許倫輝 魏艷楠
(華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院 廣州 510640)
19世紀(jì)工業(yè)革命以來,世界逐漸面臨著各種環(huán)境問題:環(huán)境污染,生態(tài)破壞,能源短缺,全球氣候變化等,其中尤以全球氣候變化最為嚴(yán)峻。碳足跡[1-3]的研究就是在全球氣候變暖的背景下提出,它是節(jié)能減排的基本量化參數(shù),主要用來評價(jià)人類活動產(chǎn)生的溫室氣體對環(huán)境的影響,并且已成為目前各國公認(rèn)的度量碳排放的有力依據(jù)。
美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》指出,過去10年全球CO2排放總量增加了12%,而交通工具的碳排放增長率已達(dá)25%[4]。國際能源機(jī)構(gòu)(IEA)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,交通領(lǐng)域的石油消耗占全球石油消費(fèi)的57%,預(yù)計(jì)在2020年,將達(dá)到62%以上[5-6]。我國是世界能源消耗大國,交通領(lǐng)域的能耗占全社會消耗總量的18%,每年遞增趨勢明顯,交通溫室氣體的排放逐年攀高,交通尾氣排放也已成為我國城市空氣污染的一大污染源,低碳交通也成為各國廣泛關(guān)注的主題。在碳足跡研究的基礎(chǔ)上,對交通領(lǐng)域碳足跡進(jìn)行專項(xiàng)研究,了解交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低碳化的潛力和主要影響因素,是社會可持續(xù)發(fā)展和交通低碳發(fā)展重要的環(huán)節(jié),有利于提高交通運(yùn)輸效率、實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域的節(jié)能減排,促進(jìn)交通與環(huán)境的和諧。國外關(guān)于碳足跡研究開展較早,并涉及多領(lǐng)域,研究視角廣,而我國對此研究仍處于初始階段,研究較少,研究視角比較單一,為此開展交通方面碳足跡研究綜述,對比分析國內(nèi)外研究成果,尋求我國目前研究方面的不足,從而為我國交通領(lǐng)域碳足跡研究的進(jìn)一步發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。
碳足跡的概念起源于生態(tài)足跡,生態(tài)足跡是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家William Rees等在1992年提出,在1996年由Wackernagel博士完善的1種衡量人類對自然資源利用程度以及自然界為人類提供的生命支持服務(wù)功能的方法,并將其定義為要維持特定人口生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的能夠吸納人類所排放的廢物的、具有生物生產(chǎn)力的土地面積[7-8]。碳足跡是對人類活動產(chǎn)生的具有全球變暖潛能的溫室氣體的排放量的表征。但對其定義還存在異議:①研究對象就只是CO2還是所有的溫室氣體;②是用質(zhì)量單位還是用土地面積單位來表示。
德拉克曼[9]將碳足跡定義為是由某一活動直接及間接引起的CO2排放總量,或是某一產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)累積的CO2排放總量。Wiedmann等[10]提出碳足跡為1項(xiàng)活動中直接和間接產(chǎn)生的CO2排放量,或者產(chǎn)品在整個生命周期累積的CO2排放量。而馬修斯和赫特威希等[11]都將其定義為某一商品或服務(wù)在整個生命周期內(nèi)排放的溫室氣體總量。筆者在綜合各學(xué)者定義的基礎(chǔ)上,將碳足跡定義為1項(xiàng)活動在整個生命周期直接或間接產(chǎn)生的CO2總量,用質(zhì)量來表征。
