中国交通运输业碳达峰时间预测研究

交通运输业碳排放尽早达峰对中国实现总体碳达峰具有十分重要的作用。本文测算 2000—2019 年中国交通运输业碳排放水平，分析碳排放主要影响因素，构建拓展的 STIRPAT (Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology)模型。在设置各主要影响因素增长水平的基础上，利用岭回归构建碳排放预测模型，并基于情景分析预测5种发展情景下交通运输业碳达峰情况。结果显示：基准情景下，中国交通运输业碳排放将于2035年达到峰值12.35亿t；强化低碳情景、一般低碳情景、一般高碳情景及绝对高碳情景下，中国交通运输业将分别在2030年、2032 年、2040年及2043年达到峰值，峰值量分别为10.31亿，11.00亿，14.01亿，16.47亿t。中国应采取有效措施，努力达到一般低碳或强化低碳情景，使交通运输业碳排放尽早达峰。     

湖南省交通运输领域碳排放达峰路径研究

交通运输是当今世界经济发展的重要组成部分，但也是产生大量碳排放的主要行业之一。本文以2021年为基准年，设置参考情景、低碳情景和强化低碳情景，通过LEAP (Long-Range Energy Alternatives Planning System)模型对2022—2035年湖南省交通运输领域碳排放量进行预测分析。结果表明：参考情景下，湖南省交通运输领域碳排放量高速增长，2035年排放量达5724.78万t，预测期内未出现峰值；低碳情景和强化低碳情景下，湖南省交通运输领域碳排放预计分别于2033年、2029年达到峰值，峰值量约为4481.44万t、4257.95万t。预测期内，能源消费量仅在强化低碳情景下达峰，于2030年达到2162.24万t标准煤的能源消费峰值。最后，基于减排潜力分析提出湖南省交通运输领域绿色低碳发展的3个主要建议：建议采取强化低碳情景下的强化节能减排措施，尽早实现碳达峰；社会车辆是减排关键子领域，建议推广新能源的同时构建清洁电网，实现减排效益最大化；公路货运是减排重要抓手，调整运输结构和降低重型货车的碳排放是减少公路货运排放的主要措施。     

我国交通运输业碳达峰时间预测

碳达峰战略背景下,交通运输业作为高碳排放行业面临一系列挑战。本文分析我国交通运输客货运碳排放现状。基于统计数据与相关研究成果,推算含私人小汽车的交通运输业碳排放量,并计算各交通方式的碳排放因子。借鉴部分发达国家经验,预测2019—2040年我国客货运周转量发展趋势。以2040年为目标年,设计未来交通结构和碳排放因子情景,研究我国交通运输业碳达峰时间和达峰值。结果表明：2020年,含私人小汽车的交通运输业碳排放量为11.1亿t。2040年,我国旅客运输需求规模在8.2万亿～8.7万亿人公里,货物运输需求规模在27.3万亿～28.7万亿吨公里。最后,验证了单纯依赖交通结构改善难以实现2040年前碳达峰,还须结合交通清洁技术升级。情景分析表明,采取“公转铁”“公转水”等交通结构转型,公路运输清洁化等政策措施,交通运输业有望于2031—2034年实现碳达峰。     

碳达峰目标下中国民航CO2与NOx减排协同效益分析

民用航空作为交通运输的重要组成部分，对落实国家碳达峰和碳中和战略具有重大意义。本文构建了一套符合民航特征的大气污染物与CO2排放综合预测模型，针对民航飞机未来增 长情况和2019—2050年民航CO2和NOx排放量开展预测分析，并利用协同控制坐标系和协同减 排弹性系数评价产生的减排协同效益。结果表明，未来民航飞机年增量呈现出不断增长的趋势， 与GDP、潜在产出及劳动效率的发展关联密切。燃油效率的提高并不能改变民航CO2和NOx排放量持续增长的现状，可持续航空燃料的发展使民航CO2排放量于2045年达峰，约为3.18×108 t，并会促进NOx排放量持续增长。通过技术改进与新动力飞机的进入可消除此影响，使民航CO2排放量达峰时间提前到2040年，排放量约为2.65×108 t，在此基础上，推进可持续航空燃料的应用可使民航CO2排放量在2037年达峰，约为2.47×108 t，可见民航业无法实现2030碳达峰愿景，且研究表明，适当引进可持续航空燃料，加快对民航技术的改进和新动力飞机的应用是强化民航CO2与 NOx协同减排的最佳选择。因此短期内着力提高飞机燃油经济性；中期加速推进可持续航空燃料 的应用比例；长期依靠新型动力飞机实现零碳飞行，是民航业实现双碳的最佳路径。     

