碳中和下中國道路交通的碳減排潛力與脫碳路徑

2022年12月31日，《自然》子刊npj Urban Sustainability在線發(fā)表了中國科學(xué)院大學(xué)教授汪壽陽和段宏波團隊等關(guān)于碳中和下中國道路交通的碳減排潛力與脫碳路徑研究成果。

 

交通部門是重要的溫室氣體的排放源，其低碳化轉(zhuǎn)型的程度密切關(guān)系到中國碳中和愿景的達(dá)成，也可能成為中國唯一不能如期達(dá)峰的部門。由于我國交通部門的能耗和排放統(tǒng)計等微觀數(shù)據(jù)的質(zhì)量總體上較發(fā)達(dá)國家偏低，因此現(xiàn)有的多數(shù)研究只能基于統(tǒng)計年鑒的宏觀年度數(shù)據(jù)來分析交通部門的碳排放，這顯然難以支撐這一部門的碳排放精細(xì)化管理和雙碳目標(biāo)的評估。

 

研究人員基于中國高頻乘用車銷量數(shù)據(jù)和機動車駕駛行為實時監(jiān)測大數(shù)據(jù)，通過建立自底向上的核算框架形成了中國道路交通部門跨城市的高頻碳排放數(shù)據(jù)庫，圍繞我國的“雙碳”目標(biāo)，構(gòu)建了中國道路交通低碳轉(zhuǎn)型規(guī)劃模型（CRT-LCTP），通過技術(shù)情景分析，給出了我國中長期道路交通碳中和轉(zhuǎn)型路徑。

 

研究發(fā)現(xiàn)，盡管考察期內(nèi)（2016-2019年）我國新能源汽車保有量實現(xiàn)了4倍增長，但其占總機動車的比重依然較小，道路客運交通排放的年均增速依然高達(dá)20.5%。碳排放的空間異質(zhì)性明顯，一、二線城市碳排放具有“存量”特征，而鄭州、重慶等中西部地區(qū)碳排放預(yù)期增勢強勁。交通電氣化的減排效果顯著，但當(dāng)前有限的電動車擴散規(guī)模限制了其減排潛力。

 

結(jié)果顯示，若電動汽車消耗的電力來自火電，則當(dāng)前交通電氣化的減排貢獻(xiàn)僅為0.6%，而若電力來自水電等清潔能源，則減排貢獻(xiàn)可進(jìn)一步升至1.4%。從時間上看，每年電動車銷量的高峰期是下半年，特別是12月。這主要歸結(jié)于年底各商家集中進(jìn)行的汽車降價促銷活動以及新能源補貼資金的定點撥付方式。一般而言，經(jīng)濟發(fā)展水平很大程度決定了消費者的購買力，后者又決定了汽車存銷量及相關(guān)碳排放量。但不少城市，如北京、廣州、天津等，表現(xiàn)出交通逆低碳化趨勢，這意味著經(jīng)濟發(fā)展與居民的購車意愿并不總是正線性相關(guān)。

 

為了鏈接歷史核算的微觀碳排放與未來宏觀碳減排路徑，研究構(gòu)建了中國道路交通低碳轉(zhuǎn)型規(guī)劃模型（CRT-LCTP），并設(shè)計了三種典型的政策情景，即一般政策情景（CPS），轉(zhuǎn)型政策情景（TPS）和加強政策情景（EPS）。同時，針對共享社會經(jīng)濟情景（SSP）對路徑結(jié)果進(jìn)行了對比分析和評估（圖2）。

 

總體上看，交通部門實現(xiàn)碳中和的挑戰(zhàn)較大，但強化政策情景下，道路交通的碳排放達(dá)峰時間可與國家溫室氣體減排目標(biāo)承諾的時間點基本一致，峰值水平約為1330.98 Mt。交通電氣化和機動車總量控制是最大的減排貢獻(xiàn)因素，2060年的貢獻(xiàn)比重最高分別可達(dá)33%和66%以上。道路交通系統(tǒng)中燃油車的存續(xù)慣性將為道路交通部門實現(xiàn)凈零排放帶來較大難度，未來道路交通部門碳中和的實現(xiàn)可能依賴于強有力的燃油車強制淘汰和更實質(zhì)性的交通低碳化轉(zhuǎn)型。