基于长期能源替代规划系统模型的粤港澳大湾区交通运输能源转型路径研究

黄 莹，郭洪旭，廖翠萍，赵黛青

（1.中国科学技术大学工程科学学院，安徽合肥 230026；2.中国科学院广州能源研究所，广东广州 510640；3.广东工业大学建筑与城市规划学院，广东广州 510090）

1 研究背景

随着煤炭、石油等传统化石能源的大规模开采和消费，全球气候变化和环境污染日益加剧，严重影响了人们的生活，也给未来发展带来了严峻挑战［1］。为了减少温室气体和空气污染物排放，实现社会的可持续发展，以绿色低碳为目标的能源转型逐渐成为国际社会的普遍共识［2］。交通运输是国民经济发展的基础产业，同时也是化石能源密集的行业，其对能源消费的需求一直居高不下［3］。根据国际能源署（IEA）［4］的统计，交通运输部门是全球能源消费增长最快的部门，2017 年其能源消费量已占到全球终端能源消费总量的近30%，并且其中95.9%为石油消费，约占全球石油消费总量的65.2%。交通运输部门能耗的快速增长及其高度的石油依赖已成为制约社会可持续发展的瓶颈，如何实现交通运输能源转型成为世界各国关注的重点。

现有关于交通运输领域能源转型的研究多采用情景分析的方法，如朱跃中［5］在深入了解交通运输需求、能源技术和能源消费关系基础上对未来的发展情景进行构想，进而提出符合发展趋势、具有可行性的转型建议。自上而下的宏观分析和自下而上的微观分析是交通运输领域能源转型研究最主要的两种思路。自上而下的宏观分析将影响交通运输领域能源消费的核心因素进行经济学分解，分析实现交通运输能源转型的经济内涵和必要条件，如Hu等［6-7］采用指数分解方法分析了中国机动车未来能源消费和碳排放的影响因素；马星等［8］、孙林等［9］利用可计算一般均衡模型（CGE）分析了民用飞机、乘用车领域特定交通政策的节能减排效果以及投资收益。宏观分析研究着眼于宏观视角，对节能减排技术的分析较为薄弱，往往无法针对能源系统提供转型建议。而自下而上的微观分析研究则从能源技术入手，对能源系统进行详细描述，更有助于准确、具体地分析特定目标下交通运输领域能源转型的方向和路径。常见的微观分析工具包括MARKAL 模型、亚太地区综合评价模型/终端技术模型（Asia-Pacific integrated model/endues model）和长期能源替代规划系统（LEAP）模型等，如Gül 等［10］采用MARKAL模型评估了生物燃料、氢等替代燃料在个人交通中的长期应用前景；Selvakkumaran 等［11］采用AIM/Enduse 模型分析了泰国道路交通部门在低碳情景和排放税情景下到2050 年的节能减排潜力；张昱等［12］、黄莹等［13］利用LEAP 模型分别对北京和广州等城市的交通能源转型和低碳发展路径进行了研究。其中，LEAP 模型是专门为能源规划所设计的，基于情景分析的能源环境模拟平台，能够从活动水平、能源技术、能源结构、能源需求等方面综合评价各种技术、措施对能源消费的影响，与交通运输领域能源转型路径研究的内容和目标更为吻合。

交通运输行业高质量发展是促进粤港澳大湾区（以下简称“大湾区”）经济高质量发展和满足大湾区人民生活幸福度提升需要的重要支撑与保障，同时也是影响大湾区生态环境的重要因素。2017 年，大湾区交通运输领域的能源消费量约占全区能源消费总量的28%［14］154。未来随着经济的进一步发展，大湾区内来自生产、生活的运输需求将持续提升，交通运输领域的能源消费需求必将快速增长，由此带来的温室气体和空气污染物排放将直接影响其可持续发展。因此，交通运输领域的能源转型是大湾区建设的重要目标之一。鉴于此，本研究选择以粤港澳大湾区的交通运输领域为研究对象，应用LEAP模型，通过模拟不同发展情景下大湾区交通运输领域未来的能源消费需求和结构，分析其未来发展方向和政策需求，从而更好地推动大湾区能源转型，并为中国交通运输领域的能源转型提供研究方法和经验参考。