碳足跡的分類方法多樣,根據(jù)碳足跡的應(yīng)用對象不同,可分為個人碳足跡、產(chǎn)品服務(wù)碳足跡、企業(yè)碳足跡和國家/城市碳足跡4類。按照計(jì)算邊界和范圍不同碳足跡又可分為:直接碳足跡和間接碳足跡;也可以按照國際氣候變化專門委員會(IPCC)的分類方法,按部門不同將碳足跡分為:能源部門碳足跡、工業(yè)過程和產(chǎn)品使用部門碳足跡、農(nóng)林和土地利用變化部門碳足跡、廢棄物部門碳足跡等。
碳足跡的計(jì)算方法大致可以分為4種:投入產(chǎn)出法(IO)、生命周期評估法(LCA)、IPCC 碳排放計(jì)算法以及碳足跡計(jì)算器[12]。
1)投入產(chǎn)出法(IO)。投入產(chǎn)出法最早由美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家華西里·列昂惕夫(Wassily Leontief)提出,主要通過投入產(chǎn)出表的編制,建立相宜的數(shù)學(xué)平衡方程,來計(jì)算各部門在整個產(chǎn)業(yè)鏈中生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)而引起的溫室氣體量,主要反映了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中產(chǎn)業(yè)間各部門以及各生產(chǎn)活動之間投入產(chǎn)出的相互依存關(guān)系[13]。
投入產(chǎn)出法是自上而下的計(jì)算方法,具有綜合性和魯棒性,適用于宏觀分析。西方國家于20世紀(jì)50年代初就開始利用投入產(chǎn)出法分析解決經(jīng)濟(jì)問題,1968年聯(lián)合國建議將投入產(chǎn)出法也作為各國國民經(jīng)濟(jì)核算的組成部分,而中國的應(yīng)用卻較晚,1974~1976年嘗試編制第一張投入產(chǎn)出表,1987年將編制工作制度化。方法如下:
式中:B為溫室氣體排放量;b為直接排放系數(shù)矩陣;I為單位矩陣;A為直接消耗系數(shù)矩陣;Y為最終需求向量。
Bicknell[14]在生態(tài)足跡研究中提出了投入產(chǎn)出分析模型,此模型彌補(bǔ)了EF 基本模型在識別環(huán)境影響的真實(shí)發(fā)生位置、組分構(gòu)成及其在產(chǎn)業(yè)間的相互聯(lián)系等不足的問題。孫建衛(wèi)等[15]在Bicknell的投入產(chǎn)出產(chǎn)出模型的基礎(chǔ)上,主要從區(qū)域投入產(chǎn)出分析出發(fā),來核算生產(chǎn)滿足國民經(jīng)濟(jì)最終消費(fèi)的產(chǎn)品(服務(wù))量所需要的碳排放量,從而對我國的碳足跡進(jìn)行1個全面系統(tǒng)的分析,并借鑒復(fù)合土地利用乘數(shù)的概念,區(qū)分了各產(chǎn)業(yè)部門的碳排放情況,最后通過足跡影響力和感應(yīng)力分析,對各部門間的碳關(guān)聯(lián)進(jìn)行了分析,并在實(shí)證分析結(jié)果的基礎(chǔ)上提出實(shí)現(xiàn)碳減排的對策。文章作者是在原有投入產(chǎn)出模型基礎(chǔ)上,并根據(jù)中國的實(shí)際情況對原有模型加以改進(jìn)后應(yīng)用于中國碳足跡研究中,更加符合我國的實(shí)際需求,但是其核算碳排放的相關(guān)數(shù)據(jù)均來自于相關(guān)年的國家統(tǒng)計(jì)年鑒,并根據(jù)IPCC 提供的溫室氣體清單的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行,所以其碳排放因子的選取以及相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性方面還有待考量。
2)生命周期評估法(LCA)。生命周期法是評價(jià)1項(xiàng)活動或者產(chǎn)品從“搖籃到墳?zāi)埂钡恼麄€生命周期內(nèi)所有階段的投入與產(chǎn)出各對環(huán)境造成的影響,是1種自下而上的計(jì)算方法,主要使用于微觀系統(tǒng)的碳排放測算。主要有4個步驟:目的與范圍的確定、清單分析、影響評價(jià)和結(jié)果解釋。
