低碳經(jīng)濟(jì)視角下我國未來交通運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)與碳排放的研究(共8頁)

1、低碳經(jīng)濟(jì)(jngj)視角(shjio)下我國未來(wili)交通運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)與碳排放的研究摘要 發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)質(zhì)是提高能源效率和改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，核心是通過能源技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新構(gòu)建一個(gè)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展體。在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)下，我國交通運(yùn)輸行業(yè)需要轉(zhuǎn)變高碳化的能源消費(fèi)與碳排放發(fā)展模式，以低碳經(jīng)濟(jì)理念為指導(dǎo)，提高能源消費(fèi)的利用效率，提高行業(yè)節(jié)能環(huán)保水平。通過結(jié)合當(dāng)前交通運(yùn)輸領(lǐng)域能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與碳排放的相關(guān)數(shù)據(jù)，分別根據(jù)各運(yùn)輸方式客貨轉(zhuǎn)算系數(shù)和能源碳排放量的估算公式得出未來交通運(yùn)輸主要能源消費(fèi)和碳排放的預(yù)測量。在此基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)和支持交通運(yùn)輸?shù)吞技夹g(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，轉(zhuǎn)變交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，通過技術(shù)進(jìn)步帶來的

2、節(jié)能效應(yīng)控制能源的高增長和高消耗，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。關(guān)鍵詞 交通運(yùn)輸；低碳經(jīng)濟(jì)；能源消費(fèi)；碳排放中圖分類號 F015 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A一、前言隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，資源環(huán)境約束受到強(qiáng)化，我國在經(jīng)濟(jì)增長的情況下面臨著眾多的環(huán)境和生態(tài)壓力，因此，低碳經(jīng)濟(jì)模式應(yīng)運(yùn)而生，成為當(dāng)前破解發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境難題的重要經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，是中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。我國經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)行業(yè)逐步開始傳入低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展概念，交通運(yùn)輸業(yè)也不例外。隨著當(dāng)前交通運(yùn)輸需求的不斷增加以及運(yùn)輸機(jī)動(dòng)化水平的急速提高，交通運(yùn)輸領(lǐng)域的能源消費(fèi)呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。交通運(yùn)輸系統(tǒng)中使用的能源主要是礦物燃料（石油、天然氣和煤）。能源消費(fèi)主要

3、是通過各種運(yùn)輸工具或設(shè)施來消耗能源。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)顯示，我國交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗增速高于全社會(huì)能源消耗的增速，成為我國用能增長最快的行業(yè)之一，成為全國第三大能耗產(chǎn)業(yè)和碳排放大戶。在這種背景下，交通運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)和與之帶來的碳排放問題成為我國推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的重要瓶頸1。因此，根據(jù)當(dāng)前交通運(yùn)輸能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與碳排放的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用公式對行業(yè)未來能源消費(fèi)與碳排放量進(jìn)行估算。研究這個(gè)問題，可以為國家制定交通運(yùn)輸業(yè)低碳發(fā)展規(guī)劃、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考。二、我國交通(jiotng)運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)與碳排放(pi fn)現(xiàn)狀（一）交通運(yùn)輸業(yè)能耗(nn ho)的增幅表1給出了1990-2010年全國交通運(yùn)輸業(yè)能

4、源消費(fèi)情況。從1990年開始，交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗占比越來越大，2010年達(dá)到8.02%。從增長率來看，從1995年開始，全社會(huì)能耗增幅都低于交通運(yùn)輸行業(yè)能耗增幅，尤其是1995-2000年，交通運(yùn)輸業(yè)的年增長率高于全社會(huì)10.3個(gè)百分點(diǎn)。在目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段及技術(shù)水平下，交通運(yùn)輸業(yè)飛速發(fā)展的必然即是帶動(dòng)起能源消費(fèi)的迅速增長。 表1 1990-2010年交通運(yùn)輸業(yè)能耗狀況 單位：萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，%1990年1995年2000年2005年2010年全國能源消費(fèi)總量98703131176138553224682324939年均增長率5.851.1010.155.96交通運(yùn)輸業(yè)45415863100671

