天津市交通领域碳达峰碳中和行动路径研究
2022-12-11蒋钊
蒋 钊
(联合赤道环境评价有限公司 天津 300042)
引言
交通运输是化石能源消耗及温室气体排放的重点领域,近年来已成为我国温室气体排放增长最快的领域之一[1]。交通行业碳排放具有增速快、排放增长潜力大的特点。目前,国内交通行业技术水平和能源行业生产消费结构还未发生根本性转变,二氧化碳减排压力大,形势严峻[2]。交通运输还处于较快发展阶段,未来交通运输需求仍将在较长时间内呈现增长态势。随着城镇化进程的加快和生产生活运输需求的提升,交通领域碳排放将越来越成为影响城市碳达峰的重点和难点[3]。
自2021 年9 月起,国务院先后印发了两个国家层面的碳排放纲领性文件《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》、《2030 年前碳达峰行动方案》,将交通领域绿色低碳发展作为其中一项重点内容提出,明确了未来交通能源结构低碳化、交通运输方式低碳化两个核心发展途径。在国家政策指引下,天津市也在积极探索交通领域实现碳达峰碳中和的路径,结合天津市整体发展形势,编制了 《天津市国土空间总体规划》(2020-2035)、《天津市综合交通运输“十四五”规划》等文件。天津市该如何做好交通发展与“碳达峰碳中和”目标的协同,又该如何在满足经济社会发展目标的前提下实现低碳排放,是当前面临的一项重要课题。
1 天津市交通领域发展及碳排放现状
1.1 货运
根据天津市统计年鉴,2020 年天津市货运周转总量水平约为2500 亿吨公里[4]。其中,水路货运周转量在各种交通类型中占比最大。天津港在“十三五”期间积极建设,2020 年天津港集装箱吞吐量较2015 年提高30.1%。天津市航空货运周转量近几年变动幅度不明显且占比较低,天津滨海国际机场货运周转量总体上看略有上升,但近几年有所下降。铁路货运周转量自2008 年起逐年下降,至2016 年达到207 亿吨公里的最低值后开始逐渐回升。公路货运周转量在进入21 世纪以来快速增长,直至2014 年后增速放缓,有所波动但整体上仍呈现增长趋势。此外,天津市管道运输周转量近些年整体上保持增长趋势。目前天津市管道运输物质主要为油品和天然气。
经计算,在能源消耗方面,公路运输用能比例最高,占货运整体能耗总量的63.0%;其次,水路运输由于在运输距离方面远高于除航空运输外的其他运输方式,用能占比也相对较高,占货运整体能耗总量的24.7%;航空运输尽管运距较大,但目前货运量仍然很少,在货运领域不是主流运输方式,占货运整体能耗总量的5.2%;此外,铁路运输与管道运输的能耗占比分别达到6.6%和0.5%。
2019 年,天津市货运碳排放总量超过了250 万t CO2。在疫情影响下,2020 年天津市货运量仍呈现上升趋势,碳排放总量较2019 年增长4.3%;此外,2020 年货运能源结构基本保持稳定,天然气和电力占比略有提高,较2019 年分别增长0.9%和0.1%。
1.2 客运
根据天津市统计年鉴,2020 年天津市客运周转总量水平约为300 亿人公里,受疫情影响,较2019 年下降约47.5%。其中,天津市注册船只不涉及客运领域服务;航空客运周转量自2009 年有数据以来始终处于快速增长趋势,在“十三五”期间周转量数据超过铁路客运。另外,公路客运周转量自2014 年调整统计口径后,整体呈现下降趋势,2018、2019 年有小幅回升。2020年受疫情影响,公路客运周转量又呈大幅下降趋势。“十三五”期间,天津市基本建成区域互联畅通公路网。京津冀一体化公路网基本形成,建成4 条高速公路和7 条普通国省道接口路,对外高速公路接口增加至16个,实现31 个普通省际接口与京冀同标准对接。