2 粤港澳大湾区交通运输领域能源消费状况

2.1 交通运输领域发展状况

作为中国经济发展最迅速的地区之一，大湾区的交通运输需求巨大，交通基础设施发达。大湾区拥有世界上最活跃的机场群、港口群，机场运输规模、港口货物吞吐量多年居全球其他各大湾区首位，2017 年大湾区五大机场的总体旅客吞吐量超过2 亿人次，货邮吞吐量近800 万t［15］，深圳港、香港港、广州港完成集装箱吞吐量高达6 624 万标准箱［16］；公路通车里程达到6.6 万 km，其中高速公路里程超过4 000 km［17］，是中国高速公路网密度最高的地区之一；积极发展城市公共交通，香港、广州、深圳、佛山和东莞等城市开通了城市轨道交通系统。根据大湾区各城市统计数据，近年来大湾区客货运输量呈逐年上升的趋势，但主要集中在公路、水路和航空运输方面，铁路运输承担的客货运输量较小（见图1 和图2）。公共交通已成为大湾区各城市内客运的主要运输方式，公共交通机动化分担率已由2010年的44%增长至2017 年的52%［14］151，明显高于全国公交优先发展目标，但各城市的公共交通发展水平差异较大，同时拥有世界公共交通分担率最高的城市香港，以及公共交通分担率远低于国内中小城市公交分担率的城市东莞、江门等。

图1 粤港澳大湾区客运交通发展情况

图2 粤港澳大湾区货运交通发展情况

2.2 交通运输领域能源消费状况

本研究中，交通运输领域涵盖客运交通和货运交通两大领域（见图3）。其中，客运交通包括公交车、地铁、出租车、私家车、摩托车等市内客运交通，以及公路、铁路、民航和水路等城际客运交通；货运交通包括公路、铁路、民航和水路货运。采用属地原则，研究范围涵盖在粤港澳大湾区11 个城市注册的所有车、船及航空运输器等。考虑到数据可获得性，暂不包括管道交通和私人货运交通。

图3 粤港澳大湾区交通运输领域能源转型研究边界

随着经济的不断发展以及人们生活水平的提高，大湾区交通运输领域的能源消费也呈持续增长的趋势（见图4）。2017 年，大湾区交通运输领域的能源消费量为7 343 万t 标准煤，约占大湾区能源消费总量的28%，较2010 年增长了近70%，2010 至2017 年间的年平均增长率为7.8%［14］154。

图4 粤港澳大湾区交通运输领域能源消费量变化情况

按照交通运输类型（见表1），货运交通是大湾区交通运输领域能源消费最大的部门，2017 年的能源消费量约占大湾区交通运输领域能源消费总量的55%［14］155。其中，公路货运和航空货运的能源消费占比最大；客运交通中，城际客运和市内客运的能源消费基本相当，航空客运和私家车分别是城际客运和市内客运能源消费最主要的部门，其能源消费分别约占大湾区城际客运和市内客运能源消费量的89.6%和77.7%［14］156-157。

表1 2010—2017 年粤港澳大湾区分运输方式的能源消费占比

表1（续）

由此可见，大湾区的交通运输领域已得到了快速发展，但主要集中在公路、航空等高耗能运输类型，能源消费需求大、增长快，由此产生的温室气体以及空气污染物排放增加已成为制约大湾区可持续发展的重要因素。随着大湾区发展战略的进一步实施，大湾区未来的运输需求必将进一步增长，随之带来的能源消费需求也将继续增加，迫切需要开展交通运输领域的能源转型，促进大湾区的可持续发展。

