文|歐國立 寧靜
碳排放是關乎全球生存大計的重要議題。隨著二氧化碳排放量迅速增長,全球逐漸變暖,人類可持續發展面臨嚴峻挑戰。目前全球都在加快碳中和進程,我國也在深入推進碳達峰、碳中和各項工作,積極應對氣候變化這一全球性挑戰。
目前來看,交通運輸行業是碳排放貢獻較多的部門之一,建設綠色低碳交通體系是落實“交通強國”“交通高質量發展”等愿景和目標的關鍵步驟。我國交通運輸碳排放僅次于電力和熱力以及工業碳排放,占據行業碳排放第三位(見圖1)。數據顯示,目前我國交通運輸行業碳排放量在全國碳排放總量的占比為10%左右。隨著人均GDP的增長和經濟的發展,預計交通運輸的需求仍然會逐年增加,我國交通運輸業的碳排放有相當大的上行壓力。
我國不同運輸方式碳排放存在比較明顯的差別(見圖2),其中,公路碳排放最為明顯。以2019年為例,公路碳排放占比為86.76%。目前,共完成的運量在各種運輸方式中也是占據首位。2020年公路完成貨運量3 426 413萬噸,占各種運輸方式總運量的72.4%;公路完成的客運量為689 425萬人,占各種運輸方式總運量的71.33%。公路運輸總運量大、碳排放大是當前我國交通運輸的一個重要特點。公路運輸中重型柴油貨車在運輸過程中會產生大量廢棄污染,作為移動污染源,柴油貨車等成為我國大氣污染防治的重點對象之一。減少公路碳排放量是降低交通運輸行業碳排放量的關鍵所在。

圖1:中國各行業碳排放趨勢

圖2:2019年我國不同運輸方式碳排放占比
作為交通運輸碳排放的主要來源,分析和闡釋公路運輸碳排放過程中存在的問題以及綠色發展路徑對于實現交通運輸行業碳達峰及碳中和具有重大意義。
目前我國每百萬噸公里二氧化碳排放量從大到小依次為公路、鐵路、水運(見表1)。可以說鐵路和水路運輸是相對比較低碳的運輸方式,而公路運輸則能源消耗較多,同時碳排放較為明顯。
2020年公路完成的客運量和貨運量占交通運輸全行業完成運量的比例已經超過了70%,基于運量的結構特征來看,客貨運輸表現出公路依賴的特點,導致交通運輸行業碳排放明顯,能源消耗及相關污染物排放較多,生態友好的特點受到影響。研究減少公路碳排放的政策和路徑是當前交通運輸部門需要解決的重大課題。
減少公路碳排放量仍然存在一定的技術和政策難度。首先,公路運輸碳排放源頭之一就是機動車,包括汽油車以及柴油貨車。由于新能源車在技術上存在一定限制,其并不能完全取代汽油、柴油車。其次,由于近年來網購的快速發展,快遞運輸業也隨之而生。快遞的運輸在很大程度上需要公路來完成。并且,公路運輸方式較為靈活,可以實現門到門的傳輸,這一優點是其他運輸方式無法比擬的。最后,鐵路貨運存在一定局限性,尤其是鐵路總體運力緊張,通達程度不足以及和其他運輸方式的銜接不暢等都使人們選擇公路出行,而不是鐵路。所以,目前減少公路運輸的二氧化碳排放量仍然是交通行業碳減排的重點所在。

表1:不同運輸方式污染物排放量對比
提升車輛的減排技術水平對實現交通行業碳排放降低至關重要。自我國“雙碳”目標提出以后,相關部門已先后出臺了一系列政策推動低碳交通發展,如《2030年前碳達峰行動方案》中明確指出要大力推廣使用新能源汽車,減少傳統燃油汽車在汽車保有量中所占的比例,推廣使用電力、氫燃料等清潔能源為動力的車輛。
雖然國家鼓勵大力發展新能源汽車,但是因為新能源技術發展并不成熟,很多方面達不到標準,所以存在很多問題。例如續航(相比傳統燃油車,續航不夠理想),充電站和充電樁建設問題(充電樁過少)、安全問題(電池發熱引起爆炸)以及電池壽命問題,這些因素都阻礙了新能源汽車的發展。
