基于情景分析的城市交通低碳發展模式選擇

呂先洋 趙勝男 耿銘君

摘要：本文提出了3種城市交通低碳發展模式，以深圳市為例，采用情景分析方法探討不同發展模式對城市交通未來能源消耗和碳排放的影響。通過碳排放預測模型分析3種不同情景下2020年深圳市城市交通行業碳排放量和排放強度。研究結果顯示，綜合考慮深圳市城市發展階段、機動化發展水平以及資金、技術等一系列因素，深圳市現階段可采取逐步推進減碳的發展模式，達到相對減碳的目標。

關鍵詞：情景分析；低碳交通；發展模式；深圳

中圖分類號：U12 ？ 文獻標識碼：A？？文章編號：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

2014年底，深圳市機動車保有量已突破314萬輛，小汽車碳排放量以年均19%的速度持續增加，占城市交通碳排放的80%以上。有效減少城市交通CO2排放是實現節能減排、發展低碳經濟的重要組成部分。因此，現階段采用何種發展模式，能在實現城市經濟增長目標的同時又能保持交通系統對能源的高效利用和環境的友好，建立一個低碳的城市交通體系，已成為城市管理與建設的首要任務。本文以深圳市為例，采用情景分析方法分析不同發展模式下城市交通的減碳潛力和減碳成本，通過對比分析，尋求最適合深圳市的低碳交通發展模式。

1 城市低碳交通發展模式

低碳交通的發展模式就是明確宏觀層面的發展方向，確定中觀層面的發展方式，從微觀角度采取有效的發展途徑，最終達到低碳交通的發展目標。[10]低碳交通發展模式直觀圖如圖1所示。

圖1 低碳交通發展模式示意圖

以低碳交通發展途徑為依據，城市交通低碳發展模式可總結為：（1）相對減碳模式：其發展方式是抑制碳源，通過空間減碳和方式減碳途徑削減機動化需求，降低能源消耗與碳排放，實現單位GDP碳排放降低。（2）絕對減碳模式：其發展方式是增強碳匯，通過技術減碳和管理減碳途徑，消除載運工具、交通行業活動及基礎設施建設過程中的碳排放，實現碳排放總量的降低。

縱觀國內外城市低碳交通的發展，都是從相對減碳逐步過渡到絕對減碳階段。所以，結合我國國情以及深圳市現狀，將由相對減碳模式過渡到絕對減碳模式的過程定義為逐步推進的低碳交通發展模式。由此，總結出城市交通低碳發展的三種模式：相對減碳模式、絕對減碳模式、逐步推進模式。

2 研究方法

2.1情景分析法[1]

情景分析法是指在對重大演變提出各種關鍵假設的基礎上，通過設計不同的發展目標，探討各種可能情景的變化空間的研究方法。對于城市交通碳排放來說，城市空間結構、公交出行比重、新能源車占比、交通發展政策等均對預測結果產生影響。情景分析法通過對情景條件進行假設，對發展目標進行設定，最終以CO2排放量和碳排放強度來體現各發展措施的綜合影響。

2.2城市交通碳排放測算模型[3][4]

《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》提供了2種用于交通行業溫室氣體排放量計算的方法：（1）基于燃燒燃料的數量和種類，根據區域內交通燃料的銷售量乘以燃料排放因子計算得到；（2）基于不同的車型、燃料種類以及車齡，根據各種交通方式的保有量、各交通方式的出行距離以及不同類型車輛的油耗因子得到燃料消耗總量，然后乘以不同類型車輛的排放因子計算得到碳排放量[2]。

考慮到數據的可獲得性以及測算的準確程度，本論文采取第（2）種方法計算交通碳排放總量。城市交通系統總能耗計算見公式（1）。

（1）

—客運交通系統的總能耗；—不同的交通出行方式；—不同類型的燃料；—不同的車齡；—總出行次數；—各種交通方式出行分擔率；—各種交通方式出行距離；—各種交通方式平均載客人數；—不同類型車輛油耗因子；

城市交通系統的CO2總排放計算參見公式（2）。

（2）

式中：—不同類型車輛的二氧化碳排因子，kg/TJ；其取值見表1。

表1 各種能源的碳排放系數

城市交通碳排放強度計算參見公式（3）：

（3）

式中，表示客運碳排放強度g/人公里；表示客運周轉量。

3碳排放預測分析

3.1情景假設

依據三種低碳交通發展模式，設置三種低碳情景：側重相對減碳情景、逐步推進減碳情景、側重絕對減碳情景。現對三種情景進行描述，具體見表2。

表2 研究中所采用的3種情景

依據3種模式不同的側重點，確定2020年各主要參數數值，如表3所示。

表3 2020年各情景主要參數設置

3.2參數定量

為了將情景描述中涉及的參數與預測模型的參數結合起來，需要根據情景描述對將來的各參數進行預測。

①公交及出租車保有量預測

依據《深圳市公共交通十二五發展規劃》，至2020年，深圳市公交車輛總數為15456輛，，出租車總量達到18704輛。

②小汽車保有量預測

城市發展水平、小汽車擁有成本、公共交通政策是影響小汽車的保有量的主要因素。參照國內外同等經濟條件城市小汽車的增長情況，采用增長率法預測2020年深圳市小汽車保有量。預測結果表明，中等強度需求管理下，小汽車年均增長8%，2020年小汽車保有量達287萬輛。高強度的需求管理下，小汽車年均增長5%，2020年將達到216萬輛。

