基于LEAP模型的城市交通低碳發(fā)展路徑研究-以廣州市為例

November2019HuangY,GuoHX,LiaoCP,etal.Studyonlow-c基于LEAP模型的城市交通低碳發(fā)展路徑研究——以廣州市為例2廣東工業(yè)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，廣州隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和生產(chǎn)生活運(yùn)輸需求的增加，廣州交通領(lǐng)域碳排放總量將持續(xù)增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)速度有所放緩。政策情景下，廣州交通領(lǐng)域的CO2排放將于2035年左右達(dá)到峰值，嚴(yán)重滯后于廣州市提出和綠色低碳情景下，通過(guò)加大低碳政策措施的力度，達(dá)峰時(shí)間有望分別提前到2025年和2023年。要實(shí)現(xiàn)城市交通的低碳發(fā)展，促進(jìn)交通碳排放提前達(dá)峰，需要大力發(fā)展鐵路和水路運(yùn)輸，全面落實(shí)公交優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，有效控制小汽車數(shù)量和出行頻率，不斷提高交通工具的清潔化和能效水平，逐步形成各種運(yùn)輸方式協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合交通運(yùn)輸體系，推城市作為物質(zhì)、能源消耗以及碳排放最集中的地區(qū)，同時(shí)也是受氣候變化影響最大的地區(qū)之[1]。城市生產(chǎn)、交通及建筑碳排放約占碳排放總量的80%以上，其中交通領(lǐng)域約占17.5%[2-3]。的年增長(zhǎng)率遞增，在發(fā)展中國(guó)家和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型國(guó)家更會(huì)高達(dá)3.4%和2.2%[4]。交通的低碳發(fā)展已成為城市建設(shè)的重要目標(biāo)，英國(guó)在發(fā)布《英國(guó)低碳轉(zhuǎn)交通低碳發(fā)展作為低碳轉(zhuǎn)型的重要途徑；法國(guó)以律法形式提出人口超過(guò)10萬(wàn)的城市必須編制《城市交通出行規(guī)劃》（PDU)，以引導(dǎo)城市交通的可持續(xù)發(fā)展[5]；日本也將交通的低碳化作為建設(shè)低碳社會(huì)的重要行動(dòng)計(jì)劃之一[6]。然而，交通領(lǐng)域涵蓋的運(yùn)輸種類繁多，可選擇的技術(shù)和政策措施也多種多樣，采取何種發(fā)展模式和路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)城市交通低碳化發(fā)展成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。目前，已有研究多采用自上而下的宏觀預(yù)測(cè)和自下而上的微觀預(yù)測(cè)方法分析交通低碳發(fā)展路徑。其中，宏觀預(yù)測(cè)方法以可計(jì)算一般均衡模型6期黃瑩，等：基于LEAP模型的城市交通低碳發(fā)展路徑研究——以廣州市為例671（CGE）為代表，主要適用于交通政策的投資收建CGE模型，分析了碳稅、通行費(fèi)、投資補(bǔ)貼等措施對(duì)不同交通方式的影響。由于該方法基于一般均衡理論，對(duì)節(jié)能減排技術(shù)的分析較為薄弱，加之我國(guó)市場(chǎng)平衡機(jī)制還不盡完善，模擬的結(jié)果可能和實(shí)際情況存在較大差異。微觀預(yù)測(cè)方法則更注重對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述，預(yù)測(cè)特定目標(biāo)易于闡述政策的具體發(fā)展方向和效果。典型的微觀預(yù)測(cè)模型包括MARKAL、AIMEnduse和長(zhǎng)期能源替代規(guī)劃系統(tǒng)（LEAP）等，其中MARKAL模型側(cè)重于提出分配機(jī)制的優(yōu)化建議[10-12]；AIMEnduse模型以技術(shù)為中心，側(cè)重于對(duì)具體技術(shù)設(shè)備的選擇[13]；LEAP模型針對(duì)終端能源消費(fèi)的全過(guò)程，從能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)、能源技術(shù)水平、能源需求等環(huán)節(jié)，綜合評(píng)價(jià)各種技術(shù)和政策措施對(duì)節(jié)能減排的影響，與城市交通低碳發(fā)展路徑研究的內(nèi)廣州是我國(guó)華南地區(qū)的中心城市，其經(jīng)濟(jì)總量快速增長(zhǎng)的同時(shí)，能源消費(fèi)需求和溫室氣體排放也保持著持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏，城市低碳轉(zhuǎn)型成為廣州成為我國(guó)第二批低碳試點(diǎn)城市之一，并在2015年第一屆中美氣候領(lǐng)導(dǎo)峰會(huì)上，提出將于2020年廣州市迫切需要開(kāi)展城市低碳發(fā)展路徑研究，尤其是作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活支撐的交通領(lǐng)域應(yīng)選擇何種發(fā)展路徑成為廣州亟待解決的問(wèn)題。