劉韻等[16]探討了國內(nèi)外企業(yè)碳足跡生命周期評估的研究現(xiàn)狀與主要進(jìn)展,并根據(jù)電力企業(yè)的具體情況、工藝流程以及碳排放特點(diǎn),分析電力企業(yè)碳足跡的生命周期核算,建立1個可供參考的碳足跡核算技術(shù)體系,但是這個體系的實(shí)用效果并沒有得到進(jìn)一步論證。
另外有學(xué)者結(jié)合生命周期法和投入產(chǎn)出法二者的優(yōu)缺點(diǎn),提出了混合生命周期評價(jià)法。雖然混合生命周期法結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn),并且避免二者的缺點(diǎn),但由于應(yīng)用難度較大,幾乎還沒有應(yīng)用于碳足跡研究。
3)IPCC碳足跡計(jì)算法。IPCC 法主要通過由國際氣候變化專門委員會編寫的國家溫室氣體清單指南,統(tǒng)籌考慮了幾乎所有溫室氣體排放源,并給出具體詳細(xì)的溫室氣體排放量的計(jì)算方法。IPCC法在應(yīng)用時(shí),不同部門的碳足跡計(jì)算方法不盡相同,但大體可表示為:碳排放量=活動數(shù)據(jù)×CO2排放因子,活動數(shù)據(jù)主要指燃料消耗量。這種方法簡單易行,是1種自上而下的計(jì)算方法,已被國際社會廣泛認(rèn)可。
交通系統(tǒng)復(fù)雜多變,影響因素涉及面廣,所以造就了交通碳排放問題研究的復(fù)雜性,交通碳排放主要是由各種交通工具的尾氣排放產(chǎn)生。據(jù)IPCC研究說明,交通尾氣排放中碳排放的主要方是由CO2的形式排出,燃料中部分碳會以CO,甲烷以及非甲院揮發(fā)性有機(jī)化合物而排放,但最終會在大氣中形成CO2。因此在進(jìn)行城市交通碳足跡研究時(shí)主要考慮對城市交通CO2排放進(jìn)行測算。
交通碳足跡測算模型研究主要涉及4個重要影響因素因素。
燃料中的含碳量(carbon content of fuel):單位燃料被消耗,會有多少CO2被排出。
車輛類型清單(vehicle inventory)。不同車輛類型的車其消耗的燃料不同。
燃料效率(fuel efficiency)。每百公里的燃料消耗。
活動量(activity level)。車輛累計(jì)行駛的路程。
在進(jìn)行交通碳足跡測算時(shí)考慮選擇IPCC 提供的計(jì)算方法,交通部門碳排放計(jì)算公式如下。
式中:QC為CO2的排放量;i為車輛類型(例如小汽車,摩托車,公共汽車等);j為燃料種類;k為道路類型(如城市道路、農(nóng)村道路);Qijt為化石燃料消耗的實(shí)物量;Dijk為車輛的出行距離;Nijk為車輛i的數(shù)量;Bijk為燃料j的CO2排放系數(shù)。
而在計(jì)算城市交通碳足跡時(shí),主要利用如下公式求得:
式中:CF為碳 足跡,g/人;Qi為化 石燃料消耗的實(shí)物量;i為燃料種類;NCVi為燃料的凈發(fā)熱值,kJ/kg或kJ/m3,凈發(fā)熱值盡量采用國內(nèi)數(shù)據(jù);αi為缺省碳含量;βi為碳氧化率;44/12為碳轉(zhuǎn)化為CO2的系數(shù);P為客運(yùn)量,人。
另外,在交通碳排放的核算方法除了常用的IPCC法,還有回歸分析、蒙特卡洛法等,從協(xié)調(diào)城市形態(tài)、城市土地利用、城市交通和城市環(huán)境四者關(guān)系出發(fā),模擬和調(diào)控交通碳排放的典型模型有ILUMASS,TC- SIM,ITLUP,MEPLAN,MUSSA,F(xiàn)EE-MAS等。
