城市交通的低碳理念

付曉敦，狄升貫，王新岐

（天津市市政工程設計研究院，天津市300051）

1 我國低碳經濟歷程

“低碳經濟”最早見諸于政府文件是在2003年的英國能源白皮書《我們能源的未來:創建低碳經濟》。2006年，前世界銀行首席經濟學家尼古拉斯·斯特恩呼吁全球向低碳經濟轉型。

2007年7月，溫家寶總理在兩天時間里先后主持召開國家應對氣候變化及節能減排工作領導小組第一次會議和國務院會議，研究部署應對氣候變化工作，組織落實節能減排工作。

2007年9月8日，胡錦濤總書記在亞太經合組織（APEC）第15次領導人會議上，明確主張“發展低碳經濟”，令世人矚目。同月，國家科學技術部部長萬鋼在2007中國科協年會上呼吁大力發展低碳經濟。

2007年12月26日，國務院新聞辦發表《中國的能源狀況與政策》白皮書，著重提出能源多元化發展，并將可再生能源發展正式列為國家能源發展戰略的重要組成部分。

2008年6月27日，胡錦濤總書記在中央政治局集體學習上強調，堅定不移地走可持續發展道路，采取更加有力的政策措施，全面加強應對氣候變化能力建設，為我國和全球可持續發展事業進行不懈努力。

2009年9月，胡錦濤總書記在聯合國氣候變化峰會上承諾：“中國將進一步把應對氣候變化納入經濟社會發展規劃，并繼續采取強有力的措施。”

低碳經濟的起點是統計碳源和碳足跡。追尋碳足跡，發現大城市的能耗總量遠高于小城市及鄉村，而其中二氧化碳及一氧化碳等碳的氧化物為主要的排放形式。城市中碳有三個重要的來源：建筑物、工業和交通工具。隨著城市交通的發展，交通工具及其燃油總量急劇上升，導致城市碳的排放總量激增。因此，作為城市動脈的城市交通的低碳水平，在很大程度上也就成為衡量我國國民經濟低碳化進程的重要方面。

2 城市交通中的“碳”源

2.1 汽柴油燃料

汽車工業發展至今，燃料來源及動力性能備受關注。隨著全球低碳經濟的延續，替代傳統燃料的新能源紛紛亮相，如電能、太陽能、天然氣、乙醇等。然而，這些可替代燃料與傳統的汽柴油相比，由于成本高、充能站點數量少、維修點少、用戶可選擇商家少等原因，到目前為止，未能大規模進入人們的日常生活。

我國城市居民出行方式主要為私人交通（含步行、自行車、摩托車、小汽車）和公共交通（出租車、普通公交、軌道交通和快速公交等）。但據2005年北京市第三次綜合交通調查結果顯示，小汽車與公共交通的分擔率均為29.8%，而這其中燃油交通占很大比例。這說明城市交通出行方式中小汽車與公共交通所占比例大，目前公共交通又以普通公交為主，所以我國城市交通總體對于汽、柴油的依賴程度將依然較大（見表1），如何降低這種依賴，實現低碳、環保成為有關部門的關注。

表1 1990～2007年中國平均每天汽、柴油消耗量表（來自2009年中國統計年鑒）

從表1可以看出隨著機動車絕對數量的逐年增加，汽、柴油的消耗量也逐年急劇上升，年增長率在5%以上。

2.2 電能消耗

城市交通系統（包括道路、橋梁、隧道、樞紐、車站等）功能及景觀照明，是城市交通體系中重要的組成部分。功能照明所擔負的任務包括提高交通效率、保障交通安全、減少交通事故；景觀照明為豐富城市人民夜間生活創造了一個明亮、舒適、安全的活動空間，提升了城市形象，為經濟發展創造了良好的投資環境。

