“双碳”背景下道路交通行业节能减排对策研究
2023-05-13吴丹
吴 丹
(天津天乐国际工程咨询设计有限公司 天津 300221)
引言
“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。”为落实碳达峰、碳中和目标,我国将“双碳”战略,纳入生态文明建设和经济社会发展全局。道路交通作为我国基础性、先导性行业,碳排放量高,也是城乡协同发展的大动脉、交通强国建设的主战场[1]。“十三五”时期我国加快推进城镇化,提出交通体系建设要“两个统筹”,以及在重点提升服务水平的同时,实现资源节约、生态环保。进入“十四五”时期,城镇化增速放缓,交通运输业进入高质量发展新阶段,在“双碳”战略背景下,道路交通业也转入以全生命周期节能低碳、绿色减排为重点方向的发展新阶段,进入了由量变到质变的关键时期。
根据国家统计局《中华人民共和国2022 年国民经济和社会发展统计公报》,可知2022 年我国货物运输总量515 亿t,其中公路为371.2 亿t,占比72.1%;全年旅客运输总量中公路为35.5 亿人次,占63.5%。由此可以看出,道路交通是交通运输业节能减排的重要环节,是实现绿色交通发展的重要领域。
根据清华大学交通研究所、山东交通学院学者的研究资料[2],可知不同交通运输方式的碳排放差异较大,铁路运输碳排放占比约0.68%,民航运输碳排放占比约6.09%,水路约占6.47%,而占比最高的是公路运输,其排放量占据整个交通领域的86.76%。因此,“双碳”目标的提出,不是单一以“降碳”为目的,而是从全局角度审视整个行业的绿色低碳发展,需考虑多重目标的约束,统筹兼顾、多措并举,全方位地推进道路交通系统的可持续发展。
1“双碳”目标对我国道路交通业发展提出新要求
1.1 能效评价标准更加严格
“双碳”战略实施,需落实到具体数据,因而政府主管部门对各行各业提出了新的能耗指标要求,倒逼各行业加快淘汰落后技术产品、实现产业升级,使能效评价指标标准不断趋严。以运输工具为例,短期城市居民出行仍然以燃油车为主,虽然我国在汽车保有量方面已经达到世界平均水平,但其中仍有1/10 未达到国家机动车尾气排放标准。因此,2020 年我国国内汽车尾气排放标准开始执行比“国五排放标准”严格30%以上的“国六排放标准”。
1.2 道路交通运输模式向低碳化发展
据国家统计局有关数据显示,2013 年至今,我国私人汽车保有量从9309 万辆增加至27873万辆,近10 年保持以平均6%的速度增长,增速趋于稳定,汽车排放污染物也在相应地增加。为此,我国加强推广交通领域燃料替代化工作,同时推行以城市轨道交通为主要循环、常规地面公交为补充循环,自行车、人行步道等慢行系统辅助“最后一公里”的“地铁+公交+慢行系统”一体化公共出行理念,并鼓励有条件的地区规划建设绿色生态廊道、城市慢行通勤专用道、自行车存放点等,让我国的道路交通运输模式向低碳化方向发展。
1.3 道路交通协同治理体系更加高效
道路交通不仅涉及交通运输工具,还涉及道路设计建设、配套基础设施等环节,因而在“双碳”战略下,道路交通正在建立以低碳为特征的可持续、协同发展体系,并通过不断控碳、减碳以及削减主要污染物排放来促进资源高效和循环利用,协同推进道路交通运输高质量发展和生态环境保护,实现全产业的提质增效。
2 双碳背景下我国道路交通节能减排存在的问题
2.1 前期研究设计重视程度不足