碳足跡計(jì)算模型發(fā)展迅速,但現(xiàn)有模型還存在一些不足和缺陷,反映在碳足跡計(jì)算邊界的確定、各種碳排因子的選取、數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性等方面。由于碳足跡測算可以促進(jìn)公眾對其個人行為所排放的CO2的環(huán)境影響意識,所以如何提高碳足跡計(jì)算模型的準(zhǔn)確度和透明度,并對模型進(jìn)行改進(jìn)和完善將成為今后碳足跡理論研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。
交通運(yùn)輸作為能源消耗性行業(yè),尤其是1次性能源消耗大戶備受世界各界關(guān)注,交通碳足跡研究逐漸升溫,并取得諸多富有成效的研究和探索,為我們今后的研究提供了很好的借鑒和參考。
國外關(guān)于交通領(lǐng)域的碳足跡應(yīng)用研究成果較多,研究視角、研究對象和研究方法多樣,筆者主要從航空和公路運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行闡述分析。
在航空領(lǐng)域,Sgouris Sgouridis[17]等人對航空運(yùn)輸碳排放進(jìn)行評估研究,提出隨著全球航空運(yùn)輸需求的增加和邊際燃料效率的改進(jìn)效果降低,預(yù)計(jì)在未來航空對氣候變化的貢獻(xiàn)相對于其他行業(yè)將增加,因此應(yīng)降低航空運(yùn)輸溫室氣體排放量,采用系統(tǒng)動力學(xué)建模方法來評估5種降低航空碳排放的政策對總排放量、航空運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動性、機(jī)票和航空專業(yè)穩(wěn)定性的影響。通過情景模擬,測試全球航空業(yè)動態(tài)模型捕獲在空中交通系統(tǒng)中系統(tǒng)的相互作用和延遲反饋,仿真結(jié)果表明,這些政策相互結(jié)合產(chǎn)生的結(jié)果更接近的弱可持續(xù)發(fā)展的定義。
Conway就航空貨運(yùn)業(yè)在供應(yīng)鏈中的碳排放進(jìn)行的研究,結(jié)果表明航空貨運(yùn)業(yè)中消除因空管延誤而產(chǎn)生的碳排放約占12%,用新機(jī)型替代老機(jī)型,并使用合成燃料,改進(jìn)飛機(jī)的設(shè)計(jì),比如使用后置、開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)可以大幅度提高飛機(jī)的燃油效率。上述研究表明,在航空領(lǐng)域可通過改進(jìn)飛機(jī)相關(guān)技術(shù)提高運(yùn)行效率,以及使用清潔能源來降低碳排放。
在公路運(yùn)輸領(lǐng)域,Piecyk等[18]為了研究預(yù)測2020年物流、供應(yīng)鏈以及相關(guān)的環(huán)境影響變化的基本發(fā)展趨勢,通過大規(guī)模德爾菲調(diào)查和分組討論進(jìn)行研究來增加預(yù)測的可信性和精確性,進(jìn)而根據(jù)德菲爾調(diào)查研究結(jié)果,建立了3種情景模式來評估2020年公路貨物運(yùn)輸?shù)奶寂欧牛涸谠心J较?,如果物流、燃油效率和碳排放?qiáng)度向積極方向發(fā)展,公路運(yùn)輸?shù)腃O2排放量將會減少10%;在樂觀模式下,假設(shè)燃油效率提高10%,碳排放強(qiáng)度下降10%,CO2排放量將會比目前低47%;在消極模式下,假設(shè)燃油效率和碳排放強(qiáng)度并沒有變化,CO2排放量將比目前高56%。但筆者只是從主觀決策角度進(jìn)行分析,并沒有提出碳足跡計(jì)算的量化指標(biāo)并進(jìn)行說明。
Stokenberga等[19]對墨西哥的碳足跡進(jìn)行研究,研究表明交通運(yùn)輸行業(yè)是墨西哥的碳足跡的逐漸增加的1重要因素。他們研究了交通運(yùn)輸活動,能源的使用以及排放數(shù)據(jù),以確定在墨西哥市的碳足跡發(fā)展趨勢。研究表明這些變量隨著時(shí)間逐漸增長,上升趨勢伴隨著燃油和運(yùn)輸乘客的增加,并通過研究近期墨西哥市OD 調(diào)查數(shù)據(jù),預(yù)測了排放的幾種場景。研究表明燃油水平不變,運(yùn)輸活性增長50%,公共交通份額達(dá)到70%才能保證維持2007年的排放水平,而如果以私人交通來增加運(yùn)輸活力,則交通排放量將翻倍。所以我們可以通過加大公交投入來降低碳排放。
