本研究采用低排放分析模型(the Low Emissions Analysis Platform,LEAP)[4]开展交通用能及碳排放分析。LEAP模型是由瑞典斯德哥尔摩环境研究所和美国波士顿大学共同研究开发的一个自下而上的能源需求预测模型。
与发达国家相比,我国的能源统计体系和范围略有不同,能耗统计主要按单位(含企业、事业和个人)进行,交通运输部门的能源消费仅涵盖交通运输仓储邮电业,在交通运输业中,能源仅包括公路、铁路、水运、民航、管道以及城市公交部门的能源消费;而工矿企业用于运输的能源消费,并没有体现到交通运输部门之中。最近十多年,我国家用汽车拥有量增长幅度很迅猛,这部分的能源消费(主要是汽油)纳入民用部门。按我国统计分类的交通运输部门能源消费占全社会的比重不到10%。
为了全面、系统地研究我国交通运输部门能源利用效率提高途径,分析未来我国交通运输领域节能降耗方向,以及探讨交通运输部门碳排放峰值及其对策,为在宏观规划中处理好交通可持续发展问题提供决策参考,同时便于与国际对比,本研究将我国的交通运输系统分为城市客运、城际客运、货运三部分,对交通用能需求进行全口径的分析。对于城市客运,主要通过分析不同城市类型的交通模式优化、燃料替代、技术进步所带来的节能减排潜力。对于城际客运与货运,主要通过分析公路、铁路、水路、航空以及管道等运输方式的优化调整以及技术进步所带来的节能减排潜力。相应地,交通运输部门能源需求预测也由以上三部分的能源消费组成,主要包括以下方面:
铁路运输包括运输过程(牵引与辅助行走)能耗,不包括辅助生产过程(车站)能耗;
公路运输能耗特指营业性道路运输车辆的燃油消耗;
水运能耗主要指内河、沿海、远洋的船舶燃油消耗;(www.xing528.com)
航空能耗主要指民用飞机的燃油消耗;
城市客运能耗指城市地面公交(公共汽车或电车、出租车)以及轨道交通、家用轿车、摩托车的能源消耗。
随着城市化进程的加速,我国城市交通运输部门的能源需求存在很大不确定性,采取家用轿车、摩托车等个体交通出行为主的方式,城市客运用能将会出现跳跃式的发展;而采取公交车、轨道交通等公共交通运输方式,在满足居民出行需求的情况下,城市交通用能将会发生显著变化。此外,我国选择不同的城镇化发展模式,也会对城市交通用能与货运用能产生影响[5],鉴于此前研究很少有详细分析不同城镇化道路选择对城市交通用能的影响,此次LEAP模型框架,对城市交通模块进行针对性的设计,将其分为不同类型的城市,如超大城市、特大城市、大城市和中小城市。为了着重分析城市交通模式优化对城市客运用能的影响,本研究将城市客运又分为公共交通和个体交通两部分给予特别分析,在公共交通中,又分为快速公交系统(BRT)、大公共、小公共、轨道交通,个体交通中又分为出租车、摩托车和家用轿车,并且对每类城市运输模式和每种运输模式下的交通工具及燃料类型进行了设定。
按照以往研究经验,目前我国货车年运行距离为3万~8万公里,单车耗油量是私家车的10倍以上,如果通过合理的工业布局减少货运需求,通过交通模式优化减少公路货运比重,通过燃料效率改进与燃料替代,将可能取得明显成效,因此在模型设置中将未来道路货运作为重点研究内容。与以往研究不同,对于重点部门,如道路交通,课题组将以汽车的技术进步与车用燃料替代为重点,探讨其对未来我国交通用能与碳排放的影响。对于公路货运,课题组将其分为载货汽车、自备货车以及拖拉机三类,在载货汽车子模块下,又分为普通载货汽车和专用载货汽车,并将其分为重型、中型和轻型货车分别进行针对性的考虑,同时也对相应货车的燃料类型进行了设定(见图4-4)。
图4-4 LEAP模型中交通运输部门划分示意
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