虽然道路设计工作本身对碳排放没有影响,也只涉及道路交通的勘查、研究等环节,但这项工作对道路的建设运营有着决定性影响,决定了整个工程能源的消耗。因此,道路的前期研究和设计,直接关系到线位走向、线路规模、路基路面、照明工程、隧道桥梁、施工方案、材料类型等。但日常工作中,设计人员只重点关注道路的造价、可行性等工程方面的因素,即便在工程项目可行性研究报告中提到碳减排措施,其操作性、针对性也不强,道路设计环节亟需增强对节能降碳内容的关注与重视。
2.2 绿色低碳制度保障体系不完善
目前,我国道路交通行业低碳制度保障体系还不够完善。如,道路建设方面,道路设计规范、标准虽在不断地进行调整、更新,也考虑了能效指标的设置,但对于道路分类标准还缺乏进一步细化,尤其是自行车专用道路、公交专用道等公共道路系统。另外,我国道路交通行业的碳排放统计测定体系、考核体系也不健全,道路交通行业的主要碳排放源为移动碳源,需要实现不同交通运输工具、不同类型燃料的碳排放量测定评价,才能够更加精准、可靠地控碳,但目前仍没有统一的统计考核方法。
现今,道路交通行业使用较多的碳排放计算方法是基于整个道路交通运输行业计算的,这种方法虽然基础数据齐备且容易获取,但不够精准,不能体现不同交通运输方式下的碳排放情况。因此,由于道路交通基础设施建设还未纳入到核算体系之中,使得全生命周期的道路交通碳排放量测定因数据收集困难、计算复杂而无法得到真正的推行,与当前“双碳”背景下的考核要求存在较大差异,也使得道路交通实现“双碳”目标缺乏理论支撑。
2.3 新技术实施路径不明确
绿色低碳技术是引领“双碳”战略目标实现的基础。美国、欧盟、英国、日本等主要国家已经在各个行业搭建了绿色低碳技术体系,如在交通运输领域,采取包括新能源汽车、低碳替代燃料、先进基础设施建设等技术的公路客运电气化技术措施等。目前,我国虽然也在布局相关技术,但因核心技术路径不明确,在道路工程建设中采用的新技术较为零散,节能减碳及生态保护的关键核心技术至今尚未突破。此外,我国的新能源车技术也不完善,温度高低对电池损耗的影响控制不精准,导致新能源汽车在市场推进方面存在阻力。
2.4 道路交通行业效益指标无法有效保障
《2030 年前碳达峰行动方案》中明确指出要“调整并优化运输结构”,大宗货物鼓励实现公路转铁路或水运,火车内燃机70%以上实现了电功能,道路交通运输行业碳排放量显著降低。但这会带来公路运输量、通行量的大幅减少,从而削弱道路交通行业效益。
2.5 新能源供给开发不足
应用新能源是道路交通行业有效脱碳的方法之一。我国风能、太阳能、潮汐能、氢能、光伏等新能源兴起为实现“双碳”目标带来了新契机。但由于新能源的应用还存在诸多问题,如氢能的安全性、储能成本过高、能源应用过程损耗严重导致利用率低等,以及多项关键核心技术未突破、新能源供给开发不足等,限制了新能源在道路交通行业的成熟应用。
3 城市道路交通节能减排新思路
3.1 完善交通领域低碳发展制度保障体系
从碳达峰、碳中和角度综合考虑碳排放总量、强度,加快完善基于双控的、相匹配的道路交通低碳发展制度框架和保障体系。制定道路交通行业顶层碳达峰行动方案,并明确时间表、路线计划图,纳入政府有关绩效考核体系,同时建立健全道路交通行业碳排放监测统计核算和考核体系,为道路交通行业规范发展提供方向和依据。
道路交通管理部门还要加强监督管理,开展道路交通节能监察、碳排放统计核算与标准计量等有关专业业务能力建设,重视道路交通行业基础数据的搜集与获取,鼓励研究机构、高校等探索全生命周期的道路交通碳排放量测定技术、方法,同时鼓励支持金融与道路交通建设的融合发展,积极开展绿色金融道路交通场景建设研究,助力道路交通领域碳达峰、碳中和。
