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实现 碳达峰及空气质量达标双重目标下 广州交通系统可持续发展路径研究 Study on Sustainable Transportation System Development Pathway under the Environmental-Climate Constraints in Guangzhou 2020 年 7 月 July, 2020 实施单位 中国科学院广州能源研究所 Guangzhou Institute of Energy Conversion, CAS 广东省 交通运输规划研究中心 Guangdng Provincial Transportation Planning Research Center 资助 单位能源基金会 Energy Foundation I 摘 要 随着经济社会 活动持续升级以及城镇化进程的加快, 我国 的温 室气体排放和大气环境质量 形势 严峻。在 多年实施 工业与能源供应 结构调整、技术升级改造等措施之后, 传统 工业行业 的 温室气体和 空气 污染物 排放 逐渐 趋于稳定 , 交通 领域逐渐 成为 我国 温室气体和 空气 污染物 排放的 主要部门 。 如何控制 交通领域的 温室气体 和大气 污染物 排放 成为 我国 城市 可持续发展 亟需 解决 的问题。 在此背景 下 ,本研究以广州为案例, 探索 实现 碳达峰及空气质量达标双重目 标下 交通 领域的 可持续发展路径 ,以期 推动 广州市交通发展 “十四 五 ”规划工作 开展, 促进 广州市低碳城市试点工作 ,为 实现 我国 其他 城市 碳排放 和空气质量双达目标 提供经验 借鉴 。 1. 交通运输已 成为广州市能源 消费 和排放 的 重点领域 , 且总量 和占比呈持续上升趋势 。 2018 年,全市 交通 领域 的能源消费量 为 2437 万吨标煤 , 约占 全市能源消费 总量 的 39,由此 产生的 CO2排 放为 5147 万吨 ,约占全市二氧化碳 排放总量 的 35, 但 CO2排放 的 年均增长速度已 由“ 十一五 ”期间 的 12.5下降至 “十三五 ”期间 的 10.4。 同时 , 交通 领域的空气污染物排放 量占全市排放 总 量的 比重仍居高不下 , 特别是 NOx排放 占 比 已 达到 80。 2. 广州市要实现 CO2排放 达峰和空气污染物 排放 达标 , 迫切 需 要 交通 领域采取严格的节能减排政策措施 , 实现 其 CO2和空气污染 物 排放 达峰 。 根据 LEAP-广州双达 交通 模型 分析 , 在现有 政策 情景 II 下 ,广州市交通领域的 CO2和 空气污染物 排放将 持续增长 ;碳排放 达峰 情景下 ,其 CO2排放 可 于 2030 年 达到峰值,空气污染物排放 可 于 2025-2030 年达到 峰值 , 但 主要 空气污染物 的 排放 量 仍高于现状 水平 ; 在 双达情景下 , 通过政策措施 的进一步 强化 , 其 CO2排放达 峰 时间将提前到 2025 年左右 , 同时 空气污染物排放 达峰 时间 将提前 至 2020-2022 年 , 2035 年的 排放量将 下降 至现状水平的 一半以内 。 3. 货运 、城际客运和市内客运交通均具有较好的 减排 潜力。 ( 1) 货运 交通是 广州市 交通 运输 减排 潜力最大的 领域。 2035 年 , 双达情景下将较现有 政策情景 减排 47的 CO2、 73的 NOx 和 HC 以及 44-49的 PM2.5 和 SO2。 ( 2)城际 客运 到 2035 年, 在 双达情景下将较现有 政策情景 减 排 40的 CO2、 56的 HC 和 SO2以及 72的 NOx 和 PM2.5。 ( 3) 市内 客运 到 2035 年, 在 双达情景下将较现有 政策情景 减 排 68的 CO2、 NOx、 PM2.5 和 SO2、 以及 73的 HC。 4. 运输结构优化是广州市交通领域 减排 CO2和 NOx、 HC 的重 要 途径 ,能源 结构 清洁 化是 减排 PM2.5 和 SO2的重要途径。 