低碳公路交通运输体系发展研究

周 伟

（交通运输部公路科学研究院，北京 100088）

党的十八大报告指出，要建设生态文明，着力推进绿色发展、循环发展和低碳发展，同国际社会一道积极应对全球气候变化。交通运输行业是能源消耗和碳排放的“大户”，而且从发展规律来看，其与现代化进程和人民生活提高具有高度的正相关性。因此，开展低碳交通运输体系研究具有十分重要的理论价值和现实意义。

一、中国发展低碳公路交通运输体系面临的形势

交通运输行业是三大主要“碳源”之一。有研究表明，目前全球二氧化碳排放中，火电占41%，建筑占27%，汽车占25%。2008年奥斯陆气候和环境国际研究中心发表研究报告称，过去10年全球碳排放总量增加了13%，而源自交通运输的增长率却达到25%；欧盟大部分工业领域都成功减排，但其国内交通运输（不包括国际航空和海运）碳排放仍然增长了21%；预计到2050年全球交通工具碳排放将再增长50%左右。

从世界范围看，公路运输是温室气体排放的主要领域之一，而且发达国家公路运输排放的二氧化碳所占比重高于世界平均水平。根据2007年欧洲运输部长会议《减少运输二氧化碳排放报告》，全世界范围，来自燃油消费排放的二氧化碳中，交通运输（包括营业性运输及私人运输）占28%，其中公路运输为18%，水路运输为2%，航空运输为5%，其他为3%。欧盟15国公路旅客运输排放在1990年～2004年期间增长27%，公路货物运输排放在1990年～2003年期间增长51%。

据国际能源组织统计，2005年中国石油消费二氧化碳排放总量为8.4亿吨，据此推算2005年我国营业性公路运输（不含城市公交）二氧化碳排放量已占到全部石油消费二氧化碳排放量的21%，超过了全社会车辆二氧化碳排放量占石油消费二氧化碳排放量的世界平均水平(18%)。与此同时，运输车辆的能源利用效率与世界先进水平相比差距明显，载货汽车百吨公里油耗比世界先进水平高30%。国际国内经验表明，公路运输能源消耗和二氧化碳排放量比重大、增速快，发展低碳公路交通运输体系任重道远。

当前气候变化问题，已广泛受到世界各国的高度关注，相关话题已经跃升至世界政治经济博弈的前台。我国十分重视发展低碳经济，明确提出了“2020年我国单位GDP碳排放比2005年下降40%～45%”的约束性指标，并强调“加快建设以低碳为特征的工业、建筑和交通体系”。面对国际国内应对气候变化的新形势与新要求，发展低碳公路交通运输体系面临严峻挑战，但同时也具有良好的战略机遇。

目前中国正处在快速的工业化和城市化过程中，未来一段时期，国民经济和交通运输仍将保持快速增长的态势，交通用能结构尚不能发生根本性转变，公路交通运输领域的二氧化碳排放总量还将继续增加，减排压力大、形势严峻。同时，公路交通运输领域能源消耗和碳排放统计与监测基础薄弱，如何构建低碳交通运输体系，科学测算公路交通运输领域的“碳足迹”和“碳预算”，准确评价减排对策的实施效果，适时提出中国发展低碳公路交通运输体系的有效途径和对策，是目前面临的新问题和新任务。此外，国际国内应对气候变化、转变经济发展方式的制度、政策和市场环境不断改善，低碳交通技术的不断发展，以及发展现代交通运输业的内在需求，使建设低碳公路交通运输体系有较大的提升空间和后发优势。

二、低碳交通运输体系的内涵和主要发展途径

（一）低碳交通运输体系的含义

自2006年《斯特恩报告:气候变化经济学》发表以来，低碳经济的概念日益受到重视。但是，迄今为止还没有一个得到普遍接受的低碳经济和低碳交通定义。笔者认为:低碳交通是一种以低能耗、低排放为根本特征的交通发展模式，是指在交通运输发展过程中，相对于传统模式而言，以较少的温室气体排放实现了预期的运输服务功能和发展目标。而低碳交通运输体系则是指在各个环节上体现了节能减碳要求的交通运输体系。

这个定义主要基于以下3条原则:

（1）低碳交通运输体系通过政策、管理、科技创新和行为方式改变，使交通运输发展逐渐与燃油消耗和温室气体排放脱钩；

（2）当前我国还处于工业化、城市化和机动化的发展阶段，“低碳交通运输体系”不是一个绝对而是相对的概念。与维持现状相比，低碳交通运输体系下的单位运输产出排放量的下降速度要快得多；

（3）低碳交通运输体系可以实现交通运输的发展目标，不断满足经济社会发展和人民生活水平提高的需要。

（二）发展低碳交通运输体系的主要途径

发展低碳交通运输体系需要政府主导、企业主体和社会公众的广泛参与，需要实现发展理念和发展方式的根本转变，主要途径包括:结构优化、管理提升和技术进步，并且可以从宏观、中观和微观3个层次来加以实现。

1.结构优化

在宏观层面:优化运输结构，统筹综合运输体系协调发展，充分发挥各种运输方式的比较优势。在中观层面:改善路网结构，提高技术等级；调整客运结构，优先发展公共交通，抑制私人小汽车的过度发展。在微观层面:调整运力结构，促进运输车辆的大型化和拖挂化。

2.管理提升

在宏观层面:完善相关法律法规体系、相关产业发展政策和财税制度，建立能耗和排放标识制度。在中观层面:推广应用ITS技术和ETC技术，缓解城市交通拥堵，减少交叉口和收费站的怠速等候；发展先进运输组织方式，调整运输经营结构，提高运输组织化与集约化水平和运输效率（实载率）。在微观层面:严格实施车辆燃料消耗量限值标准和排放标准，落实市场准入退出制度，加强在用车辆检测、维护，加大减排宣传力度，引导公众选择绿色交通出行等。

