前沿熱點 | 碳達峰、碳中和目標下交通領域碳排放計算展望
引言
近日，習主席應美國總統拜登邀請參加領導人氣候峰會，再次強調了我國力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和目標?！堵摵蠂鴼夂蜃兓蚣芄s》締約方大會第26次會議（UNFCCC COP26）將于2021年11月在格拉斯哥召開，屆時世界各國將繼續表達應對氣候變化的決心和關鍵行動。目前我國碳排放總量約100億噸/年，占全球二氧化碳排放量的1/3，已成為全球最大的二氧化碳排放國。我國二氧化碳排放中工業、建筑和交通領域呈“三分天下”態勢，工業、建筑和交通領域二氧化碳排放占比分別為65%、20%和10%。國家“十四五”規劃首次明確了我國實現碳達峰、碳中和的時間表和路線圖，提出“落實2030年應對氣候變化國家自主貢獻目標，制定2030年前碳排放達峰行動方案，努力爭取2060年前實現碳中和”的要求。中共中央、國務院印發《國家綜合立體交通網規劃綱要》明確指出，加快推進綠色低碳發展，交通領域二氧化碳排放盡早達峰。交通領域作為第三大二氧化碳排放源，理應成為我國“碳達峰、碳中和”戰略的重要發力點。
圖1 我國碳減排目標發展歷程
01科學計算交通碳排放量是實現交通領域優先碳達峰、碳中和的基礎，“自下而上”法在國際城市應用最為普遍
計算交通領域二氧化碳排放量是分解碳達峰、碳中和戰略目標，評估地方交通碳排情況，引導交通領域減“碳”治理措施的重要基礎。目前主流的交通二氧化碳排放量計算方法有三種：
一是“自上而下”方法：按照地區范圍內的交通運輸行業能源消耗數據乘以燃料碳排放系數計算交通碳排放量；
二是“自下而上”方法：依據各種交通方式的活動水平（如行駛里程）乘以單位活動水平的碳排放因子來計算交通碳排放量；
三是生命周期方法：計算各類交通工具生產、運營、回收等整個生命周期內產生的碳排放總量。
圖2 “自上而下”法和“自下而上”法示意圖
整體而言，“自上而下”法可通過能源統計年鑒獲取數據，但由于我國能源終端消費統計中將交通運輸、倉儲和郵政作為一個行業，難以按照交通運輸管理部門業務范疇拆分，無法精準獲取不同交通方式能源消耗量。全生命周期法無論是數據需求還是量化方法均涉及多學科、多環節、多部門，計算復雜度較高，誤差相對較大。“自下而上”法由于各類數據分散在不同部門、企業，數據獲取有一定難度，但基于完善的跨部門協調機制則可實現各類數據收集，且可精準反映不同交通方式在城市二氧化碳排放中的貢獻度，便于交通運輸管理部門引導開展針對性減排措施。目前，“自下而上”法是國際城市計算交通領域二氧化碳排放量最常用的方法。
表1 不同方法優缺點對照表
02交通領域碳排放量計算需明確若干前提要素，方能保證交通碳達峰、碳中和目標的縱向分解，確保不同區域交通碳排放可量化、可評估、可對比
交通二氧化碳排放量計算重點需要明確5大前提要素：地理邊界、碳排放鏈、交通方式、活動特征、碳排因子。
圖3 交通碳排放量計算需要明確的若干因素
1.明確地理范圍邊界是交通碳排放量計算的前提，通常而言，范圍越小復雜度越高，誤差越大。
進行交通二氧化碳排放量計算首先要確定地理邊界，地理邊界的選擇主要取決于核算目的。行政區劃意義上的城市、都市圈、城市群等都可以作為計算的地理邊界。通常而言，交通二氧化碳排放量計算以城市行政邊界作為地理邊界計算較為可行。一方面符合我國當前以行政區劃為單位進行分級管理和政府考核的制度；另一方面，諸多計算相關數據多以城市行政邊界為范圍進行統計的。一般而言，區域范圍切割越小，計算復雜度越高，誤差越大。
2.交通相關碳排放理論上涵蓋“油井到油箱”和“油箱到車輪”全鏈條，具體實踐需結合需求明確涵蓋的交通碳排放鏈。
與交通相關的二氧化碳排放源主要包含兩種：一是車輛使用過程中直接排放（油箱到車輪），另一種是來自能源供應的上游排放（油井到油箱）。當使用化石燃料時，大部分溫室氣體由車輛在燃燒期間直接排放，其他排放是由上游能源（能源開采、運輸和煉油工藝等）造成的。使用電力時，在車輛層面沒有直接排放，所有溫室氣體排放均是上游通過化石燃料燃燒發電造成的。
圖4 交通活動相關碳排放鏈示意圖
3.不同交通方式涉及諸多管理主體，部分交通方式超出地方交通管理部門管轄范圍，區域交通碳排放量計算需界定涵蓋的交通方式類別。
與城市生產生活相關的交通方式包含多種，從服務范圍分為對內交通和對外交通，從運輸類別上分為客運交通和貨運交通，從運輸方式上分為公路、水路、鐵路、航空等等，不同交通方式涉及諸多管理主體，尤其是部分對外交通方式。因此，區域交通碳排放計算需明確涵蓋的交通方式類別。
圖5 交通方式劃分
4.過境交通亦會對城市二氧化碳排放產生一定影響，區域交通碳排放計算需明確涵蓋的出行活動空間特征。
