基于LEAP模型的城市交通低碳发展路径研究——以广州市为例

以广州市为例,应用长期能源替代规划系统（LEAP）模型,通过设置政策情景、低碳情景和绿色低碳情景,模拟不同发展情景下广州交通领域未来的能源消费需求和CO₂排放趋势,分析城市低碳发展的方向和路径。结果显示,随着城镇化进程的加快和生产生活运输需求的增加,广州交通领域碳排放总量将持续增长,但增长速度有所放缓。政策情景下,广州交通领域的CO₂排放将于2035年左右达到峰值,严重滞后于广州市提出的碳排放总量达峰目标;低碳和绿色低碳情景下,通过加大低碳政策措施的力度,达峰时间有望分别提前到2025年和2023年。要实现城市交通的低碳发展,促进交通碳排放提前达峰,需要大力发展铁路和水路运输,全面落实公交优先发展战略,有效控制小汽车数量和出行频率,不断提高交通工具的清洁化和能效水平,逐步形成各种运输方式协调发展的综合交通运输体系,推动城市交通低碳发展。     

全球长期减排目标与碳排放权分配原则

全球长期减排目标将对世界未来的碳排放形成严重制约,减排义务的分担原则涉及各国的发展空间,事关根本利益。部分发达国家倡导人均排放趋同原则,回避发达国家的历史责任,中国等发展中国家提出人均累积排放趋同原则,强调公平性。按人均累积排放量计算,发达国家自工业革命以来的CO₂排放量已远超出其到2050年前应有的限额,其当前和今后相当长时期的高人均排放都将继续挤占发展中国家的排放空间。因此,发达国家在哥本哈根会议的中近期减排承诺中必须深度减排,以实现全球长期减排目标下的排放轨迹,并为发展中国家留有必要的发展空间。同时必须对发展中国家给予充足的资金和技术支持,作为对其过度挤占发展中国家发展空间的补偿,使发展中国家能够在可持续发展框架下,提高应对气候变化的能力。我国在对外坚持公平原则,努力争取合理的排放空间的同时,对内要加强向低碳经济转型,努力实现保护全球气候和国内可持续发展的双赢。     

IPCC AR6报告解读:强化技术和管理创新的交通运输部门减碳路径北大核心CSCD

IPCC第六次评估报告第三工作组报告交通运输章评估了该行业温室气体的减缓措施和转型路径。1990年以来,全球交通运输部门温室气体排放量一直增长,2019年已经成为全球第四大排放源,仅次于电力、工业以及农业、林业和其他土地利用(AFOLU)部门,其增长速度超过其他最终用途行业。报告强调了交通减排的重要性,主要的减排措施包括三方面:首先是减少需求,其次是对陆路交通部门进行脱碳,再次是对重型的水运和航空运输等进行脱碳。评估的多种燃料和动力技术处于不同的商业化水平,它们未来应用时间节点和规模各有不同。对于陆路交通来说,需要继续推进电气化;对于水运和航空来说需要进一步应用低碳技术,并优化国际管理机制;从中长期来看,所有部门都需要强调运输服务需求管理和运输效率的提升。情景相关的文献评述分析表明,全球温升目标要求全经济部门采取减排措施,特别是交通电气化的减排潜力在很大程度上取决于电力部门的脱碳。如果不采取减缓措施,交通运输部门排放在2050年可能增长65%(相对2010年);如果成功实施减缓战略,该部门的排放量将减少68%,这也与全球1.5℃温升目标要求相一致。关于这些减缓措施的分析和判断,对我国交通运输部门实现碳中和与碳达峰具有重要的参考意义。     

绿色交通目标下集装箱“公转铁”的CO2减排潜力评估

为提高集装箱“公转铁”减排潜力评估结果的准确性,在分析“公转铁”减排原理的基础上,综合考虑空箱调运和重箱运输“门到门”运输链的干线运输、端点装卸、电力设备作业、集卡短驳、公铁中转等排放,引入反映活动类型、设备结构、能源生命周期排放的参数,对作业活动-方式结构-能耗强度-排放因子（ASIF）方法进行改进,建立“公转铁”减排潜力评估框架。以义乌—宁波港域出口集装箱运输为例,通过实地调研和公开文献获取数据,进行实证研究。结果表明,如果忽略必要因素将会导致每TEU运输需求“公转铁”的CO₂减排率被高估0.50~36.73个百分点;最佳“公转铁”情景可减排3.42万t CO₂,相应减排率为13.58%。研究结果可为政府相关部门客观评估“公转铁”的减排潜力、制定有效的“公转铁”政策措施提供理论支持。     

