“雙碳”目標下揚州交通碳排放量測算及分析

沙愛敏，陳 婷，呂凡任，王曉東

(1.揚州市職業大學 土木工程學院，江蘇 揚州 225009；2.儀征市交通運輸局，江蘇 儀征 211400)

1 引言

交通運輸業作為揚州經濟增長的基礎性和服務性行業，伴隨以化石燃料消耗為主的交通能源量也在急劇增加，從而導致交通運輸業碳排放量顯著增長，使得交通運輸業成為碳排放量增長最快的領域之一。在“碳達峰、碳中和”目標下，交通運輸行業具備較強的碳減排潛力,因此，推動交通運輸業碳排放達峰和深度減排，構建高效、通暢、合理的綠色綜合交通運輸體系是揚州交通節能減排，實現碳達峰、碳中和的必經之路[1～4]。建設和發展綠色交通運輸體系的關鍵在于對交通運輸業碳排放的控制，在構建揚州綠色交通體系時必須要對交通運輸業碳排放量進行合理地測算，并分析交通碳排放量的發展趨勢，以便更好地促進交通運輸業的可持續發展[5]。

2 交通運輸碳排放量數據來源與測算方法

2.1 數據來源

本文根據《中國能源統計年鑒》《江蘇統計年鑒》《揚州統計年鑒》及相關數據資料，由于倉儲和郵政業用能消費比重相對較小，并且年鑒資料關于交通運輸業能源消耗是與倉儲、郵政業合并后統計，因此本文將此項數據直接作為交通運輸業的終端能源消耗。交通運輸碳排放是交通運輸的外部負效應，是各種運輸方式在旅客和貨物運輸方式中產生的非期望產出。根據相關文獻研究得到，交通碳排放的重要原因是一次性化石能源消耗，產生以CO2為主的溫室氣體[6，7]。由于原油不用于終端消耗，多用于加工生產二次能源，同時熱力和電力一次消耗沒有直接的碳排放，因此原油、熱力和電力的消耗量在測算過程中不考慮[8]。另外，根據道路、鐵路、水運、航空交通出行方式的用能特點，選取原煤、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣7種主要能源進行交通碳排放量測算。

2.2 測算方法

由于目前揚州沒有最直接的碳排放量數據，因此需要通過相應的核算方法進行測算。根據各種數據的獲取情況，結合揚州交通運輸業的行業特征及能源消耗量，本文采用碳排放系數法對交通碳排放量進行測算。根據《IPCC 國家溫室氣體清單指南》(2006)，移動源碳排放核算方法有“自上而下”法和“自下而上”法。“自下而上”法測算交通運輸碳排放量需要車輛類型、車輛保有量、行駛里程、燃料消耗量等數據來計算交通能耗，但未有權威統計數據對居民出行里程、出行量、出行工具的選擇等進行統計[9～11]，因此本文采用“自上而下”法來計算交通碳排放量，即各類能源折算成標準煤消耗量與碳排放系數相乘。交通碳排放量測算具體計算如公式(1)所示。

(1)

式(1)中：CO2為交通運輸業碳排放總量；ECi為交通運輸業第i種能源終端消耗實物量；Fi為第i種能源折算成標準煤參考系數；Ki為第i種能源碳排放系數；ALVi為第i種能源平均低位發熱量；CVi為第i種能源單位熱值含碳量；COFi為第i種能源碳氧化率。

為反映交通運輸碳排放與交通運輸經濟發展水平之間的聯系，考慮相對于經濟效益的環境壓力，引入碳排放強度指標對交通運輸業經濟發展效果進行間接考量。從產值的角度，指的是一定時期內交通運輸碳排放總量與交通運輸生產總值之比，即單位交通GDP碳排放，反映交通運輸產值增加所付出的環境代價，其值越大表明交通運輸經濟增長的發展過程中付出的環境代價在增大，交通發展環境效應大于交通運輸業經濟效應，交通運輸業經濟發展對碳排放的依賴程度較大。其值越小，說明交通運輸業產值增長的同時帶來的環境壓力越小，交通發展環境效應小于經濟效應[12]。