鑒于此，本研究以廣州市為例，應(yīng)用LEAP模型，模擬不同交通發(fā)展情景下廣州市交通領(lǐng)域未來(lái)的能源消費(fèi)需求和CO2排放水平，分析其未來(lái)發(fā)展方向和政策需求，從而更好地推動(dòng)廣州市低碳城1廣州市交通能耗和碳排放現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與人們生活水平的持續(xù)提高，廣州市的交通運(yùn)輸需求逐年增加，由此產(chǎn)生的能源消費(fèi)也呈持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但年均增速有所放緩（圖1a)。2016年全市交通領(lǐng)域（本研究所指交通領(lǐng)域包括公交車、城市軌道交通、出租車、私人小汽車、摩托車等城市客運(yùn)交通，以及公路、鐵路、民航、水路等客/貨運(yùn)營(yíng)運(yùn)交通，計(jì)算時(shí)均采用屬地原則，涵蓋在廣州注冊(cè)的所有車、船及航空運(yùn)輸器等）的能源消費(fèi)量為2488萬(wàn)tce，約占全市能源消費(fèi)總量的42%，較2005年增長(zhǎng)了2.6倍，但其年均增長(zhǎng)率已由“十一五”期間的12.6%下降至“十二五”期間的11.9%。能源消費(fèi)量的持續(xù)增長(zhǎng)使廣州市交通領(lǐng)域的CO2排放也呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，但年均增速也有所放緩（圖1b)。2016年全市交通領(lǐng)域由能源消費(fèi)產(chǎn)生的CO2排放約5386萬(wàn)t，約占全市由能源消費(fèi)產(chǎn)生的CO2排放總量的44%，較2005年增長(zhǎng)了2.7倍。從各種運(yùn)輸方式近10年的CO2排放變化（圖2）可以看出，2005年以來(lái)廣州交通領(lǐng)域碳排放的增長(zhǎng)主要來(lái)自公路貨運(yùn)、水路貨運(yùn)、航5552005200720092005200720092005200720090車車車年4空客運(yùn)、航空貨運(yùn)、私人小汽車和公路客運(yùn)，其和5.9%。交通領(lǐng)域碳排放的快速增長(zhǎng)已成為制約廣州市實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的重要因素，迫切需要針對(duì)交通領(lǐng)域開(kāi)展低碳發(fā)展路徑研究，以促進(jìn)廣州市碳排放達(dá)峰目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。2研究方法與數(shù)據(jù)2.1LEAP模型LEAP模型是由瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究所（SEI）開(kāi)發(fā)的用于能源-環(huán)境和溫室氣體排放的情景分析軟件。它是一種自底向上的集成結(jié)構(gòu)模型，即以工程技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)各行業(yè)的能源消費(fèi)、能源生產(chǎn)過(guò)程中所使用的終端技術(shù)進(jìn)行仿人口、城市化率等宏觀經(jīng)濟(jì)參數(shù)；輸出結(jié)果為各種政策或技術(shù)組合下分部門（行業(yè)）的能源需求量、碳排放量等?？梢愿鶕?jù)部門的特征靈活構(gòu)建模型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源終端消費(fèi)部門全面、詳細(xì)根據(jù)廣州市交通領(lǐng)域的特征，構(gòu)建LEAP廣州交通模型，以2016年為基礎(chǔ)年，2050年為目標(biāo)年，采用情景分析的方法，分析未來(lái)廣州市交模型中將廣州市交通領(lǐng)域的數(shù)據(jù)按分層的樹(shù)形結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織（圖3)。首先按照服務(wù)對(duì)象的地域特征和類型分為市內(nèi)客運(yùn)、市際客運(yùn)和貨運(yùn)交通3種類型，其次按照終端使用的交通類型將市內(nèi)客運(yùn)細(xì)分為公交車、地鐵、出租車等公共交通運(yùn)輸方式，以及私人小汽車和摩托車等私人交通運(yùn)輸航空和水路等交通運(yùn)輸方式。模型的模擬過(guò)程主要分為3個(gè)部分：能源消費(fèi)需求、CO2排放量和節(jié)能減排潛力計(jì)算，主要依據(jù)不同交通發(fā)展情景下各交通運(yùn)輸類型的活動(dòng)水平、能源利用效率和燃料類型等進(jìn)行。其中，活動(dòng)水平和能源利用效出租車、私人小汽車和摩托車的活動(dòng)水平定義為交通工具的數(shù)量及其年行駛里程，對(duì)應(yīng)的能源利用效率為單位行駛里程的綜合能耗；而地鐵以及義為客運(yùn)/貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量，對(duì)應(yīng)的能源利用效率為單位客運(yùn)/貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量的綜合能耗。