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基于情景分析的城市交通低碳发展模式选择

2015-05-30吕先洋赵胜男耿铭君

科技资讯 2015年28期
关键词:发展模式深圳

吕先洋 赵胜男 耿铭君

摘要:本文提出了3种城市交通低碳发展模式,以深圳市为例,采用情景分析方法探讨不同发展模式对城市交通未来能源消耗和碳排放的影响。通过碳排放预测模型分析3种不同情景下2020年深圳市城市交通行业碳排放量和排放强度。研究结果显示,综合考虑深圳市城市发展阶段、机动化发展水平以及资金、技术等一系列因素,深圳市现阶段可采取逐步推进减碳的发展模式,达到相对减碳的目标。

关键词:情景分析;低碳交通;发展模式;深圳

中图分类号:U12 ? 文献标识码:A??文章编号:1672-3791(2015)10(a)-0000-00

2014年底,深圳市机动车保有量已突破314万辆,小汽车碳排放量以年均19%的速度持续增加,占城市交通碳排放的80%以上。有效减少城市交通CO2排放是实现节能减排、发展低碳经济的重要组成部分。因此,现阶段采用何种发展模式,能在实现城市经济增长目标的同时又能保持交通系统对能源的高效利用和环境的友好,建立一个低碳的城市交通体系,已成为城市管理与建设的首要任务。本文以深圳市为例,采用情景分析方法分析不同发展模式下城市交通的减碳潜力和减碳成本,通过对比分析,寻求最适合深圳市的低碳交通发展模式。

1 城市低碳交通发展模式

低碳交通的发展模式就是明确宏观层面的发展方向,确定中观层面的发展方式,从微观角度采取有效的发展途径,最终达到低碳交通的发展目标。[10]低碳交通发展模式直观图如图1所示。

图1 低碳交通发展模式示意图

以低碳交通发展途径为依据,城市交通低碳发展模式可总结为:(1)相对减碳模式:其发展方式是抑制碳源,通过空间减碳和方式减碳途径削减机动化需求,降低能源消耗与碳排放,实现单位GDP碳排放降低。(2)绝对减碳模式:其发展方式是增强碳汇,通过技术减碳和管理减碳途径,消除载运工具、交通行业活动及基础设施建设过程中的碳排放,实现碳排放总量的降低。

纵观国内外城市低碳交通的发展,都是从相对减碳逐步过渡到绝对减碳阶段。所以,结合我国国情以及深圳市现状,将由相对减碳模式过渡到绝对减碳模式的过程定义为逐步推进的低碳交通发展模式。由此,总结出城市交通低碳发展的三种模式:相对减碳模式、绝对减碳模式、逐步推进模式。

2 研究方法

2.1情景分析法[1]

情景分析法是指在对重大演变提出各种关键假设的基础上,通过设计不同的发展目标,探讨各种可能情景的变化空间的研究方法。对于城市交通碳排放来说,城市空间结构、公交出行比重、新能源车占比、交通发展政策等均对预测结果产生影响。情景分析法通过对情景条件进行假设,对发展目标进行设定,最终以CO2排放量和碳排放强度来体现各发展措施的综合影响。

2.2城市交通碳排放测算模型[3][4]

《2006年IPCC国家温室气体清单指南》提供了2种用于交通行业温室气体排放量计算的方法:(1)基于燃烧燃料的数量和种类,根据区域内交通燃料的销售量乘以燃料排放因子计算得到;(2)基于不同的车型、燃料种类以及车龄,根据各种交通方式的保有量、各交通方式的出行距离以及不同类型车辆的油耗因子得到燃料消耗总量,然后乘以不同类型车辆的排放因子计算得到碳排放量[2]。

考虑到数据的可获得性以及测算的准确程度,本论文采取第(2)种方法计算交通碳排放总量。城市交通系统总能耗计算见公式(1)。

(1)

—客运交通系统的总能耗;—不同的交通出行方式;—不同类型的燃料;—不同的车龄;—总出行次数;—各种交通方式出行分担率;—各种交通方式出行距离;—各种交通方式平均载客人数;—不同类型车辆油耗因子;

城市交通系统的CO2总排放计算参见公式(2)。

(2)

式中:—不同类型车辆的二氧化碳排因子,kg/TJ;其取值见表1。

表1 各种能源的碳排放系数

城市交通碳排放强度计算参见公式(3):

(3)

式中,表示客运碳排放强度g/人公里;表示客运周转量。

3碳排放预测分析

3.1情景假设

依据三种低碳交通发展模式,设置三种低碳情景:侧重相对减碳情景、逐步推进减碳情景、侧重绝对减碳情景。现对三种情景进行描述,具体见表2。

表2 研究中所采用的3种情景

依据3种模式不同的侧重点,确定2020年各主要参数数值,如表3所示。

表3 2020年各情景主要参数设置

3.2参数定量

为了将情景描述中涉及的参数与预测模型的参数结合起来,需要根据情景描述对将来的各参数进行预测。

①公交及出租车保有量预测

依据《深圳市公共交通十二五发展规划》,至2020年,深圳市公交车辆总数为15456辆,,出租车总量达到18704辆。

②小汽车保有量预测

城市发展水平、小汽车拥有成本、公共交通政策是影响小汽车的保有量的主要因素。参照国内外同等经济条件城市小汽车的增长情况,采用增长率法预测2020年深圳市小汽车保有量。预测结果表明,中等强度需求管理下,小汽车年均增长8%,2020年小汽车保有量达287万辆。高强度的需求管理下,小汽车年均增长5%,2020年将达到216万辆。