3 交通運輸碳排放量測算結果

基于表1中各類碳排放系數及相關資料，利用公式(1)對2005～2019年揚州市交通運輸碳排放量進行計算，考慮相對于經濟效益的環境壓力，從產值的角度對揚州交通運輸碳排放強度進行計算，結果如表2所示。

表1 各種能源碳排放系數

4 交通碳排放量測算結果分析

4.1 揚州交通碳排放總量及人均碳排放量分析

對揚州交通運輸碳排放總量及人均碳排放量進行分析。從表1、表2及圖1中交通碳排放量的發展趨勢可以發現，2005～2019年揚州交通碳排放總量呈不斷上升的趨勢，碳排放總量從2005年的85.9787萬t增長到2019年的405.4667萬t，增長了約3.72倍，年均增長率約為11.72%。雖然揚州交通碳排放總量呈現出不斷上升的趨勢，但同比增長率呈現出略有下降的趨勢，總體上呈現先上升后下降的變化趨勢。結合測算數據，根據《揚州統計年鑒》匯總年末人口指標，計算2005～2019年揚州交通運輸業人均碳排放量及年增長率，如圖2所示。揚州人均碳排放量總體呈不斷上升的趨勢，由2005年的0.19 t/人增加到2019年的0.89 t/人，增加了3.68倍，年均增長率達到11.67%，略低于交通碳排放總量的年均增長率。對比圖2和圖3可以發現，揚州交通碳排放總量和人均碳排放量的年均增長率發展趨勢基本一致。從3個階段對揚州交通碳排放量變化過程進行分析。

圖1 揚州交通碳排放總量及同比增長率

圖2 揚州交通人均碳排放量及同比增長率

表2 2005～2019年揚州交通運輸碳排放總量和強度

(1)2005～2010年，交通碳排放量呈中速發展，碳排放量從85.9787萬t增長到149.9860萬t，平均同比增長率為11.86%，在這個階段，完成了第十一個5年計劃，經濟總量和綜合實力都進入到了一個新階段，從而也加快推進交通運輸業的建設發展。

(2)2011～2015年，在這一階段，交通運輸部提出了《交通運輸“十二五”發展規劃》，這也給揚州交通運輸指明了新方向，交通運輸業快速發展，隨著居民日益提高的經濟生活水平，出行也逐漸增多。交通碳排放量呈現顯著增長，平均同比增長率為16.43%，交通運輸經濟快速發展的同時也導致了環境污染加重。

(3)2016～2019年，隨著交通運輸業提出推動建設節約型和環境友好型的交通運輸行業，交通運輸業轉變發展方式，更加注重綠色低碳可持續發展交通。《“十三五”節能減排綜合工作方案》，明確了節能減排工作的目標和任務并進行了全面部署。揚州積極發展綠色低碳交通運輸為重點并產生了一定的成效，交通碳排放量呈現較低的增長趨勢，平均同比增長率6.18%。但相對于江蘇省同期交通碳排放平均同比增長率4.11%水平，說明揚州綠色低碳交通發展任重而道遠，需持續推進節能減排工作。

4.2 揚州交通碳排放強度分析

從表2數據及圖3可知，2005～2019年，隨著經濟的快速發展，揚州交通碳排放強度值相對較小，總體呈現“降升降”變化特征，從2005年的2.81萬t/億元降低到2019年的2.03萬t/億元，年均下降幅度為2.39%。后期呈現不斷下降的趨勢，表明單位交通運輸經濟發展付出的環境成本不斷降低，交通運輸經濟發展增長速度大于交通碳排放增長速度，交通運輸業經濟效益顯著增長。尤其“十二五”“十三五”期間，隨著交通行業技術創新的應用及交通節能減排政策措施的推進，交通行業碳排放管控力度的加大，揚州交通運輸業碳排放強度得到了一定控制，通過持續的優化交通產業結構，能源利用效率、交通運輸效率都有所提升，使得交通碳排放對交通行業經濟發展的依賴性大幅下降。