对IPCC第五次评估报告部门减排路径和措施评估结果的解读

分析、解读了IPCC第五次评估报告对能源供应,工业,交通,建筑,农业、林业和其他土地利用（AFOLU）等部门温室气体和CO2减排途径和措施评估的主要结论。2000年以来,除了AFOLU,其他部门的温室气体排放量一直在增长。在增加的排放量中能源系统、工业、交通运输和建筑部门分别贡献了47%、30%、11%和3%。未来,这些部门仍将是全球温室气体的主要排放源和减排的重点领域。通过推进技术进步,持续提高能源效率,进一步优化能源结构,提高碳排放效率,提高原材料使用效率,强化废物管理,提高产品使用效率,减少对产品及相应服务的需求以及广泛利用碳捕获与封存和CO2去除技术,到2050年与基准情景相比,这些部门的CO2排放量可减少15%～80%。所有这些减排措施对我国主要部门减排CO2均具有借鉴意义。     

美国气候新政背景下的中国未来CO2排放情景预测

本文应用LMDI分解分析方法对中国2000—2014年生产部门CO₂排放量变化做因素分解分析,同时结合STIRPAT模型建立CO₂预测模型,分析2017—2030年中国的CO₂排放情况。结果表明,经济增长和能耗强度变化对中国CO₂排放量变化的影响分别为114.9%、-22.6%。基于预测模型变量构建未来情景,设定正常路线、减排路线和激进路线3条路线,共包含9种情景。正常路线的低碳情景和减排路线的基准情景下可实现2025年达到CO₂排放峰值,减排路线的低碳情景可实现2020年达到排放峰值。     

IPCC第五次评估报告历史排放趋势和未来减缓情景相关核心结论解读分析

IPCC历次评估报告是国际社会和各国决策者制定相关政策的重要依据。2014年4月发布的第五次评估报告第三工作组报告中有关排放历史趋势和未来减缓情景的相关内容是历次评估报告的核心内容,对国际谈判中有关各主要缔约方定位、减排责任划分、国别分组以及未来全球和国别中长期减缓目标确定、全球排放空间分配等问题产生重要影响,也是各国确定低碳发展目标和制定相关政策的重要参考依据。在综述分析报告有关排放趋势,驱动因子,2℃温控目标下的排放空间、路径、成本、技术选择和减排责任分摊等关键结论的基础上,探讨了相关结论对国际气候谈判和国内低碳发展的可能影响和启示,以及如何在决策过程中正确、科学地理解和应用这些结论。     

气候变化背景下的城市低碳发展水平测度

全球气候变化对全球自然系统和社会经济产生了显著的影响,近百年来的气候变暖已经成为既定的科学事实。目前,世界各国对于发展低碳经济、建设低碳城市及承担碳减排任务以应对气候变化的共识不断得到加强,在此背景下,低碳社会、低碳生活等理念为人们所广泛关注和推崇。本文综述了气候变化的科学事实、碳排放与城市化之间的内在联系;阐述了低碳经济、低碳城市、"脱钩"理论、环境库兹涅茨理论、生态足迹和碳足迹理论的理论内涵;评述了目前低碳城市发展水平的测度指标体系、计算方法和评价标准,重点分析了人均碳排放、碳生产率、碳排放强度和碳能源排放系数等城市低碳发展水平指标,以及DPSIR模型、生态足迹模型、主成分分析和层次分析综合模型等低碳发展水平评价模型。最后,提出了目前该研究领域存在的科学问题,展望了未来的研究重点和发展方向。     