③客运交通需求预测

职住分离的城市空间结构发展模式,带来机动化出行次数和出行距离的增加。参照国际同等城市机动化出行率的发展变化历程,预计2020年,深圳市人均机动化出行率為1.39人次/日,流动人口为2.11人次/日。预计2020年人均出行距离为12-13公里。预计至2020年,全市居民机动化出行总量约为3.0亿人公里/日。

届时深圳已经全面进入轨道交通时代,预计2020年公共交通分担率将达到60%以上,其中轨道交通将达到28%以上。

3.3情景分析

根据公式(1)、公式(2),结合以上情景假设, 对2020年城市交通CO2排放总量及碳排放强度进行预测。

①CO2排放总量测算

若按照情景1发展,至2020年深圳市城市交通CO2排放总量约为1729万吨,年均增长约7.8%;若按照情景2发展, 2020年排放总量约为1334万吨,年均增长约5.5%。若按照情景3发展, 2020年排放總量约为1138万吨,年均增长约2.6%。

对比2010年、2015年深圳市城市交通CO2排放总量,2020年的碳排放总量及增长情况见图2所示。

图2 2020年碳排放总量及增长情况

②CO2排放强度测算

若按照情景1发展,2020年排放强度为93.2克/人公里,年均降低约2.27%;若按照情景2发展, 2020年排放强度为80.4克/人公里,年均降低约3.70%;若按照情景3发展, 2020年排放强度为63.2克/人公里,年均降低约6%。

综合以上测算结果,对比2010年、2015年的碳排放强度,呈逐年降低趋势,具体如图3所示。

图3 2020年碳排放强度及增长情况

③减碳潜力分析

由以上分析可知,碳排放总量呈逐年上升趋势,但碳排放强度呈逐年降低趋势。这说明,虽然一系列低碳交通的措施正在实施,但是由于深圳市正处于城市发展的上升期,交通碳排放量还将继续增长,但增长幅度逐年减小。三种情景最终都能实现交通碳排放降低的目的。

面对三种模式,深圳市在做出选择时,还要综合考虑每种模式下各种措施的实施条件、实施代价和实施效果。例如,TOD的实施需要一个长期的过程,同时还要有大量的土地储备。针对目前深圳城市格局基本定型的现状,中短期内实施TOD,很难产生显著效果。并且城市用地紧张,不能满足TOD高强度开发的需要[6]。在短期内,如果高强度推进新能源车辆,企业要承担高额的车辆购置成本和维修保养成本,新能源车辆节约油耗的费用无法弥补额外增加的成本支出,给企业带来巨大的资金压力。

目前,深圳正处于社会经济转型的关键时期,选择何种低碳交通发展模式,决定了深圳市交通行业发展的方向。因此,结合深圳实际,从社会经济发展、城市空间结构、机动化发展水平以及政策法规等各个方面综合考虑,从而确定适合深圳的低碳交通发展模式。[7]

4 结论

近年来,深圳交通低碳化发展已经取得了一定的成绩,结合深圳市低碳交通发展的情景分析,2020年前,深圳市交通碳排放还将保持持续增长的态势,但受空间结构和方式结构优化、技术进步、发展政策等因素的影响,增长幅度放缓,同时单位周转量的碳排放水平将明显提高,可以采取逐步推进减碳的发展模式,达到相对减碳的目标。2020年及以后,城市发展相对稳定,机动化发展水平基本稳定,技术水平不断进步,交通发展将逐步实现绝对低碳发展。

参考文献:

[1] 国家发展和改革委员会能源研究所课题组.中国2050年低碳发展之路:能源需求暨碳排放情景分析[M].科学出版社,2009.

[2] IPCC国家温室气体清单特别工作组.2006年IPCC国家温室气体清单指南.日本全球环境战略研究所,2006.

[3] 朱松丽,姜克隽.北京市城市交通能源需求和环境排放:1998~2020[C].第二次全国气候变化学术讨论会论文集.2003:190-194.

[4] 刘建翠.中国交通运输部门节能潜力和碳排放预测[J].资源科学,2011,33(4):640-646.

[5] 郑大勇.城市客运交通碳排放计算及低碳发展策略研究[D].西南交通大学,2011.

[6] 陈飞,诸大建,许琨.城市低碳交通发展模型、现状问题及目标策略—以上海实证分析为例[J].城市规划学刊,2009,6.

[7] 曲艳敏,白宏涛,徐鹤等.基于情景分析的湖北省交通碳排放预测研究[J].环境污染与防治,2010,32(10):102-105,110.

[8] 黄莹,廖翠,赵黛青.基于情景分析法的广东交通运输节能减排潜力研究[J].开放导报.2011(4).

[9] 候兆收.低碳交通发展模式与对策研究[D].长沙理工大学,2012.

[10] 赵胜男.深圳市城市客运交通低碳发展模式与评价研究[D].重庆交通大学,2012.

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