机场航空器减碳技术分析

正民航运输业所造成的环境影响业已引起人们的普遍关注。航空器运行要消耗大量燃油,进而产生一定的碳排放。为有效控制碳排放,除探索新型替代性燃料外,研究有助于减排的航空器运行方式也是一个重要途径。进近是航空器接近机场并最后着陆的重要阶段,其排放对机场及其附近区域有重要影响。科学、准确地计算航空器进近阶段的碳排放量,对于减少机场碳排放、优化航空器运行方式有重要价值。     

中国货运结构优化的碳减排效应测度

管理部门和学界高度重视货运结构优化问题，因为过高的公路货运量导致货运碳排放居高不下，不利于早日实现“碳达峰、碳中和”目标。除货运结构外，货运碳排放受诸多因素影响，但研究者大多仅关注部分重点因素影响，对于货运结构优化的碳减排效应缺乏准确理解。为解决上述问题，本文利用“自上而下”法测算1999—2019年中国货运碳排放量，并构建综合考虑社会经济变量(如人均GDP)与货运特征变量(如货运分担率)的偏最小二乘回归模型，通过调整不同货运方式使用费用，模拟2030年不同政策刺激情景下货运结构优化的碳减排效应。结果表明：1999— 2019年，社会经济变量对货运碳排放增长的年均贡献度为73%，显著高于货运特征变量；公路、铁路和水路货运分担率变化对货运碳排放增长的年均贡献度分别为1.81%、-0.01%和-0.26%；2030 年公路货运量全部转为铁路或水路货运量的极端情景，难以实现单位GDP货运碳排放较2005年下降65%的标准；增加高碳货运方式使用费用的碳减排效应比降低低碳货运方式使用费用更显著。     

基于生长曲线函数的货车运营环节碳达峰研究

货车是我国大气环境污染的重要来源之一，也是影响我国碳达峰总体目标实现的重要因 素。本文从货车运营环节入手，在运用生长曲线函数对货车保有量进行预测的基础上，对不同类 型货车的保有量和单车碳排放变化进行研究，并从货车节能技术发展、新能源货车推广和应用进 程两方面入手，分3种情景对货车运营环节中产生的碳排放总量趋势进行预判，推演货车运营环 节的碳达峰时间。研究结果表明，只有同时加快货车节能技术发展以及新能源货车推广和应用 进程，货车运营环节中产生的碳排放总量规模才能得到有效抑制并逐渐减少。若到 2030 年货 车单车燃料消耗水平较 2019 年降低 20%以上，新能源货车在货车整体保有量中的占比达到 20%，到 2060 年货车单车燃料消耗水平较 2019 年降低 50%，新能源货车占比达到 50%，则货车 运营环节碳达峰时间将缩短至2030年左右实现，2030年后货车运营环节产生的碳排放总量规 模将逐渐减少。     

碳排放控制的国际比较及经验借鉴

碳排放的增长是影响人类生存环境的重要问题,控制碳排放已成为全球共识。本文基于国际比较的视角,选取已实现碳达峰的部分国家为研究对象,从不同发展阶段剖析碳排放的演变规律,从经济发展、能源结构及产业结构维度对比各国实现碳达峰前后的社会经济变化规律,分析各国碳达峰后的减排效果及路径。研究表明,通常情况下,碳排放强度达峰早于碳排放总量达峰,碳排放与经济发展的关系普遍存在由相互依赖到弱脱钩再到强脱钩的阶段性变化规律;碳达峰后,出现经济增长趋缓,化石能源占比下降及第三产业比重上升的趋势,年均减排速度在1.6%左右。目前,我国社会经济发展水平与碳达峰国家还有一定差距,碳达峰与碳中和时间间隔短,减排任务与难度更大,应借鉴已达峰国家经验,优化产业结构,促进燃料及能源结构变革,培育社会低碳意识,坚持走绿色可持续发展道路。     

我国交通运输业碳排放的典型特征辨析

交通业是实现我国"碳达峰、碳中和"目标的重要发力点.根据相关研究,发现我国交通业碳排放存在两大特征:一是交通碳排放占总排放的比例低于世界平均水平;二是我国交通运输业碳达峰时间有较大可能相对滞后.针对特征一,运用神经网络识别出人均GDP、人口密度等主要影响因素,并进一步从人均交通碳排放、累计排放和排放结构三方面论述我国交...     