实施低碳水泥标准的影响及协同减排效果分析

采用MAP-CGE模型,模拟了我国水泥行业实施低碳水泥标准对不同生产工艺产出、能耗及污染排放的影响,测算了对其边际减排成本和均衡价格的影响,分析了对不同污染物的协同减排效果。模拟结果表明：实施低碳水泥标准有利于水泥生产工艺的升级换代,并有助于水泥行业节能减排;在现有技术水平下,水泥行业在减排1 t CO2的同时将带来约1.17 kg的SO2减排量和4.44 kg的NOx减排量;实施低碳水泥标准对于水泥行业控制NOx排放很有利;但水泥行业也需承担减排成本并导致其均衡价格的小幅上升。     

欧盟减排《责任分担条例》修正案分析与启示

欧盟自1997年起就如何通过市场和行政手段“双轮驱动”控制碳排放总量进行不断探索,并逐步建立了较为成熟的碳排放交易体系及减排责任分担机制,已经取得了良好的减排效果。文中梳理分析《责任分担条例》修正案中关于成员国减排目标更新的内容、目标分配的原则与方法、灵活性机制,归纳了欧盟采用行政手段控制碳排放交易系统未涉及部门的温室气体排放的经验,并对中国如何构建充分考虑市场手段和行政手段的CO₂排放总量控制制度提出政策建议。     

中国汽车空调行业淘汰HFC-134a技术选择与政策建议

HFC-134a在中国汽车空调行业广泛使用,并已成为中国目前排放量最大的有意生产和使用的HFCs之一。欧盟和美国已经颁布相关法律法规控制包括HFC-134a在内的含氟温室气体的消费和排放。如果选择低全球变暖潜势（GWP）替代技术,中国汽车空调行业将具有巨大的温室气体减排潜力;伴随着汽车空调系统需求呈现的多样化,现有替代技术如HFO-124yf、HFC-152a、CO₂等各有优势和不足,需要综合考虑它们的经济成本、市场化可行性以及安全风险和环保标准;制定HFC-134a淘汰政策、积极推进替代技术的研究和应用,以积极响应国际社会加快淘汰HFC-134a的行动,也是落实2014年《中美气候变化联合声明》中提出的关于削减全球氢氟碳化物的行动。     

中国交通部门污染物与温室气体协同控制模拟研究

开展交通领域大气污染物与温室气体协同减排研究对于实现能源、环境和气候变化综合管理具有重要意义.文中以我国交通部门污染物与温室气体协同治理为切入点,开展道路、铁路、水运、航空和管道运输等各子部门未来需求预测,并运用长期能源可替代规划系统模型(LEAP),通过构建基准情景、污染减排情景、绿色低碳情景和强化低碳情景,模拟分析...     

中国低碳车辆技术现状与发展趋势

为探讨道路交通部门节能减排的决策依据,在总结低碳车辆技术主要种类基础上,重点评述了车辆动力系统和燃料替代技术的低碳化发展现状与趋势,包括全生命周期能效和温室气体排放情况。为进一步支持车辆技术低碳化,除加强综合节能技术和混合动力技术应用、电池技术升级和燃料电池技术研发之外,需加快生物燃料二代技术的研发进程和煤基燃料路线中二氧化碳捕获和封存技术等低碳技术的应用。     

中国交通部门中长期低碳发展路径研究

交通部门在中长期具有很高的碳排放增长潜力,对我国低碳转型有重要影响。构建自下而上的能源系统模型PECE-LIU2017及其交通模块,设置未来交通发展的基准、NDC和低碳3个情景,深入分析交通需求背后的驱动因子及发展趋势,制定交通部门中长期低碳发展路径。结果显示,随着经济发展和人均收入水平提高,未来我国交通需求将持续增长。NDC情景下,交通部门有望在2038年左右达峰。在低碳情景下,我国交通部门2050年CO₂排放将从基准情景30亿t降低为6亿t,并在2030年左右达峰,为我国中长期低碳发展目标贡献17.5%的累计减排量。2016—2050年低碳交通固定投资需求为15.7万亿元人民币,占我国中长期低碳投资总需求的53%。通过提高燃油经济性、推广新能源汽车以及发挥城市公共出行最大潜力,交通部门能够以技术可行的方式实现低碳转型,并对我国长期低碳发展战略做出重要贡献。     

