中国客运交通的碳排放地理特征与展望

作 者:

作者简介:
李琳娜(1986-),女,湖南邵阳人,香港大学地理系博士,主要从事交通地理研究,E-mail:lilinna@connect.hku.hk,香港 999077;Becky P.Y.Loo(1970-)(通讯作者),女,中国香港人,香港大学地理系教授,博士生导师,主要从事交通地理、电子通讯与道路安全研究,E-mail:bpyloo@hku.hk,香港 999077

原文出处:
地理研究

内容提要:

围绕全国、省市和“一带一路”三个空间层面,对1990-2012年中国客运交通的碳排放进行了估算和分析。研究表明:①在全国层面上,公路是碳排放总量最大的运输方式,其次是航空,而铁路和水运的碳排放较低且保持稳定;②在省市层面上,交通碳排放呈现出从东部向中、西部递减的趋势,并且空间分布越来越集中在东部省份;③“一带一路”的主要城市中,“丝绸之路经济带”(简称“一带”)的沿线城市表现出较低的交通碳排放,而“21世纪海上丝绸之路”(简称“一路”)沿线的港口城市的交通碳排放较高,而且都以公路碳排放为主。未来在满足和控制交通需求的同时,有必要发展以铁路和公共交通为主的低碳交通模式,替代目前以公路为主的交通模式。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2016 年 06 期

字号:

      修订日期:2016-05-16

      DOI:10.11821/dlyj201607002

      1 引言

      碳排放及其导致的气候变化问题已经成为全球关注的热点。交通运输业是人为活动碳排放的第二大来源,仅次于电力与热力生产部门。据国际能源署(International Energy Agency,IEA)统计,2012年全球交通碳排放达到72亿t,占碳排放总量的23%[1]。由于交通运输对石油的高度依赖,以及不断增长的交通需求,交通碳排放已经成为全球碳排放控制的重点[2]。尤其在中国,石油占交通运输能源消耗的比例从1990年的71%提高到2012年的92%,此比例已接近于美国(93%),高于巴西(82%)[1]。同时,2012年的旅客周转量比1990年增长了5倍,货运周转量增长了6倍[3]。中国交通需求的快速增长,伴随着机动化水平的迅速提高,给交通的节能减排和城市的可持续发展带来巨大的挑战[4]。因此,研究中国客运交通的碳排放地理特征,探讨其增长规律,对政府制定低碳交通战略,以及促进客运的可持续发展,有积极和重要的意义。

      目前,国内外针对中国交通碳排放开展了大量的研究[5-7]。与发达国家相比,中国的交通碳排放的数据尚不明确。按照国家温室气体清单的统计,1994年和2005年中国交通运输碳排放量分别为1.66亿t和4.16亿t[8,9]。IEA也提供了中国历年的交通碳排放数据:从1990年的1.09亿t增长到了2012年的7.02亿t[10]。然而,中国交通领域的能源消耗统计仅包括公共营运部门,大量非运营的交通工具并未包含在内[11],尤其是迅速增长的私人小汽车[12]。因此,学者们试图对中国交通的碳排放进行更准确的估算。研究主要对全国层面的不同运输方式的历年碳排放进行分析,包括公路、铁路、航空和水运[5,13,14]。但是,由于交通部门主要是移动排放源,其碳排放很难进行区域分解[10],因此,对交通碳排放的地理特征分析十分有限。例如,蔡博峰等[11]研究了中国2007年的交通碳排放的省市分布,发现碳排放集中在东部沿海省份,西部内陆省份碳排放量较低。张陶新等[15]分析了1995-2010年中国28个省市的交通碳排放量的分布特征,但研究中采用的统计口径包含了交通运输、仓储和邮政业。同时,全国及省市层面的交通碳排放分析往往关注城际交通,而忽视城市内部交通[16];城市内的交通碳排放研究则多集中在单个城市[17,18]或社区层面[19,20],较少对多个城市进行对比分析[21]。此外,针对客运交通,对交通碳排放的地理特征分析也十分有限。然而,研究中国客运交通碳排放的时间增长规律和空间分布特征,一方面有利于国家制定低碳交通政策和促进可持续发展,另一方面能针对不同区域的交通碳排放特征制定差异化的低碳交通策略。因此,结合时间和空间的角度,综合分析中国客运交通的碳排放非常重要。