此外，各種運(yùn)輸6期黃瑩，等：基于LEAP模型的城市交通低碳發(fā)展路徑研究——以廣州市為例方式的燃料類型主要根據(jù)各交通技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)不同的運(yùn)輸工具進(jìn)行細(xì)分定義，如私人小汽車分為傳統(tǒng)汽油小汽車、混合動(dòng)力小汽車、純電動(dòng)車等，對(duì)應(yīng)的能源類型包2.1.1能源消費(fèi)需求計(jì)算方法交通領(lǐng)域的能源消費(fèi)需求可根據(jù)各運(yùn)輸類型的活動(dòng)水平和能源利用效率計(jì)算得到。考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，公交車、出租車、私人小汽車和摩托車的能源消費(fèi)需求根據(jù)其交通工具的保有其他出行方式的能源消費(fèi)需求根據(jù)其客運(yùn)/貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量以及單位客運(yùn)/貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量綜合能耗計(jì)算ET,k=Σ(Ekm,i,k×Di×Ni)+Σ(Ekm,j,k×Qj)。(1)T,k為交通領(lǐng)域第k種能源的消費(fèi)需求（tce)；Ekm,i,k為交通工具i行駛100km消耗的第k種能源量（tce)；Di為交通工具i的年運(yùn)輸距離（km)；Ni為交通工具i的擁有量（輛)；i為除地鐵以外的市內(nèi)客運(yùn)交通工具類型，如公交車、出租車、私人小汽車、摩托車等；Ekm,j,k為交通工具j運(yùn)輸單位客運(yùn)/貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量消耗的第k種能具j的客運(yùn)/貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量（人·km或t·km)；j2.1.2CO2排放的計(jì)算交通領(lǐng)域的CO2排放可根據(jù)交通工具消費(fèi)的化石能源與排放系數(shù)計(jì)算得到。FT=ΣET,k×FCO2,k。(2)FT為交通領(lǐng)域CO2排放量（tCO2)；FCO2,k為第k種能源的CO2排放因子（tCO2/tce)。2.2情景設(shè)置與描述情景分析法是指在對(duì)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)或技術(shù)的重大演變提出各種關(guān)鍵假設(shè)的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)計(jì)不同的發(fā)展目標(biāo)，探討各種可能情景的變化空間的研究方法[20]。其最大優(yōu)勢(shì)是能夠發(fā)現(xiàn)未來(lái)變化的趨勢(shì)及路徑，從而更好地把握研究對(duì)象的發(fā)展方向。本研究在LEAP模型基礎(chǔ)上，選擇2050年為目標(biāo)年，通過(guò)對(duì)廣州市交通發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)判，設(shè)置政策情景、低碳情景和綠色低碳情景（表1)，分析不同發(fā)展情景下交通領(lǐng)域未來(lái)的能源需求和碳排放，進(jìn)而梳理未來(lái)廣州市交通領(lǐng)域的低碳發(fā)2.3數(shù)據(jù)來(lái)源2005—2016年廣州市交通出行模式、交通工具數(shù)量、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量、貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量主要參考?xì)v年各種交通工具的運(yùn)輸水平、燃料類型及單位能耗主要通過(guò)調(diào)研運(yùn)營(yíng)公司和車主或通過(guò)查閱文獻(xiàn)、報(bào)告等方式獲得；電力的CO2排放因子主要參考國(guó)家發(fā)改委提供的廣東電網(wǎng)平均CO2排放因子[21]，其他能源的CO2排放因子主要參考《廣東省企業(yè)（單位）二氧化碳排放信息報(bào)告指南（2018年修訂）》[22]中提供的燃料燃燒直接排放與間接排放的排放因子參考值。情景分析中對(duì)活動(dòng)水平和燃料類型的設(shè)置主要依據(jù)廣州市交通部門的歷史趨勢(shì)、近期出臺(tái)的相關(guān)規(guī)劃和政策文件以及相關(guān)研究成果預(yù)測(cè)得到，包括《交通用生物燃料技術(shù)路線圖》《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》《交通運(yùn)輸節(jié)能環(huán)?！笆濉卑l(fā)展規(guī)劃》《廣州市城市總體規(guī)劃（2017—2035年）》《廣州市生態(tài)文明建設(shè)規(guī)劃綱要（2016—2020年）》《廣州市綜合交通發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃》等。交通工具單位能耗的設(shè)置參考國(guó)內(nèi)外主要城市交通工具能耗水平及其變化趨勢(shì)，主要通過(guò)文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)研獲得。2.4關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定2.4.1市內(nèi)客運(yùn)量變化趨勢(shì)輪渡等公共交通出行方式以及私人小汽車等私人出行方式。