广州市低碳交通发展策略研究

交通是碳排放增长的主要来源。为探索广州市交通领域的达峰路径,通过自下而上的清单核算方法,按照GPC标准核算出广州市交通领域碳排放清单。惯性情景分析结果表明,2020年交通碳排放不但不会达峰,还将进一步提高;根据广州市近期城市交通重要实施方案的定量评估设定干预情景,其减碳效果比惯性情景减少892万t。最后,提出广州市"十三五"期间应在三个方面实施低碳交通发展策略:聚焦城市客运方式转移,关注货运组织优化,推进国家多式联运基础设施建设。     

基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO2减排效果研究

为准确量化纯电动公交车CO₂减排效果,更好地推动纯电动公交车在城市公交领域的推广应用,本文从能源链角度对纯电动公交车全生命周期的CO₂减排效果进行了研究.基于能源消耗数据,构建了基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO₂排放模型;采用单因素敏感性分析法对排放模型的主要影响因素进行了分析,并基于此采用情景分析法建立了CO₂ 减排效果分析方法;通过实际案例及情景设置分析了现阶段及不同场景下纯电动公交车的CO₂减排效果.结果表明：在相同运营环境下,相比柴油公交车,纯电动公交车能源链全生命周期每百公里可以实现CO₂减排61.20%;在设定的不同情景下,2025年,2035年,2050年纯电动公交车的使用将分别实现每天CO₂减排134 712.36 t,253 566.80 t,326 323.74 t.     

中国民航飞机大气污染物排放测算及预测分析

民航是我国重要运输方式之一，但相对于道路等其他运输方式，有关民航飞机对大气污染物排放测算及预测的研究较少. 基于国际通用的油流量法及LTO循环法对我国民航飞机HC、CO、NOx、SO2和细颗粒物排放进行测算及预测，并进行实证分析. 结果表明，我国民航飞机油耗及污染物排放整体呈上升趋势，油耗预计2040 年达到峰值11 826 万t.2018 年，HC， CO，NOx，SO2，PM2.5，PM10排放分别达到11 167，86 785，1 260 131，63 264，11 149，11 359 t，排放强度分别为0.09，0.72，10.44，0.52，0.09，0.09 g/(t ·km).HC 排放在2010 年达到峰值15 433 t， CO 预计将在2025 年达到峰值141 038 t，NOx 和SO2 排放预计在2040 年达到峰值，分别为 235.35万t，11.83万t.     

城市交通运行状况对机动车碳排放的影响研究

为定量分析不同城市交通运行状况对机动车碳排放的影响，利用高德平台提供的拥堵延时指数(Congestion Delay Index, CDI)数据，在分析我国交通拥堵城市时空分布特征以及CDI特征的基础上，通过构建基于速度的CO2排放因子，利用VISSIM模拟不同交通运行状况时的交通量， 实现不同交通运行状况下机动车碳排放的估算。结果显示：交通拥堵城市分布具有空间依赖性和聚集性，在长三角经济区和珠三角经济区形成两个高聚集中心；CDI具有明显的周期性(7 d)波动规律，且受天气和人类活动等的影响较大，疫情打破了此规律；城市交通运行状况(CDI)对机动车CO2排放有较大的影响，当交通处于轻度拥堵时(CDI为1.582)，交通高峰期我国城市机动车年排放的CO2总量约为0.77亿 t，是畅通状态下的4.51倍；当交通保持基本畅通时(CDI为1.35)，交通高峰期我国城市机动车CO2年排放总量可减少0.29亿 t；当交通达到中度拥堵时(CDI为1.909)，交 通高峰期我国城市机动车CO2的年排放增加0.22亿 t；当处于交通严重拥堵时(CDI达2.394)，交通高峰期我国城市机动车CO2的年排放总量可达1.33亿 t。改善城市交通运行状况，可大幅度降低机动车的CO2排放量。     