L.Hillsman等[20]在佛羅里達(dá)運(yùn)輸部的資助下,研究佛羅里達(dá)州的公共運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的碳足跡,并根據(jù)該州31個公共交通運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)對排放量進(jìn)行了計(jì)算,發(fā)現(xiàn)收費(fèi)車輛的CO2排放量占了部門總量的82.5%,,研究表明佛羅里達(dá)州的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)可通過鼓勵人們乘坐公共交通工具來減少國家的交通運(yùn)輸?shù)奶甲阚E。Huang等[21]根據(jù)生命周期評價(jià)法建立了道路修建和維護(hù)評價(jià)模型,并對英國A34道路重建過程中的能量消耗和溫室氣體排放進(jìn)行計(jì)算。但他們只計(jì)算了道路的原料(瀝青、乳膠)生產(chǎn)、運(yùn)輸、處置過程中碳排放量,而沒有涉及道路的使用、破壞拆除以及循環(huán)處理過程中的碳排放,所以從嚴(yán)格意義來講只計(jì)算了道路的部分碳足跡。
國外學(xué)者在碳足跡實(shí)際應(yīng)用方面也取得了相應(yīng)的成 果,F(xiàn)arzana Rahman 等[22]研究開發(fā)了1種導(dǎo)航應(yīng)用,為出行者提供更加低碳的出行路線和方式。他們提出個人交通出行對CO2排放量的貢獻(xiàn)最大,而移動設(shè)備可以對不同交通行為進(jìn)行計(jì)算反饋。他們根據(jù)IPCC 法并加以改進(jìn)確保更加準(zhǔn)確的反應(yīng)使用者的碳排放,并將此模型寫入手機(jī)內(nèi),利用手機(jī)根據(jù)出行者選擇的不同交通方式來反饋他們的碳足跡,從而提出了1個移動GPS應(yīng)用——EcoDrive來為使用者提供燃料效率路線,同時(shí)提供可到達(dá)相應(yīng)目的地的公共交通,可提醒使用者綠色出行。Chen Rong-Chang等[23]在基于CO2排放下提出了1種優(yōu)化的游客的旅行路線,并開發(fā)了1個遺傳算法的程序來解決低碳旅游路線問題,在臺灣市中心著名的風(fēng)景名勝區(qū)采用遺傳算法進(jìn)行路線優(yōu)化實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明所提出的方法是有效的低碳旅游路線規(guī)劃。Suvish Melanta[24]在IPCC 提供的計(jì)算方法及相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出了1 種碳足跡評估工具(CFET),對道路和交通基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的建設(shè)項(xiàng)目排放的溫室氣體(GHG)和其他空氣污染物進(jìn)行評估。該工具提供工程項(xiàng)目排放量估計(jì)的1個全面的方法,并考慮建設(shè)項(xiàng)目的所有階段的影響,包括造林產(chǎn)生的偏移,以及近期和未來的溫室氣體排放政策。
國外碳足跡研究起步較早,研究成果較多,但是在國內(nèi),碳足跡研究剛剛起步,還處于初級階段,研究大多集中于對城市內(nèi)部交通碳足跡的應(yīng)用研究。其中,蘇城元等[25]人以上海市為例對城市交通碳排放以及城市交通發(fā)展模式進(jìn)行分析。作者運(yùn)用IPCC2006提供的碳排放計(jì)算公式,采用基于我國燃燒熱值的CO2排放因子,研究分析城市交通CO2排放現(xiàn)狀,并結(jié)合城市交通結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,提出了以慢行交通、公共交通替代私家車出行的減排途徑,并利用情景分析評估不同減排策略的效果,為發(fā)展以公共交通為主導(dǎo)的交通模式以及節(jié)能減排的實(shí)施提供了理論依據(jù)。但是作者并沒有提出3種情景產(chǎn)生的依據(jù),以及并沒有提出具體的碳足跡計(jì)算結(jié)果來進(jìn)一步論證減排效果。