廣州市一直致力于發(fā)展公共交通，并于2012年實(shí)施中小客車總量調(diào)控政策，2016年全市公共交通出行占機(jī)動(dòng)化出行的比例約60%，千人小汽車擁有量約125輛，低于我國(guó)平均水平（140輛)。隨著未來(lái)城市人口的持續(xù)增長(zhǎng)，市內(nèi)客運(yùn)出行需求也將繼續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)《廣州市綜合交通發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃》等規(guī)劃文件，未來(lái)廣州將繼續(xù)大力發(fā)展公共交通，嚴(yán)格控制私人小汽車的數(shù)量和出行頻率，進(jìn)一步提高公共交通出預(yù)計(jì)2050年政策情景、低碳情景和綠色低期間出臺(tái)的各種政策措施，按照目前的注重交通工具的清潔化改造，到2022年全市公交車、出租車全面實(shí)現(xiàn)新能源化；交通工具的能效水平達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)；城市客運(yùn)繼續(xù)對(duì)中小客車實(shí)施總量調(diào)控，大力發(fā)展公共交通，到2050年全市公共交通出行占機(jī)動(dòng)化出行的比例達(dá)到82%，私人小汽車擁有量超過(guò)550萬(wàn)輛；城際交通運(yùn)輸中推廣使用鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸，以分流部分在政策情景基礎(chǔ)上，進(jìn)一步鼓勵(lì)發(fā)展城提高交通工具的能源效率，加快燃料的交通運(yùn)輸工具的清潔化速度加快，到2020年全面實(shí)現(xiàn)公交車、出租車的新能源化，鼓勵(lì)氫燃料和生物質(zhì)燃料在公路、航空、水運(yùn)運(yùn)輸全市公共交通出行比例提高至84%，私人小汽車擁有量控制在520萬(wàn)輛以內(nèi)；城際交通運(yùn)輸中，能耗水平偏低的鐵路和水路運(yùn)輸比例在低碳情景基礎(chǔ)上，對(duì)廣州交通領(lǐng)域采取力度更大的政策措施，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸出租車的純電動(dòng)化，加快氫燃料和生物質(zhì)燃料在交通領(lǐng)域的應(yīng)用速度；交通工具的能效水平達(dá)到屆時(shí)的世界先進(jìn)水平；2050年全市公共交通出行比例進(jìn)一步提高至86%，將新能源車納入小汽車總量調(diào)控指標(biāo)；城際交通運(yùn)輸中鐵路和水路運(yùn)輸量較低碳情6期黃瑩，等：基于LEAP模型的城市交通低碳發(fā)展路徑研究——以碳情景下，廣州市公共交通出行占機(jī)動(dòng)化出行的比例將分別達(dá)到82%、84%和86%（表2)。考慮到新能源汽車技術(shù)的日益成熟，在現(xiàn)有政策條件下未來(lái)小汽車擁有量很有可能再次快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2050年政策情景下廣州市私人小汽車擁有量將達(dá)到552萬(wàn)輛，雖然千人小汽車擁有量仍將遠(yuǎn)低于美國(guó)、日本和英國(guó)的水平，但其絕對(duì)量較2016年增長(zhǎng)了2倍多。其中，新能源汽車占比約為40%。低碳情景和綠色低碳情景下，預(yù)計(jì)未來(lái)廣州市將會(huì)適時(shí)將新能源汽車納入總量調(diào)控，到2050年全市私人小汽車擁有量將分別下降至515萬(wàn)輛和495萬(wàn)輛，其中新能源汽車占比將分別為45%和48%。Table2Guangzhou’s%2016年2050年0002.4.2市際客運(yùn)交通周轉(zhuǎn)量變化趨勢(shì)我國(guó)未來(lái)的出行需求具有較高的增長(zhǎng)潛力，已有研究預(yù)測(cè)到2050年全社會(huì)客運(yùn)周轉(zhuǎn)量將會(huì)較2013年水平增長(zhǎng)1.6倍[23]?？紤]到廣州是我國(guó)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市之一，目前的出行需求已相對(duì)超過(guò)當(dāng)前德國(guó)和日本的水平（人均年出行距離1萬(wàn)～1.3萬(wàn)km）[24]，預(yù)計(jì)未來(lái)客運(yùn)周轉(zhuǎn)量增長(zhǎng)的幅度將低于全國(guó)平均水平。假定2050年政策情景、低碳情景和綠色低碳情景下，廣州市際客運(yùn)周轉(zhuǎn)量將分別較2016年水平增長(zhǎng)0.52倍、0.47倍和0.45倍。關(guān)于市際客運(yùn)交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有研究普遍認(rèn)為航空和公路運(yùn)輸將仍然是未來(lái)最主要的城際出行方式[25-26]。但考慮到航空和公路運(yùn)輸?shù)膯挝荒芎母?，為了促進(jìn)市際客運(yùn)交通的碳減排，未來(lái)將加強(qiáng)鐵路等低碳運(yùn)輸方式的發(fā)展，以部分分流航空和公路客運(yùn)。政策情景、低碳情景和綠色低碳情景下，廣州市2050年的鐵路客運(yùn)周轉(zhuǎn)量占比航空客運(yùn)和公路客運(yùn)占比有所下降，但仍將是廣州市際客運(yùn)交通出行的最重要的運(yùn)輸方式（表3)。