面向实际交通状态的混合动力汽车能耗和CO2排放模型

由于混合动力汽车与传统燃油车的能耗排放因子具有差异性，导致机动车交通路网能耗排放的量化评估存在不确定性。本文建立混合动力汽车在实际交通状态中的能耗和CO2排放因子测算模型，基于车辆比功率VSP(Vehicle Specific Power)作为车辆行驶状态与能耗排放之间耦合关系的表征参数。通过引入内燃机转速区分内燃机开启和关闭工作状态，并计算内燃机开启状态下VSP对应的平均能耗率，同时，建立能够解析混合动力汽车能耗排放产生机理的VSP分布。通过收集典型行驶工况下车辆测试油耗数据和北京市车辆实际行驶轨迹数据，验证了模型的准确性，并应用模型测算混合动力汽车不同速度区间下的油耗和CO2排放因子。研究结果表明：在城市行驶工况(UDDS)和高速行驶工况(HWY)中，模型测算能耗排放因子与真实值的平均相对误差分别为3.7%和-1.7%，与不考虑内燃机开启状态相比，测算误差减少5.6%和4.3%；在实际交通状态下，采用传统燃油车的测算方法会导致混合动力汽车行驶平均速度为高速区间时油耗和CO2排放量被低估，当行驶平均速度为低速区间时油耗和CO2排放量会被高估。     

交通运输业CO_2排放区域差异及影响因素

交通运输业是CO_2排放的重要来源.根据长江经济带九省二市2005—2014年面板数据,以Theil指数为衡量指标,从人均、单位增加值、单位换算周转量碳排放3个方面测算交通运输业CO_2排放的区域差异;结合扩展的Kaya恒等式,通过LMDI分解分析交通运输业CO_2排放的影响因素.结果表明:长江经济带各省市交通运输业CO_2排放呈现较明显的不均衡分布,人均碳排放、单位换算周转量碳排放差异大于单位增加值碳排放差异;能源结构、单位增加值能耗、单位GDP换算周转量抑制CO_2排放(贡献率分别为1.72%、56.6%、41.68%),单位换算周转量增加值、人均GDP、人口促进CO_2排放(贡献率分别为7.99%、88.99%、3.02%).     

基于机器学习的网约车合乘出行碳减排状态预测

网约车合乘出行可有效提高车辆运输效率,与常规网约车出行相比具有显著的碳减排潜力。然而,现实中网约车合乘出行能否真正减少碳排放受多方面因素影响,往往存在较大差异与不确定性。为识别碳减排潜力较大的网约车合乘订单,提出一种基于机器学习的网约车合乘出行碳减排状态预测模型,并解析其碳减排机理。首先,基于成都市真实的网约车合乘订单与轨迹数据,应用COPERT(COmputer Program to calculate Emissions from Road Transport)排放模型分别计算合乘出行碳排放量及其替代的独乘出行碳排放量,进而得到合乘出行相比独乘出行的碳减排量。然后,基于历史的合乘行程碳减排及其订单特征数据,训练XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)模型以预测未来潜在合乘出行的碳减排状态。最后,采用ALE (Accumulated Local Effects)分析方法对预测模型进行特征变量解析,以识别影响合乘出行碳减排状态的关键因素。结果显示：研究区域内平均每次网约车合乘出行可减少碳排放307.23 g,但仍有15%的网约车合乘行程未能实现减碳;XGBo...     

基于多源数据的公交车能耗碳排放测算模型

公交车能耗碳排放强度与车辆、线路和驾驶员有显著相关关系，为精准刻画其能耗碳排放强度特征，整合OBD监测数据、加油(气)数据、运营排班数据等多源数据资源. OBD监测数据和加油(气)数据呈显著的线性关系，证明修正后的OBD监测数据可满足分析要求. 搭建“速度-能耗碳排放强度曲线”测算模型，幂函数关系的拟合优度R2 =0.972 6 为最高. 实证研究发现，平均速度在10~60 km/h 变化时，液化天然气(LNG)车比柴油车能耗碳排放强度高 3.3%~33.7%，双层车比铰接车高2.4%~13.3%；LNG铰接车在不同线路、相同速度下的强度相差9.6%；不同驾驶员在相同线路的能耗碳排放强度可相差24.2%. 模型为各城市基于多源数据开展公交能耗碳排放目标设定提供数据支撑.     

火力发电企业CO_2排放量和减排分析

分析了电力企业CO2排放量的计算模式,提出IPCC排放因子计算模式、实测方法、物料衡算方法和宏观模型方法,并就影响排放因子的因素进行校核,提出电力生产低碳发展静脉循环经济模式下的捕获和资源化应用CCU减排思路.