经计算,在能源消耗方面,航空运输用能比例最高,占客运整体能耗总量的83.5%;其次,公路运输的客运量高于航空运输和铁路运输,但由于其主要为短途客运,旅客周转量水平远低于航空运输,占客运整体能耗总量的9.2%;铁路运输因其全部采用电力能源,单位能耗低,占客运整体能耗总量的7.3%。
2020 年,天津市客运碳排放总量将近120 万t CO2,较2019 年下降46.9%,呈现大幅下降趋势。此外,由于铁路运输比例降低,2020 年客运所用各类能源中,电力占比有所下降,较2019 年下降0.8%。
1.3 市内交通
根据天津市统计年鉴,近十多年来天津市轨道交通骨干地位显著提升,客运量快速增加,地铁线路不断完善,运营里程数也随之攀升,2020 年轨道交通运营里程较2015 年增加92 公里。受疫情影响,2020 年全市轨道交通日均客运量较2019 年下降37.9%。在道路公共交通方面,天津市已建成国家公交都市建设示范城市,公交站点500 米覆盖率达到100%,新能源公交车辆占比达到80%,实施公共汽车运营成本规制,运营智慧安全水平明显提升;出租车受总量控制政策影响,保有量保持在31940 辆的水平;居民出行需求增长带来的是网约车市场的快速升温,2020 年网约车司机注册总量再创新高,同比增长69.5%。在私家车方面,为了实现小客车数量合理、有序增长,降低能源消耗,天津市于2013 年底开始实行总量调控,此后2014 年天津市又出台限行政策,“十三五”期间小汽车保有量稳步增长,但增速较以往明显放缓。2020 年,天津市促进小汽车消费政策出台,鼓励新能源汽车消费,增设小客车区域指标,这使得机动车保有量增速创近7 年新高。根据2020 年天津市城市综合交通年度报告,全市新增机动车同比增加7.0%,其中新增小客车区域指标11.3 万辆,新能源车4.3 万辆。
经计算,在能源消耗方面,社会车辆用能比例最高,其中私人小客车因数量庞大,占主导地位,占市内交通整体能耗总量的86.0%;出租车、网约车、公交车作为我市道路运输的重要环节,分别占市内交通整体能耗总量的5.9%、2.1%和4.9%;此外,由于轨道交通(含地铁和轻轨)单位能耗较低、摩托车活动水平较低,分别占比1.0%和0.1%。
2020 年,天津市市内交通碳排放总量为600 多万t CO2,受疫情影响较2019 年下降21.8%。2020 年市内交通能源结构整体保持稳定,较2019 年无明显变化。
2 天津市交通运输建设现状的不足
交通基础设施建设仍存在漏洞。天津港在航线、航班数量仍有差距,集疏运系统存在不足,智慧港口、绿色港口建设刚刚起步。机场保障能力有待增强,空域制约明显,时刻资源受到限制,在跑道数量、航站楼面积、机位个数等方面均需要增加。京津城际、京沪高铁趋于饱和,缺少直达西部、北部货运铁路通道,铁路“最后一公里”还不够完善。省际公路还存在低标准路段,区区连通公路仍存在瓶颈路段,港城交通矛盾依然存在。现有公路交通直接连通性不足,天津与通州副中心、大兴机场等重点区域高速公路通道不顺畅;津雄间通道数量少,且容量不足。重点地区周边道路仍不完善,骨干道路实现率不高,次支路密度不足。步行设施建设仍需强化。现状人行天桥建设仍存在部分盲区,居民立体过街需求不能得到满足。
综合运输服务水平还需提高。天津市高端航运服务企业、龙头企业较少,产业链带动能力不强,港口经济总量规模偏小。铁路在价格、时间成本等方面竞争优势不突出、吸引力不强,运输结构调整推进难度大。道路货运集中度、专业化水平不高,多式联运、共同配送等新型运输规模小。城市轨道交通客流强度偏低,轨道建设与土地开发进程不协调。常规公交吸引力不强,全行程速度竞争力不强,发车间隔长,服务模式单一。道路交通承载力有待加强,骨干道路局部路段拥堵严重。
