◎马冬 陈伟程 吉喆 黄志辉
节能减排背景下城市交通的可持续发展
◎马冬 陈伟程 吉喆 黄志辉
可持续交通是一种以人为本的交通,其核心是交通的通达有序,参与交通个体的安全舒适,同时尽可能少消耗能源、环境污染,是实现城市交通可持续发展的有效手段。本文从交通车辆、能源、管理措施等方面简要介绍了我国城市交通可持续发展的现状,研究发现我国交通行业普遍存在能耗水平高、清洁能源比例低、公共交通建设滞后等问题。本文建议通过推动交通车辆、燃料低碳化、清洁化发展、加强交通需求管理等措施,共同推动我国城市交通可持续发展。
可持续发展是人类关于自身文明与发展进行深入思考形成的理论共识,关乎地球资源和经济增长、当代人发展和后代人福祉的重大议题1。可持续发展包含三个方面的发展,即经济、社会和生态的可持续发展。其中,生态的可持续发展是基础,经济是条件,社会的可持续发展是最终目的。我国政府也高度关注和积极参与可持续发展议题,在新世纪更是把节约资源和保护环境作为基本国策,突出生态文明建设,把促进资源集约利用、低碳转型和绿色发展作为转变发展方式、调整经济结构的重要内容2。随着我国城镇化水平不断加快,城市交通得到快速发展,给公众带来极大便利的同时,也引发了能源、环境、交通拥堵等一系列问题。可持续交通作为一种高效能、低排放的发展方式,逐步受到社会的普遍关注。可持续交通的核心在于提高交通运输的能源效率,改善交通运输的能源结构,优化交通运输的发展方式,最终实现交通行业的可持续发展3。2016年12月,国务院印发《“十三五”节能减排综合工作方案》,明确了“十三五”节能减排工作的主要目标和重点任务,要求加快交通运输领域节能减排工作,也为可持续交通的发展指明了方向。
城市交通与城市环境问题有密切的关系,经济发展、城镇化进程的加快以及城市生活水平的提高对城市交通系统提出了更高的要求,交通发展直接影响能源消耗和城市环境,进而影响城市的可持续发展4。可持续交通理念是一种以人为本的交通,是为了减轻交通拥挤、降低环境污染、促进社会公平而采用低污染、低能耗、多元化的城市交通工具来完成社会经济活动的协调交通运输系统,即交通与环境、资源及社会的协调发展。
交通可持续发展是城市可持续发展的重要组成部分,是可持续发展在交通运输领域中的具体体现,是基于可持续发展理念的综合交通运输系统,是实现可持续发展的有效手段。交通可持续发展必须满足交通发展的根本要求,即:经济可行、财政可承受、社会可接受以及环境可持续。
(一)交通车辆
作为国民经济的重要支柱产业之一,我国汽车工业发展迅速。据中国汽车工业协会统计,2015年全年累计产销汽车2450.33万辆和2459.76万辆,同比增长3.29%和4.71%,创全球历史新高,连续七年蝉联世界第一5。
环境保护部于2015年4月公布了九大重点城市大气颗粒物源解析结果表明,机动车、工业生产、燃煤、扬尘等是当前我国大部分城市环境空气中颗粒物的主要来源,交通车辆作为交通运输行业的重要组成部分,对交通行业节能减排起着至关重要的作用。我国自2006年正式实施《乘用车燃料消耗量限值》第一阶段以来,目前已实施到第四阶段,对降低我国汽车行业能耗水平发挥了重要作用。研究显示,2015年中国汽车平均燃料消耗量水平为7.04 L/100km,比2006年下降13.7%6。
与传统汽车相比,新能源汽车可以减少1/5的碳排放,减少50%的城市空气污染,节能减排优势明显,已得到政府和产业界的极大关注。早在2010年10月,国务院将新能源汽车产业列入战略性新兴产业,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等的推广应用和产业化7。根据《中国汽车要闻》统计显示,截止于2015年底,中国新能源汽车累计销量(从2011年算起)已经达到了44.7万辆,基本实现《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》提出的“到2015年纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆”的目标8。
