速交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，將建成“十縱十橫”的綜合運(yùn)輸大通道，構(gòu)建高品質(zhì)的快速交通網(wǎng)，高效率的普通干線網(wǎng)，以及廣覆蓋的基礎(chǔ)交通服務(wù)網(wǎng)。與2015年相比，預(yù)計(jì)到2020年，我國鐵路營業(yè)里程將增加24%，高速鐵路營業(yè)里程將增加58%，民用運(yùn)輸機(jī)場將增加26%[7]。

隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增速將進(jìn)一步回落，GDP增長已從本世紀(jì)前十年的平均10%以上回落到2013—2016年的年均7.0%；新常態(tài)下轉(zhuǎn)換發(fā)展動能，轉(zhuǎn)變增長方式，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，經(jīng)濟(jì)呈內(nèi)涵式增長，這些因素都將減緩交通服務(wù)需求的增長。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的基本完成，未來我國GDP增速將進(jìn)一步放緩，預(yù)計(jì)2030年將回落到4.5%～5.0%，2050年進(jìn)一步回落到3.0%～3.3%左右。從“十五”到“十二五”期間，我國單位GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度變化經(jīng)歷了三個(gè)顯著的階段，從“十五”期間年均增速1.19%，到“十一五”期間年均增速5.86%，再到“十二五”期間年均2.51%的下降速度；這期間，交通服務(wù)量相應(yīng)的年均增速分別為“十五”期間的11.48%，“十一五”期間的17.84%和“十二五”期間的5.22%。這也意味著該期間，我國交通部門在這三個(gè)五年計(jì)劃中實(shí)現(xiàn)了從粗放擴(kuò)張的增長方式到內(nèi)涵提高的增長方式的轉(zhuǎn)變。特別是“十二五”期間，我國交通部門節(jié)能減排工作取得了顯著成績，再加上我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級進(jìn)一步減少貨物運(yùn)輸?shù)男枨螅偈箚挝籊DP的交通服務(wù)強(qiáng)度出現(xiàn)顯著的下降，交通服務(wù)量增長速度趨緩。按當(dāng)前及新常態(tài)下的發(fā)展趨勢，交通服務(wù)量的年均增速可由“十二五”期間的年均5.22%下降到2030年的2.5%左右，2050年將進(jìn)一步回落到1.8%左右，屆時(shí)單位GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度年下降率到2030年有可能降至2%左右，2050年進(jìn)一步回落到1.3%左右。在該情景中，單位GDP的交通服務(wù)強(qiáng)度年下降率（γgs）在2050年前仍然低于屆時(shí)的GDP的年增長率（βg），這也意味著我國交通服務(wù)周轉(zhuǎn)量很難在2050年前達(dá)到峰值。

近年來，我國交通部門“生活改善型”交通服務(wù)需求增長較快。尤其在“十二五”期間，民航、高鐵和私家車等高能耗交通運(yùn)輸方式迅猛發(fā)展，其新增的交通能源消費(fèi)量抵消了交通技術(shù)進(jìn)步和能效提高所產(chǎn)生的節(jié)能效果，單位交通服務(wù)量的能源消耗水平在“十二五”期間有顯著增加，包括私家車在內(nèi)的全社會單位交通周轉(zhuǎn)量的能源消耗強(qiáng)度年均增長約3.5%。隨著各種交通工具技術(shù)進(jìn)步所帶來的節(jié)能潛力，特別是機(jī)動車燃油經(jīng)濟(jì)性的提高，我國交通工具的能效提高將有年均0.8%～1.5%的潛力；如果未來出臺更多的配套政策對提高能效進(jìn)行有效激勵和支持，交通工具能效年進(jìn)步率將可提高1%～2%。未來相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)，民航、高鐵和私家車等客運(yùn)交通服務(wù)需求增長仍然強(qiáng)勁，如果交通結(jié)構(gòu)不能夠得到有效的改善，能效提高對單位服務(wù)量能源消費(fèi)強(qiáng)度下降的效果將部分被高能耗交通方式比例的增加所抵消。該情景下，2030年受到高能耗交通方式比例增加的影響，單位交通服務(wù)量的能源消費(fèi)強(qiáng)度年下降率將會維持在較低的下降水平，約為年均下降0.3%～0.4%。之后隨著交通結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改善，單位交通服務(wù)量的能源消費(fèi)強(qiáng)度年下降率有望在2050年提升到0.5%左右，仍低于屆時(shí)交通服務(wù)量1.8%的年均增速。如果交通部門更加鼓勵發(fā)展公共交通，持續(xù)推出優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)以及抑制高能耗交通運(yùn)輸方式發(fā)展的政策措施，單位交通服務(wù)量的能源消費(fèi)強(qiáng)度年下降率將會有顯著的提高，在該情景下單位交通服務(wù)量的能源消費(fèi)強(qiáng)度（γse）可在2045年左右達(dá)到年下降率2%以上的水平，大于屆時(shí)的交通服務(wù)量的年均增長率（βs）2%左右的增速，即在2045年左右交通部門的能源消費(fèi)量可出現(xiàn)達(dá)峰，峰值水平約為7.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤。