3 研究方法与数据

3.1 LEAP 模型

LEAP 模型是一个自下而上的能源-环境综合计量模型，以工程技术为出发点，基于情景分析的方法对各行业的能源消费进行仿真模拟，实现对能源终端消费部门全面、详细的评价，被广泛应用于全球、国家、区域尺度的能源战略规划和温室气体减排评价研究，如Can 等［18］应用LEAP 模型对全球工业、交通和建筑部门的能耗和CO2排放进行了情景分析；Cai 等［19］利用LEAP 模型研究了中国包括交通在内的五大碳排部门的减排潜力；曹斌等［20］采用LEAP模型分析了厦门市的节能与温室气体减排潜力。本研究根据大湾区交通运输领域的特征以及数据可获得性构建了LEAP-粤港澳大湾区交通模型（以下简称“模型”），选择以2017 年为基准年，2035 年为目标年，分析大湾区交通运输领域未来的能源消费需求、能源结构、节能潜力等，从而探讨其能源转型的方向和路径。模型的模拟主要依据不同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（见表2）。其中，活动水平包括交通工具数量、年行驶里程、客运周转量、货运周转量等，与之对应的能源利用效率分别为单位行驶里程以及单位客运/货运周转量的综合能耗；各种运输方式的燃料类型涵盖目前主流交通工具的能源类型以及未来的主要发展趋势，如油品、天然气、电力、氢能、生物燃油等。

表2 LEAP-粤港澳大湾区交通模型结构

3.2 能源消费需求计算方法

根据模型结构，大湾区交通运输领域的能源消费需求分两部分计算。其中，除地铁以外的其他市内客运方式依据交通工具的数量、年平均行驶里程以及单位行驶里程综合能耗进行计算，地铁以及城际客运和货运交通方式依据客运/货运周转量以及单位综合能耗进行计算。具体计算公式如下：

式（1）中：Ek为交通运输领域第k种能源的消费需求（tce）；Ei,k为交通工具i单位行驶里程所消耗的第k种能源量（tce/km）；Di为交通工具i的年行驶里程（km）；Ni为交通工具i 的数量（辆）；i为公交车、出租车、私家车、摩托车等市内客运交通类型；Ej,k为交通工具j 单位客运/货运周转量消耗的第k种能源量（tce/(人·km)或tce/(t·km)）；Qj为交通工具j的客运/货运周转量（人·km或t·km）；j为地铁以及铁路、公路、水运、航空客运和货运。

3.3 情景设置

在模型基础上采用情景分析的方法，根据既定的经济社会发展目标设计了3 种交通运输能源消费发展情景，即基准情景、能源转型情景和能源深度转型情景，通过分析不同发展情景下大湾区交通运输领域未来的能源需求、能源结构和节能潜力，进而梳理出可行的能源转型路径。各情景的设置如表3 所示。

表3 粤港澳大湾区交通运输能源消费发展情景设置及描述

3.4 关键参数设定

3.4.1 客运量变化趋势

客运交通涵盖市内客运和城际客运两类。其中，市内客运的运输量与城市常住人口、环境承载力等因素密切相关。根据历年来大湾区各城市常住人口的变化趋势以及未来的发展定位和目标，预计未来大湾区的常住人口仍将继续增长，但增长的速度将逐渐放缓，由此带来的市内客运需求增加也将逐年放缓，甚至受环境承载力的制约出现负增长。同时，根据《广东省交通运输“十三五”节能减排规划》等文件，未来大湾区将继续大力发展公共交通，进一步提高公共交通出行比例。结合大湾区市内客运发展的历史趋势、现有政策以及发展规划，预计到2035 年大湾区市内客运量将达到477.6 亿人次，在依次设定的3 种发展情景下的公共交通机动化率将分别达到58%、66%和75%（见表4）。

城际客运需求往往受区域经济发展水平以及人口数量的影响，根据《粤港澳大湾区发展规划纲要》，大湾区将加快基础设施建设，促进湾区内的互联互通以及对外交通的畅通，预计未来大湾区的城际客运需求将继续增长。此外，为促进大湾区交通运输领域的可持续发展，未来将加强铁路等低能耗的运输方式的发展，根据大湾区各城市历年的城市生产总值（GDP）、常住人口与城际客运量的关系，预计到2035 年大湾区的城际客运量将达到20.2 亿人次，在依次设定的3 种发展情景下的铁路客运量占比将分别提高到34%、45%和57%，航空客运和公路客运仍将是未来城际客运重要的运输方式，但其客运量占比将有所下降（见表4）。

