吳 丹
(天津天樂國際工程咨詢設計有限公司 天津 300221)
“力爭2030 年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取2060 年前實現碳中和。”為落實碳達峰、碳中和目標,我國將“雙碳”戰略,納入生態文明建設和經濟社會發展全局。道路交通作為我國基礎性、先導性行業,碳排放量高,也是城鄉協同發展的大動脈、交通強國建設的主戰場[1]。“十三五”時期我國加快推進城鎮化,提出交通體系建設要“兩個統籌”,以及在重點提升服務水平的同時,實現資源節約、生態環保。進入“十四五”時期,城鎮化增速放緩,交通運輸業進入高質量發展新階段,在“雙碳”戰略背景下,道路交通業也轉入以全生命周期節能低碳、綠色減排為重點方向的發展新階段,進入了由量變到質變的關鍵時期。
根據國家統計局《中華人民共和國2022 年國民經濟和社會發展統計公報》,可知2022 年我國貨物運輸總量515 億t,其中公路為371.2 億t,占比72.1%;全年旅客運輸總量中公路為35.5 億人次,占63.5%。由此可以看出,道路交通是交通運輸業節能減排的重要環節,是實現綠色交通發展的重要領域。
根據清華大學交通研究所、山東交通學院學者的研究資料[2],可知不同交通運輸方式的碳排放差異較大,鐵路運輸碳排放占比約0.68%,民航運輸碳排放占比約6.09%,水路約占6.47%,而占比最高的是公路運輸,其排放量占據整個交通領域的86.76%。因此,“雙碳”目標的提出,不是單一以“降碳”為目的,而是從全局角度審視整個行業的綠色低碳發展,需考慮多重目標的約束,統籌兼顧、多措并舉,全方位地推進道路交通系統的可持續發展。
“雙碳”戰略實施,需落實到具體數據,因而政府主管部門對各行各業提出了新的能耗指標要求,倒逼各行業加快淘汰落后技術產品、實現產業升級,使能效評價指標標準不斷趨嚴。以運輸工具為例,短期城市居民出行仍然以燃油車為主,雖然我國在汽車保有量方面已經達到世界平均水平,但其中仍有1/10 未達到國家機動車尾氣排放標準。因此,2020 年我國國內汽車尾氣排放標準開始執行比“國五排放標準”嚴格30%以上的“國六排放標準”。
據國家統計局有關數據顯示,2013 年至今,我國私人汽車保有量從9309 萬輛增加至27873萬輛,近10 年保持以平均6%的速度增長,增速趨于穩定,汽車排放污染物也在相應地增加。為此,我國加強推廣交通領域燃料替代化工作,同時推行以城市軌道交通為主要循環、常規地面公交為補充循環,自行車、人行步道等慢行系統輔助“最后一公里”的“地鐵+公交+慢行系統”一體化公共出行理念,并鼓勵有條件的地區規劃建設綠色生態廊道、城市慢行通勤專用道、自行車存放點等,讓我國的道路交通運輸模式向低碳化方向發展。
道路交通不僅涉及交通運輸工具,還涉及道路設計建設、配套基礎設施等環節,因而在“雙碳”戰略下,道路交通正在建立以低碳為特征的可持續、協同發展體系,并通過不斷控碳、減碳以及削減主要污染物排放來促進資源高效和循環利用,協同推進道路交通運輸高質量發展和生態環境保護,實現全產業的提質增效。
雖然道路設計工作本身對碳排放沒有影響,也只涉及道路交通的勘查、研究等環節,但這項工作對道路的建設運營有著決定性影響,決定了整個工程能源的消耗。因此,道路的前期研究和設計,直接關系到線位走向、線路規模、路基路面、照明工程、隧道橋梁、施工方案、材料類型等。但日常工作中,設計人員只重點關注道路的造價、可行性等工程方面的因素,即便在工程項目可行性研究報告中提到碳減排措施,其操作性、針對性也不強,道路設計環節亟需增強對節能降碳內容的關注與重視。
目前,我國道路交通行業低碳制度保障體系還不夠完善。如,道路建設方面,道路設計規范、標準雖在不斷地進行調整、更新,也考慮了能效指標的設置,但對于道路分類標準還缺乏進一步細化,尤其是自行車專用道路、公交專用道等公共道路系統。另外,我國道路交通行業的碳排放統計測定體系、考核體系也不健全,道路交通行業的主要碳排放源為移動碳源,需要實現不同交通運輸工具、不同類型燃料的碳排放量測定評價,才能夠更加精準、可靠地控碳,但目前仍沒有統一的統計考核方法。
現今,道路交通行業使用較多的碳排放計算方法是基于整個道路交通運輸行業計算的,這種方法雖然基礎數據齊備且容易獲取,但不夠精準,不能體現不同交通運輸方式下的碳排放情況。因此,由于道路交通基礎設施建設還未納入到核算體系之中,使得全生命周期的道路交通碳排放量測定因數據收集困難、計算復雜而無法得到真正的推行,與當前“雙碳”背景下的考核要求存在較大差異,也使得道路交通實現“雙碳”目標缺乏理論支撐。
綠色低碳技術是引領“雙碳”戰略目標實現的基礎。美國、歐盟、英國、日本等主要國家已經在各個行業搭建了綠色低碳技術體系,如在交通運輸領域,采取包括新能源汽車、低碳替代燃料、先進基礎設施建設等技術的公路客運電氣化技術措施等。目前,我國雖然也在布局相關技術,但因核心技術路徑不明確,在道路工程建設中采用的新技術較為零散,節能減碳及生態保護的關鍵核心技術至今尚未突破。此外,我國的新能源車技術也不完善,溫度高低對電池損耗的影響控制不精準,導致新能源汽車在市場推進方面存在阻力。