%2016年2050年2.4.3貨運(yùn)交通周轉(zhuǎn)量變化趨勢(shì)貨物運(yùn)輸受經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，特別是第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響較大[23]。在新常態(tài)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下，未來(lái)廣州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度將逐漸放緩，但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將繼續(xù)優(yōu)化，由此必將帶來(lái)貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量增速的減緩。參考廣州市貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量增速與GDP增速的歷史關(guān)系，假設(shè)政策情景、低碳情景和綠色低碳情景下，廣州市貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量年均增速分別為1.3%、1.0%和0.9%，預(yù)計(jì)到2050年全市貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量將就運(yùn)輸結(jié)構(gòu)而言，水運(yùn)作為最經(jīng)濟(jì)和低碳的運(yùn)輸方式，未來(lái)的貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量將持續(xù)增長(zhǎng)，但考慮到物流業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)時(shí)效性要求的不斷提高，預(yù)計(jì)廣州市未來(lái)的公路和航空貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量占比將逐漸增長(zhǎng)，而水路貨運(yùn)占比將有所下降。在低碳發(fā)展的要求下，需要鼓勵(lì)遠(yuǎn)距離貨運(yùn)采用鐵路和水路運(yùn)輸，以部分分流公路和航空貨運(yùn)量，有效降低其貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量的增長(zhǎng)幅度。不同情景下，廣州市2050年的貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量結(jié)構(gòu)如表%2016年2050年2.4.4能源結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)廣州市交通領(lǐng)域的能源消費(fèi)以石油制品為主，約占2016年交通能耗的97%，其中柴油、航空航空客貨運(yùn)以及水路貨運(yùn)。隨著能源危機(jī)、空氣污染以及氣候變暖問(wèn)題日益突出，清潔能源和可再生能源的使用將越來(lái)越受到人們的青睞，特別是生物燃油被認(rèn)為是目前實(shí)現(xiàn)航空和水路運(yùn)輸碳排放零增長(zhǎng)的重要途徑。國(guó)際能源署2013年發(fā)布的《交通用生物燃料技術(shù)路線圖》預(yù)測(cè)，到2050年生物燃料占交通運(yùn)輸燃料總量的比重將上升到27%。此外，天然氣和電力的消費(fèi)比重也將逐漸結(jié)合《廣州市綜合交通發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃》等規(guī)劃文件，預(yù)計(jì)廣州市交通領(lǐng)域未來(lái)的油品消費(fèi)將得到有效控制。預(yù)計(jì)到2050年，政策情景下全市交通領(lǐng)域的油品消費(fèi)比重將下降至67%，生物燃油增長(zhǎng)至20%；低碳情景和綠色低碳情景下，油品的消費(fèi)比重進(jìn)一步下降至56%和3結(jié)果與分析3.1廣州市2050年交通能源需求和碳排放趨勢(shì)但增長(zhǎng)幅度逐年減小，到2040年左右將達(dá)到能源加強(qiáng)，全市交通領(lǐng)域的能源消費(fèi)需求有望在203004000(a)20152020202520302035204020452050年6期黃瑩，等：基于LEAP模型的城市交通低碳發(fā)展路徑研究——以廣州市為例輸領(lǐng)域的CO2排放也將保持增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但考慮排放達(dá)峰時(shí)間有望提前到2025年左右，2050年的廣州市交通領(lǐng)域的CO2排放達(dá)峰時(shí)間將進(jìn)一步提前到2023年左右，2050年的CO2現(xiàn)狀水平。由此可見(jiàn)，要實(shí)現(xiàn)2020年碳排放總量根據(jù)模型的模擬結(jié)果（圖6)，政策情景下，廣州市交通領(lǐng)域2050年由能源消費(fèi)產(chǎn)生的CO2排通過(guò)在現(xiàn)有政策基礎(chǔ)上進(jìn)一步采取強(qiáng)化的政策措施，低碳情景下廣州市交通領(lǐng)域2050年的CO2排放將較政策情景減排32%，與2015年水平相當(dāng)。