(二)交通能源
据统计,2015年我国全年汽油消费11543.15万吨,其中交通行业消耗了汽油总量的80%、柴油总量的50%左右。2015年我国石油对外依存度首次突破60%,达到60.6%,已经超出国际能源安全警戒线。因此,交通行业的快速发展,不仅产生大量的能源消耗,而且影响到我国的能源安全。
甲醇、乙醇、二甲醚、生物柴油、天然气、氢气等低碳燃料初步得到应用。我国煤基甲醇汽车已进入产业化示范和推广阶段。低比例甲醇掺烧技术已经成熟,与乙醇汽油相比更加稳定可靠、运行良好。二甲醚汽车发动机效率和热效率较高,可实现超低氮氧化物排放、无烟、无硫燃烧和无可见微粒排放。目前,采用压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)的替代燃料汽车从技术角度已经完全满足使用要求。由清华大学为主承担的“燃料电池城市客车整车技术”等有关研究课题,研制的燃料电池轻型客车也已投入运行。
(三)管理措施
为应对交通需求的不断增加,减缓能源、环境、拥堵等带来的压力,各地纷纷加大了公共交通的投入力度,其中地铁、轻轨等轨道交通得到快速发展。北京、上海等城市除大力发展公共交通以外,还制定出台了限行、限购,淘汰黄标车及老旧车辆等措施,来缓解交通拥堵,降低交通排放,效果不错。
为促进城市交通绿色低碳可持续发展,我国于2006年7月1日起实施了《乘用车燃料消耗量限值》(GB 19578-2004)第一阶段标准,2009年1月1日起实施第二阶段标准,对促进汽车行业节能技术的推广应用,提高汽车燃料经济性水平发挥了重要作用。2012年1月1日起正式实施《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》(GB 27999-2011),即第三阶段标准,在限制单车油耗的同时,还引入了企业平均燃料消耗量的概念,使企业在保持产品多样性的同时降低整体的燃料消耗量水平。目前我国汽车燃料消耗量标准已经基本建立起一套完整的标准体系。乘用车企业平均燃料消耗量核算办法已经公布,管理办法也已征求意见。2016年1月1日起,乘用车燃料消耗量第四阶段标准正式实施,油耗限值进一步加严。
(一)交通车辆
发展节能与新能源汽车是汽车行业未来发展的趋势。目前,我国汽车行业与国外发达国家相比,仍存技术水平差、能源消耗高、缺乏核心竞争力等弱项。由于新能源汽车存在成本高、续驶里程短、基础设施不完善等问题,推广应用效果不明显9。随着新能源汽车政策的进一步落实,2015年我国新能源汽车销量已经达到33.1万辆,占到整体汽车销售市场的1.3%,但与传统汽车相比,还有较大差距。
(二)交通能源
交通运输业是能源消耗最大的行业之一,推动低碳燃料发展、降低单位能源碳强度,对于降低交通行业碳排放水平有着重要意义。当前我国传统化石能源使用比例较高,占能源消费总量的90%左右。虽然纯电动汽车在使用过程中是零排放,但由于我国电力结构以火电为主,新能源汽车的节能减排潜力因此大打折扣。我国燃油硫含量水平较高,尤其是船用燃油。目前我国船用油硫含量为3.5%,而国际排放控制区(ECA)为0.1%。风能、水能、太阳能、核能等清洁能源供给不足,而且水能存在生态、地质破坏等风险;风能、太阳能存在波动大、存储难等风险;核能主要是成本高、存在安全隐患等。
(三)管理措施
虽然我国城镇化率逐步加快,但缺乏整体的规划,不能适应交通需求的快速增长。交通方式分担不合理,公交比例低,便利和舒适性差。小汽车使用强度大,导致城市拥堵加剧,降低了出行效率。城市交通智能化水平不高,运营管理水平及基础设施建设落后,制约了可持续交通的发展。除北京、上海等个别城市出台了机动车总量调控政策,其他城市尚未出台机动车发展规划。
