天津市交通碳排放核算及影響因素分析

高瑩

（天津市紅橋區(qū)機動車排污檢控站，天津300384）

溫室氣體排放是全球氣候變暖的重要原因。隨著我國經(jīng)濟規(guī)模的逐年增加，能源消耗量和碳排放總量也隨之逐漸增大。與此同時，我國政府承諾到2020年，我國單位GDP二氧化碳的排放量比2005年將下降40～45個百分點。因此，在保持經(jīng)濟快速增長的同時，實現(xiàn)碳排放量的降低，是我國亟待解決的問題。在社會經(jīng)濟活動中，交通運輸是資源的流動與配置的載體，是能源消耗的重點領域。據(jù)相關研究機構統(tǒng)計，我國23%的碳排放來自于交通領域[1]。天津市作為國家循環(huán)經(jīng)濟和低碳試點示范城市，近年來，在建立綠色交通出行體系、研發(fā)綠色交通工具等方面開展了很多工作，但是，隨著城市人口的不斷增加，機動車保有量繼續(xù)增加，交通領域碳減排壓力仍不容樂觀。因此，對天津市交通領域碳排放進行系統(tǒng)核算，對影響因素進行識別分析，具有重要理論和現(xiàn)實意義。

1 天津市交通運輸碳排放核算

1.1 測算方法

化石燃料的能耗在交通行業(yè)所占比很大，是交通領域碳排放的主要來源。2006年《IPCC國家溫室氣體清單指南》里提出了兩種測算能耗的碳排放量的方法[2]：（1）自上而下，該方法根據(jù)一定范圍內交通業(yè)燃料的消費數(shù)目乘以各樣的燃料碳排放數(shù)量可以得出其總的碳排放量；（2）自下而上，該方法把各類的交通工具的行車距離乘以燃料消耗得出燃料消費量，再乘以各個燃料對應的碳排放系數(shù)即可得出碳排放總量。選擇自上而下方法來計算。計算的公式如式（1）：

式中：C—能源消費引起的碳排放；

Ai—終端能源消費的第i類能源的消費量（實物量）；

Fi—第i類能源折標準煤參考系數(shù)；

Ki—第i類能源碳排放系數(shù)，該系數(shù)指的是化石通過燃燒所放出來的熱量及其相應的碳量。

1.2 折標煤系數(shù)和化石能源的碳排放系數(shù)選取

根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒2008》，各種能源折標準煤參考系數(shù)F，如表1所示。

表1 各類能源的折標準煤系數(shù)

按照IPCC清單中移動和不變的CO2排放系數(shù)值，結合其平均值的計算，歸納總結出天津市每種化石燃料的碳排放系數(shù)，如表2所示。

表2 各類能源的碳排放系數(shù) t碳/t標準煤

1.3 交通運輸能源消費碳排放核算

1.3.1 交通碳排放總量分析

在終端的能源消費品中，汽油、煤油與其他化石能源的碳排放量具有較大差別。其中，汽油消耗引起碳排放增長速度最快，從2000年的52.50萬t碳上升到了2016年的94.96萬t；煤油的碳排放量波動呈現(xiàn)先平穩(wěn)后增長的趨勢，2000—2010年其始終在8～15萬t碳區(qū)間波動，2011年開始急速增長，到2016年已達57.56萬t；柴油的碳排放量增長速度最為顯著，從2000年的73.81萬t碳增加到了2016年的254.78萬t，年平均增長率達10.6%；煤炭的碳排放量由2000年的15.34萬t碳減少到2007年最小值8.36萬t碳，隨后呈現(xiàn)穩(wěn)中小幅增加趨勢；電力的碳排放量也在逐年增加，從13.36萬t碳增加到46.11萬t，16年之內增長了約2.5倍?？傮w來說，2000—2016年天津市交通領域碳排放量總體呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢，見圖1。

圖1 能源消耗折線圖

1.3.2 人均交通碳排放量分析

由圖2可知，從2000—2016年這16年，天津市人均交通能源碳排放量由168.05 kg碳/人增長到299.58 kg碳/人，總共增加了78.3%。16年間，人平均交通碳排放呈現(xiàn)一個波動化上升的趨勢，從2000—2004年，其數(shù)據(jù)顯示的波動幅度比較大，2004—2011年，此段時間保持平穩(wěn)狀態(tài)，2012—2014年，人均交通能源碳排放量急劇上升，2014年后又趨于平穩(wěn)。

圖2 2000—2016年天津市人均交通能源碳排放量

1.3.3 交通碳排放強度分析

如圖3所示，從2000—2016年這16年，天津市交通碳排放強度整體上呈現(xiàn)下降的趨勢，由2000年的1.38 t碳/萬元降低到2016年的0.65 t碳/萬元。此外，碳排放強度除受到能源消耗量和經(jīng)濟規(guī)模指標影響之外，還受到能源結構因素、經(jīng)濟規(guī)模和人口因素的影響。因此，對影響天津市交通碳排放因素進行分析是十分必要的。

圖3 2000—2016年天津市交通能源碳排放強度

2 天津市交通運輸碳排放影響因素分析

2.1 LMDI分解法

LMDI分解法具有以下4個特點：（1）因素分解所得的成果都是可以解釋的殘差項；（2）使用乘法所得的結果有加法的特征；（3）各個部門的效應加在一起剛好等于總的效應；（4）乘法和加法分解所得結果可以隨意轉換。因此，選取LMDI分解法來對影響天津交通碳排放的能源結構、能源消費強度、人均交通GDP和人口因素進行分解分析。