低碳新技術需要在前期投入相當大的成本,所以交通運輸企業會面臨較大的資金壓力。而成本過高,很容易導致企業虧錢,阻礙低碳新技術的發展。
促進公路運輸綠色低碳發展,可以從技術性減排、結構性減排以及管理性減排三方面進行推進。
為了更好地解決公路運輸的碳排放問題,從科技的角度提升載運車輛的創新性是最主要的手段,也是最艱難的挑戰。因此,需要出臺相關政策積極鼓勵交通行業碳排放控制的技術創新。
相較于傳統的燃油車,電力、氫燃料、液化天然氣等動力重型貨運車輛可以有效降低溫室氣體和污染物排放。所以,政府應當增加投入,加強氫能等新能源車輛技術研發和推廣應用。根據目前我國清潔能源市場發展情況,建議加強續航技術、快速充電、插電式混合動力技術和充電樁、充電站的研發推廣。
車輛自動駕駛具有以下優點:一是可以避免突然加速或者減速帶來的能源消耗增加;二是通過智能化技術優化交通流運行能力,可以減少交通擁堵問題;三是可以降低跟隨車輛的空氣阻力,從而最大限度地降低碳排放。2021年交通運輸部《關于組織開展自動駕駛和智能航運先導應用試點的通知》明確指出,聚焦自動駕駛技術、智能交通的發展和應用,推動新一代技術和交通運輸實現深度融合。國家應當在技術研發等方面和相關部門相互配合,借助5G技術,推動車輛自動駕駛、車路協同的發展和應用。
數字化技術能夠有效去中介化,降低車貨匹配的難度。車貨匹配是指平臺收集貨源信息并將信息發布到平臺上,這樣有需求的人就能夠在平臺上獲得所需信息,最后成功進行貨物運輸交易。它的主要作用是利用互聯網大數據,根據司機的位置、路線、習慣等特征,主動向司機傳遞貨源信息,解決信息不對稱的問題,從而縮短司機尋找貨源的時間,提高車貨匹配效率。這樣就可以降低公路貨運空駛率,減少二氧化碳排放量。
輕量化材料主要是指在汽車制造時,更多地使用鋁合金、鎂合金以及其他輕型材料。根據汽車工業協會的數據,汽車重量降低100千克,每100公里油耗可以降低0.4升,碳排放就可以減少1千克。所以,我們要促進輕量化材料在汽車制造上的使用,推動輕型汽車發展,使裝備更加綠色低碳。
降低公路運輸的碳排放,不僅要從載運設備入手,還要關注公路地面施工。在施工時,有關部門可采取溫拌瀝青路面施工技術代替原有技術。據相關研究,和原有技術相比,生產1噸混合料可以降低50%二氧化碳排放量,并且能夠減少1千克柴油的使用。所以,這種技術能夠更好地為建設低碳環保性公路服務。
運輸結構不合理也是運輸業碳排放過高的重要因素。對于公路運輸來說,運量轉移及提高運輸效率可顯著降低其碳排放量。
在大多數情況下,鐵路、水路運輸是較為清潔的幾種運輸方式。而公路運輸中碳排放量在整個運輸業中的占比已經超過了80%。
現在我國交通運輸結構仍然不合理。在大宗物資運輸中,盡管鐵路運輸、水路運輸成本較低,能耗也較低,但其優勢并沒有得到充分發揮。2020年,鐵路貨運量、貨物周轉量在幾種運輸方式貨運量和貨物周轉量中的占比為9.8%和20.8%,而公路貨運量、貨物周轉量所占比例為73.7%和41.1%,這說明公路運輸依然是最主要的交通運輸方式。公路運輸因具有比較好的通達性、機動靈活的特點,適合短途及門對門運輸;鐵路運輸具有運能大、運輸成本低、受氣候和自然條件影響較小,運輸連續性強且單車裝載量較大等特點,適合運輸長距離大宗貨物商品。與鐵路相似,水運具有成本低、運量大、距離遠的特點,適合中長距離的大宗貨物運輸。鐵路和水運的碳排放都明顯小于公路運輸。