表4 不同情景下粤港澳大湾区客运结构分析预测

3.4.2 货运量变化趋势

货运需求与区域的经济发展水平密切相关，随着大湾区的高质量发展，大湾区未来的货运需求仍将继续增长，但由于产业结构的优化，货运需求增长幅度会有所放缓。利用大湾区各城市历年的GDP与货运量的关系，构建分城市的未来货运需求预测模型，预测到2035年大湾区的货运量将达到52.5亿t，较2017 年增长55%。其中，水运被认为是最经济的运输方式，未来水运的货运需求将持续增长，但考虑到物流时效性要求的不断提高，预计公路和航空货运量的占比也将逐渐增长。在可持续发展的导向下，需要鼓励远距离货运采用铁路和水路运输，以分流部分公路和航空货运（见表5）。

表5 不同情景下粤港澳大湾区货运结构分析预测

3.4.3 能源结构变化趋势

石油制品一直是大湾区交通运输领域最主要的能源消费类型，约占2017 年大湾区交通运输能源消费量的96%［14］154，是大湾区交通运输领域温室气体和空气污染物排放居高不下的重要原因，交通运输领域的能源清洁化是大湾区实现能源转型的关键。其中，发展纯电动汽车被普遍认为是中国汽车行业的发展战略，目前纯电动汽车已普遍应用于城市公交车、出租车领域，未来随着电动车技术的进一步成熟以及传统燃油车禁售趋势的日益明显［21］，私家车以及公路客/货车的电动化水平将大幅度提升；天然气作为清洁的化石燃料，是国家优先推广的清洁能源，交通运输部先后出台了《关于推进水运行业应用液化天然气的指导意见》《关于深入推进水运行业应用液化天然气的意见》，以促进天然气在水运交通中的应用，同时《广东省交通运输节能减排“十三五”发展规划》中也提出要大力推进天然气在道路运输中的应用，因此天然气未来也将成为大湾区公路和水路运输的替代能源；而氢燃料电池汽车具有续航里程长、能量转换效率高、补能时间短等优点，被认为是未来实现交通运输领域排放零增长的重要途径，截至2017 年年底全球已售出6 475 辆氢燃料电池汽车［22］，未来随着氢燃料电池技术的逐渐成熟，氢能在交通运输领域的利用比例将不断增加；此外，生物燃油也是交通运输领域实现绿色低碳发展的重要方向，根据IEA［23］发布的《交通用生物燃料技术路线图》，预计未来生物燃油在交通运输领域的利用比例也将逐步增加（见表6）。

表6 不同情景下粤港澳大湾区交通运输领域能源消费结构分析预测

4 结果与分析

4.1 大湾区交通运输领域至2035 年的能源消费需求趋势

根据模型模拟结果（见图5），在基准情景下，未来大湾区交通运输领域的能源消费需求将继续增长，但增长幅度将逐渐减小，到2035 年达 到11 687 万t 标 准 煤，较2017 年 增 长59%，“十三五”“十四五”“十五五”和“十六五”期间的年平均增长率分别为5.9%、3.1%、2.2%和1.5%；在能源转型情景下，随着政策措施的加强，大湾区能源消费需求有望在2030 年左右达到峰值，峰值量约为9 945 万t 标准煤；在能源深度转型情景下，大湾区交通运输领域能源消费需求达峰时间有望进一步提前到2025 年左右，峰值量将较能源转型情景下降10%，2035 年的能源消费需求将回归到2017 年水平。可见，大湾区交通运输领域节能压力巨大，要实现能源消费需求达到峰值，需要在现有政策基础上进一步加大政策措施的实施力度。