綠色低碳情景下，全市交通領(lǐng)域2050年的CO2排放將進(jìn)一步較低碳情景減排23%，總量減至3582的CO2排放來(lái)源，同時(shí)也將是節(jié)能減排最關(guān)鍵的領(lǐng)域（表5)。低碳情景下，公路貨運(yùn)的減排貢獻(xiàn)最大，2050年較政策情景的減排量約占交通領(lǐng)域減排總量的43.0%；其次是航空貨運(yùn)、水路貨運(yùn)和航空客運(yùn)；公路客運(yùn)和私人小汽車也存在一減排的重點(diǎn)，其2050年的減排量分別約占交通領(lǐng)域減排總量的30.0%、20.6%、19.8%和13.5%；0Table5SummaryofemissionreductionpotentialsinGuangzho減排量/萬(wàn)t-3-0.1004貨運(yùn)交通是廣州市交通領(lǐng)域碳排放最主要的來(lái)源，也是實(shí)現(xiàn)廣州市交通領(lǐng)域碳減排最重要的途徑。低碳情景下，2050年全市貨運(yùn)交通將較政策情景實(shí)現(xiàn)減排36.6%，約占交通領(lǐng)域減排總量的76.3%；綠色低碳情景下，2050年全市貨運(yùn)交通將進(jìn)一步較低碳情景減排26.2%，約占交通領(lǐng)域減排(1)打造全方位綜合貨運(yùn)系統(tǒng)。通過(guò)優(yōu)化物流(2)提高貨運(yùn)交通工具能效。進(jìn)一步淘汰老舊020152020202520302035204020452050年201520202025203020352040006期黃瑩，等：基于LEAP模型的城市交通低碳發(fā)展路徑研究——以(3)優(yōu)化貨運(yùn)交通能源結(jié)構(gòu)。加快貨運(yùn)交通工貨運(yùn)中推廣LNG的使用，鐵路貨運(yùn)中增大電力機(jī)車的比重，水路貨運(yùn)鼓勵(lì)使用岸電，港口機(jī)電氣化改造等。同時(shí)，加速生物燃料和氫燃低碳情景下，2050年廣州市際客運(yùn)交通將較政策情景實(shí)現(xiàn)減排27.9%，約占交通領(lǐng)域減排總量的16.7%；綠色低碳情景下，2050年全市市際客運(yùn)交通將進(jìn)一步較低碳情景減排22.2%，約占交通領(lǐng)域(1)市際客運(yùn)交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過(guò)加速高速鐵(2)市際客運(yùn)交通工具清潔化。加快城際客運(yùn)要體現(xiàn)在公路客運(yùn)逐漸向LNG客車和氫燃料客車(3)高能耗、低效率的老舊客運(yùn)交通工具，鼓市內(nèi)客運(yùn)交通是市級(jí)層面最具有管轄權(quán)的運(yùn)輸類別。低碳情景下，2050年廣州市內(nèi)客運(yùn)交通將較政策情景實(shí)現(xiàn)減排17.6%，約占交通領(lǐng)總量的7.0%；綠色低碳情景下，2050年市內(nèi)客運(yùn)行是廣州市內(nèi)客運(yùn)出行最主要的CO2排放源，需根據(jù)廣州市內(nèi)客運(yùn)交通現(xiàn)狀，結(jié)合未來(lái)低碳發(fā)展的要求，提出市內(nèi)客運(yùn)交通低碳發(fā)展路徑。公路客運(yùn)公路客運(yùn)鐵路客運(yùn)航空客運(yùn)水路客運(yùn)市際客9003002015202020252030203520402045市內(nèi)公共交通私人小汽車摩托車市內(nèi)客運(yùn)交通40040020020020152020202520302035204020452050年(1)全面落實(shí)城市公交優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略。深化實(shí)施公交優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，加快城市軌道交通設(shè)施建設(shè)和規(guī)劃，提升軌道交通營(yíng)運(yùn)水平；新增和優(yōu)化公交線網(wǎng)，完善公交專用道、公交站場(chǎng)的建設(shè)和管理，提升線網(wǎng)的整體效率；加快推進(jìn)出租車行業(yè)改革，合理投放傳統(tǒng)出租汽車運(yùn)力；結(jié)合未來(lái)客流需求合理建設(shè)運(yùn)營(yíng)碼頭和船舶，提升水上巴(2)有效控制小汽車數(shù)量和出行頻率。深化實(shí)施中小客車總量調(diào)控，適時(shí)提出將新能源車輛指標(biāo)納入總量調(diào)控的實(shí)施方案，有效減少本地私人控制非本地私人小汽車的出行；加強(qiáng)城市停車和擁堵管理，全面實(shí)行分區(qū)域、分類型、分時(shí)段差別化停車供應(yīng)和收費(fèi)，研究擁堵收費(fèi)政策，采用經(jīng)濟(jì)手段有效減少私人小汽車的出行頻率。(3)加速推進(jìn)交通工具清潔化。繼續(xù)推進(jìn)新能源車在公交、出租車、公務(wù)車等領(lǐng)域的使用，鼓勵(lì)新能源汽車在私人用車領(lǐng)域的使用；大力推進(jìn)充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)，尤其加強(qiáng)在公完善新能源汽車配套基礎(chǔ)設(shè)施。