盡管這幾年國家出臺政策促進公轉鐵、公轉水,積極推進低成本、大批量、遠距離的運輸,但是水運也有顯而易見的缺點,主要是運輸速度慢,受港口、水位、季節、氣候影響較大,因而一年中中斷運輸的時間較長。鐵路、水路運輸的貨物周轉量所占比例有所增加,但仍然存在較大提升空間。相關部門應當繼續推動公轉鐵、公轉水,通過運輸方式的轉換,將公路運量轉移到鐵路以及水路,這也是高速公路低碳發展的重要措施之一。
多式聯運也可稱作復合運輸,是指運輸過程由兩種或兩種以上運輸工具相互銜接、共同完成。其發展水平在一定程度上能夠代表現代綜合交通運輸體系的發展程度。
貨物運輸可以通過公路、鐵路、水路、航空以及管道運輸來完成。但由于鐵路運輸具有運輸速度快、運輸能力大等優點;水路運輸則成本低,能進行長距離、大批量的貨運;公路運輸比較靈活,可實現門對門運輸等特點,所以在貨物運輸方面,這三種運輸方式較為普遍。盡管多式聯運有鐵水、公鐵、陸空等多種形式,但針對公路運輸而言,公鐵聯運有著較好的發展基礎,并且技術經濟優勢更為明顯。所以應當繼續發展公鐵聯運,可以有效降低成本,提高運輸組織水平,并能夠降低能源消耗和解決交通擁堵問題,促進公路運輸綠色發展。
2010年到2021年,我國內燃機排放標準從國三標準逐步升級到國六標準,每一次變化都意味著排放要求更加嚴格。2021年7月,我國開始實施重型燃油車國六排放標準,該標準較于國五排放標準來說,顆粒物排放限值降低到原來的十分之一、碳氫化合物和一氧化碳排放限值降低了50%。長期來看,燃油車排放標準將會繼續提高。有關部門應當采取更加嚴格的措施,進一步加強客運和貨運車輛的燃料消耗限值標準。
二氧化碳的排放會造成負外部性,如圖3所示,邊際私人成本小于邊際社會成本。邊際私人成本與邊際社會收益的均衡點為實際碳排放量Q1,邊際社會成本與邊際社會收益的均衡點為社會最優碳排放量Q*,Q1大于Q*。通過對碳排放進行征稅,邊際私人成本增加,新的均衡點變為社會最優排放量Q*。這樣能夠消除負外部性,降低二氧化碳排放量。
政府可通過對傳統燃油車征收燃油稅以及購車稅等,迫使二氧化碳排放量降低,促進高速公路綠色發展。同理,可對清潔能源車繼續進行補貼,使邊際社會收益等于邊際私人收益,二氧化碳排放量減少。同時,國家對新能源技術研發進行補貼,可以在一定程度上解決部分新能源技術成本過高問題,從而推動新技術的研發與應用。

圖3:碳排放征稅
碳排放權交易的原理是基于科斯手段,利用市場機制把碳排放進行產權化處理,從而降低碳排放總量。這實質上是將二氧化碳的排放權當作一種商品,需求方通過向供給方支付一定金額,獲得相對應數量的排放權。通常,政府會制定一個碳排放量總額,并根據一定分配方式將配額分配給每個企業。如果未來企業的實際碳排放量比配額高,那么就需要到碳交易市場向供給方購買一定數量配額。與此同時,如果部分企業采用新技術低碳減排,最終其實際碳排放量比配額低,就可以通過碳市場向需求方出售剩余碳配額。2021年7月,我國首個碳市場正式開市,將發電行業納入其中。由于運輸行業碳排放較為分散,可建立個人碳交易市場,鼓勵公眾參與,實現碳普惠。這樣最終能夠降低二氧化碳總排放量,有利于整個運輸行業實現環保綠色發展。
交通碳排放是影響環境質量的一項重要因素,應當深入研究公路運輸碳排放變化的環境、影響因素、內在機理以及減排政策和措施,切實推動我國交通運輸領域碳減排和碳達峰。