将低碳、节能的要求和理念纳入道路前期设计和研究阶段,利用大数据、云计算、BIM 等新技术科学选线、布线,因地制宜采用低路基等措施,优化施工条件,减少土地资源、砂石材料等资源的使用,同时减少不必要的施工流程和原材料运输环节,从源头构建道路交通领域全生命周期降碳工作机制。
3.2 优化调整运输结构
城市是实现“双碳”目标的主战场[3],但在城市中不同的出行方式、相同交通方式不同运行状态下的单位距离碳排放强度也不同,由高到低依次为小汽车、出租车、公共交通、自行车、步行。因此,居民整体出行方式结构决定了城市交通碳排放量的高低。根据有关资料,小汽车单位能耗665.5kcal/人·km[4],约为公共汽车的4 倍,自行车的42 倍,如表1 所示;公交车在高峰小时每公里排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等污染仅是小汽车的0.17、0.06、0.17。
我国城市人口密集,发展公共交通对于缓解城市道路压力、节能减排,提升群众出行效率具有重要意义,因此道路交通行业应全面优化调整城市交通用地结构、路权结构、交通组织方式等,优先考虑城市公共交通系统建设,包括公交专用道、轨道交通、自行车专用道、绿色生态廊道和慢行系统等,为居民公共出行提供便利设施,创造优质条件,同时让全民参与道路交通行业节能降碳工作,有效降低汽车尾气排放,减轻污染,节约能源。
3.3 积极推进交通能源消费结构优化
加大清洁能源、可再生能源在交通领域的应用,降低柴油、燃料油、煤油等在能源消费总量的比重,减少交通领域碳排放,优化交通能源消费结构。推进出租车、公交车、小型物流货运配送等城市交通公共服务车辆电动化替代,降低传统燃油汽车出行,普及应用电动汽车、燃料电池汽车等新能源车辆,推进交通和能源融合可持续发展模式。
加强对道路交通业的顶层设计,统筹规划考虑,健全交通业低碳评价体系,细化道路交通公共交通体系建设标准。探索引进国际上先进的碳排放核查方法,结合人工智能、区块链、大数据等先进信息技术,加强碳排放数据的监测、获取、挖掘。针对道路设计、施工、招投标、运营各个阶段的特点和需求,纳入节能降碳效益评估,强化绿色低碳方案审查,建立激励制度,激发企业作为实施主体的能动性。
3.4 构建道路交通绿色低碳全生命周期节能减排新框架
探索碳捕集、封存技术、道路低碳养护技术等全生命周期节能降低关键技术攻关,推广应用道路交通低碳装备及施工工艺,定期发布推荐清单,推进充电桩、加注(气)站、加氢站等基于新能源的基础设施建设,形成涵盖设计—施工—运营—养护全周期的低碳核心技术框架与标准体系,加快先进适用的新技术、新产品和新设备的推广应用。以新能源技术为能源供给的核心,通过产学研等加强研究,解决储能、成本等问题,推广氢能等新能源在道路交通领域的纵深应用,实现多源互补的道路交通发展新模式。
3.5 开展试点打造城市道路交通新场景
智慧交通是实现“双碳”目标的有效路径,推进智慧交通建设,利用数字化、信息化和智能化新技术解决道路交通业存在的拥堵、基础设施服务水平低等问题,对路况车辆异常等行为进行检测管理,还可通过视频反馈路况信息,及时疏导车辆减少拥堵。同时,实施典型示范工程应用,探索建立“道路交通低碳示范区、低碳公路、零碳服务区”等试点,打造交通新场景。
结语
“双碳”战略实施是一项艰巨而长期的任务,同时也为各行业带来了新的机遇,但道路交通行业做好“双碳”工作、实现“双碳”目标,需要政府端、企业端和全民的共同参与,因此要协同推进社会低碳转型,应用先进的科学技术和绿色环保理念,助力交通强国建设,实现我国交通业的高质量发展。