昆明交通運輸碳排放特征與問題解析

李中杰 鄭一新 陳云波 支國強 張大為

(1．昆明市環(huán)境科學研究院，云南昆明650032;2．昆明低碳城市發(fā)展研究中心，云南昆明650032;3．云南高科環(huán)境保護科技有限公司，云南昆明650032)

碳排放作為全球升溫的主要因素，正在成為國際社會面臨的最嚴重的挑戰(zhàn)。近百年來，地球氣候正在經(jīng)歷以全球變暖為主要特征的顯著變化，以CO2為代表的溫室氣體正隨著全球經(jīng)濟的增長和能源的大量消耗而持續(xù)增加［1］。越來越嚴重的氣候問題，函待世界各國協(xié)同解決，《京都議定書》、《巴厘島路線圖》等條約的制定，旨在限制溫室氣體排放［2］。2009年11月底，在哥本哈根氣候變化大會前夕，中國向世界做出了負責任的承諾:到2020年我國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%－45%。

根據(jù)國際能源署(IEA)的測算，全球交通運輸在一次石油總消費量中所占的比例將從2005年的47%提高到2030年的52%。因此，必須大力發(fā)展低碳交通，實現(xiàn)城市交通的低碳化轉型，改變傳統(tǒng)的城市交通發(fā)展模式，促進城市交通及社會經(jīng)濟的協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展［1］。

地處中國的西南部，云貴高原中部，全市面積21 011 km2，中心海拔1 891m。近年來，隨著經(jīng)濟社會持續(xù)快速發(fā)展和城市化速度加快，昆明市機動化水平不斷提高，與此同時也帶來了交通能源消耗和二氧化碳排放量的急劇上升［3］。因此，在昆明開展交通領域的基礎情況調查，摸清交通碳排放現(xiàn)狀，對于昆明市的低碳交通建設，具有十分重要的意義。

1 昆明交通運輸發(fā)展現(xiàn)狀

昆明市是中國西部最重要的交通樞紐之一，是中國面向東南亞的國家一級口岸城市，中國面向西南開放的門戶城市，交通十分便捷［4］。昆明市交通運輸主要包括公路、鐵路、航空、水運四種運輸方式，其中客運和貨運均以公路運輸方式為主［4］。2008年，昆明市公路客運量為8085萬人，占昆明市客運總量的80．38%，同年的鐵路客運量和航空客運量占昆明市客運總量的11．20%和5．95%，而水路客運量最少，僅為2．47%;昆明市公路貨運量是9 928萬t，占貨運總量的 77．67%，鐵路次之，達到 21．34%，而水路、航空的貨運量僅占貨運總量0．93%和0．06%。

1．1 公路

截至2008年底，昆明市機動車擁有量達到96.81萬輛，較上年凈增8.83萬輛，增幅為10.04%。其中，摩托車與小型客車是最主要的兩類車型，全市小型客車保有量持續(xù)增長，2008年達到 37.47萬輛，占機動車總量的38.70%，較上年增幅20.17%;而全市摩托車擁有量變化不大，2008年保有量為37.57萬輛，占機動車總量的38.81%，較上年增幅僅為2.52%。

根據(jù)昆明市城市交通研究所對機動車(包括客車17 348輛，貨車2 195輛，摩托車2 884輛)進行的抽樣調查，通過統(tǒng)計分析得到昆明市各類機動車的出行特征。

1．2 鐵路、航空、水路

昆明鐵路局主要以準軌和米軌兩種形式運行，擁有各型機車402臺(其中內燃機車185臺，電力機車217臺)，配屬客車1 023輛。其能源消耗主要分為柴油和電力兩種，2008年共計消耗柴油40 458t，消耗電力82 261．6萬kW·h。

表1 昆明市機動車出行特征

昆明巫家壩國際機場(KMG)，主要經(jīng)營航空客、貨運輸業(yè)務。2008年，機場共起降172 574架次，其中以國內航線為主，占2008年起降總量的94%，航空3號噴氣燃料消費總量為32．96萬t。

昆明市水路運輸主要分布在滇池等大型水體，客運、貨運量都較小。2008年昆明市水運擁有客運船只數(shù)量50只，主要消耗燃料為液化石油氣，以及部分柴油，全部船只年均能源消耗總量為194．15t。