隨著單位交通服務(wù)的能源消費(fèi)強(qiáng)度（γse）和單位能源消費(fèi)碳強(qiáng)度（γec）的下降，當(dāng)二者的年下降率之和大于交通服務(wù)量的年增長率時(shí)，交通部門的CO2排放峰值也將隨之出現(xiàn)。近年來，我國十分重視交通能源的清潔化和低碳化，已經(jīng)在交通部門中大力推廣諸如鐵路設(shè)施電氣化，泊港船舶使用岸電，普及新能源汽車和電動汽車，以及推廣使用液態(tài)生物燃料等一系列措施。2014年我國車用替代燃料中，燃料乙醇達(dá)216萬t，生物柴油達(dá)88萬t、燃料甲醇達(dá)150萬t，電動汽車折合98萬t，清潔能源、可再生能源以及電力在車用燃料替代中超過了500萬t[8]。未來如果沒有更多的相關(guān)政策激勵低碳交通能源的發(fā)展，任由替代燃料在交通能源市場上自由滲透，我國交通能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐十分放緩，單位交通能源消費(fèi)的碳強(qiáng)度年下降率（γec）到2050年也只有約0.2%左右的水平，再加上單位交通服務(wù)量的能源消費(fèi)強(qiáng)度年下降率（γse）0.5%，仍低于屆時(shí)交通服務(wù)量1.8%的年均增速，該情景下交通部門的CO2排放峰值仍難在2050年前出現(xiàn)。如果在交通政策中進(jìn)一步強(qiáng)化鼓勵發(fā)展低碳交通能源，通過財(cái)稅政策和碳市場等措施鼓勵液態(tài)生物燃料、電力、氫能在交通部門大力發(fā)展，特別是加快電動乘用車的發(fā)展逐漸取代燃油車，該情景下有望在2035年左右，實(shí)現(xiàn)單位能源消費(fèi)碳強(qiáng)度年下降率（0.7%）和單位交通服務(wù)量的能源強(qiáng)度年下降率（1.3%）二者之和大于屆時(shí)交通服務(wù)量的年均增速（2.0%），滿足交通部門CO2排放達(dá)峰的條件。也就是說，經(jīng)努力我國交通部門可爭取在2035年左右實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，峰值時(shí)的排放水平為12.3億t CO2。endprint

從上面的分析來看，如我國交通部門未來繼續(xù)沿襲當(dāng)前的發(fā)展模式，交通部門CO2排放、能源消費(fèi)以及交通服務(wù)量都不可能在2050年之前出現(xiàn)峰值。該情景下，2050年我國交通部門CO2排放將超過18億t，屆時(shí)CO2排放增速放緩，年均增速將低至1%以下；交通部門的能源消費(fèi)量將超過10.3億t標(biāo)準(zhǔn)煤，屆時(shí)柴油、汽油和煤油仍然是交通部門的主要能源方式，分別占交通能源消費(fèi)總量的38.4%、36.7%和5.5%；機(jī)動車千人保有量水平也將達(dá)到358輛，電動汽車在乘用車中的占比約為8%[7]。

如果交通部門更加重視交通工具的能效提高，并進(jìn)一步出臺相關(guān)的財(cái)稅政策鼓勵低碳交通能源的發(fā)展和優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)，我國交通部門有望在2035年左右實(shí)現(xiàn)CO2排放達(dá)峰，峰值時(shí)CO2排放量約為12.3億t；有望在2045年左右實(shí)現(xiàn)交通能源消費(fèi)達(dá)峰，峰值時(shí)交通能源消費(fèi)量為7.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤。該情景下，柴油、煤油和汽油等常規(guī)交通化石燃料將加速被電力和生物燃料所替代，2050年柴油、汽油、電力、生物燃料和煤油分別占交通能源消費(fèi)總量的36.9%、28.0%、13.1%、11.4%和6.5%；屆時(shí)機(jī)動車千人保有量約為323輛，電動汽車在乘用車中的占比將達(dá)到32.3%；交通部門的服務(wù)量在2050年前仍難以出現(xiàn)峰值[7]。

