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碳达峰目标下 交通运输发展路径思考

2021-07-12 14:27:58 来源:中国交通新闻网 作者:江媛 李喆 卢春房 杜祥琬

交通运输是我国碳达峰碳中和目标实现的重点领域。本文从当前交通运输碳排放现状出发,对标2030年、2060年目标提出我国交通运输走“调结构、电气化、智能化、简约化”的发展路径及具体工作建议。

交通运输低碳发展面临严峻挑战

为了应对全球气候变化,彰显大国担当和责任,我国向世界庄严宣布:力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和目标。交通运输领域的能源需求和二氧化碳排放快速增长,仅次于工业领域。石油是交通运输领域的主要能源,其消耗过程不仅会排放大量二氧化碳,还会造成严重环境污染。伴随着我国整体步入工业化后期和后工业化发展阶段,交通运输领域将成为影响我国碳达峰、改善空气质量和保障能源安全的重点领域。因此,研究碳达峰目标下交通运输发展路径战略具有重要意义。

交通运输是二氧化碳排放的重要领域。国际能源机构数据显示,2018年我国交通运输领域能源消费量为4.67亿吨标准煤,占能源消费总量的10.2%;交通运输领域二氧化碳排放量约为10亿吨,占碳排放总量约10.7%。2018年,我国石油表观消费量达6.48亿吨,一半以上用于交通运输燃料,柴油、汽油、燃料油和航空煤油等油品占交通运输用能的90%以上。从用能的主要交通设备看,包括货车、公共汽车和私家车等在内的车辆能耗量最大,占2018年交通运输领域总能耗的70%左右。随着人民生活水平的不断提高,未来一段时间,交通运输领域的二氧化碳排放仍将继续增加。

货运是二氧化碳排放的主体。2018年货运总能耗为2.26亿吨标准煤,约占交通运输总能耗的48%,其中公路、水路、铁路、民航和管道五种交通运输方式的能耗占比分别约65%、23%、3%、4%、5%。可以看出,尽管货运总能耗不足交通运输总能耗的一半,但其主要运输方式是公路,而公路的百万吨公里的碳排放强度远高于水路、铁路和管道,仅次于民航。传统货运和新兴货运的新变化和趋势使得货运仍然是交通运输领域二氧化碳排放主体。

客运能耗结构面临深度调整。2018年,城际客运和城市客运能耗分别占交通运输领域的13%和39%,即客运能源消耗总量略大于货运。近年来客运结构特别是城际客运结构调整加快。铁路建设尤其是高铁的飞速发展,大大提高电气化水平和城际客运的效率,降低碳排放强度;民航客运将增加交通运输能耗和碳排放,但是潜力有限;水路客运便捷性较差,近几年增速较为缓慢;公路一直以来是客运的主要方式,预期未来能源消耗强度和碳排放强度下降潜力巨大。私人汽车保有量和出行比重呈逐年上升的趋势,私人汽车的能耗强度和碳排放强度在所有交通运输方式中最高,但能源替代势头明朗,未来电动汽车将迎来全面大发展。综合来看,客运电气化和低碳化成为发展趋势。

我国交通运输领域取得长足发展,但也面临着许多严峻问题。主要是:交通运输是居民出行和物流服务的基础支撑和保障,碳排放总量控制难度很大。大宗商品长途运输公路占比较大,铁路货运和客运比例偏低,机场港口缺乏统筹导致一些地区的基础设施利用率不高,小汽车客运出行比例过高,各种运输方式衔接不畅导致多式联运发展滞后,从而造成交通运输结构不合理、能源利用率低和二氧化碳排放量大。城市公共交通服务水平不高导致出行分担率偏低,人们对SUV等大排量汽车的需求进一步提高,对运输时效性、个性化和舒适度等要求越来越高,从而导致单位运输周转量的二氧化碳排放强度下降面临瓶颈,低碳交通发展面临严重挑战。

交通运输碳达峰四条路径

2019年,党中央、国务院印发《交通强国建设纲要》,提出“两步走”战略,即到2035年,现代综合交通体系初步形成,基本建成交通强国;到2050年,全面建成人民满意、保障有力、世界前列的交通强国。

为推进能源生产和消费革命、保障国家能源安全,2016年,国家发展改革委、国家能源局联合印发了《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》,提出到2030年,可再生能源、天然气和核能利用持续增长,高碳化石能源利用大幅减少,新增能源需求主要依靠清洁能源满足,二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰。

因此,碳达峰目标下交通运输发展战略应以交通强国战略和能源革命战略为前提,探索交通运输领域何时达峰、峰值目标和达峰路径。

为实现交通强国战略目标,在能源革命战略目标约束下,交通运输要瞄准新目标、把握新机遇、顺应新形势,从以下四条路径着力发展:

路径一:调结构。一是优化城镇化发展模式,实现交通运输需求源头减量。优化城市出行结构,大力推动TOD发展模式,即以公共交通为导向的发展模式,提高非机动化出行、公共出行和共享出行比重。二是优化交通运输结构,提高绿色交通分担率,探索在碳达峰目标下适合我国国情的综合交通运输体系。优化货运结构,提高铁路运输和铁水联运比重;升级水运系统,加快完善内河水运网络;建立以高铁和铁路为骨架的城际客运运输体系,减少民航与私家车出行;优化轨道交通和城市公交系统,提高公共出行比重;打造旅客联程运输便捷顺畅、货物多式联运高效的综合交通运输体系。

路径二:电气化。一是加快低碳替代。加快普及电动汽车、燃料电池汽车和氢能汽车等新能源汽车燃料替代,提高新能源汽车的普及率和出行分担率;增加节能型运输装备,大大降低单位能耗;加快提升铁路运输效率,提高铁路出行分担率;提高天然气比重和生物燃料利用规模;改变交通运输能源使用结构,降低煤油、柴油在能源消费总量中所占比例,到一定时期可限制汽柴油车生产,提高天然气、电力在能源消费总量中所占比例。二是优化能源结构,降低交通运输用能,减少碳排放。中东部地区是我国能源的负荷中心,长期以来北煤南运已成为习惯。如果优先发展中东部本地可再生能源,辅以西电东送和北煤南运,可以很好解决中东部地区能源问题,从而减少煤炭运输,进而降低能源消费量和碳排放量。三是能源与交通协同创新、融合发展。在交通侧,加快交通运输再电气化进程,加大可再生能源、清洁能源在交通运输系统中应用力度;在能源侧,推进交通运输系统向产消者转型,实现部分能源自主供给。

路径三:智能化。充分利用互联网、大数据、人工智能和区块链等新一代信息技术与交通运输行业深度融合,提高交通运输领域智能化水平。一是利用车路协同技术提升生态驾驶,降低机动车能耗排放的潜力。集中攻克关键技术、效能评估、应用模式等关键核心问题,完成机动车运行过程中能耗排放单车最优向群体协同最优转型升级,从而进一步降低机动车总体二氧化碳排放。二是大力发展智慧车列交通运输系统。通过移动互联网实现预约出行,利用云计算把同一站点上车和同一站点下车的乘客安排在同一个交通工具里,实现“点对点”运送模式,有效解决地铁和轻轨“站站停”所带来的平均车速低的问题以及城市交通拥堵所带来的能源消耗和二氧化碳排放问题。三是大力发展智慧物流,探索地下物流发展。智慧物流可实现物流各环节精细化、动态化、可视化管理,提升物流运作效率。地下物流是通过地下管道、隧道等运输通路,对货物实行运输及分拣配送的全新概念物流系统。智慧物流和地下物流系统可有效解决城市交通拥堵、降低二氧化碳排放,是城市交通可持续发展的必要选择。

路径四:简约化。交通运输低碳发展离不开广大民众的参与。一是倡导简约适度和绿色低碳的出行方式,强化公民环保意识,鼓励乘坐公共交通,倡导骑行、步行等,形成绿色低碳、文明健康的出行方式和消费模式。二是加强私人购买汽车小型化、轻型化、电动化引导,通过税收优惠方式,鼓励车辆小型化,对大排量和奢侈性车辆课以重税,营造良好的用车文化。

全面完善提升交通运输绿色治理能力水平

一是研究出台交通运输领域碳达峰路径与规划方案。以《交通强国建设纲要》和《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》为指导,从国家层面出台《交通领域二氧化碳达峰路径规划方案》,提出交通运输领域二氧化碳达峰的原则、总体战略目标和分阶段目标任务,细化碳达峰行动的途径、时间表和路线图,提出具体保障措施。根据我国发展不均衡等实际情况,对不同区域实行分阶段达峰差异化管控,统筹省、市、县交通运输领域二氧化碳达峰实施路径,形成具体考核指标纳入本地经济社会发展中。

二是完善交通运输绿色治理体系。为适应绿色交通新形势发展,应直面推动交通运输绿色低碳发展的新技术、新业态涌现等的现实,充分研究、论证现有政策法规标准制度体系,修订完善交通运输现行法律法规中与碳达峰目标下改革和创新发展不相适应、不被重视的条款,尽快制定交通运输能源效率标准,健全相关交通运输法律法规,全面完善提升交通运输绿色治理能力水平。

三是强化绿色交通试点示范建设。针对传统内燃机车,通过持续提升机动车燃油经济性标准,加快普及轻量化、小型化和动力总成升级优化等先进成熟技术。围绕交通装备智能化和绿色化开展技术攻关,提高运输效率、降低碳排放。针对车路协同、智慧车列、智慧物流、地下物流、新能源汽车与储能协同发展等新模式和新业态,在全国范围内选择有条件、有基础、规模适当的区域,加强试点示范建设,形成一批可复制、可推广的模式,为全国范围内推广奠定良好基础。

(作者单位:中国工程院战略咨询中心)

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