2 交通領域碳排放估算

利用昆明市域范圍內交通運輸調查數(shù)據(jù)，應用現(xiàn)階段掌握的相關模型參數(shù)及計算方法，估算昆明市2008年交通領域能源消費及碳排放量。

2．1 計算方法及參數(shù)

交通運輸作為能源消耗領域，在此不考慮其能源生產環(huán)節(jié)等問題，各交通運輸方式根據(jù)其自身特點分別計算。

2．1．1 公路

公路運輸領域根據(jù)公路機動車類型、數(shù)量、年均行駛里程、二氧化碳排放系數(shù)等數(shù)據(jù)，估算昆明市公路交通運輸方式能源消耗及碳排放總量［5］。計算公式如下:

式中，Qj——某種污染物j(二氧化碳)的排放總量，萬t;

Pj——所研究年份第i類車的擁有量，萬輛;

Mi——第i類車型的年平均行駛里程，km;

fij——第i類車型污染物j的單車排放因子;

n——研究年度內機動車的車型數(shù);

10－6——換算系數(shù)。

現(xiàn)階段，針對機動車二氧化碳排放標準還不全面，關于調查中收集的其他交通方式，進行車輛類型間的類比分析，以盡可能真實的反應昆明市機動車的二氧化碳排放量。

2．1．2 鐵路、航空、水路

目前，能源消費碳排放計算方法及系數(shù)很多，國際上較為權威的計算方法為IPCC發(fā)布的碳排放計算指南，大多研究均以此為基礎開展［6］。根據(jù)昆明市能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)的特點，結合基礎數(shù)據(jù)資料的可獲得性，能源消費碳排放量根據(jù)IPCC碳排放計算指南，采用以下公式計算:

Bi——能源i的消費量，按標準煤計，單位104t;

Ci——能源 i碳排放系數(shù)，(104t/104tce);

n——能源消費種類，(104t/104tce);

i——第 i能源。

在交通領域碳排放計算過程中，鐵路、航空、水路根據(jù)運輸方式自身特點分別考慮:①鐵路運輸方式分為內燃和電動機車兩種，內燃機車依據(jù)消耗能源(柴油)系數(shù)估算，電力機車根據(jù)昆明市電力結構情況(昆明本地校核系數(shù))進行估算。②航空運輸部分，根據(jù)昆明航空能源消耗總量，結合不同機型的燃料消耗及飛機離開昆明市域范圍的平均時間進行估算。③水路運輸部分，主要依據(jù)以上公式及參數(shù)進行估算。

2．2 交通運輸碳排放估算

根據(jù)昆明市公路、鐵路、航空、水路運輸方式發(fā)展情況，對昆明市交通領域能源消耗及碳排放量進行估算、分析。2008年，昆明市交通領域共計消耗156．38萬t標準煤，排放346．59萬t二氧化碳。昆明各交通運輸方式能源消耗及碳排放情況見圖1。

從圖1可以看出，昆明市公路交通的能源消耗及碳排放量均為最大，分別占到全市總量的80．15%和74．82%。其次為鐵路和航空，鐵路運輸方式能耗和碳排放量分別占總量的10．23%和16．10%，航空運輸方式分別占總量的9．59%和9．07%。而水路運輸方式能耗和碳排放量最少，均占總量的0．02%。

根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，估算昆明市人均交通能耗及碳排放情況。2008年，昆明全市人均交通能源消耗為0．25噸標準煤/人，人均交通二氧化碳排放量為0．56噸標準煤/人。

3 碳排放問題解析

2000年以來，昆明市交通運輸?shù)玫搅搜该桶l(fā)展，但同時也帶來了交通能耗及二氧化碳等溫室氣體排放的上升，凸顯了昆明交通運輸發(fā)展過程中的一系列問題，主要有以下幾個方面。

3．1 交通運輸以公路方式為主

現(xiàn)階段，昆明市主要包括公路、鐵路、水運、航空等四種交通運輸方式，其中無論客運還是貨運，均以公路運輸方式為主。2008年，昆明市公路客運量、貨運量分別為8 085萬人次和9 928萬 t，約占昆明市客、貨運總量的80．4%和77．7%;鐵路次之，而航空和水路較少。