3.2我國交通部門達(dá)峰與發(fā)達(dá)國家交通部門達(dá)峰規(guī)律比較

發(fā)達(dá)國家交通部門CO2排放達(dá)峰階段的發(fā)展更多地以滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求為目標(biāo)，其CO2排放和能源消費(fèi)的達(dá)峰是比較自然的發(fā)生，政策方面對與交通相關(guān)的環(huán)境問題和能源問題等約束考慮得并不充分。以美國、日本和歐盟為代表的發(fā)達(dá)國家，他們交通部門CO2排放達(dá)峰、交通能源消費(fèi)達(dá)峰以及交通服務(wù)量達(dá)峰的過程都發(fā)生在各自的后工業(yè)化時(shí)期且?guī)缀跬瑫r(shí)完成。這些國家交通部門峰值出現(xiàn)的階段有較為相近的共同特點(diǎn)，即交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都較為完善，交通結(jié)構(gòu)和交通能源結(jié)構(gòu)調(diào)整十分溫和，交通工具能效提高和節(jié)能減排交通新技術(shù)的市場推廣較為緩慢。相比發(fā)達(dá)國家交通部門的發(fā)展歷程，我國交通部門未來的發(fā)展將在其自身快速發(fā)展的同時(shí)，以環(huán)境容量和能源供給為重要約束，全面加強(qiáng)交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化、交通能源低碳化、交通工具能效提高以及交通新技術(shù)推廣，進(jìn)而加速我國交通部門發(fā)展的綠色低碳轉(zhuǎn)型，使得我國CO2排放達(dá)峰要早于發(fā)達(dá)國家同期的發(fā)展階段。因此，我國交通部門的CO2排放達(dá)峰、交通能源消費(fèi)量達(dá)峰以及交通服務(wù)周轉(zhuǎn)量達(dá)峰的時(shí)間將拉開間距，顯現(xiàn)出不同于發(fā)達(dá)國家交通部門峰值出現(xiàn)的特點(diǎn)。

美國、歐盟和日本交通部門達(dá)峰時(shí)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展指標(biāo)與中國交通部門CO2排放峰值時(shí)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等相關(guān)指標(biāo)有很大的不同，如表2所示。如2035年我國交通部門CO2排放達(dá)到峰值，屆時(shí)我國GDP的年均增速仍可保持在4.2%左右，高于發(fā)達(dá)國家交通部門CO2峰值出現(xiàn)時(shí)的GDP年均增速（美國為-0.29%，日本為0.12%，歐盟為0.46%）；屆時(shí)我國人均GDP將達(dá)到1.7萬美元/人·a，約為發(fā)達(dá)國家達(dá)峰時(shí)人均GDP水平的1/3～1/2水平；屆時(shí)我國機(jī)動車千人保有量水平將達(dá)260輛，也低于同期美國（845輛）、歐盟（423輛）和日本（575輛）的水平。從單位GDP的交通能源消費(fèi)和單位GDP的交通

CO2排放來看，二者在我國交通CO2排放峰值時(shí)的水平與歐盟和日本達(dá)峰時(shí)較為接近，分別為0.29 tce/萬美元和0.49 tCO2/萬美元（2010年美元不變價(jià)），遠(yuǎn)低于美國同期的0.69 tce/萬美元和1.22 tCO2/萬美元。在人均交通能源消費(fèi)和人均交通CO2排放指標(biāo)來看，這兩個(gè)指標(biāo)在交通部門CO2排放峰值時(shí)分別為0.51 tce/人和0.85 tCO2/人，約為歐盟和日本的一半，是美國達(dá)峰時(shí)的1/7左右。同時(shí)也能夠看出，我國交通能源結(jié)構(gòu)低碳化方面比發(fā)達(dá)國家同期也有十分明顯的進(jìn)步。屆時(shí)，我國交通部門CO2排放在總化石能源排放中的占比僅為13%左右，也遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家相同發(fā)展階段的水平（美國33.2%、歐盟25.0%和日本24.9%）。 通過比較可以看出，我國交通部門努力實(shí)現(xiàn)CO2排放達(dá)峰的路徑將比發(fā)達(dá)國家有很大的改進(jìn)，是在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過程中，依托交通技術(shù)的變革、交通節(jié)能技術(shù)的推廣、交通模式的優(yōu)化、以及低碳交通能源優(yōu)化等措施共同努力下逐步實(shí)現(xiàn)的。我國交通部門CO2排放峰值出現(xiàn)時(shí)所處的發(fā)展階段比美國、歐盟和日本等發(fā)達(dá)國家所處的發(fā)展階段更早，因而加速我國交通部門CO2排放峰值的早日到來將更加充滿困難和挑戰(zhàn)。