      本文主要对中国客运交通碳排放的时序演化和全国、省市、“一带一路”三个空间层面的地理特征进行分析。首先,回顾1990-2012年全国的客运交通碳排放,既包括城际之间,也包括城市内部的客运交通,并且综合考虑公路、铁路、航空和水运四种运输方式。然后,分析了省市之间的区域差异及其演变,选取1990年、2000年和2010年3个年份,分析交通碳排放的空间差异演变。由于各省市的航空客运周转量是基于各航空公司的注册地进行的统计,未能反映真实的航空客流所经线路和目的地[22]。因此,各省市的碳排放分析只考虑公路、铁路和水运三种运输方式而不包括航空。再次,关注未来中国城市发展战略的重点区域,“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”(简称“一带一路”),分析沿线主要城市交通碳排放的现状。最后,基于对不同空间层面的综合分析,对中国低碳交通的发展提出展望和建议。

      2 研究方法

      本文围绕全国、省市和“一带一路”三个空间层面展开研究。全国层面的分析旨在提供中国交通碳排放快速增长的历史背景;省市层面的分析揭示了交通碳排放的地理分布特征及演化规律;“一带一路”作为中国中长期重要的发展战略,将带动沿线城市的经济发展和交通基础设施建设,进而产生急速上升的客运交通需求,分析沿线主要城市的交通碳排放现状,有利于应对未来交通需求增长对节能减排带来的巨大挑战,为制定多样性和因地制宜的城市低碳交通策略提供依据。全国和省市层面的研究区包括中国的31个省区或直辖市,由于统计口径不一致,不包括台湾、香港和澳门。“一带一路”沿线的主要城市根据国务院颁布的《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》进行选取,包括“丝绸之路经济带”的9个沿线城市(西安、银川、西宁、兰州、乌鲁木齐、重庆、成都、昆明和南宁)和“21世纪海上丝绸之路”的15个港口城市(上海、天津、宁波、广州、深圳、湛江、汕头、青岛、烟台、大连、福州、厦门、泉州、海口和三亚)。

      在Loo等[23]的研究基础上,将研究时间从1949-2009年延伸到2012年,进行全国层面的分析。对交通碳排放的估算采取基于燃料消耗的方法,将铁路、航空和水运三种城际交通运输方式分别的燃料消耗量与燃料的碳排放系数相乘得到客、货运交通的碳排放总量[24]。然后,将客运交通的周转量换算成货运周转量,并计算客运周转量在总的换算周转量中的比例,即得到客运交通碳排放占总的交通碳排放量的比例。对于公路交通,燃料消耗包含两部分:城际公共营运车辆的燃料消耗来自参考文献[25];城市内部客运车辆的燃料消耗通过不同类型的客运车辆数量(图1),年平均运营里程和平均汽油消耗量相乘得到(表1)。各种燃料的碳排放系数来自2006年IPCC国家温室气体清单指南。此外,城市内部交通的碳排放也包括了轨道交通的碳排放,通过年旅客运输量、人均旅行距离和单位周转量的碳排放量相乘进行估算[26]。尽管电动汽车、氢发动机汽车以及其他新能源汽车已经开始应用于中国的城市交通,但是相对于传统的汽油汽车比例仍然很小,以北京为例,2011年城市交通能源消耗的94%来自于汽油[27]。因此,考虑到数据的局限性,电动汽车等新能源汽车的碳排放量不纳入本文的分析范围。

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