上海城市交通碳排放評估及控制策略*

朱 洪 邵 丹

0 引言

低碳交通是在對氣候變化及其對人類生存嚴重影響的認識不斷加深的背景下，實現交通可持續發展的根本途徑。隨著上海經濟規模、人口規模的不斷擴大，上海交通運輸CO2排放量過高已經成為制約城市進一步發展的瓶頸，并引發環境、社會和經濟等多方面問題。加快研究交通碳排放的測算、評估方法和對應的控制策略，有助于上海貫徹落實國家和本市節能減排的總體部署和要求，為加快建成低碳交通運輸體系提供技術支撐。基于數據的可獲取性和可解讀性，研究范圍為城市客運交通，不涉及對外交通。

1 交通碳排放測算和評估方法

1.1 碳排放的概念

碳排放是溫室氣體排放的簡稱，所謂溫室

氣體（Greenhouse Gas，簡稱GHG），是指任何會吸收和釋放紅外線輻射并存在于大氣中的氣體，發揮類似溫室截留太陽輻射、加熱空氣的作用。人為溫室氣體中二氧化碳所占的比重最大，因而一般研究均以CO2排放量代表溫室氣體排放水平。

1.2 碳排放的測算方法

交通碳排放的基本計算思路遵循國際通用的溫室氣體議定書（GHG Protocol）,其中的移動源排放量計算首選方法是按照出行距離、燃料消耗及排放因子來計算。公示如下：

CO2排放量=交通周轉量×能耗換算因子×CO2排放因子①公交方式來源于2012年行業統計數據，社會交通方式為推算。

其中交通周轉量基于交通模型和行業統計數據獲取，燃料消耗基于行業統計數據及調查獲取，碳排放因子在參考IPCC能源碳排放因子清單和上海本地研究成果的基礎上確定，以2.2kgCO2/kg標準煤作為上海市城市客運交通系統的碳排放系數。

1.3 碳排放的評價指標

（1）總量指標

總量指標即指交通運輸總的碳排放量，用來反映交通碳排放的總體規模水平，可以作為政府的約束性控制指標。如歐美日等發達國家和地區，已經走過了經濟社會和交通需求快速發展時期，均將排放總量削減量或比重作為低碳交通的發展指標。

（2）人均指標

人均指標是基于常住人口規模的平均指標（kg CO2-e /人），該指標可以用來比較不同國家和地區低碳交通發展整體水平。

（3）強度指標

強度指標指單位交通周轉量的碳排放量，根據交通周轉量的統計對象不同有不同的指標。基于交通工具里程周轉量的碳排放強度（kg CO2-e/車km）指標，反映了運輸企業車輛相關的技術水平及運營組織能耗效率的高低。基于客運周轉量的碳排放強度（kg CO2-e/人km）指標，反映了客運組織、車輛調度等綜合排放效率的高低。

2 上海交通碳排放發展趨勢分析和多情景評估

2.1 交通碳排放的影響因素

（1）影響因素梳理

依據交通排放的計算公式，對周轉量、燃料消耗及排放因子3個內部因子的影響要素進行細化。交通周轉量因子受出行次數、平均出行距離的影響，燃料消耗換算因子受交通方式、運輸組織效率的影響，CO2排放因子受能源結構的影響。出行次數、平均出行距離、交通方式結構關聯性較大，可以進一步歸納為城市空間布局、綜合交通政策的兩個影響要素。基于上述分析，可匯總形成交通碳排放的4個影響因素，即城市空間布局、綜合交通政策、車輛技術和運輸組效率、能源消費結構等。

表1 上海各類客運方式①單位人公里能源消費量（單位：噸標準煤/萬人km）

表2 2005年和2012年城市交通碳排放基本情況

圖1 軌道交通區段滿載率和能耗強度的關系曲線

（2）影響因素與碳排放的關系

城市空間布局形態直接決定了交通出行距離，并對交通出行方式結構有較強的鎖定作用，特別是對機動化交通出行的比重具有較大的影響。綜合交通政策則在設施供給和交通出行方式選擇上對交通方式結構起到調節引導作用，總體而言公共交通的客運周轉量能耗強度顯著低于個體機動交通（表1）。車輛技術和運輸組織管理水平可以提高能源利用效率，從而減少耗能和碳排放（圖1）。燃油、電力、天然氣等不同的能源消費品種對應不同的碳排放水平，不同的能源消費結構可能產生不同的碳排放規模，如電力能源在末端碳排放為零。