5、662926068年均增長率5.2411.4210.5610.03交通運(yùn)輸占總能耗比重 4.64.477.277.478.02數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計(jì)年鑒（1990-2012年各卷）（二）交通運(yùn)輸業(yè)油耗占全社會(huì)油耗的比重交通運(yùn)輸?shù)闹饕绞降哪芎募性谟秃纳?，而油耗又主要以油耗汽煤柴三種成品油為主，燃料和原油油耗相對較少。圖1顯示，原油消耗占全社會(huì)的比重較低，長期保持在2%以下；汽油消耗從1990年起呈逐年上升趨勢，在2005年達(dá)到頂點(diǎn)，但幅度不明顯；煤油消耗占比呈快速上升趨勢，幅度較大，但最近幾年開始增速放緩；柴油和燃料油消耗呈逐年平穩(wěn)上升趨勢。從圖中可知，上述幾種油品中，煤油消耗從2000年開始?xì)v

6、年均在60%以上，2010年更是達(dá)到了91%，占全社會(huì)比重最大；柴油和燃料油消耗占比基本維持在50%；而燃料油消耗占比最少，大約保持在30%上下。汽油、煤油和柴油這3種交通運(yùn)輸業(yè)主要油耗量匯總后占到全社會(huì)比重的近七成，即交通運(yùn)輸業(yè)消耗的石油約占到全社會(huì)的70%2。由此可見，交通運(yùn)輸業(yè)的能耗狀況直接影響和決定著整個(gè)社會(huì)的節(jié)能效果。圖1 交通(jiotng)運(yùn)輸業(yè)油耗占全社會(huì)(shhu)的比重(bzhng)（三）交通運(yùn)輸電力消耗的比重交通運(yùn)輸業(yè)中的電力消耗主要來自鐵路。若考慮車站等場所和鐵路固定設(shè)施的用電狀況，其電力消耗約占整個(gè)交通運(yùn)輸業(yè)用電量的一半。例如，2006年整個(gè)交通系統(tǒng)電耗為467.37

7、KWH，而鐵路企業(yè)的電耗就為226.9億KWH。另外，交通運(yùn)輸電耗在全社會(huì)中所占比重在2005年至2008年間呈下降趨勢，從1.73%下降至1.66%（表2），在2009年、2010年又略有上升，總體上電耗比重趨于平穩(wěn)，說明了在交通運(yùn)輸行業(yè)規(guī)模擴(kuò)張、能耗增速高于全社會(huì)能耗增速的情況下，交通運(yùn)輸中利用的電能效率較高，節(jié)電效果較好。 表2 交通運(yùn)輸業(yè)電耗情況 單位：億KWH，%2005年2006年2007年2008年2009年2010年交通運(yùn)輸業(yè)電耗430.34467.37531,91571,82671.01734.53全社會(huì)電耗24940.3928587.9732711.8034541.3537

8、032.1441934.49所占比重1.731.631.631.661.811.75數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計(jì)年鑒（2006-2012年各卷）（四）交通運(yùn)輸業(yè)碳排放情況在交通運(yùn)輸業(yè)，汽油和柴油是主要的燃料，并且占全國消費(fèi)量的一般以上，因此，根據(jù)交通運(yùn)輸業(yè)的能源消費(fèi)情況，運(yùn)用以下公式來計(jì)算3：P=iMiXiP碳排放量；Mii能源消費(fèi)量； Xii能源碳排放系數(shù)；i汽油，柴油。通過估算，該行業(yè)近幾年的汽油和柴油的二氧化碳排放情況結(jié)果見表3。 表3 我國交通運(yùn)輸業(yè)二氧化碳排放情況 單位：萬t年份排放量其中總量占全國總排放量的比重/%汽油燃燒排放量占本行業(yè)的比重/%柴油燃燒排放量占本行業(yè)的比重/%1990966

9、03.19183518.99222123.002000194764.82410521.08796540.902005318764.69730822.931571749.312010437925.05914320.882395254.70數(shù)據(jù)來源：根據(jù)中國統(tǒng)計(jì)年鑒（1990-2012年各卷）的數(shù)據(jù)整理可見，隨著交通運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)的增長，排放的二氧化碳越來越多，從1990年的9660萬t增加到2010年的43792萬t，占全國總排放量的比重也從1990年的3.19%增加到2010年的5.05%。2010年，汽油和柴油排放的二氧化碳占本行業(yè)的比重達(dá)到了75.57%，而1990年，此比重只有42%，2