圖1 2008年昆明交通運輸能源消費機碳排放情況

3．2 交通能源消耗結構單一，碳排放以公路機動車為主

2008年，昆明市公路交通能耗為125．34萬t標準煤，占到昆明市交通運輸能源消耗總量的80%以上，鐵路和航空運輸次之，分別占總量的10%左右，而水路最少。

在公路交通運輸方面，昆明市機動車能源消費結構較為單一，主要以汽油、柴油為主，油電混合動力使用比重較小，而天然氣、乙醇汽油、太陽能、氫動力、生物燃料等其它新能源、清潔能源的使用情況不容樂觀。汽油、柴油等化石燃料的使用，必然會導致二氧化碳等溫室氣體排放量的持續(xù)增加。2008年，昆明市公路機動車共排放二氧化碳259．31萬t，約占昆明市交通排放總量的75%，鐵路和航空二氧化碳排放量分別占總量的16%和9%，而水路排放量最少。

分析結果表明，昆明市交通能耗和溫室氣體排放以公路機動車為主，其次鐵路和航空，而水路最少，與交通領域運輸能力趨勢相同。

3．3 交通運輸碳排放總量持續(xù)上升，人均碳排放量穩(wěn)定增長

(1)社會經(jīng)濟發(fā)展對交通需求的影響。在“建設現(xiàn)代新昆明”發(fā)展戰(zhàn)略未來可見的政策影響期內，城市空間的不斷擴展、人口的繼續(xù)增長、家庭汽車快速增長以及伴隨而至的機動化發(fā)展，這三大發(fā)展趨勢將主導未來昆明城市交通需求增長。

近年來，昆明市機動車總量增加迅速，2008年達到96．81萬輛，全市機動車總量中有85%以上為私人機動車，其增長主要來自于私人小汽車，年均增長達20%以上。

(2)交通需求結構發(fā)展趨勢。目前，快速通暢、低耗能、零排放的城市軌道交通正在建設之中，真正承擔大規(guī)模運輸任務的快速公交系統(tǒng)(BRT)尚未形成，昆明城市公共交通主要以公共汽車為主體。公共交通的分擔率還較低，與國內先進水平還有很大差距，在一定程度也加速了私人小汽車的增長速度。隨著昆明新機場建成并投入使用，昆明航空業(yè)將迅速發(fā)展，其碳排放量和比重都會有較大比例的提高。

(3)人均碳排放量呈穩(wěn)定增長趨勢。隨著昆明人口數(shù)量的增加以及對高層次交通需求的增長，在一定程度上將加重昆明城市交通設施的壓力，同時也對交通服務的安全、快捷、舒適、經(jīng)濟及靈活便利性的等提出更高的要求。可以預見，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升，昆明市交通運輸能源消耗總量將持續(xù)上升，人均交通二氧化碳排放量也將呈現(xiàn)穩(wěn)定增長趨勢。

3．4 交通管理和保障系統(tǒng)不健全，現(xiàn)代交通意識薄弱

城市不斷擴大和人口不斷增加后，原有的城市交通管理體制、交通運營機制和保障機制應對不了新形勢的需要。為克服城市空間擴張和與日俱增的交通壓力，交通運輸系統(tǒng)偏重硬件建設，忽略軟件投資，城市智能交通建設、運行管理缺乏基本數(shù)據(jù)支撐，管理手段、水平較為落后，難于應對日益復雜的各類交通需求。

同時，交通法律、法規(guī)建設方面還不健全，現(xiàn)代交通宣傳教育力度不夠，交通文明仍有待建設;交通參與者行為不規(guī)范，交通安全觀念薄弱。

4 對策與建議

4．1 優(yōu)化交通系統(tǒng)結構，提升交通運輸能力

科學設計路網(wǎng)功能結構與布局，逐步提升昆明市域范圍內高等級公路的比重，加大國道、省道的建設力度，增加城鄉(xiāng)路網(wǎng)密度，推進城鄉(xiāng)交通一體化進程。加快實施城市路網(wǎng)擴建、改造，改善微循環(huán)，盡早實現(xiàn)《昆明現(xiàn)代化城市評價指標體系》中人均城市道路面積15 m2以上的目標。

加快道路配套設施建設，優(yōu)化交通信號控制系統(tǒng)，提高城市道路通行效率，減少資源性不足造成的交通擁堵以及由此造成的能源無效消耗和交通碳排放。對道路照明燈、交通信號燈、交通標志燈、公交站臺廣告燈箱進行太陽能光伏發(fā)電改造及智能化控制改造，形成“日出而熄、日落而作”的智能化供電系統(tǒng)。