胡瑩菲等[5]對廈門城市交通系統(tǒng)碳足跡進(jìn)行評估研究,研究表明按照同樣的能源需求增長率,優(yōu)化交通模式可獲得較優(yōu)的減排效果。其通過調(diào)查研究廈門市快速公交系統(tǒng)BRT 的發(fā)展情況,運(yùn)用IPCC法計(jì)算比較了不同公交出行方式的碳排放情況,結(jié)果表明乘坐快速公交出行的乘客所產(chǎn)生的碳足跡明顯低于乘坐普通公交出行的乘客。文章還指出在城市公交系統(tǒng)建設(shè)中,推廣快速公交系統(tǒng)是發(fā)展低碳交通的有效手段。
羅希等[26]通過構(gòu)建交通運(yùn)輸業(yè)碳足跡測算模型,利用能源消費(fèi)量、運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量等數(shù)據(jù)對2004~2008年我國交通運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)碳足跡進(jìn)行測算,結(jié)果表明:我國交通運(yùn)輸業(yè)能源消費(fèi)碳足跡總量呈持續(xù)增長趨勢,不同能源消費(fèi)碳足跡中柴油消費(fèi)碳足跡所占比例最大,其次是汽油消費(fèi)碳足跡。作者在進(jìn)行交通運(yùn)輸業(yè)碳足跡測算之前首先對測算范圍進(jìn)行定界,使計(jì)算更加具有針對性。
馬靜等[27]在基于居民出行行為的基礎(chǔ)上對北京市交通碳排放的影響機(jī)理進(jìn)行研究。作者利用北京市居民活動日志調(diào)查獲取數(shù)據(jù),并基于居民日常出行行為計(jì)算城市交通碳排放,并采用結(jié)構(gòu)方程模型深入挖掘個體行為、居住空間以及交通碳排放三者之間的內(nèi)在關(guān)系,結(jié)果表明出行距離以及機(jī)動車出行頻率對碳排放有正效應(yīng),且出行結(jié)構(gòu)對碳排放的影響大大超過出行總量的影響。
龍江英[28]從低碳交通理念出發(fā)對城市交通體系碳排放測評模型進(jìn)行研究,并對城市客運(yùn)交通結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。作者主要對城市交通系統(tǒng)整個生命周期內(nèi)的碳排放模型進(jìn)行深入研究,模型不僅考慮了城市交通路網(wǎng)建設(shè)過程中的碳排放,而且研究了城市客運(yùn)交通體系運(yùn)行時(shí)的碳排放,從而構(gòu)建了城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段的碳排放模型和城市客運(yùn)交通碳排放模型。并在碳排放模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了城市客運(yùn)交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。
蘇濤永等[29]基于京津?yàn)o渝地區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù),對城市交通碳排放的影響因子進(jìn)行實(shí)證研究。研究中城市交通碳排放的測算方法主要選擇采用自上而下的測算方法,并且根據(jù)城市交通的相關(guān)特征建立了城市交通碳排放影響因素面板模型進(jìn)行實(shí)證分析,研究表明,城市人口、機(jī)動車擁有量以及客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量的增長對城市交通碳排放起促進(jìn)作用,而公交車比重的增加可以抑制城市交通碳排放。