10、010年比1990年增加了33.57%個(gè)百分點(diǎn)，說明，交通運(yùn)輸業(yè)的燃料越來越倚重汽油和柴油。尤其是柴油排放的二氧化碳占交通運(yùn)輸業(yè)排放量的比重在2010年超過50%。三、未來交通運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)與碳排放預(yù)測（一）鐵路運(yùn)輸?shù)哪茉聪M(fèi)測算鐵路(til)企業(yè)(qy)能源消耗指標(biāo)主要(zhyo)包括能源總量指標(biāo)（原煤、燃油和電力）和運(yùn)輸能耗指標(biāo)兩大類。按照鐵路客貨換算系數(shù)：1人公里=1噸公里，2010年我國鐵路運(yùn)輸總能耗水平是8.85t標(biāo)準(zhǔn)煤/106噸公里（換算），能源消耗結(jié)構(gòu)，原煤比重是27%，燃油（柴油）和電力分別是39%和34%4。目前，鐵路系統(tǒng)的能耗水平較低，根據(jù)國家規(guī)劃到2020年電氣化率達(dá)到6

11、0%，主要技術(shù)裝備達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。當(dāng)今發(fā)達(dá)國家的電氣化鐵路達(dá)到80%-100%。鐵路能源系統(tǒng)效率提高的難度也是存在的。由此，假定2020年綜合單耗在2005年的基礎(chǔ)上降低20%，2030年降低30%，2050年降低35%。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面，2020年，原煤5%，柴油25%，電力70%；2030年，原煤2%，柴油18%，電力80%；2050年，柴油5%，電力95%（由于2010年汽油和天然氣的消費(fèi)量合計(jì)不到1%，故在此忽略不計(jì)）5。鐵路能源消費(fèi)預(yù)測見表4。表4 鐵路能源消費(fèi)量預(yù)測2020年2030年2050年下限值上限值下限值上限值下限值上限值總量（萬t標(biāo)準(zhǔn)煤）3984439757236

12、087978910127其中原煤（萬t）279308160170柴油（萬t）684754707752336348電力（億KWH）6907621133120523022381（二）公路運(yùn)輸?shù)哪茉聪M(fèi)測算公路運(yùn)輸能耗結(jié)構(gòu)比較簡單，主要是以成品油消耗為主。從燃料品種來看，公路交通油品消費(fèi)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了從以汽油為主向以柴油為主的轉(zhuǎn)變，特別是自2001年以來，增長趨勢更為明顯。2001年，汽油和柴油的比例是44.1:55.9,2005年兩者的比例是31.1:68.9，原因在于柴油機(jī)車的能耗效率比汽油機(jī)車的效率高6個(gè)百分比，因此交通部門大力推行營運(yùn)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)柴油化。根據(jù)公路客貨換算系數(shù)：10人公里=1噸公里，

13、100噸公里（換算）100人公里0.1100噸公里，2010年中國公路營運(yùn)車輛油耗是8.31kg標(biāo)準(zhǔn)煤/100噸公里（換算）。盡管根據(jù)公路、水路交通規(guī)劃，營運(yùn)車輛綜合單耗2020年在2010年的基礎(chǔ)上降低15%。但公路作為能耗較高的運(yùn)輸工具，隨著路況質(zhì)量的提高和管理水平的提高，公路運(yùn)輸?shù)墓?jié)能減排會(huì)有較大的成效6。根據(jù)我國公路運(yùn)輸發(fā)展的趨勢，可以設(shè)定，營運(yùn)車輛綜合單耗2020年在2010年的基礎(chǔ)上降低20%，2030年油耗比2010年降低30%，2050年降低40%。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，2020年汽油和柴油的比例是30:70,2030年是20:80,2050年是10:90，公路能源消費(fèi)預(yù)測見表5。表5

14、 公路能源消費(fèi)預(yù)測2020年2030年2050年下限值上限值下限值上限值下限值上限值總量（萬t標(biāo)準(zhǔn)煤）166911809924964262004056141621其中汽油（萬t）340336905833612227572829柴油（萬t）8018869513706143852505325708（三）水路運(yùn)輸?shù)哪茉聪M(fèi)測算水運(yùn)行業(yè)能源消耗為注冊運(yùn)輸船舶燃油消耗，主要燃料類型為燃料油與柴油。其能耗在交通運(yùn)輸業(yè)中的比重總體上呈下降趨勢，約占15%。根據(jù)(gnj)交通運(yùn)輸部門公路水路交通節(jié)能(ji nn)中長期規(guī)劃綱要的要求(yoqi)，按照水路客貨換算系數(shù)：2人公里1噸公里進(jìn)行測算，2010年船舶綜