运输结 构优化 约 能贡献 44-47的 CO2减排以及 40-60的 HC 和 NOx 减 排; 能源结构清洁化 约 能贡献 45-50的 PM2.5 和 SO2减排, 同时也 能带来 20-35的 CO2和 NOx 减排; 运输需求 控制 也是 影响 广州市 交通领域 CO2和 空气污染物 排放的重要 因素; 排放 标准提升是空气 污染物减排的 有效 补充 措施 。 5. 交通 领域 的碳减排 措施 多数 可以协同减排 空气污染物, 但是 推广天然气车船会 导致 HC、 NOx 的 排放 增加 , 发展水路货运 将 增 III 加 SO2和 PM2.5 排放 。 根据 对 措施 的减排 协同效应分析, 运输需求 控制、运输结构优化、管理水平优化以及推广天然气汽车和公交 车、出租车、私家车电气化等可作为优先 发展的措施 ;公路客货运 电动化、推广天然气货船、发展氢燃料电池公交和出租车等 可作为 中期长期 减排的 关键 措施 ;氢能、生物燃油的规模化应用有待技术 突破以及成本下降, 是广州市交通领域远期减排的 关键 措施 。 6. 广州 市交通领域可持续发展 路径 2025 年前加强 交通基础设 施建设, 促进 电动车的推广和应用 ; 2030 年前 形成一体化公交体系 和以铁路为骨架的城际运输体系 ,逐步 提升交通 工具 排放标准 ; 2035 年形成 广州市综合交通运输体系, 实现 清洁能源规模化应用 。 ( 1) 2025 年前 , 优化城市规划布局,加强交通基础设施建设, 优先发展 公共交通 ,积极发展高速铁路; 推广 电动汽车 在 私家车领域 的 使用 ,促进天然气的推广应用;通过技术进步和管理水平提升有效 提升交通运输能效 。 ( 2) 2030 年 前, 形成一体化公交体系和以铁路为骨架的城际运 输体系;规模化 使用 天然气,实现面向长距离、大载荷电动汽车技术 突破,示范应用氢燃料、生物燃油;逐步提升各类交通工具排放标准 。 ( 3) 2035 年 前, 形成 高效、集约的 交通运输组织形式和运输模 式,减少不合理运输需求增长 ,提高运输能效;实现铁水、公铁、空 铁、江河海联运的无缝对接,建成 广州市综合交通运输体系;氢能源、 生物燃油得到规模化应用 。 1 第一章 研究概述 一、 研究背景 城市 作为 物质 和 能源消耗最集中的地区, 是温室气体和 空气污 染物 排放的最主要来源,同时也是受气候变化 和空气 污染影响最大 的地区之一。 研究 表示 目前 交通领域的碳排放 约占 全球城市碳排放 总量的 17.5, 并且预计到 2030 年 , 全球城市交通碳排放仍将保持 1.7的年增长率,在发展中国家和经济转型国家中更会高达 3.4和 2.2。 同时 , 交通 工具排放的尾气也是城市空气污染物的重要来 源 。 特别 是北京、上海、广州等大城市,机动车 已 成为 PM2.5 等 主 要 大 气污染物 最大 的 本地 污染源 。 未来, 随着城镇化进程的加快和 来自生产生活运输需求的提升,交通 领域 的 温室气体和 空气污染物 排放 将 越来越成为影响城市可持续发展的重点和难点 , 采取何种发 展模式和路径来实现城市交通 可持续 发展成为人们关注的重点。 广州市是 我国华南地区的中心城市 ,同时也是国际综合交通枢 纽、国家综合运输服务示范城市和公交都市,拥有我国第三大国际 枢纽机场和第四大铁路客运枢纽。 2018 年,全市交通领域的能源消 费约占能源消费总量的 39,产生的 CO2排放约占全市 CO2排放总 量的 35, 并 产生了 77的 氮氧化物排放 、 21的挥发性有机物排 放 、 17的 PM2.5 排放以及 29的二氧化硫排放 。 广州市国际综合 交通枢纽的定位 也 势必带来其交通领域的持续快速发展,预计“十 三五”后期广州市交通部门将超过工业部门成为能源消费需求和 2 CO2排放最大的部门,必将 严重影响 广州市 空气 质量达标 目标 和 碳 减排 及 达峰目标的 实现。因此,采取 何种发展模式和路径来实现交 通 部门的可持续 发展成为 广州市 亟待解决的问题。 