③客運交通需求預測

職住分離的城市空間結構發展模式，帶來機動化出行次數和出行距離的增加。參照國際同等城市機動化出行率的發展變化歷程，預計2020年，深圳市人均機動化出行率為1.39人次/日，流動人口為2.11人次/日。預計2020年人均出行距離為12-13公里。預計至2020年，全市居民機動化出行總量約為3.0億人公里/日。

屆時深圳已經全面進入軌道交通時代，預計2020年公共交通分擔率將達到60%以上，其中軌道交通將達到28%以上。

3.3情景分析

根據公式（1）、公式（2），結合以上情景假設， 對2020年城市交通CO2排放總量及碳排放強度進行預測。

①CO2排放總量測算

若按照情景1發展，至2020年深圳市城市交通CO2排放總量約為1729萬噸，年均增長約7.8%；若按照情景2發展， 2020年排放總量約為1334萬噸，年均增長約5.5%。若按照情景3發展， 2020年排放總量約為1138萬噸，年均增長約2.6%。

對比2010年、2015年深圳市城市交通CO2排放總量，2020年的碳排放總量及增長情況見圖2所示。

圖2 2020年碳排放總量及增長情況

②CO2排放強度測算

若按照情景1發展，2020年排放強度為93.2克/人公里，年均降低約2.27%；若按照情景2發展， 2020年排放強度為80.4克/人公里，年均降低約3.70%；若按照情景3發展， 2020年排放強度為63.2克/人公里，年均降低約6%。

綜合以上測算結果，對比2010年、2015年的碳排放強度，呈逐年降低趨勢，具體如圖3所示。

圖3 2020年碳排放強度及增長情況

③減碳潛力分析

由以上分析可知，碳排放總量呈逐年上升趨勢，但碳排放強度呈逐年降低趨勢。這說明，雖然一系列低碳交通的措施正在實施，但是由于深圳市正處于城市發展的上升期，交通碳排放量還將繼續增長，但增長幅度逐年減小。三種情景最終都能實現交通碳排放降低的目的。

面對三種模式，深圳市在做出選擇時，還要綜合考慮每種模式下各種措施的實施條件、實施代價和實施效果。例如，TOD的實施需要一個長期的過程，同時還要有大量的土地儲備。針對目前深圳城市格局基本定型的現狀，中短期內實施TOD，很難產生顯著效果。并且城市用地緊張，不能滿足TOD高強度開發的需要[6]。在短期內，如果高強度推進新能源車輛，企業要承擔高額的車輛購置成本和維修保養成本，新能源車輛節約油耗的費用無法彌補額外增加的成本支出，給企業帶來巨大的資金壓力。

目前，深圳正處于社會經濟轉型的關鍵時期，選擇何種低碳交通發展模式，決定了深圳市交通行業發展的方向。因此，結合深圳實際，從社會經濟發展、城市空間結構、機動化發展水平以及政策法規等各個方面綜合考慮，從而確定適合深圳的低碳交通發展模式。[7]

4 結論

近年來，深圳交通低碳化發展已經取得了一定的成績，結合深圳市低碳交通發展的情景分析，2020年前，深圳市交通碳排放還將保持持續增長的態勢，但受空間結構和方式結構優化、技術進步、發展政策等因素的影響，增長幅度放緩，同時單位周轉量的碳排放水平將明顯提高，可以采取逐步推進減碳的發展模式，達到相對減碳的目標。2020年及以后，城市發展相對穩定，機動化發展水平基本穩定，技術水平不斷進步，交通發展將逐步實現絕對低碳發展。

參考文獻：

[1] 國家發展和改革委員會能源研究所課題組.中國2050年低碳發展之路：能源需求暨碳排放情景分析[M].科學出版社，2009.

[2] IPCC國家溫室氣體清單特別工作組.2006年IPCC國家溫室氣體清單指南.日本全球環境戰略研究所，2006.

[3] 朱松麗，姜克雋.北京市城市交通能源需求和環境排放：1998～2020[C].第二次全國氣候變化學術討論會論文集.2003：190-194.

[4] 劉建翠.中國交通運輸部門節能潛力和碳排放預測[J].資源科學，2011，33（4）：640-646.

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[6] 陳飛，諸大建，許琨.城市低碳交通發展模型、現狀問題及目標策略—以上海實證分析為例[J].城市規劃學刊，2009，6.

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[8] 黃瑩，廖翠，趙黛青.基于情景分析法的廣東交通運輸節能減排潛力研究[J].開放導報.2011（4）.

[9] 候兆收.低碳交通發展模式與對策研究[D].長沙理工大學，2012.

[10] 趙勝男.深圳市城市客運交通低碳發展模式與評價研究[D].重慶交通大學，2012.