2.2 上海交通碳排放的發展現狀和趨勢

（1）基本情況

總量和人均指標快速增加。2012年上海城市交通碳排放總量約1 492萬t，較2005年增長88%。小客車總排放量超900萬t，已經成為城市客運交通的主體，排放占比由2005年的45%快速增長到63%。人均碳排放627 kgCO2/年，較2005年增長40%（表2）。該指標已經快速接近倫敦、東京等大都市的碳排放水平，但仍遠高于美洲、澳洲等城市的水平。

車公里碳排放強度持續下降。隨著公交行業管理水平的提高，以及車輛制造技術的不斷提升，無論是公共交通還是社會客運交通，按車公里計算的運輸碳排放強度呈現穩中有降的態勢。如2012年軌道交通單位運營里程碳排放強度為28.9tCO2/萬車km，碳排放強度低于香港。

軌道交通、小客車方式人公里碳排放強度有所增加。公交汽電車、出租車的萬車公里及萬人公里的碳排放強度呈現逐步下降的趨勢，說明客運組織能力與實際客運需求總體匹配。軌道交通人均碳排放強度卻呈現逐步增加的態勢，2012年為0.57tCO2/萬人km，較2005年增加30%。這與軌道交通近年大規模建設，但郊區線路客運強度偏低的因素相關，說明客運能力與實際客運需求存在一定的不匹配。此外，私人小客車的平均每車次載客人數呈現下降態勢，導致個體機動交通單位客運周轉量碳排放有了明顯提高。

表3 2020年低碳交通比選方案

表4 2020年低碳交通情景比選

新能源、新技術產業尚處于研發或初步應用階段。目前全市形成537輛節能與新能源公交車應用規模，占全市公交車比重的3%。2012年開始，上海開始推廣電動小客車，采取免費牌照、車輛購置補貼、完善充電樁等配套設施建設等政策。由于造價高、維護成本高，發展總量規模非常小，實際節能效果很小。

（2）慣性發展趨勢判斷

根據上海新一輪交通白皮書，隨著上海城市功能的進一步提升，未來上海的常住人口仍將持續增長，預計將達到2 650—2 800萬人。城市空間的不斷擴展將進一步拉長居民出行距離，而居民生活水平的提升將使得更多的小客車進入家庭。最終導致機動化出行比重進一步提高和碳排放的快速增長。預計上海碳排放的總量、人均指標的剛性增長仍將維持較長一段時間。隨著技術水平的不斷提升，車公里碳排放強度進一步下降。隨著客運組織效率的持續優化，人公里碳排放強度指標逐步穩定并開始下降。

（3）轉型發展要求

中國政府根據發展情況響應《京都議定書》，并制定了碳強度的減量目標，即2020年單位GDP排放較2005年下降40%—45%的承諾。但根據2011年德班（Durban）會議達成的談判路線圖，可能在2015年達成一個對包括中國在內的主要排放大國形成有約束力的減排協議，中國在2020年后很可能將承擔強制性的減排義務，即要求中國能盡快達到碳排放總量峰值后出現總量回落。對應新的發展要求，上海應該爭取在2020年前不斷降低碳排放強度，并實現人均碳排放的穩定或逐步下降，為2030年碳排放總量控制創造條件。

2.3 交通碳排放多情景設計及評估

（1）情景方案的設計

依據未來的發展要求（即實現人公里碳排放強度的逐步穩定，或實現人均碳排放的逐步穩定），利用交通模型手段，反推形成碳排放四大影響要素的具體發展要求，最終形成“效率優化”和“結構優化”兩個發展情景。

兩個發展情景在城市空間布局、能源消費結構的影響因素上的行動基本一致，在交通方式結構政策和運輸組織效率上有所差異。“效率優化”情景更多地局限于公共交通運輸行業的效率提升，而“結構優化”情景則強調通過優化運輸方式結構，推進行業和社會運輸效率的共同改進（表3）。