为有效降低城市交通能源消耗及排放,促进城市交通绿色低碳可持续发展,在总结国内外发展经验的基础上,特提出以下建议:
一是加快推动车辆和油品清洁化。加大核心技术及零部件研发,提高传统汽车节能减排潜力。鼓励引导小型车、小排量车的发展,进一步加严油耗和排放限值,降低新车能耗和排放。通过政府补贴、减免车船使用税和车辆购置税、取消限行限号等措施,推动新能源汽车产业化进程,实现交通车辆零排放目标。加强油品质量监管,加快推进船舶排放控制区建设,降低船用油硫含量水平。
二是科学调控车辆保有量及结构。结合城市经济发展、城市规划、环境承载能力等情况,制定交通车辆发展规划,防止盲目增长,通过经济、行政等手段对驾照、车牌等进行有效管理,促进交通车辆的合理发展。鼓励引导小型车、小排量车及节能与新能源汽车的发展,淘汰黄标车及老旧车辆。
三是降低交通车辆使用强度,加快公共交通建设。在交通车辆保有量增加的同时,交通出行总量也在不断增加。通过车牌号限行、征收拥堵费及排污费、提高燃油税和停车费等经济行政手段,适当限制交通车辆出行总量,降低车辆的使用强度。同时加快轨道交通、快速公交(BRT)等大容量快速公共交通运营系统建设,扩大公交专用车道网络,提高公共交通的快捷性、舒适性,提高公共交通的吸引力。建立自行车及步行专用道,倡导低碳环保健康的出行方式,创造良好的出行环境。
四是优化城市规划布局,加快智能交通建设。重视城市规划对交通排放的影响,通过优化城市道路、产业、功能区域布局,减少出行次数及出行距离,提高出行效率,促进城市交通规划协调发展。利用大数据、物联网、云计算等技术,提高交通智能化、信息化水平。通过采用车辆信息和通讯系统(VICS)、电子收费系统(ETC)等技术,提高车辆行驶速度,缓解交通拥堵,降低燃料消耗,减少污染物和温室气体排放。
五是统筹协调推进。我国处于并将长期处于社会主义初期阶段,人口多,底子薄,区域发展不均衡的国情,决定了交通发展必须要统筹经济、社会等因素协调发展。结合城市经济、社会发展现状及发展趋势,科学规划、统筹考虑,制定切实可行、符合实际发展水平的政策措施,实现交通的可持续发展。
[1] 牛文元:可持续发展理论的内涵认知——纪念联合国里约环发大会20 周年[J]. 中国人口资源与环境, 2012, 22(5): 9-14.
[2] 牛文元:中国可持续发展的理论与实践[J]. 中国科学院院刊, 2012, 27(3): 280-288.
[3] 李扬:. 基于可持续发展理论的我国公路交通发展模式研究 [D][J]. 大连海事大学, 2013 (03).
[4] 潘海啸: 本期聚焦: 绿色交通—构建畅通的城市: 中国城市绿色交通——改善交通拥挤的根本性策略[J]. 现代城市研究, 2010 (1): 6-10.
[5] 《中国汽车工业年鉴》期刊社.中国汽车工业发展年度报告[R].天津:中国汽车技术研究中心,中国汽车工业协会,2016.
[6] 《关于2015年度中国乘用车企业平均燃料消耗量核算情况的公告》,工业和信息化部公告 2016年54号.
[7] 张晓宇、赵海斌、 周小柯:中国新能源汽车产业发展现状及其问题分析-基于我国汽车产业可持续发展的视角[J]. 理論與現代化, 2011, 2011(2): 60-66.
[8] 搜狐网:2015年新能源汽车累计销量50万辆[EB/OL](2016-01-12). http://auto.sohu.com/20160112/n434339751.shtml
[9] 吴军瑶、 罗捷:中国新能源汽车产业发展现状及其问题研究[J]. 东方企业文化, 2013, 7: 15-16.
(责任编辑 陈莹)
● 马冬,中国环境科学研究院,高级工程师。陈伟程,吉喆,黄志辉,中国环境科学研究院。
本文源自:科技部国家重点研发计划项目 “移动源排放标准评估及制修订方法体系研究”(2016YFC0208000) 项目资助。