城市交通能耗及碳排放测算研究

城市交通能耗及碳排放测算研究

摘要：城市交通二氧化碳逐渐成为引起温室效应的主要元素之一，减少碳排放、降低能耗对实现可持续发展具有重要的意义。本文基于城市交通系统特征，建立一模型计算城市道路交通方式能源消耗和温室气体的排放，同时分析不同交通方式单位运输的人均碳排放，以城市主城区为例进行测算。

Abstract：City traffic carbon dioxide has become one of the main elements of the greenhouse effect. To reduce carbon emissions and energy consumption is of great significance to realize the sustainable development. Based on the characteristics of city traffic system，this paper established the model to calculate the energy consumption and greenhouse gas emissions of city traffic，at the same time analyzed the per capita carbon emissions of different traffic modes，and conducted the measurement and calculation with the example the main city area.

关键词：城市交通碳排放；能源消耗；低碳交通

Key words：urban traffic carbon emissions；energy consumption；low-carbon transport

中图分类号：F205 文献标识码：A 文章编号：1006-4311

（2015）07-0243-02

0 引言

随着城市化进程加速，道路车辆迅速增长。城市交通碳排放占城市碳排放的13.1%，交通出行成为交通碳排放主要来源。各种交通方式单位能源消耗各不相同，这促使我们找到一合理计算方法，比较不同出行方式下排放值。使人们认识到减排重要性，转变交通出行方式。同时为交通管理部门实现低碳交通路径支持。

1 城市交通能源研究现状

随着城市交通运输系统不断扩张，导致城市环境恶化。《城市交通和气候变化》报告中指出人口和收入增加导致出行和机动车辆增长，城市机动车辆排放模型研究较为广泛，如排放因子模型、平均车速模型等。而城市交通排放量目前主要有两种计算方法，第一种是自上而下的方法，主要是根据Schipper（2000）[1]提出的“活动―密度―油耗”的思想，基于不同交通类型的车型、保有量、行驶里程、单位行驶里程燃料消耗等数据计算；第二种是自上而下的方法，基于交通工具能源消耗量和能源排放折算因子的乘积总和来计算。陈飞等（2009）[2]由车辆数、车辆行驶里程、车辆油耗和能源碳排放因子计算上海市城市交通碳排放量。但由城市多样性和统计数据不完备性，获取不同类型机动车行驶里程和油耗数据比较困难，利用公开数据采用自下而上的方法来计算

城市交通能耗和温室气体的排放量。

2 城市交通能源消耗和碳排放模型

2.1 交通能耗模型城市交通能源消耗测算依据城市主

要交通出行方式能源消耗以及道路设施能源消耗ε：即标准煤转化系数，将所有的能源消耗转化统一的标准煤计算，有利于不同类型出行方式比较分析。具体计算模型公式如下：Er=∑Eit+∑Eip（1）

EiT=Qt×et×εt（2）

Eip=Ni×Sio×ei0×εk（3）

式中：Er能源消费总量；Ei城市i种车型能源消耗；Qt 货运周转量（t?km）；et货运车平均能耗强度（L/tkm）；εt 柴油的标准换算系数；Ni所有i类车型（v）；Si0车型i年平均行驶里程（km）；eio每公里i型车型能源消耗（kg）；εk 标准煤转化系数。

2.2 碳排放模型按照汽车燃料消耗分类主要有汽油、柴油、天然气，则他们不同排放公式（4）。同时城市电动车辆在使用过程中无排放，只在源头中产生排放。则源头碳排放计算公式（5）。Fv和lv为y类能源消耗碳排放量（柴油、汽油、参数可以通过IPCC获取，天然气参数通过二氧化排放系数和每公里能源消耗等价关系获得（Hao et al. 2009）[7]。

Fy=Ey×ly（4）

Me=Ee×？字×？姿（5）

Ee是交通电力能耗（kWh）；？字占国热能发电的比率（中国电力联合会获取）；？姿热转电能碳排放系数（Ma 2002）[8]基础参数如表1所示，碳排放模型参数如表1所示。

3 实例测算

城市道路汽车、公共汽车、出租车、货车和其他类型车辆及道路设施能耗量估计，可以通过城市统计年鉴，及主管部门年报数据中获得。城市交通能耗测算，各类能源消耗：柴油，汽油，天然气，电力换算标准煤系数由

（GB/T2589-2008）获取。其碳排放转化系数分别为2.73kg/L、3.07kg/L、2.26kg/L、1.019kg/kWh。城市各类能源年消耗量可通过统计数据查找，同时给出相关计算参数。可获得某城市碳排放量数据。同时本文以合肥市为查找相关数据例采用excel统计数据计算结果如表2。

由此可看出城市交通常用出行方式中人均能耗，人均碳排放各项数据，而私家无论是人均能耗和人均碳排放都是远远高于出租车和公交车。

4 结论

建立能源消耗和碳排放的城市交通特性模型，交通能耗可通过转化成标准煤进行比较。同时能计算出城市总体碳排放量，对各种交通方式进行碳排放量比较。可得出能源消耗量最小出行方式。人均能源消耗量最小出行方式，应大力提倡发展。同时可对普通能源排放和高新能源排放进行对比，

是否有利于节能减排。城市规模扩大，居民出行距离增加、货物运输，由此带来客运周转量和货运周转量是城市交通碳排放，而公交车比重提高能显著减少城市能源消耗及碳排放量。因此优化城市交通出行结构，城市交通网络布局，降低城市客运货运量是控制城市碳排放重要政策措施。

参考文献：

[1]Schipper L，Marie―Lilliu C，Corham R. Flexing the link between Urban Transport and CO2 Emissions：A path for the World Bank [C].IInterational Energy Agency，2000.

[2]陈飞，诸大建，许琨.城市低碳交通发展模型、现状问题及目标策略―――以上海市实证分析为例[J].城市规划学刊，2009（6）：40-46.

[3]宿凤鸣，低碳交通的概念和实现途径[J].综合运输，2010（5）：13-17.

[4]张陶新，周跃云，赵先超.中国城市低碳交通建设的现状与途径分析[J].城市发展研究，2011（1）：68-73.

[5]马忠海.中国几种主要能源温室气体排放系数的比较研究[D].北京：中国原子能科学研究院.

[6]Hu Y，Chen F，Shen W，et al. Model Calculating on Integrated Traffic Energy Consumption and Carbon Emissions in Beijing[M] Springer Berlin Heidelberg，2013：119-126.

[7]Hao H，Wang HW，LI XH et al. Analysis on energy