图5 粤港澳大湾区交通运输领域能源消费需求分析预测

4.2 大湾区交通运输领域未来能源消费结构

石油制品仍将是大湾区交通运输领域未来能源消费需求中最重要的类型，短期内随着交通运输需求的增加，其消费需求将继续增长，但随着能源结构的优化和交通工具能源利用效率的提高，石油制品消费需求的增长速度将逐渐放缓，甚至出现不同程度的下降。在基准情景下，大湾区交通运输领域未来的石油制品消费需求将于2030 年左右达到平台期，到2035 年约占其交通运输领域能源消费总量的85.2%（见图6）；在能源转型情景下，石油制品消费需求有望于2025 年左右达到峰值，峰值量约8 855 万t 标准煤，到2035 年基本回归现状水平，约占大湾区交通运输领域能源消费总量的75%（见图7）；在能源深度转型情景下，石油制品消费需求峰值将降低至8 350 万t 标准煤，到2035 年的消费需求进一步下降至大湾区交通运输领域能源消费总量的61.9%（见图8）。随着石油制品消费的减量化，天然气、电力、氢能和生物燃油等清洁能源的消费需求逐渐增加。到2035 年，大湾区交通运输领域天然气、电力、氢能和生物燃油的消费量占其交通领域能源消费需求总量，在基准情景下，将分别为9.0%、3.9%、0.6%和1.3%；在能源转型情景下，分别增长至14.4%、6.6%、1.1%和2.9%；在能源深度转型情景下，进一步分别增长至21.3%、9.7%、1.5%和5.6%。

图6 基准情景下粤港澳大湾区交通运输领域能源消费结构分析预测

图7 能源转型情景下粤港澳大湾区交通运输领域能源消费结构分析预测

图8 能源深度转型情景下粤港澳大湾区交通运输领域能源消费结构分析预测

4.3 大湾区交通运输领域节能潜力

根据模型的模拟结果（见表7），基准情景下大湾区交通运输领域2035 年的能源消费需求将较2017年增长59.2%，但在能源转型情景和能源深度转型情景下，随着政策措施力度的加大，未来大湾区交通运输领域的能源消费需求将得到有效控制，到2035 年将有望分别较基准情景实现19.1%和37.9%的节能。从分运输类型的能源消费需求看，公路货运、航空货运、航空客运以及私家车一直是大湾区交通领域能源消费需求最大的领域，同时也将是大湾区未来实现能源转型的关键，主要的转型方向是低能耗的铁路运输和水路货运。在基准情景下，随着未来运输需求的增加，除公共交通的能源消费需求有所下降外，其他运输方式的能源消费需求都将不同程度地增加，其中航空客运、水路货运、航空货运、私家车以及公路货运的增长幅度最大；在能源转型情景下，公路货运的节能潜力最大，2035 年较基准情景的节能量约占交通运输节能总量的35.2%，其次是私家车、航空货运和航空客运，公共交通和公路客运也有一定的节能潜力；在能源深度转型情景下，私家车将贡献最大的节能量，约占交通运输节能总量的30.5%，其次是航空货运、公路货运和航空客运，市内公共交通和公路客运进一步节能的空间较小。

表7 粤港澳大湾区交通运输领域分运输类型的节能潜力分析预测

表7（续）

5 粤港澳大湾区交通运输领域能源转型路径

5.1 货运交通能源转型路径

货运交通是大湾区交通运输领域能源消费最多的部门，同时也具有最大的节能潜力。如表8 所示，在能源转型情景下，2035 年大湾区的货运交通将较基准情景实现节能17.4%，约占其交通运输领域节能总量的50.8%；在能源深度转型情景下，将较基准情景实现节能33.7%，约占其交通运输领域节能总量的49.5%。其中，运输结构优化是货运交通实现节能的重要途径，约贡献了98%以上的节能量；提高交通工具能源效率也具有一定的节能潜力，但空间相对有限；能源结构的清洁化会导致货运交通能源消费的少量增长，但由于清洁能源替代能有效减少温室气体及大气污染物排放，其仍然是货运交通实现能源转型的重要途径。

表8 预测到2035 年粤港澳大湾区货运交通运输节能贡献的主要指标情况

根据大湾区货运交通发展现状和未来趋势，结合区域可持续发展要求，提出大湾区货运交通运输能源转型路径如下：

（1）鼓励发展水路和铁路运输，打造全方位综合货运系统。加强大湾区交通基础设施建设，巩固提升香港国际航运中心和航空枢纽地位，增强广州、深圳等城市货运综合服务功能，逐步完善大湾区经粤东西北至周边省区的铁路运输通道；在确保大湾区水路货运主体地位不动摇的基础上，加快发展铁水、公铁、空铁、江河海联运和“一单制”联运服务，构建全方位的综合性现代货运物流体系。