鉴于此 , 本项目 以广州市为案例, 联合能源和交通专业的力 量,有机结合能源和交通分析方法,深入探索广州市交通部门的绿 色低碳发展路径,设计具有可操作性的交通可持续发展路线图, 以 期 推动 广州市交通发展 “十四五 ”规划工作 开展, 促进 广州市低碳城 市试点工作 ,为 实现 我国 其他 城市 碳排放 和空气质量双达目标 提供 经验 借鉴 , 共同推进打响蓝天保卫战及应对气候变化的进程。 二、 研究思路 与主要活动 本项目 在 掌握广州市交通领域能源消费和二氧化碳排放 现状 特 征 基础上, 以综合分析交通 低碳发展 与空气 污染 防治的 协同效益 为 目标,采用 情景分析方法, 通过 设定不同的发展情景,分析 在碳排 放和空气质量“双达标”约束下, 广州市交通领域未来的能源消费 需求 、 CO2排放 和 主要 空气污染物排放趋势, 并 通过与广州市 “一 促三控”协同战略 研究 的 双向反馈, 综合分析 关键措施 的 减排 协同 效益 ,设计 广州市交通领域可持续发展 路径 。 主要 研究内容 包括 ( 1) 分析广州 市 交通领域能源消费和排放现状 。 以 传统统计数 据 为 基础 , 结合 桌面研究、座谈、实地调研、专家访谈等方式 , 获 得准确的 广州市各 运输方式 的 活动水平 和 能源效率 等数据 , 计算广 3 州市交通 领域 的能源 消费及 CO2和主要 空气污染物 排放现状 ;选取 典型 道路 路段,利用道路 交通 大数据, 分析 广州市 道路 交通 CO2和 主要 空气污染物 排放 特征 。 ( 2) 广州市交通 领域 CO2和 主要 空气污染物 排放趋势预测 。 结 合广州市未来的社会经济发展水平、城市空间规划以及交通 领域 的 发展定位和规划,以 2015 年为基准年,分别 以 2020、 2025、 2035 年为目标年,预测不同发展情景下各类 运输 方式 未来 的 CO2和 主要 空气污染 物 排放趋势, 确定 广州交通 领域 排放达峰的时间和峰值 量 ,分析各类 运输 方式未来的节能减排潜力及贡献,明确广州市交 通 领域 可持续发展的重点方向。 ( 3) 双达 约束目标下 广州市交通领域 可持续发展路径研究 。 结 合 活动 2 的 研究结果,通过与广州市 “一促三控”协同战略 研究 的 双向反馈, 构建 广州市交通领域可持续发展措施库,并筛选关键措 施,定量 评估 关键 政策 措施的 CO2和 主要 空气污染 物 减排 协同效应 及 经济性 , 进而 梳理出广州市实现交通可持续发展的 路径 。 ( 4) 城市交通领域可持续发展政策建议 。 在广州交通 领域 可持 续发展 路径 基础上 , 梳理形成广州市 交通 领域 可持续发展政策建 议,提交广州市 交通 运输局 和广东省交通运输厅 ,推动 广州市交通 发展 “十四五 ”规划工作 开展, 切实促进 广州市 交通 领域的可持续发 展 , 为国内城市 交通绿色低碳发展 研究提供参考。 4 第二章 广州市 交通 排放现状 一、 广州市 交通 领域 排放 现状 1. 广州 市交通 领域 碳 排放 现状 近年来广州市交通领域由能源消费产生的 CO2 排放呈 快速 增长 趋势。 2018年, 全 市 交通 领域 的 CO2排放 (不含 电力消费产生的 CO2) 约为 5147 万吨 ,约占全市由 CO2 排放总量 的 35, 较 2005 年 增长 了 3.3 倍, 但 其 年均增长速度已 由“ 十一五 ”期间 的 12.5下降至 “十 三 五 ”期间 的 10.4(图 2-1) 。 图 2-1 广州市交通碳排放 现状 及结构 货运 交通是广州市交通领域 最主要的 CO2排放源, 并 呈逐年 增长 的趋势, 2018 年的 CO2 排放量 占 比 约为 66, 其中 公路 和 水路货运 排放量 最大 ; 城际 客运 是 广州市交通领域 CO2排放的 第二大 来源 ,但 其 CO2 排放量的增长速度明显低于货运交通 , 2018 年的 CO2 排放量 占 比约 22, 其中航空 客运 排放量 最大, 其次 是公路客运和铁路客运, 水路客运的 CO2排放 极少 ; 随着 积极发展 公共交通、中小客车总量调 控等措施 的 实施 , 广州市 内 客运 的 CO2排放相对 较少 , 2018 年的 CO2 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 0 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 年变化率( ) CO 2 排放(万吨) 交通 CO 2 排放 年变化率 0 20 40 60 80 100 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 CO 2 排放结构 公交车 地铁 出租车 轮渡 私人小汽车 摩托车 公路客运 铁路客运 航空客运 水路客运 公路货运 铁路货运 航空货运 水路货运 5 排放量 占 比已 下降至 12, 其中私人小汽车 是 最主要的排放源。 