5結(jié)論與討論隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和生產(chǎn)生活運(yùn)輸需求的增加，交通領(lǐng)域的碳排放越來(lái)越成為影響城市達(dá)峰的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本研究以廣州市為例，應(yīng)用LEAP模型，通過(guò)設(shè)置政策情景、低碳情景和綠色低碳情景，模擬不同發(fā)展情景下廣州市交通領(lǐng)域未來(lái)的能源消費(fèi)需求和CO2排放趨勢(shì)，分析其低碳發(fā)展的方向和路徑，從而為城市交通領(lǐng)域的(1)2016年廣州交通領(lǐng)域的CO2排放為5386萬(wàn)t，約占全市CO2排放總量的44%，較2005年增長(zhǎng)了2.7倍，但年均增長(zhǎng)速度有所放緩。(2)政策情景下，廣州交通領(lǐng)域的CO2排放將低碳情景下，隨著節(jié)能減排措施力度的加大，達(dá)峰時(shí)間有望提前到2025年左右，2050年的CO2排放將回歸到現(xiàn)狀水平；在綠色低碳情景下，廣州交通領(lǐng)域的CO2排放達(dá)峰時(shí)間將進(jìn)一步提前到2023年左右，2050年的CO2排放將明顯低于現(xiàn)(3)貨運(yùn)交通是廣州交通領(lǐng)域碳排放最主要的來(lái)源，也是碳減排潛力最大的運(yùn)輸類型。2050年低碳和綠色低碳情景下的減排貢獻(xiàn)分別達(dá)到76.3%和74.4%。其中，公路貨運(yùn)、航空貨運(yùn)和水路貨運(yùn)是實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)交通碳減排的關(guān)鍵，需要通過(guò)大力發(fā)展鐵路和水路貨運(yùn)，提高貨運(yùn)交通工具能效以及優(yōu)化貨運(yùn)交通能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)貨運(yùn)交通盡快實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰。(4)市際客運(yùn)交通是廣州交通領(lǐng)域僅次于貨運(yùn)交通的主要碳排放源，2050年低碳和綠色低碳情景下的減排貢獻(xiàn)分別為16.7%和17.7%。需要通過(guò)加速鐵路、水路運(yùn)輸?shù)慕ㄔO(shè)和運(yùn)營(yíng)，促進(jìn)市際客運(yùn)交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化，積極促進(jìn)客運(yùn)交通工具清潔化，以及通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和管理水平提升，有效提6期黃瑩，等：基于LEAP模型的城市交通低碳發(fā)展路徑研究——以廣州市為例高市際客運(yùn)交通工具能效，盡早實(shí)現(xiàn)市際客運(yùn)交(5)市內(nèi)客運(yùn)交通是市級(jí)層面最具有管轄權(quán)的運(yùn)輸類別。2050年低碳情景和綠色低碳情景下廣州市內(nèi)客運(yùn)交通的減排貢獻(xiàn)分別為7.0%和7.9%，需要繼續(xù)大力發(fā)展公共交通，提高服務(wù)水平，配合嚴(yán)格的小汽車總量控制、外地車限行、停車和擁堵管理等政策，有效減少私人小汽車的擁有量和出行頻率，同時(shí)加速能源的清潔化進(jìn)程，推動(dòng)通過(guò)模擬不同的交通發(fā)展情景，分析了廣州市交通領(lǐng)域未來(lái)的減排潛力和重點(diǎn)方向，是城市交通領(lǐng)域低碳發(fā)展路徑研究的重要嘗試。但是，考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，本研究并未涵蓋全口徑“大交通”，尚未涉及港口、航站樓、電動(dòng)自行車、管道運(yùn)輸?shù)鹊哪芎暮团欧牛枰诤罄m(xù)研究中逐步進(jìn)行補(bǔ)充和完善。此外，本研究主要依據(jù)統(tǒng)計(jì)型數(shù)據(jù)對(duì)交通領(lǐng)域的能耗和排放進(jìn)行模擬，其中各交通類型的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)多采用屬地原則進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，往往高估了本地交通運(yùn)輸?shù)哪芎暮团欧?，而交通運(yùn)輸工具的能效數(shù)據(jù)多為分交通類型的平均數(shù)據(jù)，無(wú)法真實(shí)反映不同交通工具間的差異，因此如何引入交通運(yùn)輸部門的大數(shù)據(jù)，對(duì)交通領(lǐng)域的能耗和排放進(jìn)行更準(zhǔn)確、細(xì)致地核算也是今后研究的方向之一。low-carboncityplanning[D].Nanjing:SoutheastUniversityPress,[2]InternationalEnergyAgency(IEA).Worldenergyoutlook2013[R].[3]陳飛,諸大建.低碳城市研究的內(nèi)涵、模型與目標(biāo)策略確定[J].content,modelsandstrategiesoflowcarboncit[4]UnitedNationsEnvironmentProgramme(UNEP).2010年度報(bào)告[R].2011:13.UNEP.UN以法國(guó)城市交通出行規(guī)劃（PUD）為例[J].城市規(guī)劃匯刊,2004ofa“durable”mobilitypolicy:thecaseofurbantransportationplansinFrance[J].UrbanPlanningForum,20[6]李前喜.