绿色智慧发展缺乏动力,难以满足科技发展、生态环保要求。主动利用5G、大数据、人工智能、区块链等新技术与传统交通运输行业结合不够紧密、应用场景开发较少,为行业决策、管理、公众出行主动提供信息服务能力不强。污染防治任务仍然艰巨,低碳环保技术应用还不够广泛,推进绿色发展的内生动力不足。
交通行业管理和整治能力有待加强。“十三五”期间行业改革深入推进,行业治理能力明显提升,但应对新形势、新变化、突发事件的能力不强,还需加快行业相关法规体系、制度机制、标准规范建设。骑行环境有待进一步提升。共享单车目前已经成为天津市居民出行的重要交通方式,疫情期间更多的人选择个体出行,但骑行者面临的通行条件较差,津城核心区非机动车车道不完善;机非隔离设施不健全,具有隔离带及栏杆的非机动车道远远不足。
3 天津市交通领域在双碳背景下的发展建议
结合天津市各类交通出行方式活动水平、能耗强度、碳排放总量等核心指标数据,以及当前交通运输建设发展的不足和未来需求,对天津市实现交通领域碳达峰碳中和目标提出以下路径建议。
3.1 客货运运输结构优化
提高或保持铁路、水路运输占比。货运领域,铁路运输周转量2030 年、2060 年分别占比13%和17%,水运周转量占比保持在70%左右。加快大宗货物和中长距离货物运输的“公转铁”“公转水”,充分发挥铁路和水路运输的优势和效率,着力解决港口集疏运体系不优的问题,加强公路超限超载治理。客运领域,铁路客运比例大幅提升,运输周转量在2030 年、2060 年分别占比42%和65%。
此外,还需要适当控制民航货运增长。不同于旅客运输,货物运输这一商业行为可以受到管理机构的有效调度与管控,比如可以要求或引导企业选择铁路运输而尽量减少航空运输的使用。货运主要是出于时效性及通达性的考虑才选择成本较高的航空运输,因此与其他运输方式相比,民航货物运输的市场份额很小,其历史发展也相对稳定,未出现活动水平激增的现象。民航的运输量虽然没有公路和铁路那么大,但其单位周转量能耗非常高,是水运的161 倍、铁路的39倍、公路的24 倍,加上天津市发展国际性综合交通枢纽的定位,航空未来的排放和减排潜力非常大。适当控制民航货运增长可以有效减少排放。
3.2 鼓励居民绿色出行
鼓励市民乘坐公共交通工具出行。大幅提高轨道交通占公共交通的出行比例。地面公共交通方面,可注重大、小型公共汽(电)车搭配应用,发展多层次、多样化的公共交通服务,改善公共交通线路和站点的设置及布局,提升多模式换乘效率和体验,增强公共交通的吸引力。地铁方面,可研究尝试实施地铁票价优惠政策。加强客运枢纽的建设,提高不同交通方式衔接的便捷性,如地铁站与公交站的衔接。加强市内自行车、步行等慢行交通方式的管理和建设,开展人行道净化行动,增设机非隔离设施,合理配置停车资源,鼓励公众绿色出行。
适度控制私家车增速及保有量。天津市2019 年千人汽车保有量约为194 辆。根据发达国家经验,随着经济发展,汽车增长速度分为加速、减速和饱和三个阶段。长期来看,天津市千人汽车保有量控制在420 辆左右,可以满足每户家庭至少一辆车,也可以合理控制交通碳排放,确保在未来能够实现交通领域碳中和目标。
3.3 推广应用绿色低碳能源
在客货运领域,大力发展氢能。结合中国的实际情况,氢能在交通领域的应用遵循氢燃料电池商用车先发展,氢燃料电池乘用车后发展的特点。氢燃料重卡是公路货运领域减排脱碳的重要替代方案。随着氢燃料电池动力系统的技术发展,氢燃料重卡的动力性能和续航能力将在干线或支线重载长途物流领域发挥极大的优势。除重卡以外,大型客车也是目前氢能在交通领域最主要的细分应用场景之一。随着储氢系统技术性能的提升,氢燃料电池客车的续航能力、低温适应性、能源补给时间等方面的优势逐渐凸显,在长距离公交大巴领域具备较大的发展前景。此外,由于纯电力在大型货运船舶上很难应用,氢燃料电池就成为了未来水路货运最重要的能源品种和发展方向。随着未来技术的提高和成本的降低,氢能有可能广泛应用于大型船舶。