2. 广州 市交通 领域空气 污染物 排放 现状 由于 运输需求的增加,交通领域的空气污染物排放 在 早期均有不 同程度的增长,但近年来随 着 道路运输排放标准的 不断提升 以及 船舶 排放控制区政策的实施 , 主要空气污染物排放 均 得到了 一定的控制 。 其中 , NOx 是 广州市交通 领域 排放量最大 的空气污染物, 其次 是 HC 排放 , PM2.5和 SO2的排放量 相对 较小。 其中 , 公路 货运是广州市交通领域 NOx 和 HC 排放最 主要 的 来 源 , 随着道路运输排放标准的提高,排放量逐年下降,但占全市排放 量的比重仍居高不下 ; 公路 客 、货运是 PM2.5排放的 主要来源 , 随着 水路 货运的快速发展,也逐渐成为重要 的 PM2.5 排放源 ; SO2 排放主 要 来自 水路 货运 , 随着船舶排放控制区政策的实施,排放量快速下降 (图 2-2) 。 ( 1) NOx 排放 ( 2) HC 排放 0 20 0 00 400 00 60 0 00 80 0 00 10 0 00 0 12 0 00 0 14 0 00 0 200 5 200 6 200 7 200 8 200 9 201 0 201 1 201 2 201 3 201 4 201 5 201 6 201 7 201 8 N O x 排放结构(吨) 公交车 地铁 出租车 轮渡 私人小汽车 摩托车 公路客运 铁路客运 航空客运 水路客运 公路货运 铁路货运 航空货运 水路货运 0 200 00 400 00 600 00 800 00 100 000 120 000 200 5 200 6 200 7 200 8 200 9 201 0 201 1 201 2 201 3 201 4 201 5 201 6 201 7 201 8 HC 排放结构(吨) 公交车 地铁 出租车 轮渡 私人小汽车 摩托车 公路客运 铁路客运 航空客运 水路客运 公路货运 铁路货运 航空货运 水路货运 6 ( 3) PM2.5排放 ( 4) SO2排放 图 2-2 广州市交通 领域 主要 空气污染物 排放 结构 ( 分运输类型 ) 二、 基于 大数据的 广州市 道路 交通能 耗 和排放 特征 道路 交通是 城市层面进行 交通领域 CO2和 空气污染物排放 管理 最直接有效的部门。 本研究 选取 广州 大道( 以 市内客运为主) 和 广 园快速路 (以 进出广州的客货运为主 ) 的 典型 路段 , 收集 道路分车 型 交通流量、 机动车行驶 状态 等 交通运行监测数据,车龄、燃油类 型、 排放 标准等车队特征数据 ,温度、湿度 等城市环境数据 , 以及 道路类型、路段长度等道路数据, 采用 COPERT 模型 进一步 分析广 州市道路交通 的 排放 特征 , 明确 未来 道路 交通 减排 重点方向 。 ( 1) 从 典型 路段 工作日 和非工作日逐时的 交通 量变化和 CO2和 空气污染物排放 特征来看, 广州市 道路交通的 排放动态变化与交通量 变化特征基本一致,畅通运行状态的排放显著低于基本畅通及拥堵状 态。因此,通过改善道路交通拥堵,提升道路交通运行水平,优化道 路交通客货运输结构等也是广州市道路交通减排的重要方向。需要从 基础设施建设改造、智能化交通控制管理手段、交通需求管理等多方 面的综合考虑。 