15、合單耗為84.1kg標(biāo)準(zhǔn)煤/萬噸公里（換算）。2020年，假定燃料油占50%，柴油占48%，電力占2%，2030年燃料油占60%，柴油占35%，電力占5%，2050年燃料油占65%，柴油占25%，電力占10%。水運(yùn)能源消費(fèi)預(yù)測見表6。表6 水路能源消費(fèi)預(yù)測2020年2030年2050年下限值上限值下限值上限值下限值上限值總量（萬t標(biāo)準(zhǔn)煤）8324938912819137522299923865其中燃料油（萬t）28543218527356571024910635柴油（萬t）274230933079330339464095電力（億KWH）4146159170569591（四）航空運(yùn)輸能源消耗預(yù)測

16、各種民用航空是航空煤油的消耗工具。由于機(jī)隊(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和航線運(yùn)營組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化，近幾年來我國民航運(yùn)輸能源消耗效率水平有了明顯提高，每噸公里油耗下降趨勢十分明顯，由航空客貨換算系數(shù)可知，從2002年的換算噸公里油耗0.364kg降至2009年的0.309kg。隨著技術(shù)的進(jìn)步，管理水平的提高，可假定2020年換算噸公里油耗在2010年（換算噸公里油耗0.336kg）的基礎(chǔ)上降低20%，2030年降低30%，2050年降低40%。則航空運(yùn)輸能源消費(fèi)預(yù)測見表7。表6 航空運(yùn)輸能源消費(fèi)預(yù)測2020年2030年2050年下限值上限值下限值上限值下限值上限值總量（萬t標(biāo)準(zhǔn)煤）2625281540724238677

17、96925煤油（萬t）178419132767288046074706（五）管道運(yùn)輸能源消費(fèi)預(yù)測管道運(yùn)輸作為輸送原油、成品油和天然氣的主要運(yùn)輸方式之一，目前運(yùn)輸能力有限。但是，隨著西氣東輸管線的建成，其運(yùn)輸能力有了迅速提高，2005年的貨物周轉(zhuǎn)量是1088億噸公里，2010年是1944億噸公里，提高了78.7%，但也只有貨物總運(yùn)量的1.76%。2000年，管道運(yùn)輸能源綜合單位能耗為138.02kg標(biāo)準(zhǔn)煤/萬噸公里（換算），2005年是75.4kg標(biāo)準(zhǔn)煤/萬噸公里（換算）。假設(shè)，管道運(yùn)輸能源綜合單位能耗2020年在2010年的基礎(chǔ)上降低20%，2030年降低30%，2050年降低35%。全部消耗

18、、電力估算結(jié)果見表7。表7 管道運(yùn)輸能源消費(fèi)預(yù)測2020年2030年2050年下限值上限值下限值上限值下限值上限值總量（萬t標(biāo)準(zhǔn)煤）158209248292450491電力（億KWH）39526172111122（六）交通運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)總量預(yù)測根據(jù)之前預(yù)測分析，交通運(yùn)輸業(yè)在2020年、2030年和2050年的能源消費(fèi)預(yù)測見表8。2020年，交通運(yùn)輸業(yè)需要消費(fèi)的能源在3.18億-3.49億t標(biāo)準(zhǔn)煤，2030年在4.78億-5.06億t標(biāo)準(zhǔn)煤，2050年在8.06-8.29億t標(biāo)準(zhǔn)煤。并且，隨著能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改善，煤炭逐漸淡出交通運(yùn)輸行業(yè)，汽油的比重也越來越低，電力逐步成為能耗的主要對象。表8 交

19、通(jiotng)運(yùn)輸業(yè)未來(wili)能源消費(fèi)預(yù)測2020年2030年2050年下限值上限值下限值上限值下限值上限值總量（萬t標(biāo)準(zhǔn)煤）317823490847825505708057983029其中原煤（萬t）279308160170柴油（萬t）114441254217492184402933530150汽油（萬t）340336905833612227572829煤油（萬t）178419132767288046074706燃料油（萬t）28543218527356571024910635電力（億KWH）7718601353144829833094（七）交通(jiotng)運(yùn)輸業(yè)碳排放預(yù)測根據(jù)

20、各種能源的碳排放系數(shù)，以及預(yù)測的各種能源消費(fèi)量，計(jì)算未來的碳排放量（見表9）。2020年排放的二氧化碳在6.13億=6.72億t，2030年是9.81億-10.36億t，2050年是14.77億-15.2億t。 表9 交通運(yùn)輸業(yè)未來能源碳排放量預(yù)測 單位：萬tCO2能源品種2020年2030年2050年下限值上限值下限值上限值下限值上限值原煤573632329350柴油358353927454773577429185894410汽油1006810918172581811381568369煤油54735870849088381413614439燃料油93431053817266185223355