Climate impact of transportation A model comparison

Transportation contributes to a significant and rising share of global energy use and GHG emissions. Therefore modeling future travel demand, its fuel use, and resulting CO₂ emission is highly relevant for climate change mitigation. In this study we compare the baseline projections for global service demand (passenger-kilometers, ton-kilometers), fuel use, and CO₂ emissions of five different global transport models using harmonized input assumptions on income and population. For four models we also evaluate the impact of a carbon tax. All models project a steep increase in service demand over the century. Technology change is important for limiting energy consumption and CO₂ emissions, the study also shows that in order to stabilise or even decrease emissions radical changes would be required. While all models project liquid fossil fuels dominating up to 2050, they differ regarding the use of alternative fuels (natural gas, hydrogen, biofuels, and electricity), because of different fuel price projections. The carbon tax of 200 USD/tCO₂ in 2050 stabilizes or reverses global emission growth in all models. Besides common findings many differences in the model assumptions and projections indicate room for further understanding long-term trends and uncertainty in future transport systems.     

Competitiveness of terrestrial greenhouse gas offsets: are they a bridge to the future?

Activities to reduce net greenhouse gas emissions by biological soil or forest carbon sequestration predominantly utilize currently known, readily implementable technologies. Many other greenhouse gas emission reduction options require future technological development or must wait for turnover of capital stock. Carbon sequestration options in soils and forests, while ready to go now, generally have a finite life, allowing use until other strategies are developed. This paper reports on an investigation of the competitiveness of biological carbon sequestration from a dynamic and multiple strategy viewpoint. Key factors affecting the competitiveness of terrestrial mitigation options are land availability and cost effectiveness relative to other options including CO₂ capture and storage, energy efficiency improvements, fuel switching, and non-CO₂ greenhouse gas emission reductions. The analysis results show that, at lower CO₂ prices and in the near term, soil carbon and other agricultural/forestry options can be important bridges to the future, initially providing a substantial portion of attainable reductions in net greenhouse gas emissions, but with a limited role in later years. At higher CO₂ prices, afforestation and biofuels are more dominant among terrestrial options to offset greenhouse gas emissions. But in the longer run, allowing for capital stock turnover, options to reduce greenhouse gas emissions from the energy system and biofuels provide an increasing share of potential reductions in total US greenhouse gas emissions.     

控制中国汽车交通燃油消耗和温室气体排放的技术选择与政策体系

 中国的汽车交通面临着燃油短缺和温室气体排放上升的双重压力,本文从中国经济发展的背景和中国汽车平均燃油消耗量的国际差距入手,通过分析汽车行业的技术选择,建立了汽车交通的燃油消耗和温室气体排放的分析框架。分析后认为,要控制中国汽车交通的燃油消耗和温室气体排放,就要运用一系列技术手段和政策手段控制汽车保有量、降低汽车平均行驶里程、提高单车的燃油经济性水平和降低汽车排放水平。最后,对所提出的政策体系进行了分析和评价。     

中国2050年的能源需求与CO2排放情景

 利用国家发展和改革委员会能源研究所能源环境综合政策评价模型（IPAC模型）,对中国未来中长期的能源需求与CO2排放情景进行了分析,对该情景的主要参数和结果进行了介绍,并对模型中的政策评价进行了介绍。同时报告了实现减排所需的技术。结果显示：未来中国经济将快速增长,能源需求和相应的CO2排放也将明显快速增加,与2005年相比,2030年能源需求可能增加1.4倍,2050年可能增加1.9倍。但中国也有较大的机会在2020年之后将能源需求量的增加幅度明显减小,将CO2排放控制住,使之不再出现明显增长,甚至有可能在2030年之后下降。     

中国2050年的能源需求与CO2排放情景

利用国家发展和改革委员会能源研究所能源环境综合政策评价模型（IPAC模型）,对中国未来中长期的能源需求与CO2排放情景进行了分析,对该情景的主要参数和结果进行了介绍,并对模型中的政策评价进行了介绍。同时报告了实现减排所需的技术。结果显示：未来中国经济将快速增长,能源需求和相应的CO2排放也将明显快速增加,与2005年相比,2030年能源需求可能增加1.4倍,2050年可能增加1.9倍。但中国也有较大的机会在2020年之后将能源需求量的增加幅度明显减小,将CO2排放控制住,使之不再出现明显增长,甚至有可能在2030年之后下降。