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 200 5 200 6 200 7 200 8 200 9 201 0 201 1 201 2 201 3 201 4 201 5 201 6 201 7 201 8 PM 2 .5 排放结构(吨) 公交车 地铁 出租车 轮渡 私人小汽车 摩托车 公路客运 铁路客运 航空客运 水路客运 公路货运 铁路货运 航空货运 水路货运 0 200 0 400 0 600 0 800 0 100 00 120 00 140 00 160 00 200 5 200 6 200 7 200 8 200 9 201 0 201 1 201 2 201 3 201 4 201 5 201 6 201 7 201 8 SO 2 排放结构(吨) 公交车 地铁 出租车 轮渡 私人小汽车 摩托车 公路客运 铁路客运 航空客运 水路客运 公路货运 铁路货运 航空货运 水路货运 7 ( 2) 市内主要道路的 CO2和空气污染物排放来自小型客车、轻 型 、大型 客车和 重型货车以及出租车 (图 2-3) , 也是广州市道路交通 减排的重要方向。未来要继续加强对小型客车拥有、使用等方面的引 导和管控,大力发展 公共交通,同时促进出租车 、 私家车电动化 ;通 过客运班线公交化改造,线路资源优化整合,客运企业规模化发展; 通过运输结构减少大宗货物公路运输, 采用 先进运输组织模式以提高 公路 货运 效率,同时促进 新能源物流车的推广应用 。 ( a) 广州大道北分车型的排放分担率 ( b) 广园快速路 分车型的排放分担率 图 2-3 典型 道路 不同车型的排放分担率 ( 3) 虽然 广州市已于 2019 年 7 月 开始 对 轻型车 实施国 5 标准, 但是国 3、国 4 车的排放占比还是很大,特别是对大气污染物国 3 车 型数量较少但贡献量较大 (图 2-4) 。 CO2排放中国 3、国 4 车型的排 放占接近 65,国 3 和国 4 车辆的污染防治是未来广州市道路交通 CO2减排的重点方向。 NOX及 PM2.5排放的国 3 及以下车辆分担率分 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 CO2 NOX PM2.5 VOC 大型客车 中型客车 小型客车 出租车 重型货车 轻型货车 中型货车 微型客车 微型货车 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 CO2 NOX PM2.5 VOC 大型客车 中型客车 小型客车 出租车 重型货车 轻型货车 中型货车 微型客车 微型货车 8 别达到 50、 40左右,近期应加快推进国 3 及以下柴油车淘汰方面 的政策,通过扩大货车限行政策等对国 3 及以下的柴油车通行进行管 控。 ( a)广州大道北不同排放标准车型的排放分担率 ( a)广园快速路不同排放标准车型的排放分担率 图 2-4 典型 道路 不同排放标准车型的排放分担率 0 20 40 60 80 100 CO2 NOX CO PM2.5 PM10 VOC 国 0 国 1 国 2 国 3 国 4 国 5 0 20 40 60 80 100 CO2 NOX CO PM2.5 PM10 VOC 工作日 国 0 国 1 国 2 国 3 国 4 国 5 9 第三章 广州市 交通 领域 未来 排放 情景 分析 在掌握 广州市 交通 领域排放现状的基础上, 以 2015 年为基准年, 2035 年为目标年, 采用情景分析的方法, 分析城市 交通领域 实现 碳排 放 达峰 和空气污染物排放达标 的时间 、峰值量 以及 减排潜力,从而 探 索 其 可持续 发展的 重点 方向 。 一、 LEAP-广州交通双达模型 构建 根据广州市交通 领域 的特征,研究构建了 LEAP-广州交通 双达 模 型 ( 图 3-1)。模型 涵盖 客运交通和货运交通, 其中 客运交通 细分为 公 交车 、 地铁 、出租车 、 轮渡 以及 私人小汽车等市内客运以及公路、铁 路航空和水路等 城际 客运 ,货运交通细分为公路、铁路 、 航空和水路 货运 。 模型的 模拟 过程主要分为 4 个部分能源消费需求、二氧化碳 排放量 、 空气污染物排放量 和减排潜力计算,主要 依据不同交通发展 情景下各运输类型的活动水平、能源利用效率和燃料类型等进行 。 