（2）强化技术节能和管理水平提升，发展现代物流。进一步淘汰老旧货运车船，推广使用轻型节能货运交通工具，开展货运站场、空港、海港节能改造，挖掘技术节能潜力；优化物流组织管理形式，强化信息化管理，有效提升货运实载率，引导物流企业大型化、专业化转型，发展现代物流业。

（3）鼓励推广电力、天然气等清洁能源，促进货运交通能源结构优化。加大液化天然气在公路和水路货运中的推广力度；逐步实现轻型货车的电动化，鼓励港口机械实现电气化改造；远期随着氢能和生物燃油技术的突破，促进在公路、航空和水路货运领域的大规模应用，实现长距离、大载荷货运交通清洁化。

5.2 城际客运交通能源转型路径

城际客运是大湾区交通运输领域能源消费量仅次于货运交通的部门，也具有一定的节能潜力。如表9 所示，在能源转型情景下，2035 年大湾区的城际客运交通将较基准情景实现节能14.4%，约占其交通运输领域节能总量的17.0%；在能源深度转型情景下，将较基准情景实现节能31.6%，约占其交通运输领域节能总量的18.8%。其中，运输结构优化仍然是城际客运交通实现节能的重要途径，约贡献了66%～74%的节能量；提高交通工具能源效率的节能贡献约为26%～34%；能源结构清洁化的节能贡献有限，但能有效减少温室气体及大气污染物排放。

表9 预测到2035 年粤港澳大湾区城际客运交通运输节能贡献的主要指标情况

根据大湾区城际客运交通发展现状和未来趋势，结合区域可持续发展要求，提出大湾区城际客运交通运输能源转型路径如下：

（1）以高速铁路和公路为主体，构筑大湾区快速客运交通网络。完善大湾区高铁骨干网络，加快城际铁路建设，扩大铁路辐射能力；加速高速公路建设，完善公路客运网络；推进各种可以交通方式之间以及市内公共交通与城际客运的直接衔接，在大湾区形成“一张网、一张票、一串城”的城际客运交通格局，实现城际客运公交化。

（2）促进技术进步和管理能力提升，挖掘能效提升潜力。适当提高城际客运交通工具燃油经济性标准，强制性报废老旧交通工具；开展客运站场节能改造，减少不必要的能源消费；强化信息技术在城际客运中的应用，优化出行信息服务，提升客运组织管理水平。

（3）形成以清洁能源为主的城际客运交通能源消费模式。加大天然气客车的推广力度，同时加速长距离电动客车技术研发，逐步实现大湾区长途客车电动化；增大电力机车的比重，促进铁路客运油改电；加速生物燃油和氢燃料在客运交通领域的大规模安全使用，最终实现大湾区城际客运交通的清洁化变革。

5.3 市内客运交通能源转型路径

市内客运是城市层面最具管辖权的运输部门，也是大湾区实现能源转型的重点。如表10 所示，在能源转型情景下，2035 年大湾区的市内客运交通将较基准情景实现节能28.3%，约占其交通运输领域节能总量的32.1%；在能源深度转型情景下，将较基准情景实现节能55.4%，约占其交通运输领域节能总量的31.7%。其中，运输结构优化仍然是市内客运交通实现节能的重要途径，约贡献了52%～64%的节能量；能源结构清洁化不仅能减少温室气体及大气污染物排放，也将贡献33%～46%的节能量；提高交通工具能源效率对市内客运交通的节能贡献有限。

表10 预测到2035 年粤港澳大湾区市内客运交通运输节能贡献的主要指标情况

根据大湾区市内客运交通发展现状和未来趋势，结合区域可持续发展要求，提出大湾区市内客运交通能源转型路径如下：

（1）深化实施公交优先发展战略，形成一体化公交体系。新增和优化公交线网，合理发展公交体系和定制公交建设规划，提供多样化公交服务；加快香港、广州、深圳、佛山、东莞等城市地铁规划和建设，提升地铁营运水平；加快推进出租车行业改革，科学有序发展网络预约出租汽车；提升水上巴士服务质量。实现到2035 年大湾区公共交通分担率达到75%以上。