圖3 揚州交通碳排放強度

4.3 交通運輸碳排放結構分析

隨著揚州經濟和社會的快速發展，截至2020年底，揚州人均可支配收入達到3.8843萬元，居民消費能力逐漸增強，旅游業迅速發展，出行需求不斷增加。居民對于出行交通工具的選擇，不再片面強調經濟性，而考慮較多的是交通工具便捷性和舒適性。因此，高鐵、飛機等交通運輸工具更加迎合了消費者的心理需求，使得交通能源需求大大增加。由于不同交通工具自身特點不同，從而使用的運輸燃料也有所區別。揚州交通運輸各類能源的利用比例也會發生相應的變化，各類交通能源碳排放量占比見圖4所示。

圖4 各類交通能源碳排放量占比

隨著交通運輸業能源消耗量的逐年增加，7種能源中除了原煤的消耗量逐年降低之外，其他能源消耗量均有所上漲，但增長幅度卻有所不同。從圖4可知，隨著揚州交通碳排放總量的不斷增長，原煤消耗產生的碳排放量不斷降低，占比也從2005年的2.87%下降到2019年的0.011%，年均下降幅度約為24.8%，在所有能源中碳排放量占比下降幅度最大。說明原煤在交通能源結構中的地位越來越低，主要原因是隨著科學技術的提高，以煤炭作為交通運輸工具動力的情況減少，隨著鐵路電氣化水平的不斷提升，現有的蒸汽機車主要被用于工業運輸或廠礦運輸，以煤炭為主要燃料的鐵路蒸汽機車逐漸被淘汰。其他燃料消耗產生的碳排放量呈現逐漸增長的趨勢。

從能源消耗碳排放占比上來看，汽油、柴油碳排放量占比最大，是交通運輸碳排放的主要來源。其中，柴油占交通碳排放量比例最大，且柴油消耗產生的碳排放量不斷增長。2015～2019年，柴油消耗碳排放量平均占比達到了44.06%，碳排放量從2015年的39.03萬t增加到2019年的172.83萬t，年均增長率約為11.21%。柴油相對于其他燃料產生的動力更足，廣泛用于道路運輸、鐵路運輸和水路運輸。道路運輸中，重型貨物的運輸離不開柴油，2018年全市公路貨運總量和貨物周轉量分別完成0.76億t和140.62億t·km，分別比2017年增長7.04%和6.2%，貨物運輸量的增加對柴油的需求量和使用量都較大。另外，隨著近年來互聯網的不斷發展，快遞業務量不斷增長，在一定程度上也增加了道路柴油機的使用。在鐵路運輸中，雖然電力機車數量不斷增加，但存在的部分內燃機車還是主要使用柴油，對柴油的需求量仍然存在。水路運輸雖然客運周轉量較少，但對于貨物運輸也是運輸的主要方式之一。2018年全市水路貨運量和貨物周轉量分別完成0.65億t和272.71億t·km，占貨物運輸量的46%，尤其2019年、2020年由于特殊形勢的影響，公路運輸量有所降低，水路運輸量占比不斷提高，2020年占總貨運量的59%，水路運輸對柴油仍然存在較大需求。

汽油消耗產生的碳排放量僅次于柴油，平均占比達43.76%，雖然汽油碳排放量不斷增加，從2015年的38.59萬t增長到2019年的165.41萬t，但其在總碳排放量中的占比卻在不斷降低。道路運輸主要是客運以汽油作為燃料，隨著交通科技的不斷發展，國家對環保的重視，交通工具用能的改造，越來越多的清潔能源利用到交通運輸領域，比如利用電力、天然氣來代替汽油的使用，新能源汽車的應用。雖然這些清潔能源尚未得到足夠的推廣和普及，道路運輸仍然以汽油為主，但是隨著綠色低碳可持續交通的要求，促使未來對能源利用的多樣化，汽油消耗產生的碳排放量比重會越來越低。