引导航空领域使用低碳能源。目前民航主要以煤油作为燃料,而为了实现全球航空业的减排目标,国际民用航空组织(ICAO)表明未来需要显著提高生物质航油的生产与使用。因此,鼓励和引导天津民航企业积极参与航空生物燃料的研发与利用,逐步增加生物航油的比例,是航空领域未来碳减排的重要手段。
根据新能源汽车推广的趋势以及其他城市经验,城市公共交通应该发挥领头羊作用。天津市仍需要加大纯电动车在城市公交车、出租车、网约车等行业的应用,应尽早实现城市公共交通100%纯电动化。在公共交通电动化的带动下,私家车领域也应逐步完成电动化推广。长期来看,新能源汽车大规模应用可以发挥巨大减排作用,若想达到碳中和目标,私家车群体必然也要完成能源变革和转换。
3.4 提高能源效率
加快技术研发,减少油气等应用能源的单位消耗量。能源使用效率直接影响着交通能源消耗及排放量。每一种交通出行方式的能效也会随着出行工具设计的优化、技术的进步、运营管理的完善而不断改进,即行驶相同的距离,能源使用量减少,或者消耗相同量的能源,提供更远的行驶距离。目前,整个交通行业的能效水平还存在提升的空间。因此,大力推进新技术研发,支持科研机构和院校开展相关研究,加强节能技术研发和应用,提升内燃机、电机、氢燃料电池等设备的效率,将大幅加快交通领域碳减排进程。
3.5 打造绿色智慧交通体系
促进交通大数据融合共享。推进新改建交通基础设施与信息化采集设施同步规划、设计、建设、运维,推进既有交通设施数字化改造。构建以公共交通为核心的一体化全链条便捷出行服务体系,减少对小汽车出行的依赖。优化行车路线设计,舒缓道路交通拥堵现象,减少车辆不必要的能源消耗。
提升重点领域智慧化水平。建设天津港绿色智慧码头,以5G、卫星定位、物联网、区块链等新技术为依托,建设新型信息基础设施、智能化集装箱码头、智能化生产操作系统和港口数据信息枢纽。建设高效、低碳、智能的货运配送服务体系,持续优化绿色智慧城际、市内物流配送,建立集约化模式,探索新型配送方式。
3.6 加强绿色基础设施建设
新改建高速公路和有条件的普通公路、农村公路按照绿色公路要求建设,加强公路沿线噪声治理,鼓励新建服务区推行节能建筑,鼓励老旧服务区加快节能环保升级改造,支持有条件的高速公路服务区、港区、交通枢纽、公交场站建设充电桩(站)、LNG 加注站。
强化交通设施与沿线生态环境融合,在公路用地范围内开展绿化美化提升行动,公路可绿化面积绿化率达到100%。强化各类材料循环高效利用。推动路面旧料和废旧轮胎循环利用,推进废旧设施设备、施工材料综合利用,鼓励工业固废、建筑垃圾在交通建设领域规模化应用,高速公路废旧沥青路面材料循环利用率大于98%,普通国省道废旧路面材料循环利用率大于85%。
结语
随着天津市经济结构调整与优化、进一步推动城市化进程,以及跨区域合作交流需求日益增长,交通领域逐渐会成为本市碳排放中增长最快的行业之一。随着经济、人口的增长和城市的扩张,城市交通需求量及活动水平还将不断增长。因此,做好碳达峰、碳中和工作是天津市交通运输领域未来较长时期的一项重要工作任务。
经测算,在低碳政策不断出台、低碳技术持续发展、居民绿色出行意识日益提高的趋势下,至2060 年天津市交通运输行业可完成碳排放量下降80%以上的目标,实现交通领域碳中和。那么,未来如何在完成交通领域碳达峰碳中和目标的前提下,避免运动式降碳,维持交通行业绿色健康发展,也是城市管理者们需要深思的话题。