（2）行政和经济手段相结合，有效抑制私家车出行。在广州、深圳等城市继续深化实施中小客车总量调控政策，研究远期中小客车总量调控指标缩减方案，降低本地私人小汽车增幅；全面实行分区域、分类型、分时段差别化停车供应和收费，研究拥堵收费、低排区管理、高峰期区域限行等政策，采用经济手段减少私家车出行频率。

（3）加速汽车电动化进程，实现市内客运清洁化发展。全面推进电动车在公交、出租车、公务车等领域的使用，通过总量调控、财政补贴等政策引导私人购买和使用电动汽车，完善电动汽车配套基础设施，保障大湾区的汽车电动化进程顺利推进，同时积极推动公交车、出租车领域氢燃料电池车的示范和推广。

6 结论与讨论

交通运输领域的能耗快速增长及其高度的石油依赖是制约区域可持续发展的瓶颈，如何实现交通运输领域的能源转型已成为世界各国关注的重点。本研究以粤港澳大湾区为例，应用LEAP 模型，通过设置基准情景、能源转型情景和能源深度转型情景，模拟不同情景下大湾区交通运输领域未来的能源消费需求和节能潜力，分析其能源转型的方向和路径，从而为中国交通运输领域的能源转型路径研究提供方法和经验参考。主要的研究结论如下：

（1）大湾区交通运输领域未来的节能压力巨大，其在基准情景下的能源消费需求将呈持续增长的趋势，要实现能源消费需求达到峰值，需要在现有政策基础上进一步加大政策措施的实施力度；能源转型情景下的能源消费需求有望于2030 年左右达到峰值；能源深度转型情景下的能源消费需求达峰时间有望提前到2025 年左右。

（2）石油制品一直是大湾区交通运输领域最主要的能源消费类型，但在区域可持续发展背景下其未来的消费需求增长将逐渐放缓，并有望于2025 至2030 年达到消费峰值，到2035 年的消费量占比将由2017 年的96.0%分别下降至基准情景的85.2%、能源转型情景的75.0%和能源深度转型情景的61.9%；天然气、电力、氢能和生物燃油等清洁能源的消费需求将逐渐增加。

（3）货运交通是大湾区交通运输领域能源消费最多的部门，同时也具有最大的节能潜力，其在2035 年能源转型情景和能源深度转型情景下的节能贡献分别达到50.8%和49.5%，其中运输结构由公路向水路和铁路的转换是实现节能最重要的途径，其次需强化技术节能和管理水平提升以提高货运能源效率，同时应注重清洁能源的应用。

（4）城际客运是大湾区交通运输领域能源消费量仅次于货运交通的部门，其在2035 年能源转型情景和能源深度转型情景下的节能贡献分别达到17.0%和18.8%，其中大力发展高速铁路是实现节能的重要途径，其次是通过技术进步和管理能力提升以挖掘能效提升潜力，此外能源结构的清洁化也是重要途径。

（5）市内客运也是大湾区实现能源转型的重点，其在2035 年能源转型情景和能源深度转型情景下的节能贡献分别达到32.1%和31.7%，其中大力发展公共交通、抑制私家车出行是实现节能的重要途径，需要加大公共交通基础设施建设、提升公共交通服务水平，同时采取行政和经济相结合的手段控制私家车保有量和出行频率，此外还需加速汽车电动化进程，推动市内客运交通清洁化发展。

能源转型是一个长期和复杂的过程，受技术水平、管理能力、体制机制等多因素的共同影响。本研究以目前可预见的交通和能源主流技术和管理模式及政策措施为依据，采用情景分析的方法，分析了粤港澳大湾区交通运输领域到2035 年的能源消费需求趋势和能源转型重点方向，是区域交通运输领域能源转型路径研究的重要尝试，其中不可避免地忽略了某些能源转型的方向和途径，例如本研究认为到2035 年氢能在交通运输领域的应用主要为氢燃料电池车，而氢能货船等暂未考虑，可能低估了交通运输领域能源转型的潜力，需要在后续研究中逐步补充和完善；此外，本研究选择以能源的角度，依据不同发展情景下交通运输领域的节能潜力和贡献来分析其能源转型的方向和路径，未能体现由能源转型产生的温室气体和空气污染物减排成效，这也是后续研究的方向之一。