日本交通部門碳排放與低碳交通相關(guān)因素研究[J].環(huán)emissionsandlow-carbontransportationsystemand[8]孫林.基于混合CGE模型的乘用車節(jié)能減排政策分析[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2012,22(7):40-48.SunL.Energy-savingandemission-reducingrelatedpoliciesonpassengercars:asimulationandEnvironment,2012,22(7):40-48[9]馬星,曾小舟,曾修彬.基于CGE模型的我國(guó)民用飛機(jī)政策影Z,ZengXB.PolicyanalysisofChinesecivilaircraftbasedonCGEmodel[J].JournalofEastChinaJiaotongUniver[10]D.EricL,WuZX,DeLaqenergy:technologychoices[J].EnergyPolicy,2003,31(12):1189-[11]劉哲,曾維華.低碳技術(shù)發(fā)展路線圖及優(yōu)選模型研究綜述[J].Overviewoflow-carbontechnologyroadmapoptimizationmodel[J].ChinaPopulation,ResourcesandEnviron[12]池莉.基于LEAP模型的北京市未來(lái)客運(yùn)交通能源需求和污染物BeijingpassengertrafficenergydemandandpollutantsemissioninfuturebasedonLEAPmodel[J].Beijing:Be[14]張翠霞.基于LEAP模型的電動(dòng)汽車發(fā)展對(duì)廣州能源環(huán)境影響研究[D].北京:華北電力大學(xué),2013.ZhadevelopmentofelectricvehicleimpactonenergyandGuangzhoubasedonLEAPmodel[D].Beijing:NortPowerUniversity,2013[15]唐飛,陳文抗,石琴.基于LEAP模型的城市客運(yùn)交通能耗和污染物排放預(yù)測(cè)[J].交通節(jié)能與環(huán)保,2015,6:31-36.TangF,ChenWK,ShiQ.ThepredictionresearchonpassengertransportenergyconsumptionandpollutantemissionsbasedontheLEAPmodel[J].EnergyConservation&EnvironmentalProtectioninTransportation,1749.GuoXR,LiuFX,FuLW,etal.SsavingandemissionreductionintheroadtransportsectorofBTianjin-Hebeiregion[J].Jouronthelow-carbondevelopmentstrTechnologyManagementResearch,2012,23:39[18]楊鸝.中國(guó)“率先達(dá)峰城市聯(lián)盟”低碳發(fā)展政策實(shí)踐[R].北京:綠色創(chuàng)新發(fā)展中心,2015.YangL.Lowcarallianceofpeakingpioneercities(APPC)actionfactsheet[R].BeijinInnovativeGreenDevelopmentProgram,2015(inChin[19]StockholmEnvironmentInstitute,TellusInstitute.LEAP:longrangeenergyalternativesplanningsystem,userguideforLEAP2005[EB/OL].2005[2016-09-18]./leap/documents/Leap2005UserGuideEnglish.pdf潛力研究[J].開(kāi)放導(dǎo)報(bào),2011(4):40-43.DQ.ResearchonpotentialinreductionofemissionofGuangdongtransportationindustriesbasedonsituationanalysis[J].Journal,2011(4):40-[21]國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳.國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳度單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低目標(biāo)責(zé)任考核評(píng)估的通t20150427_689392.html.NationalDevelopmentandReformCommissionOffice.NoticeofthegeneralofficeoftheNationalDevelopmentandReforoftheresponsibilityforthetargetreductionofcarbondioxideemissionsperunitGDPin2014[EB/OL].2015[2016-09-18]./gzdt/201504/t20150427_689[22]廣東省發(fā)展改革委.廣東省企業(yè)（單位）二氧化碳排放信息報(bào)告/zwgk/ywtz/201802/P0201802