专家观点 | 苗领:准确模拟未来碳排放与进行协同效应分析是实现碳达峰及协同控制的关键环节

专家观点 2021-10-19


2021年10月29日上午,中国清洁交通伙伴关系(CCTP)联合深圳市城市交通规划设计研究中心(SUTPC)在深圳举办了CCTP第十四期沙龙研讨会 —— 交通运输领域碳排放核算边界、核算方法以及清单编制系列沙龙之城市交通碳排放。本次沙龙共邀请来自17家机构30余位专家、学者和行业从业者,探讨了国家整体交通碳排放核算边界、方法以及清单编制,同时就地方实践和不同核算方法的优劣势进行了深入的交流。以下总结自中山大学智能工程学院研究员苗领博士在本次沙龙上的发言。


未来排放的模拟与协同效应分析是实现碳达峰及协同控制的关键环节

机动车不仅是大气环境的主要污染源,同时也是温室气体的重要来源,这些污染物与温室气体在区域内积聚、相互输送和影响,并发生着各种化学反应,城市群大气复合型污染日益严重,这迫使我们在未来的交通管控措施中采取更加精细的协同控制方法。基于这些复杂的排放现状,准确模拟未来碳排放与污染物排放,并进行协同效应与费效分析,对于碳达峰、碳中和目标的实现以及大气污染物的协同控制具有重要意义。



珠三角道路交通减排协同效应与费效分析

情景设置

基准情景 

     保持已经实施政策不变

减排情景

从“车、油、路”统筹制定了淘汰黄标车、淘汰摩托车、公交优先、提高排放标准、提升燃油品质五种减排情景。

淘汰黄标车:设置三种强度:轻度,中度和重度,在2015-2020年分别淘汰50%、75%和100%的黄标车;淘汰摩托车:分为三个控制等级:轻度、中度和重度,在2015-2020年珠三角地区分别淘汰50%、75%和100%的摩托车。淘汰摩托车会导致私家车与公交车的增加,基于相关政府交通数据,每个控制等级分别设置私家车和公交车的增加比例;公交优先:设置有三种控制程度:轻度、中度和重度,当公共交通服务的改善时,私家车车辆行驶里程将会减少,三种控制程度会使私家车年均行驶里程不同程度降低;提高排放标准:2015 年后新增的汽车全部是国VI排放标准,摩托车为国IV排放标准;提升燃油品质:到2020年珠江三角洲机动车全面推行使用更清洁的国VI品质的燃油。


减排效果分析

减排情景从最好到最坏的排序为提高排放标准、公交优先、淘汰黄标车、提升燃油品质(和淘汰摩托车。提高排放标准情景对所有空气污染物和温室气体的减排效果最明显,尤其是对NOX、PM2.5和CO2的影响。与其他情景相比,淘汰摩托车情景几乎没有减排效果,因为淘汰摩托车的同时会导致私家车和公共汽车数量的增加。


从各种情景在2015-2020年的减排效果可以看出,短期政策的减排效果在几年后会迅速下降,如淘汰黄标车和摩托车。一个城市的长远规划应该优先考虑长期政策,如提高排放标准和公交优先政策。


广东省交通运输碳排放发展趋势预测及减排潜力分析

研究模型

基于珠三角成效讨论结果,结合规划发展要求,探究交通领域达峰问题。首先确定碳排放量化模型研究边界。考虑运输结构调整的重要性,研究范围扩展到公路、水路,以2015为基准年,预测到2030年碳排发展情况。

情景设置

基准情景 

继续基准年采取的一系列措施,没有任何政策和环境的变化,其活动水平数据均使用年各终端利用层的服务量的比例,但是各部门的服务量有所增长。

低碳情景

低碳情景的设计主要围绕广东省交通碳排放识别出的影响因素,结合广东省现有的交通节能减排政策、规划等一系列文件和参考相关文献中适合广东省未来减排趋势,同时考虑措施的可操作性和指标的定量化,共设置了5种低碳政策措施。

机动车控制:包括限购、限行等措施控制总量;清洁能源推广:逐渐提高新能源汽车的渗透率;发展公共交通:提高公共交通服务水平,完善基础设施,倡导更多公民低碳出行,私家车、摩托车年均行驶里程降低;燃料经济性调整:设定相关标准促使技术进步,提高运输工具的燃料经济性;提高水运在综合运输中的承运比重。


结果分析:低碳情景下2030年前可以实现碳达峰的目标

基准情景:不采取任何措施的情况下,能源需求和二氧化碳排放都会快速增加,在2030年均会达到2倍以上;

低碳情景:能源需求和二氧化碳排放增长趋势明显变缓,2030年前可以实现碳达峰的目标。


对不同措施的减排潜力进行排序:

(1)能源需求:机动车控制>燃料经济性调整>公共交通发展>清洁能源推广>货运结构优化

(2)二氧化碳排放:机动车控制>清洁能源推广>燃料经济性调整>公共交通发展>货运结构优化


思考与建议

总体来说,机动车控制措施效果最好,且减排效果越来越明显;清洁能源推广带来的CO2减排效果大约为20%;在2016-2022年公共交通发展的影响作用有所提升,减排效果维持在(18%-23%),后续年份,交通运输使用效率提升,公共交通发展在整个交通运输过程中的影响作用有所减弱。


当前面临的主要挑战是:

1、排放量化时空尺度的需求不同,碳排放一般以自然年为单位,空气污染物更加注重高时空分辨率的研究;

2、地理边界的问题, 一般以城市地理边界或行政边界为依据或考虑在城市本地注册的运输工具。

3、计量的排放部门,包括道路、民航、水运在排放的单元存在一定差异;

4、现有指南的交通工具分类体系不一致,包括污染物交通指南一般3级分类,碳排放清单指南基本为2级分类。


建议首先建立交通领域核算边界统一碳排放与污染物排放MRV方法学,宏微观可回溯的排放清单。其次交通能耗排放监测统计体系、地市级或省级业务监测平台需尽快建立,形成动态、实时的分析诊断与决策研判能力(绿色交通大脑)。










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