隨著城市交通系統規模的擴大和要求的提高，基于我國的實際情況，電能中的絕大部分來源于火力發電，節電受到越來越多的關注，效果的好壞直接影響城市低碳經濟進程。

2.3 瀝青

長期以來，道路路面結構可供比選的有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面兩大類型，兩者各有優缺點。與水泥混凝土路面相比，瀝青混凝土路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、噪音低、養護維修方便等優勢，這也使得瀝青的用量成倍增加。然而，瀝青在加工、施工及廢棄等過程中存在污染環境等問題，日益受到關注。

3 節約帶來的低碳效應

（1）理論節約1 L汽油或柴油的實際低碳效應（根據BP中國碳排放資料）。

節約1 L汽油=減排2.3 kg二氧化碳（CO2）=減排0.627 kg碳；節約1 L柴油=減排2.63 kg二氧化碳（CO2）=減排 0.717 kg碳。

（2）理論節約1度電的實際低碳效應。

以燃燒煤炭的火力發電為參考，計算節電的減排效益。根據專家統計：每節約1度（kW·h）電，就相應節約了0.4 kg標準煤，同時減少污染排放0.272 kg碳粉塵、0.997 kg二氧化碳（CO2）、0.03 kg二氧化硫（SO2）、0.015 kg氮氧化物（NOX）。

4 城市交通低碳的措施

4.1 政策引導，深入規劃

隨著低碳概念的引入，由于對傳統的煤炭和石油的使用對環境的破壞，人們對綠色能源開始關注，包括太陽能、電能、生物質能、風能、核能等。隨著研發的深入，社會的關注和需求量的增加，加之相關鼓勵政策等，可替代燃料的需求量將逐步打開，從而取代傳統的汽柴油作為未來汽車的動力來源。

此外可以采取優先發展城市公共交通體系，限制小汽車尤其是私家車的發展，優化城市交通樞紐，合理城市布局（時間與空間），實現交通工具間的便利換乘，大力提倡步行及自行車交通，鼓勵薄膜太陽能、太陽能集熱管、LED節能、建筑新材料燈等研發及推廣應用。

4.2 徹底的“以人為本”理念

保障步行及自行車交通的路權，改變目前以車為主，忽略行人的城市交通規劃理念，保證人行道、自行車道的專用道路系統,足夠寬度、良好照明、安全、連續無障礙，并且合理與其他交通方式實現方便換乘，共同構筑綠色的低碳城市交通。根據統計資料，自行車交通如果作為上、下班交通性出行，應以30 min為限，其車速在10～15 km/h內，平均取12 km/h，以此計算出行范圍為6 km。

4.3 交通功能明確

道路交通規劃體現客、貨運功能的細化；城市主干道增加小城鎮、開發區、旅游景觀、軌道交通主干道；嚴格劃分公交尤其是快速專用道、自行車道的專用道、出租車專用道等；根據優化后的城市交通規劃，重新分配停車區域，尤其是中心城區，合理有效解決停車問題，實現城市交通的動靜平衡。

4.4 充分發揮公交優勢

我們的城市公共交通規劃目標：占中心城區交通總出行的70%以上，城市交通總出行比重30%以上，建成區50%以上。擁有絕對路權的快速公交、地鐵、輕軌，平均運速可達20 km/h以上，準點率在90%以上，運輸能力也在1萬人/h以上，日益成為生活在擁堵的城市中人們的出行首選交通工具(見表2)，與此同時其低碳效應也為大家所關注。

表2 三種大容量公共交通方式的運輸效率比較表

我們可以按一輛快速公交乘客150名計算，如果私人小汽車每輛乘坐3人，折合私人小汽車為50輛，所以快速公交（BRT）的低碳效應明顯。當然，軌道交通也是值得我們逐步發展的出行方式，但是基于資金、建設期和實施難度等，快速公交（BRT）具有優勢。

特大城市應形成以大運量快速交通為骨干，常規公共汽電車為主體，出租汽車等其他公共交通方式為補充的城市公共交通體系，建成區任意兩點間公共交通可達時間不超過50 min。布有地鐵、輕軌交通線的城市主、次干路上不再重復設快速公交專用道，但這些道路上應設常規公交通行的專用道。注重各種交通工具綜合換乘樞紐的規劃，縮短換乘時距，方便快捷實現換乘。