式中：i—能源種類；

Si—能源結構，即第i種能源消費量占能源總消費量的比例；

Ei—第i種能源消費量，萬t；

E—能源消費總量，萬t；

I—能源強度，t標準煤/萬元；

Y—交通領域經(jīng)濟產(chǎn)值，億元；

R—人均交通GDP，元/人；

P—常住人口，萬人；

Fi—第i種能源的碳排放系數(shù)；

Ci—第i種能源消費的碳排放量，萬t。

交通領域碳排放的分解公式如式（6）～（11）。

式中：C—交通碳排放總量，t碳；

ΔC—第T年相對于基準年的交通碳排放變化，萬t碳；

CT，C0—第T年、基年的交通碳排放量，萬t碳；

ΔCI，ΔCS，ΔCR，ΔCP，ΔCF—能源強度因素、能源結構因素、經(jīng)濟產(chǎn)出、人口規(guī)模和碳排放系數(shù)因素引起的碳排放量變化，萬t碳。

2.2 天津市交通碳排放影響因素分析

根據(jù)式（6）～（11）分解模型，計算得到2000—2016年天津市交通運輸業(yè)的交通碳排放量各個影響因素貢獻狀況，如表3和圖4所示。

表3 天津市交通運輸業(yè)能源碳排放LMDI分析

（1）能源結構因素：2000—2016年，能源結構對天津交通碳排放總體表現(xiàn)為促進作用。天津交通運輸業(yè)能源結構的組成變動不大，除原煤資源消費數(shù)量略有降低外，其他能源均呈現(xiàn)出上升的走向，尤其是柴油，其增長的速度最快。更重要的是，天津市交通能源結構短期內改變的可能性較小，這亦是促進交通領域碳排放持續(xù)增加的重要原因之一。

（2）能源強度因素：研究期內，能源強度呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，抑制著天津交通業(yè)碳排放的增加。值得注意的是，其抑制效應與其他因素相比相對較小，因此，總體效應呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢。

（3）經(jīng)濟產(chǎn)出因素：經(jīng)濟規(guī)模的增加對交通碳排放產(chǎn)生明顯的促進效應。由于經(jīng)濟高速增長，導致對交通的需求不斷增加，交通領域碳排放量也相繼增加，同時，規(guī)模增加所帶來的碳排放總量增加已經(jīng)抵消了由于能源強度提高所帶來的減量效應[3]。

（4）人口因素：人口規(guī)模不斷地增加，對交通碳排放有著很大的促進作用，而且這樣的一種正效應還在持續(xù)增加。隨著新型城鎮(zhèn)化的推進，農(nóng)村人口和外來人口的大量轉移，地區(qū)人口大量增加，使得交通運輸業(yè)壓力倍增，對其產(chǎn)生的碳排放影響也逐漸增加。

圖4 各因素對天津市交通碳排放量的貢獻變化趨勢

3 對策建議

3.1 合理規(guī)劃交通布局

基于天津地勢和經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)不平衡的特點，導致整個城市交通碳排放量呈現(xiàn)出不平衡的狀況。因此，加強公交等系統(tǒng)的建立、土地的使用和交通的合理化調整，城市的交通規(guī)劃需要和周圍地區(qū)特性相互調整。此外，政府需要加強非機動車的關注度，天津市道路體系總體體現(xiàn)“以車為主”的特征，城市路段對兩邊的非機動車道和行人路口所設計的寬度不夠，設計的比例不合理，這就導致了部分道路通行的概率很低，一些道路十分擁擠，交通資源配置很不平衡。因此，需要有效統(tǒng)籌城市的整體交通計劃，把交通的需求以及土地的使用有機地結合在一起，并規(guī)劃對應的控制范圍，通過這樣的方式來引導道路的規(guī)范化、合理化建設，從源頭上控制碳排放的產(chǎn)生。

3.2 調整交通能耗結構

在對其因素的分解模型進行分析期間，能源結構對天津交通的碳排放強度和數(shù)量都具有很大的影響力。因此，需要優(yōu)化調節(jié)交通領域能源消費結構，使得其能夠對低碳的發(fā)展產(chǎn)生促進作用。計劃性地加強太陽能、核電以及生物質能等一系列項目的扶持，持續(xù)增加非化石的能源構造比例。

3.3 優(yōu)化交通運輸方式

交通運輸方式不同，其特點也不一樣。按照各個優(yōu)勢的充分利用，就能夠高效地提升其運輸?shù)乃俣葋磉_到低碳環(huán)保的目的。天津市應繼續(xù)大力發(fā)展公共交通，實施好優(yōu)先發(fā)展公交車的政策，持續(xù)提升城市公交服務品質，使之能夠成為人們在外出行的最好選擇。

3.4 提高交通技術水平

在對影響因素的分解研究過程中，天津交通業(yè)能源強度效應呈現(xiàn)負影響，代表其低碳技術水平有待提高。加大力度開發(fā)研究新型的能源汽車，把燃氣和節(jié)能的汽車作為一個重點開發(fā)對象，在國家頒布的一系列政策推動下，鼓勵新能源汽車的發(fā)展。