煤油主要用于航空運輸，雖然用時短、效率高，由于運輸成本高主要用于客運。自從揚泰機場正式通航以來，從2017年的客運量183.65萬人到2019年的297.97萬人，煤油碳排放量也是不斷增加，平均占比7.09%。未來隨著生活水平的提高及追求高效率，航空運輸消耗煤油量會有所增加，碳排放量也會隨之增加。

天然氣開采難度相對較大，相比較于其他能源應用尚未完全普及，應用量較小，碳排放量平均占比僅占0.31%，但增長幅度較大，變動指數達到了343.31，是所有能源中變動指數最大的。天然氣安全、環保、經濟高效，隨著我國能源戰略發展及綠色交通的推進，相信未來天然氣的普及率會越來越高，會更多地運用于交通運輸領域。

5 揚州交通運輸綠色發展路徑

(1)完善交通管理結構，健全節能降耗激勵和約束機制。相關部門制定完善的道路交通排氣污染管理、污染報警及處置對策機制，建立完善的機動車排放監測監控系統。建立道路交通統籌機構，負責落實公共交通發展、規劃、土地利用、資金使用等協調管理工作，交通的碳排放控制水平，作為政府業績的評判標準之一。推動綠色低碳交通運輸市場機制運用，建立節能環保技術服務市場，培育節能減排第三方服務機構，引導交通運輸企業自愿減排，積極參與國內碳排放交易市場[13]。

(2)基于綠色理念的交通運輸結構優化是實現碳中和目標的重要路徑，為揚州交通健康發展提供方向。推動交通與土地利用的一體化協調，將路權歸還給步行、騎行和公共交通。由于公共交通與步行及自行車交通系統緊密銜接，因此，實施公交優先戰略的同時要充分重視步行和自行車交通系統建設，即打造“走乘騎”的綠色低碳可持續的完整出行鏈。步行和自行車交通系統建設是否完善會直接影響居民出行意愿和方式，因此，打通非機動交通“斷頭路”，構建無障礙且連續的人行道和非機動車道路網，加大非法侵占人行道和非機動車道的處罰力度，營造優良的非機動車交通出行環境，實現綠色低碳可持續出行方式[14,15]。通過提升慢行系統品質、優化城市公交網以及構建綠色智能出行服務系統等方式，營造安全、舒適、便捷的一體化綠色出行系統環境。

(3)提高能源技術水平，調整交通能源結構，加大清潔能源應用。加強研發新型清潔燃料，提高天然氣、電力等能源在交通運輸業能源消耗比重，逐漸以清潔燃料替代傳統能源，降低對煤炭以及石油等高碳排放能源的依賴。給予技術創新發展的優惠政策，不斷研發能源利用效率較高但能耗排放低的新型交通運輸工具。積極推進純電動、太陽能等新能源汽車產業發展，通過稅收減免、補貼等相關鼓勵政策促進新能源汽車廣泛使用，并且優化新能源汽車充電樁布局，在產業物流園區、工業園區等片區加快新能源汽車充電樁建設，為新能源汽車的使用創造便捷條件，從而逐步淘汰能耗排放高、容量低的污染型交通運輸工具。

6 結語

交通運輸業快速增長的碳排放對城市環境形成負面影響，阻礙了城市的高質量發展。做好碳達峰、碳中和工作是交通運輸領域的一項重要任務，也是“十四五”時期推進交通強國建設的重點領域。本文運用“自上而下”的碳排放測算系數法進行揚州交通運輸碳排放量測算，得到揚州交通碳排放數據并進行交通碳排放總量、人均交通碳排放量、交通碳排放強度、交通碳排放結構分析，通過交通碳排放量測算有利于全面、科學把握揚州交通碳排放的發展趨勢并從完善交通管理結構、優化交通運輸結構、調整交通能源結構方面提出相應的對策建議，構建適合揚州交通綠色發展路徑，對于促進揚州交通綠色低碳可持續發展進而帶動經濟的發展起到積極作用。