基于交通出行活動空間特征，區域出行活動包括內部交通、對外交通和過境交通，城市交通二氧化碳排放計算需明確涵蓋的活動空間特征。
內部交通：出行完全發生在市區范圍內
對外交通：出行起點和終點有一端發生在城市內部，一端發生在城市外圍
過境交通：只穿越該城市屬地但出發開始和結束點均不在該城市的出行
5.交通碳排放因子庫是“自下而上”法的重要輸入，基于不同碳排因子庫計算結果存在差異。
雖然“自下而上”法是國際通用的交通領域二氧化碳排放量計算方法，但由于不同城市使用的碳排因子庫并非完全相同，導致目前國際交通領域二氧化碳核算缺乏統一標準。目前，主流的碳排因子庫包括德國的TREMOD、歐盟的HBFFA和TREMOVE、美國的MOVES等。幾乎所有的碳排因子庫均涵蓋了油箱到車輪的排放，TREMOD和TREMOVE等少數因子庫考慮了油井到油箱的排放。
圖6 深圳市基于HBFFA構建的交通碳排監測平臺
03國內外城市對交通碳排放量計算已有探索實踐，但計算前提要素考慮各有不同，國內缺乏一套統一標準規范的計算方法
截止2020年底，全球有超過127個國家相繼提出實現“碳中和”目標的承諾。其中，蘇里南和不丹已實現凈零排放。瑞典、英國、法國、丹麥、新西蘭和匈牙利已經把碳中和目標寫入法律文件，歐盟、加拿大、韓國、西班牙、智利和斐濟正在推進碳中和立法的進程，包括中國、日本在內的14個國家也把凈零排放寫入了政策性文件中。
考慮到交通二氧化碳排放量計算方法對交通運輸管理部門減排工作的指導意義，國內外城市多采用自下而上的交通碳排放計算方法。以城市為行政區分單元的管理制度和數據統計優勢，使得城市行政邊界多作為交通碳排計算的地理單元。由于交通相關碳排放鏈與工業、建筑排放存在交叉，國內外城市多將交通工具的化石燃料直接排放和電力能源的發電碳排放作為交通碳排量化考慮范圍。根據不同城市具體需求，交通碳排涵蓋交通方式的范圍有所不同，國內城市一般將城市對內、對外交通均計算在內。是否將過境交通納入城市碳排計算范圍不同城市觀點不同。雖然國際上已有若干主流的碳排放清單模型，但我國國內仍缺少一套統一標準、本地化的碳排放因子排放清單。
表2 部分國際城市交通碳排放量實踐對照表
思考與建議
交通是個復雜的巨系統，交通碳排涉及諸多領域、環節、行業、部門，交通領域二氧化碳排放計算需要社會各方通力合作。深城交在交通減碳降碳方面具有深厚的技術與經驗積累，未來將持續探索推進交通領域盡早實現碳達峰。為進一步推動我國交通領域率先實現碳達峰、碳中和，科學量化交通領域二氧化碳排放，對我國交通減“碳”工作提出如下建議：
一是出臺交通領域碳排放量化導則，明確計算方法及范圍邊界。目前我國尚缺乏一套交通領域碳排放計算的規范指導和統一標準，建議由從國家層面明確工業、建筑、交通等領域碳排范圍邊界，出臺交通運輸領域碳排放計算指導導則，明確計算邊界、口徑和數據源。省級部門全面統籌協調各市開展交通領域碳排放量計算工作，各市根據指導辦法開展本地區交通領域碳排放量計算。通過出臺一套統一標準規范、科學有效的交通碳排放計算方法，指導地方開展交通碳排量化、評估、考核工作。
二是形成一套指導城市尺度交通碳排清單模型構建的技術指引。交通碳排放清單模型在國外已有成熟應用，但我國除北京、上海、深圳等城市開展交通碳排放清單模型構建外，大多數城市交通碳排放清單尚處于起步階段。另外，考慮到我國國情，國外交通碳排放清單模型不能完全照搬、復制，需形成一套指導我國城市尺度下交通二氧化碳排放因子清單模型構建的技術指引。
三是建立一個交通二氧化碳排放相關數據采集與集成平臺。交通二氧化碳排放量計算所需數據分散在不同政府部門、行業、企業手中，數據獲取是精準計算交通碳排放的關鍵。通過搭建交通碳排放數據采集與集成平臺，厘清數據獲取問題，匯聚交通碳排相關多源數據流，為精準計算地區交通碳排放提供支撐。
四是明確交通碳達峰、碳中和目標指標分解和減碳策略。城市二氧化碳排放是由工業、建筑、交通等多方面共同作用結果，需要在國家碳達峰、碳中和目標戰略下，分解交通二氧化碳減排目標及各類交通方式的減排指標。通過推進土地與交通混合開發利用、優化交通出行結構、調控高排放車輛使用、推進碳捕集、利用與封存技術研發應用等策略，開展交通減排行動。
五是持續推進低碳出行激勵機制。以“碳積分”為介質，構建關聯個人屬性信息與出行信息的碳積分平臺，明確“碳積分”計算規則和獎勵規則，市民通過低碳出行獲取碳積分可實現預約通行區域準入、電影票、餐飲券兌換等積分獎勵。持續拓展“碳積分”應用場景，借助“碳積分”構建綠色出行互饋機制，鼓勵市民綠色低碳出行。
城市交通研究院
撰寫：鄭健、易陳鈺、陶銀輝
審核：黃啟翔、江捷、龍俊仁
審定：邵源