图 3-1 LEAP-广州 交通 双达 模型结构 L EA P - 广州交通双达模型 货运交通 市内客运 城际 客运 公 交 地 铁 出 租 车 私 人 小 汽 车 摩 托 车 公 路 客 运 铁 路 客 运 航 空 客 运 水 路 客 运 公 路 货 运 铁 路 货 运 航 空 货 运 水 路 货 运 客运交通 轮 渡 活动水平 能源强度 能源结构 10 二、 广州市 交通 领域 CO2和空气污染物排放 预测 情景设置 在既定的 经济 社会 发展 目标下,设计了 三种 交通 发展情景 ( 1) 现有 政策情景 现有 政策情景 指 在新常态 经济发展模式下 ,以广州市目前已发布 的政策文件为导向,按照目前的实施力度执行现有政策措施,争取运 输结构、能源结构、能源效率均较现状水平有所优化和提高。 ( 2) 碳排放达峰 情景 在 现有 政策情景基础上,进一步鼓励发展城市公共交通,大力发 展铁路和水路运输,提高交通工具的能源效率,加快燃料的电气化转 化,实现 广州市 交通领域 碳排放 达 到 峰 值 。 ( 3) 双达 情景 在 碳排放 达峰 情景基础上,对广州市交通领域采取力度更大的政 策措施,使得交通运输模式发生革命性变化,交通工具的能源效率和 交通能源结构清洁化水平显著提高, 排放 标准进一步提高, 实现交通 领域 碳排放 达峰和空气污染物达标 。 三、 广州市 交通 领域 未来 CO2排放 情景 分析 1. 广州市交通领域 CO2排放 趋势 和结构 根据 模型 的结果 , 未来 广州市交通领域的 CO2排放将保持 增长的 趋势,但增长幅度 将 明显 降低;但 在碳排放 达峰情景 下, 随着 节能减 排措施力度的加大,广州市交通领域的 CO2排放有望 将于 2030 年 左 右达到峰值,峰值量约为 6750 万吨;双达 情景下, 广州市 交通领域 11 的 CO2 排放达峰 时间将进一步提前到 2025 年左右 ,峰值量下降至 6150 万吨 ,到 2035 年 回归到现状水平 。 图 3-2 广州市 交通领域到 2035 年 的 CO2排放趋势 货运 交通将一直是广州市交通领域未来 CO2排放 最主要 的来源, 在 不同情景下 占 全市交通领域 CO2 排放 的 比重均 在 65左右;其次 是城际客运交通,不同情景下 占 全市交通领域 CO2 排放 的 比重均 在 25以上 , 并呈逐年增长的趋势;市内客运交通的 CO2排放 相对 较少, 并且 随着电动化水平的不断提高, 呈 逐年 减少 的趋势 。 就能源 消费结构而言 , 传统 石油制品消费产生的 CO2排放仍将是 广州市 交通领域 CO2排放最重要 的来源,但随着 油品 消费 占比 的 逐渐 下降 ,其产生的 CO2排放在 不同情景下也 将 不同程度下降, 碳排放 达 峰情景和双达 情景下 将于 2025 年 左右 达到峰值。 清洁 能源消费产生 的 CO2排放也将 逐渐增加 , 但 增量 有限 。 2. 广州市交通领域 CO2减排 重点 方向 选取活动 水平、运输结构、能源结构以及能源利用效率等指标, 分析广州市 交通领域 CO2减排潜力的 来源 。根据图 3-3 所示 ,运输结 0 2000 4000 6000 8000 10000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 CO2 排放量(万吨) 现有政策情景 碳排放达峰情景 双达情景 12 构优化将是广州市交通领域实现 CO2减排最重要 的途径 ,将 贡献 44- 47的 CO2减排; 其次 是 活动 水平下降 和 能源结构优化 ,约 能贡献 20- 23的 CO2减排; 能效 水平提升的 CO2减排贡献 相对较小。 图 3-3 广州市交通领域 未来 CO2减排 贡献(万吨) 综合 碳排放 趋势 以及减排贡献分析 结果,梳理 得到广州市交通领 域 CO2减排重点 方向如 表 3-1 所示。 货运 交通 将 一直是广州市交通领 域 CO2减排 的 重点, 将主要依靠运输结构 向 水路货运和铁路货运的优 化实现 CO2减排,其次 是减少货运周转需求和 能源 结构的清洁化, 货 运交通 工具 能效 提升带来的 CO2 减排相对 较小 ; 城际 客运 的 CO2 减 排 主要依靠客运结构向铁路客运的转换,其次是 能源 结构的清洁化 和 交通 工具 的能效 提升 , 城际客运需求减少 产生 的 CO2减排有限 ; 通过 优化 城市空间 布局 、 调整土地利用方式 等 控制 市内客运 需求 增长 是实 现 市内客运 CO2减排的重要 途径 , 同时 需要在 实现公共交通电动化基 础上,有效提高私人小汽车的电气化水平。 