加快全市運輸結構調整，大力發(fā)展現(xiàn)代物流，不斷增強航空運輸、鐵路運輸能力，逐步提升交通運輸現(xiàn)代化水平。

4．2 推廣新能源交通工具，提高清潔能源消費占比

逐步降低汽油、柴油等化石能源使用比例，提高包括天然氣、乙醇汽油、油－電混合動力、太陽能、氫動力等新能源在交通領域的范圍和比重。大力推廣新能源交通工具，建設相應基礎配套設施，提高新能源車輛的比例。以《昆明市節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點城市實施方案》為基礎，結合緬氣入滇工程，在公交系統(tǒng)開展油－電混合動力公交車、液化天然氣(LNG)公交車、純電動公交車、氫－油混燃動力公交車營運示范。

加強機動車管理，鼓勵購買小排量、新能源等環(huán)保節(jié)能型汽車。按照《機動車環(huán)保檢驗合格標志管理規(guī)定》(環(huán)發(fā)［2009］87號)、《昆明市機動車排氣污染防治條例》，全面實施以簡易工況法為主的機動車環(huán)保定期檢驗工作，完善機動車環(huán)保檢驗合格標志管理制度。積極鼓勵低油耗、低排放、小排量、小型化、高動力性汽車的生產和投資，制定鼓勵節(jié)能環(huán)保型小排量汽車發(fā)展的產業(yè)政策，加大節(jié)能環(huán)保型小排量汽車及其先進發(fā)動機技術的研究開發(fā)和產業(yè)化的支持力度。

4．3 優(yōu)化公共交通工具結構，大力發(fā)展公共交通

加快建設橫貫主城和新城的“三主三輔”快速軌道交通系統(tǒng)，全面完成主城二環(huán)及重要交通節(jié)點改造，剝離二環(huán)過境交通，建成環(huán)湖輕軌，打造快速交通系統(tǒng)。加快城鄉(xiāng)公交系統(tǒng)配套設施建設，構建城鄉(xiāng)公交一體化進程，逐步構建昆明市域1小時交通圈。

堅持“公交優(yōu)先”戰(zhàn)略，優(yōu)化公共交通系統(tǒng)結構，大力發(fā)展BRT(Bus Rapid Transit，快速公交)系統(tǒng)，逐步提升軌道交通運輸能力。加快配套設施建設，完善信息服務體系，提升公共交通服務能力，促進快慢系統(tǒng)并行發(fā)展，建立功能完備的換乘樞紐，實現(xiàn)換乘無縫對接，顯著提高城市公共交通出行分擔率。以電動車和公共自行車為補充，延伸公交“最后一公里”。

4．4 加強智能化交通管理，營造低碳化交通環(huán)境

盡快建立網(wǎng)絡化交通管理數(shù)據(jù)平臺，加快智能交通建設步伐，提升交通公共信息發(fā)布服務能力，加強人車路之間的監(jiān)控、信息聯(lián)系和調度能力。完善管理體制和行業(yè)發(fā)展政策，健全交通應急保障機制，提升交通綜合管理決策能力，滿足各類交通需求。

建立健全交通法律、法規(guī)體系，加大現(xiàn)代交通宣傳教育力度，提高交通參與者行為規(guī)范，加強交通安全觀念，促使現(xiàn)代交通意識的形成，營造“低碳化”交通環(huán)境，促進“低碳昆明”建設。

(編輯:劉文政)

［1］劉麗亞．走低碳交通之路，促城市可持續(xù)發(fā)展［J］．綜合運輸，2010，(1):29 －32．

［2］王偉，靖蘇銅．輕型汽車二氧化碳排放與控制措施的探討［J］．交通節(jié)能與環(huán)保，2009，(1):32 －35．

［3］陳潔行，沈悅林，龔勤，等．杭州的低碳城市交通實踐與發(fā)展對策［J］．城市發(fā)展研究，2009，16(12):19 －22．

［4］昆明市統(tǒng)計局．昆明統(tǒng)計年鑒［M］．北京:中國統(tǒng)計出版社，2009．

［5］梁波，陸雍森，楊瑾，等．城市交通規(guī)劃環(huán)境影響評價的特點和案例研究［J］．交通環(huán)保，2004，25(1):10 －14．

［6］趙敏，張衛(wèi)國，俞立中．上海市能源消費碳排放分析［J］．環(huán)境科學研究，2009，22(8):984 －989．