4加速交通部門CO2排放達(dá)峰的政策建議

為進(jìn)一步落實(shí)《巴黎協(xié)定》，爭取在本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)全球CO2凈零排放，我國正在全面加速經(jīng)濟(jì)社會的低碳轉(zhuǎn)型，力爭早日實(shí)現(xiàn)全國CO2排放達(dá)峰。為此，我國交通部門也正在積極部署，統(tǒng)籌規(guī)劃，以生態(tài)文明為指引，努力在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、交通技術(shù)不斷創(chuàng)新、人們生活條件持續(xù)改善、以及人們環(huán)境和能源意識日益增強(qiáng)的背景下加速我國交通部門CO2排放峰值的早日到來。

第一，以先進(jìn)的交通發(fā)展理念為指導(dǎo)，加強(qiáng)交通部門的頂層設(shè)計(jì)。隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的推進(jìn)，我國未來還將需要完成大量的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，必須避免發(fā)達(dá)國家城鎮(zhèn)化進(jìn)程中所形成的高碳城鎮(zhèn)格局和高碳化基礎(chǔ)設(shè)施，要避免重復(fù)發(fā)達(dá)國家城市發(fā)展先高碳后低碳的發(fā)展路徑，要在城市規(guī)劃、城市空間布局和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中體現(xiàn)低碳的理念和指導(dǎo)思想。為此，必須將交通規(guī)劃與城市規(guī)劃緊密結(jié)合，從城市長期發(fā)展的角度對交通部門開展頂層設(shè)計(jì)，對城市交通結(jié)構(gòu)進(jìn)行提前布局，在低碳城市和智慧城市建設(shè)中實(shí)現(xiàn)交通的低碳化和智慧化發(fā)展。

第二，構(gòu)建綜合的交通政策體系，全面促進(jìn)交通部門的低碳發(fā)展。交通系統(tǒng)中包含城市、企業(yè)和個(gè)人三個(gè)不同層面的主體，受到國家、地方以及行業(yè)等多個(gè)相關(guān)部門出臺政策的影響，需要通過構(gòu)建綜合的交通政策體系，有機(jī)銜接多部門、多主體的交通政策，確保交通政策間的自洽、連貫和可操作性，充分發(fā)揮政策群的合力優(yōu)勢。交通政策的制定既要充分尊重技術(shù)和市場，也要發(fā)揮抑制市場失靈引導(dǎo)技術(shù)發(fā)展方向的重要作用。這不僅要出臺更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提升交通工具的燃油經(jīng)濟(jì)性，出臺合理的財(cái)稅補(bǔ)貼政策鼓勵公共交通的發(fā)展和低碳交通技術(shù)的普及，而且要合理設(shè)置政策，有機(jī)發(fā)揮公路、鐵路、水運(yùn)和民航等多種交通運(yùn)輸方式的聯(lián)合優(yōu)勢，并對諸如共享單車、共享汽車等新興的交通出行方式進(jìn)行規(guī)范和引導(dǎo)。endprint

第三，鼓勵低碳交通的技術(shù)投入，充分挖掘技術(shù)節(jié)能潛力。隨著人們對交通節(jié)能減排的關(guān)注，國家、企業(yè)和個(gè)人更加注重交通技術(shù)的研發(fā)投入，從技術(shù)、結(jié)構(gòu)和管理三個(gè)層面充分挖掘低碳交通的節(jié)能潛力。既包括新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝在交通裝備中進(jìn)一步應(yīng)用，又包括生物燃料、電力和液氫等低碳清潔能源在交通系統(tǒng)中的推廣，還包括互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與交通技術(shù)相融合產(chǎn)生的諸如不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）、智能交通系統(tǒng)（ITS）和共享單車等新興技術(shù)在交通系統(tǒng)中的廣泛使用。低碳交通技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)一步促進(jìn)交通系統(tǒng)的高效化、清潔化和智能化發(fā)展。