21、834821合計(jì)612936723198116103564147707152039四、交通運(yùn)輸業(yè)的節(jié)能潛力分析基于上文分析，影響交通運(yùn)輸業(yè)碳排放的主要因素包括運(yùn)輸規(guī)模、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸技術(shù)。在分析交通運(yùn)輸方式變化帶來節(jié)能效應(yīng)時(shí)，給出一個(gè)假設(shè)，即預(yù)測年的各運(yùn)輸能源單耗與基年保持一致，而預(yù)測年的各運(yùn)輸結(jié)構(gòu)有所變化，由此來推算各種交通模式下的節(jié)能潛力。計(jì)算公式表示如下：E=i=1nStsitei0-i=1nStsi0ei0i交通運(yùn)輸方式；St預(yù)測的t年交通服務(wù)量；siti運(yùn)輸方式在t年交通服務(wù)量中的組成；ei0運(yùn)輸方式在基年的能源單耗；si0i運(yùn)輸方式在基年交通服務(wù)量中的組成。在分析時(shí)，由于存在車輛性

22、能的提升、管理部門水平的提高的權(quán)變因素，因而在分析時(shí)需要給定一個(gè)假設(shè)，在預(yù)測年的交通結(jié)構(gòu)下，其運(yùn)輸方式的基年能源單耗水平與交通部門技術(shù)進(jìn)步帶來的能源需求變化相比得出的量即為節(jié)能潛力。計(jì)算公式表示如下：E=i=1nStsiteit-i=1nStsitei0i交通運(yùn)輸方式；St預(yù)測(yc)的t年交通(jiotng)服務(wù)量；siti運(yùn)輸(ynsh)方式在t年交通服務(wù)量中的組成；ei0運(yùn)輸方式在基年的能源單耗；eit運(yùn)輸方式在預(yù)測的t年的能源單耗。根據(jù)以上公式，可以估算出2020年、2030年和2050年相對的節(jié)能潛力，見表10。表10 2020-2050年節(jié)能潛力分析 2020年2030年2050年

23、下限值上限值下限值上限值下限值上限值總量（萬t標(biāo)準(zhǔn)煤）42705402661369791046510294其中：運(yùn)輸方式-3416-3035168-243190-271 技術(shù)進(jìn)步76868437644568111027510564表10揭示，2020年相對于2010年而言，若以2010年的交通結(jié)構(gòu)，則多消費(fèi)能源3035萬-2416萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，但是因車輛性能的提高、管理水平的提高等廣義的技術(shù)進(jìn)步帶來的節(jié)能量在7868萬-8327萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，使得總的節(jié)能量為4270萬-5402萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。2030年和2050年的數(shù)據(jù)也表示了同樣的意思。2030年和2050年的數(shù)據(jù)還顯示了交通方式的變化對能源消費(fèi)的

24、變動(dòng)作用越來越小。從中可看出，使交通運(yùn)輸能源消費(fèi)下降的主要因素不在于運(yùn)輸結(jié)構(gòu)的變化，而是車輛性能提高、管理水平提高等技術(shù)進(jìn)步帶來的節(jié)能量，這種節(jié)能效應(yīng)同時(shí)也能彌補(bǔ)因運(yùn)輸方式發(fā)生變化所致的交通能耗的增加。五、結(jié)論與啟示第一，交通運(yùn)輸量雖然經(jīng)歷了并且將繼續(xù)經(jīng)歷快速增長階段，但在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)的背景下，高碳化的能源消費(fèi)模式正逐步向節(jié)能環(huán)保的能耗模式過渡，預(yù)計(jì)在2030后其增速會(huì)減緩。第二，根據(jù)測算，2050年交通運(yùn)輸業(yè)的能源消費(fèi)量在全社會(huì)能耗的占比不足16%，碳排放量占比只有14%，相比當(dāng)前占比率大大降低，說明低碳經(jīng)濟(jì)在交通運(yùn)輸業(yè)中發(fā)展顯著，節(jié)能減排效果突出。第三，交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)的變化能影響能源消費(fèi)，而設(shè)備改進(jìn)、管理水平提高等技術(shù)進(jìn)步帶來的節(jié)能效應(yīng)同時(shí)又能彌補(bǔ)這種變化所致的交通能耗的增加，控制能源的消耗，實(shí)現(xiàn)能源的高