0 1 , 0 0 0 2 , 0 0 0 3 , 0 0 0 4 , 0 0 0 5 , 0 0 0 6 , 0 0 0 7 , 0 0 0 8 , 0 0 0 9 , 0 0 0 452 活动 水平 下降 现有 政策 情景 8 ,32 1 货运 城际客运 市内客运 碳达 峰情 景 6 ,22 5 能效 水平 提升 271 能源 结构 变化 441 931 运输 结构 优化 CO 2 排放量( 万 吨) 0 1 , 0 0 0 2 , 0 0 0 3 , 0 0 0 4 , 0 0 0 5 , 0 0 0 6 , 0 0 0 7 , 0 0 0 8 , 0 0 0 9 , 0 0 0 活动 水平 下降 922 城际客运 市内客运 货运 双达 情景 4 ,35 0 能效 水平 提升 391 能源 结构 变化 783 运输 结构 优化 1 ,87 4 现有 政策 情景 8 ,32 1 CO 2 排放量( 万 吨) 13 表 3-1 广州市 交通领域未来 CO2减排 重点方向 运输类型 2035 年减排贡献 (双达 情景 ) 重点 方向 货运 交通 63 重点发展水路和铁路货运 减少货运周转需求 提高公路 货运 电气化 水平、促进天然气、氢 能、生物燃油在货运交通中的 使用 比例 提高货运 交通工具能效 城际客运 19 快速 发展高速铁路 客运 促进 公路客运电气化 水平、 促进 天然气、生 物燃油在城际客运交通中 的 推广应用 提高城际客运 交通工具能效 减少 不必要的城际客运需求 市内客运 18 降低 城市机动车出行需求 有效提高 私人小汽车电动化水平 优先发展 公共交通 四、 广州市 交通 领域空气污染物 排放 情景 分析 1. 广州市交通领域 未来 空气污染物排放 趋势 和 结构 随着 运输需求的增加,未来广州市 交通 领域的空气污染物 排放 将 不同 程度 增长,即使在碳排放达峰情景下 也 仅能 维持现状水平 , 要实 现空气污染物的大幅度 减排 需要 采取更为严格的政策措施 (图 3-4) 。 公路 客 /货运 将 一直是广州市交通领域 NOx 和 HC 排放最 主要 的 来源 ,而 水路货运是 SO2和 PM2.5排放的主要 来源 , 因此运输结构的 低碳化将有助于 NOx 和 HC 减排 ,但有可能增加 SO2和 PM2.5排放。 石油制品消费将一直是广州市交通领域空气污染物排放的主要 来源 , 其中 柴油、燃料油和汽油产生的空气污染物排放最大,但会随 着清洁燃料的使用逐渐减少 。 但由于 天然气的 HC 排放因子较汽油、 柴油大 , 天然气的推广 有可能 导致 HC 排放的增加 , 因此 能源结构的 14 低碳化 将有助于交通领域空气污染物的减排,但天然气的使用将不利 于 HC 的减排 。 ( a) NOx 排放 趋势 ( b) HC 排放 趋势 ( c) PM2.5排放 趋势 ( d) SO2排放 趋势 图 3-4 广州市交通领域 到 2035 年 的 主要空气污染物排放 趋势 (吨) 2. 广州市交通 领域 空气污染物减排重点 方向 选取活动 水平、运输结构、能源结构 、 能源利用效率 、 污染物排 放标准 等指标,进一步 分析 交通领域 的 主要空气污染物 减排贡献。 如 图 3-5 所示 , 运输结构优化是 NOx 和 HC 减排的重要途径,对 PM2.5 也有一定的减排贡献,但会增加 SO2排放 ; 能源结构的清洁化将有助 于 NOx、 PM2.5 和 SO2的减排,对 HC 的减排作用不大 ; 运输需求控 制和排放标准提升的污染物减排作用显著,但空间有限 。 