從國內(nèi)外學(xué)者的研究成果來看,國外學(xué)者的研究相對成熟,研究角度多樣,既有國家和區(qū)域尺度的研究,也有針對相應(yīng)部門的研究以及不同交通運(yùn)輸方式的研究;既從宏觀層面研究,提出影響足跡的主要影響因素,為主管部門提出合理建議及主要解決措施來降低碳排放,又將碳足跡研究與實(shí)際需要相結(jié)合,研究出實(shí)用性成果,更加直觀地使人們了解碳足跡,關(guān)注碳足跡,引導(dǎo)并促使人們低碳生活。然而,國內(nèi)學(xué)者更多的是對交通碳排放的測算,大多選用IPCC 法進(jìn)行測算,研究方法和研究視角較為單一,有待于進(jìn)一步的完善和發(fā)展,另外在測算交通領(lǐng)域碳足跡時(shí)應(yīng)注重研究解決以下問題,從而更好地推動我國低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
1)如何基于碳足跡理論,并結(jié)合交通運(yùn)輸業(yè)的資源消耗特征和主要污染物的環(huán)境影響,構(gòu)建1套可操作的道路交通碳排放測算方法。
2)如何采集和獲取碳排放因子,周轉(zhuǎn)量及客貨換算系數(shù)等模型需要的各個參數(shù),測算道路交通的碳排放量。
3)如何在分析碳排放主要特征的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地分析道路交通結(jié)構(gòu)、交通出行方式和交通出行需求等各個方面與碳排放之間的關(guān)系,進(jìn)而進(jìn)行低碳道路交通發(fā)展模式的研究。
目前國內(nèi)外關(guān)于交通領(lǐng)域的碳足跡研究都只是關(guān)注交通活動的某一方面,如道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、車輛能耗以及綜合分析交通活動對環(huán)境的影響等,但還缺乏對交通系統(tǒng)“從生到死”的碳足跡研究,即包括道路施工、使用、破壞拆除以及循環(huán)處理,還有車輛的生產(chǎn)、運(yùn)行、報(bào)廢、再循環(huán)過程的整個生命周期的碳足跡。在對碳足跡研究時(shí),應(yīng)擴(kuò)大研究范圍,從多個角度進(jìn)行研究,開拓新的研究方向。通過對現(xiàn)有相關(guān)研究的分析總結(jié),我們認(rèn)為交通領(lǐng)域碳足跡研究有待在以下幾個方面開展:
1)交通領(lǐng)域碳足跡研究方法及模型的建立或選用。應(yīng)根據(jù)研究的目的和預(yù)期功能效果選擇適當(dāng)?shù)哪P?,并且在改進(jìn)和修正現(xiàn)有碳足跡的分析方法和模型的同時(shí),還應(yīng)繼續(xù)開展新的計(jì)算方法如混合算法的研究。
2)交通領(lǐng)域碳排放因子區(qū)域化。IPCC 作為國際上普遍認(rèn)可的方法,已經(jīng)給出了能源以及相應(yīng)排放因子的相關(guān)數(shù)據(jù),但是在進(jìn)行相關(guān)區(qū)域研究時(shí),由于各地區(qū)的路網(wǎng)條件機(jī)動化水平以及氣候的不同,相關(guān)的影響因子也不甚相同。應(yīng)當(dāng)對具體問題具體分析,并進(jìn)一步對影響碳排放的相關(guān)因素進(jìn)行分析求證,從而更好的完善和修正該區(qū)域的碳排放因子的相關(guān)數(shù)據(jù),對以后的研究評估做出借鑒。
3)邊界以及相應(yīng)核算標(biāo)準(zhǔn)的確定。碳足跡作為一個新概念,其評估方法和邊界界定還比較模糊,迫切需要統(tǒng)一、規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)來約束。邊界的界定隨研究對象和研究視角不同存在很大差異,對計(jì)算結(jié)果起著決定性作用,合理的邊界確定可以有效避免重復(fù)計(jì)算,從而更有針對性地提出減排措施和建議。
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