第四，充分發(fā)揮市場機(jī)制作用，加速交通能源結(jié)構(gòu)低碳化步伐。交通部門是對價(jià)格要素較為敏感的服務(wù)部門，除了通過財(cái)稅和補(bǔ)貼政策引導(dǎo)交通部門綠色低碳發(fā)展之外，還可通過市場機(jī)制加速交通資源的優(yōu)化配置，鼓勵交通能源的低碳化發(fā)展。當(dāng)前國際航空業(yè)和國際海運(yùn)業(yè)正在積極建立行業(yè)的市場機(jī)制，促使其成員國減少國際航空業(yè)和國際海運(yùn)業(yè)的CO2排放，我國也正在籌建全國統(tǒng)一的碳排放交易市場，目前已將航空碳減排納入到其框架之中。工信部也于2017年6月發(fā)布了《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法（征求意見稿）》，提出了“雙積分”制度鼓勵車企加大其新能源汽車的產(chǎn)品產(chǎn)量，這種“雙積分”制度也能夠在車企中發(fā)揮優(yōu)化配置資源的積極作用。

第五，深化低碳交通和綠色出行理念，全面提升公民低碳出行意識，從需求側(cè)加速交通部門低碳轉(zhuǎn)型。隨著人們保護(hù)環(huán)境、關(guān)愛健康、節(jié)約能源、保護(hù)地球的意識不斷加強(qiáng)，人們也越來越愿意在生活中自覺地實(shí)踐更加綠色低碳的交通出行理念：自愿地選用非機(jī)動出行來替代機(jī)動出行，自愿地選用公交出行來替代私家車出行，自愿地購置清潔能源汽車來替代化石燃料汽車，自愿地選用小排量汽車來替代大排量汽車。這些低碳出行理念的形成需要不斷地教育、宣傳和實(shí)踐，需要一代人甚至幾代人的不懈努力。一旦綠色低碳交通出行理念得以形成，需求側(cè)將釋放巨大的交通節(jié)能減排潛力，將促進(jìn)我國交通部門綠色低碳轉(zhuǎn)型質(zhì)的飛躍。

（編輯：李琪）

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AbstractTransportation sector is both a fastgrowing energy consumption department and an CO2 emissions department. Its CO2 emissions peaking time and level has been a key factor affecting Chinese achievement of National Determined Contributions around 2030. The dynamic Kaya analysis of CO2 emissions in transportation sector has been applied， and has deduced the necessary conditions for CO2 emissions， energy consumption and transportation volume to peak， as well as the general rule of the time order of these peaking. The result shows that CO2 emissions peaks firstly appear when the annual decrease rate of CO2 emissions per energy consumption surpasses the annual increase rate of energy consumption. Energy consumption peaks secondly appear when the annual decrease rate of energy intensity of transport volume exceeds the annual increase rate of transport volume. Transport volume peak appears at last when the annual decrease rate of transport volume per GDP overtakes the annual increase rate of GDP， which also means the development of transportation sector is decoupled from GDP growth. Considering the new normal of Chinese economy， scenario analysis is adopted to estimate the peaking of CO2 emissions， energy consumption and transport volume. The result shows that only by adopting collaborative measures including fiscal policies of fuel oil tax and carbon tax as well as fuel replacement and transport energy efficiency promotion， CO2 emissions peak in transportation sector will be realized around 2035 with about 1.23 billion tons of CO2 emission， and energy consumption peak can be realized around 2045 with the amount of 740 million tons of coal equivalent. Though transportation volume peak may not be achieved before 2050， the increase rate could be quite slow. Compared with the development of transportation sector in the USA， Japan and EU when their CO2 emissions reach the peak， Chinas transportation sector has an obvious features that fast development accompanies with green and lowcarbon transition， and the above three peaks appear step by step observably. Therefore， the toplevel design in Chinas transportation sector should be fully strengthened， and the comprehensive transport policies system should be established. Taking lowcarbon transport technologies as an important starting point， the peaking of CO2 emissions in Chinas transportation sector can be accelerated through making full use of market mechanism of emission reduction and fully enhancing the public awareness of low carbon travel.

Key wordstransportation energy； CO2 emissions peaking； climate changeendprint