（2）多情景比選

若延續既有發展模式，無論是總量、人均還是強度指標均呈現快速增長態勢，嚴重背離總量減排的約束要求。“效率優化”情景雖然實現了人公里碳排放強度的穩定，但總量和人均指標依然較2012年增加45%和23%，難以實現2030年總量控制的發展目標。“結構優化”情景通過人公里碳排放強度的下降，使得人均碳排放指標得到穩定，為總量控制創造了條件，也是推薦的發展情景（表4）。

3 上海交通碳排放的控制策略

3.1 協調規劃： 控制出行總量和距離

（1）結合新一輪城市總體規劃編制，優化城市空間和功能布局

嚴格控制中心城建筑總量，有機疏解中心城城市功能。研究明確中心城周邊地區發展的功能定位，抑制城市蔓延拓展態勢。加快健全新城綜合功能，促進重大產業項目、重大基礎設施、優質社會事業資源重點向新城傾斜，減少對中心城的依賴。

（2）同步修編綜合交通體系規劃，構建以公共交通為導向的發展模式

同步修編綜合交通體系規劃，軌道交通、公交汽（電）車等專項規劃。中心城進一步加密軌道交通線網密度和站點覆蓋率。郊區進一步完善軌道網絡功能，結合設施功能性改造，增加快線，區域線等功能，并利用既有及規劃鐵路發展市郊鐵路。

表5 上海市軌道交通系統分時段的區段滿載率與能耗強度

表6 上海市軌道交通系統分區域的區段滿載率與能耗強度

3.2 優化結構： 控制機動方式出行總量

（1）促進公交優先

構建以公共交通為導向的用地開發模式，加強軌道交通對優化城市空間布局和促進土地綜合開發的作用，從出行源頭上優化方式結構。完善公共交通各方式的換乘銜接，保障地面公交路權優先，優化票價票制，提升服務水平和可靠性，進一步增加公交吸引力。

（2）加強小客車需求管理

完善小客車額度牌照制度，逐步推行額度有期限使用、限制轉讓等政策措施，實現額度拍賣政策屬性由物權向通行權的轉型。進一步強化停車需求管理對車輛使用的調控和引導作用，并根據道路擁堵情況和大氣環境狀況，研究制定區域或通道擁擠收費、車輛限行等交通需求管理政策。在管理對象上，要實現對滬牌、郊區號牌和外省市長期駐滬使用車輛的全覆蓋管理。

（3）鼓勵慢行交通

構建便捷、安全的人行和非機動車出行網絡，加強路內停車、違章占道等行為的管理，改善慢行交通通行秩序。完善非機動車停車設施，加強與公共交通的換乘銜接。在商務區、濱水區、歷史風貌區等特定區域內，試點設置小客車禁行或限速的低碳區，改善慢行交通品質。

3.3 提高效率： 控制人公里碳排放強度

（1）提高軌道交通客運效率

持續開展軌道交通功能性改造，優化大小交路設置，重點提高郊區段客運效率。合理制定票價政策，削減高峰客流，增加平峰客流，降低平峰時段單位客運周轉量碳排放（表5，表6）。

（2）鼓勵合乘

積極探索自駕車拼車發展模式，增加小客車的載客率。如借鑒國際上的社區組織的共有制、公司組織的會員制，以及北美的車站順風車等拼車方式，因地制宜地在高速路、快速路、越江橋隧等道路設置HOV車道，同步完善法律法規，以更少的道路周轉量提高更多的客運周轉量，進而減少人公里的碳排放強度。

3.4 改進技術： 控制車公里碳排放強度

（1）積極推進節能技改

鼓勵車輛制造企業積極開展技術創新，進一步提高車輛的能耗效率。普及駕駛員節能降耗知識，不斷提高駕駛員的節能意識和節能駕駛操作技能，倡導運輸企業通過安裝GPS監控終端等技術手段，加強對駕駛員駕駛車速的管理，規范駕駛行為，確保經濟車速行駛。

（2）加快新能源和清潔能源車輛試點和推廣

鼓勵個人購買新能源小汽車。加大公交、出租汽車、環衛、港口集裝箱運輸等行業和政府機關新能源和清潔能源汽車試點推廣力度。加快充電樁、加氣站等配套基礎設施建設。

4 結語

隨著碳交易機制的不斷推進，交通碳排放的測算、報告與核實將日益制度化。交通碳排放也將逐步成為城市規劃、交通規劃的重要發展目標和考核指標，希望本文能對未來低碳交通發展的規劃、管理提供思路和借鑒。

References

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