0 50000 100000 150000 200000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 NOX 排放量(吨) 现有政策情景 碳排放达峰情景 双达情景 0 10000 20000 30000 40000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 HC 排放量(吨) 现有政策情景 碳排放达峰情景 双达情景 0 1000 2000 3000 4000 5000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 PM2.5 排放量(吨) 现有政策情景 碳排放达峰情景 双达情景 0 5000 10000 15000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 SO2 排放量(吨) 现有政策情景 碳排放达峰情景 双达情景 15 ( 1) NOx ( 2) HC ( 3) PM2.5 ( 4) SO2 图 3-5 广州市交通领域 未来 空气污染物 减排 贡献(吨) 综合 空气污染物排放 趋势 以及减排贡献分析 结果,梳理 得到广 州市交通领域 空气污染物 减排重点 方向如 表 3-2 所示。 货运 交通 将 一直是广州市交通领域未来 空气污染物 排放 最主要 的来源 , 也将是 实现减排 最 重要 的部门 。 运输结构 的低碳化 是 广州市 交通领域 NOx 和 HC 减排的重要途径 ; 能源结构的清洁化将有助于 NOx、 PM2.5 和 SO2的减排 ;活动 水平下降 和 排放标准提升的污染物减排空间有 限 ; 能效水平提升对污染物减排作用不明显 。 0 2 0 , 0 0 0 4 0 , 0 0 0 6 0 , 0 0 0 8 0 , 0 0 0 1 0 0 , 0 0 0 1 2 0 , 0 0 0 1 4 0 , 0 0 0 1 6 0 , 0 0 0 货运 城际客运 双达 情景 41,513 排放 标准 提升 15,346 能效 水平 提升 1,673 能源 结构 变化 31,264 运输 结构 优化 47,028 活动 水平 下降 15,756 现有 政策 情景 152,580 NOx 排放量(吨) 0 5 , 0 0 0 1 0 , 0 0 0 1 5 , 0 0 0 2 0 , 0 0 0 2 5 , 0 0 0 3 0 , 0 0 0 货运 城际客运 市内客运 双达 情景 8,497 排放 标准 提升 3,651 能效 水平 提升 65 能源 结构 变化 2,199 运输 结构 优化 10,51 1 活动 水平 下降 4,536 现有 政策 情景 29,458 HC 排放量(吨) 0 500 1 , 0 0 0 1 , 5 0 0 2 , 0 0 0 2 , 5 0 0 3 , 0 0 0 3 , 5 0 0 746 货运 城际客运 市内客运 双达 情景 1,387 排放 标准 提升 278 能效 水平 提升 93 能源 结构 变化 运输 结构 优化 234 活动 水平 下降 295 现有 政策 情景 3,033 PM2 .5 排放量(吨) 0 1 , 0 0 0 2 , 0 0 0 3 , 0 0 0 4 , 0 0 0 5 , 0 0 0 6 , 0 0 0 7 , 0 0 0 8 , 0 0 0 货运 城际客运 双达 情景 4,1 1 1 排放 标准 提升 689 能效 水平 提升 342 能源 结构 变化 1,677 运输 结构 优化 5 现有 政策 情景 7,429 活动 水平 下降 615 SO 2 排放量(吨) 16 表 3-2 广州市 交通领域未来 主要空气污染物 减排 重点方向 污染 物 运输 类型 双达 情景 下 的 减排 贡献 重 点 方向 污染 物 运输 类型 双达 情景 下 的 减排 贡献 重 点 方向 NOx 货运 交通 77.0 重点发展水路和铁路货运 货运燃料 清洁化 减少货运周转需求 排放 标准提升 提高货运 交通工具能效 HC 货运 交通 68 重点发展水路和铁路货运 排放 标准提升 减少货运周转需求 货运燃料 清洁化 城际 客运 22.5 城际客运燃料 清洁化 快速 发展高速铁路 客运 排放 标准提升 减少 不必要的城际客运需求 城际 客运 9 快速 发展高速铁路 客运 排放 标准提升 减少 不必要的城际客运需 求 城际客运燃料 清
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