《2030 年前碳達峰行動方案》中明確指出要“調整并優化運輸結構”,大宗貨物鼓勵實現公路轉鐵路或水運,火車內燃機70%以上實現了電功能,道路交通運輸行業碳排放量顯著降低。但這會帶來公路運輸量、通行量的大幅減少,從而削弱道路交通行業效益。
應用新能源是道路交通行業有效脫碳的方法之一。我國風能、太陽能、潮汐能、氫能、光伏等新能源興起為實現“雙碳”目標帶來了新契機。但由于新能源的應用還存在諸多問題,如氫能的安全性、儲能成本過高、能源應用過程損耗嚴重導致利用率低等,以及多項關鍵核心技術未突破、新能源供給開發不足等,限制了新能源在道路交通行業的成熟應用。
從碳達峰、碳中和角度綜合考慮碳排放總量、強度,加快完善基于雙控的、相匹配的道路交通低碳發展制度框架和保障體系。制定道路交通行業頂層碳達峰行動方案,并明確時間表、路線計劃圖,納入政府有關績效考核體系,同時建立健全道路交通行業碳排放監測統計核算和考核體系,為道路交通行業規范發展提供方向和依據。
道路交通管理部門還要加強監督管理,開展道路交通節能監察、碳排放統計核算與標準計量等有關專業業務能力建設,重視道路交通行業基礎數據的搜集與獲取,鼓勵研究機構、高校等探索全生命周期的道路交通碳排放量測定技術、方法,同時鼓勵支持金融與道路交通建設的融合發展,積極開展綠色金融道路交通場景建設研究,助力道路交通領域碳達峰、碳中和。
將低碳、節能的要求和理念納入道路前期設計和研究階段,利用大數據、云計算、BIM 等新技術科學選線、布線,因地制宜采用低路基等措施,優化施工條件,減少土地資源、砂石材料等資源的使用,同時減少不必要的施工流程和原材料運輸環節,從源頭構建道路交通領域全生命周期降碳工作機制。
城市是實現“雙碳”目標的主戰場[3],但在城市中不同的出行方式、相同交通方式不同運行狀態下的單位距離碳排放強度也不同,由高到低依次為小汽車、出租車、公共交通、自行車、步行。因此,居民整體出行方式結構決定了城市交通碳排放量的高低。根據有關資料,小汽車單位能耗665.5kcal/人·km[4],約為公共汽車的4 倍,自行車的42 倍,如表1 所示;公交車在高峰小時每公里排放的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物等污染僅是小汽車的0.17、0.06、0.17。
我國城市人口密集,發展公共交通對于緩解城市道路壓力、節能減排,提升群眾出行效率具有重要意義,因此道路交通行業應全面優化調整城市交通用地結構、路權結構、交通組織方式等,優先考慮城市公共交通系統建設,包括公交專用道、軌道交通、自行車專用道、綠色生態廊道和慢行系統等,為居民公共出行提供便利設施,創造優質條件,同時讓全民參與道路交通行業節能降碳工作,有效降低汽車尾氣排放,減輕污染,節約能源。
加大清潔能源、可再生能源在交通領域的應用,降低柴油、燃料油、煤油等在能源消費總量的比重,減少交通領域碳排放,優化交通能源消費結構。推進出租車、公交車、小型物流貨運配送等城市交通公共服務車輛電動化替代,降低傳統燃油汽車出行,普及應用電動汽車、燃料電池汽車等新能源車輛,推進交通和能源融合可持續發展模式。
加強對道路交通業的頂層設計,統籌規劃考慮,健全交通業低碳評價體系,細化道路交通公共交通體系建設標準。探索引進國際上先進的碳排放核查方法,結合人工智能、區塊鏈、大數據等先進信息技術,加強碳排放數據的監測、獲取、挖掘。針對道路設計、施工、招投標、運營各個階段的特點和需求,納入節能降碳效益評估,強化綠色低碳方案審查,建立激勵制度,激發企業作為實施主體的能動性。
探索碳捕集、封存技術、道路低碳養護技術等全生命周期節能降低關鍵技術攻關,推廣應用道路交通低碳裝備及施工工藝,定期發布推薦清單,推進充電樁、加注(氣)站、加氫站等基于新能源的基礎設施建設,形成涵蓋設計—施工—運營—養護全周期的低碳核心技術框架與標準體系,加快先進適用的新技術、新產品和新設備的推廣應用。以新能源技術為能源供給的核心,通過產學研等加強研究,解決儲能、成本等問題,推廣氫能等新能源在道路交通領域的縱深應用,實現多源互補的道路交通發展新模式。
智慧交通是實現“雙碳”目標的有效路徑,推進智慧交通建設,利用數字化、信息化和智能化新技術解決道路交通業存在的擁堵、基礎設施服務水平低等問題,對路況車輛異常等行為進行檢測管理,還可通過視頻反饋路況信息,及時疏導車輛減少擁堵。同時,實施典型示范工程應用,探索建立“道路交通低碳示范區、低碳公路、零碳服務區”等試點,打造交通新場景。
“雙碳”戰略實施是一項艱巨而長期的任務,同時也為各行業帶來了新的機遇,但道路交通行業做好“雙碳”工作、實現“雙碳”目標,需要政府端、企業端和全民的共同參與,因此要協同推進社會低碳轉型,應用先進的科學技術和綠色環保理念,助力交通強國建設,實現我國交通業的高質量發展。