3.技术进步

在宏观层面:大力推广应用公路建设与养护先进技术与装备，提高公路设施的耐久性和减排效能。在中观层面:开发新能源汽车，提高车辆自身的排放技术水平，改善营运车辆发动机技术状况。在微观层面:加强驾驶员培训，推广节能驾驶操控技术等。

（三）充分发挥科技创新的支撑作用

发展低碳交通运输体系的重要支撑是科技创新，这方面的潜力十分巨大。例如目前我国公路和城市道路的路面80%以上为沥青路面，在这些沥青路面中，95%以上采用热拌沥青混合料，施工时沥青混合料的温度一般为160℃～180℃，对于橡胶沥青和部分改性拌和温度甚至高达190℃以上。这不仅需要耗费大量的加热燃油（每吨沥青混合料需消耗7～8公斤燃油），而且会产生大量的温室气体（每生产1吨沥青混合料将产生约18公斤二氧化碳）和沥青烟等有害、有毒气体。

温拌沥青是交通运输部公路科学研究院科研人员经5年的艰苦攻关而开发的一种新型混合料技术，它可在保持热拌沥青混合料良好性能的前提下，降低施工温度40℃～60℃，从而节省加热燃油20%～30%（每吨混合料节省1.5～2.0公斤），减少温室气体（二氧化碳等）排放50%以上，减少沥青烟等有毒气体排放80%以上，是名副其实的高节能、低排放的低碳铺路技术，是路面铺筑技术的重大创新。

我国目前年沥青混合料用量约为3.0亿吨，随着我国公路交通事业的快速发展，沥青混合料的用量将持续增加，根据欧美国家的经验，我国沥青混合料的用量还将翻一番。按目前3.0亿吨的热拌沥青混合料的用量计算，每年消耗燃料油210万吨～240万吨，排放二氧化碳540万吨，数量巨大。若其中50%采用温拌沥青混合料技术，则每年可节省燃料油22.5万吨～30.0万吨，减少二氧化碳排放135万吨，节能、减排效果十分显著。

三、发展低碳公路交通运输体系需要做好的基础性工作

（一）建立公路交通运输碳排放源的监测体系

公路交通运输领域的碳排放主要来自于公路运输车辆在运输过程中排放的二氧化碳，以及公路建设和养护施工中沥青拌和产生的二氧化碳。其中运输车辆排放的二氧化碳不仅是公路交通运输领域的最主要排放源，而且也是各种运输方式中的排放主体。因此，需要以汽车运输碳排放为主要分析和监测对象，并兼顾公路建设与养护施工的碳排放情况来一体研究公路交通运输的碳排放问题，并建立起有效的监测网络体系。

（二）强化公路运输“碳足迹”分析

国际上汽车运输碳足迹的分析测算主要有两套体系，即:基于能源消耗和排放因子的测算方法和基于排放模型的测算方法。基于能源消耗和排放因子测算法就是通过测算汽车运输的燃油消耗量和官方（如IPCC、国家环保部门）发布的不同燃料的二氧化碳排放因子，间接推算汽车运输的二氧化碳排放量。该种测算方法较为简单、实用，测算结果也具有一定的权威性和合理性，但使用的前提条件是建立了较为完善的交通运输能源统计体系；基于排放模型的测算方法就是通过实验与调查相结合的方式，利用车载（PEMS）和红外遥感（RSD）排放检测设备收集不同车型、路况和行驶条件下的实际排放数据，分析研究公路运输温室气体排放特征，建立排放数据库和排放清单；通过采集和分析分车型保有量、分车型机动车行驶里程、不同道路类型行驶里程、不同车型的二氧化碳的排放速率等数据，运用排放数据模型测算公路运输二氧化碳排放量。该种测算方法复杂、科学、基础工作量大、采集的参数多，数据准确性高，但由于采集的参数多，测算结果取决于相关参数的准确度。美国等一些发达国家通常采用该种方法测算公路运输的二氧化碳排放量。我国在这方面的基础还比较薄弱，需要尽快予以加强。

（三）合理确定低碳公路交通运输体系的阶段性目标

实际工作中，可以通过设计几个基准和减排情景，从公路交通运输全领域、全过程分析减排的潜力和减排成本与效果，构建排放预测模型，提出公路交通运输领域的阶段性“碳预算”目标。

需要强调的是，中国是发展中国家，应遵循《气候公约》规定的“共同但有区别的责任”原则，承担有法律约束力的温室气体限控义务尚有难度。我国构建低碳交通运输体系的初期目标只能是实现减缓二氧化碳的排放，降低单位运输价值量或单位运输周转量的二氧化碳排放量，提高交通运输减排效率，但是在一定的期限内尚不能减少公路运输领域的二氧化碳排放总量。最终，通过中长期的努力，方能使中国公路运输二氧化碳排放总量在达到峰值后实现逐步下降。

（四）强化交通运输行业节能减排监测与考核体系建设

按照2007年11月《国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知》(国发[2007]36号)要求，各级政府和行业部门建立和完善节能减排统计、监测与考核体系。交通运输行业已先期开展了《公路水路交通运输行业节能减排监测与考核体系研究》工作。但考虑到当时的研究条件和基础，提出的是以节能为主体的监测与考核指标体系，并开展了建立和完善交通节能监测机构的研究。笔者认为，可以在此基础上，增加碳排放监测、考核内容及其监测与考核指标，进一步拓展和深化相关研究，建立、健全交通运输行业节能减排监测与考核体系，为发展低碳交通运输体系提供基础保障。

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