表3為根據1999年美國能源基金會測算，不同交通方式間的能耗及污染比較。

表3 不同運輸方式每100萬人公里污染與耗能情況表

可以看出不同的出行方式，碳的消耗是不同的，如何合理安排人們的日常出行已經成為城市交通低碳之路的關鍵環節。

4.5 改善車輛行駛環境

車輛運行的燃油消耗量是與道路交通環境密切相關的。車輛的運行過程通常是由起步、換檔、加速、減速、滑行、制動等基本單元組成。當道路條件、交通條件變化時車輛運行油耗也隨之改變。在良好的道路條件(路面平整度、路面寬度、平縱線形等)和良好的交通狀況(快慢車分道行駛、無非機動車、橫向干擾較小等)時，車輛運行狀態穩定，其耗油量相對較?。划數缆贰⒔煌顩r惡劣時，車輛行駛中的加減速次數隨之增加，車輛運行狀態將變得不穩定，耗油量相對于穩定行駛時增加很多，尤其是當停車次數增加，起動加速所耗燃油將是穩定狀態行駛時的幾倍。

因此有必要持續改善城市交通狀況，保證通的同時，具有有效的行駛速度，向和諧、高效的模式發展。

4.6 城市交通節電

城市交通系統照明的不合理應用很容易造成能量的浪費，如：執行不合理的照度標準；采用的光源發光效率低；燈具的利用系數差；節能技能技術和設備落后；路燈維護管理工作不到位；線路電壓損失大；照明質量差、耗電多等。

當然，影響用電的因素有很多，如行車速度、交通量、電網的穩定、天氣情況、日出日落的時間、設備等。這也使得我們可以通過很多途徑來節電，如可以采用可變功率鎮流器、路燈節能控制器、Led燈、太陽能發電等來實現節能。

以采用節能控制器為例，可以針對電網電壓偏高和波動等現象，實時在線調控輸出電壓，優化路燈的工作狀態提高路燈的使用壽命。該裝置還可以根據用戶的需求分段實施路燈節能電壓設置，在午夜道路流量降低的情況下，降低電壓，減少路燈的電耗，午夜功率降為原功率的70%運行，達到節能降耗的目的。

4.7 瀝青路面材料、工藝的改進

瀝青在加工、施工等過程中存在污染環境等情況，日益受到人們的關注。隨著廢輪胎橡膠粉、路面再生、溫拌瀝青等材料和技術的應用和推廣，這一棘手問題有望得到有效解決。

據有關資料，采用溫拌瀝青技術可降低施工溫度40℃～60℃，節省加熱燃油20%～30%，減少溫室氣體（二氧化碳等）排放50%左右，減少瀝青煙等有毒氣體排放80%以上。

另外，廢輪胎橡膠粉用于瀝青混凝土路面，不僅解決了廢舊輪胎帶來的社會問題，而且對于道路建設來說，可以大量節約建設投資，具有明顯的環保效益和社會經濟效益。

此外，路面再生技術為瀝青路面廢料的合理利用找到了出路，對于低碳貢獻和節約投資，均是很有意義的。

4.8 努力提高柴油車的市場占有率

4.8.1 柴油車的優勢

國內外相關研究表明，柴油車與汽油車相比有著很多得天獨厚的優勢：

（1）動力性能好。柴油機馬力強勁，低速扭矩比汽油機大，所以，在功率(排量)相同情況下，柴油轎車在起動和爬坡時，駕駛者能明顯感覺到動力強勁。

（2）更安全、耐用。由于柴油燃點較高，采用壓燃而非點燃，所以沒有高壓線、火花塞、分電器、點火系統等，當然就不會有這些相關部分的故障，其平均使用壽命是汽油機的1.5倍。

（3）較之汽油發動機，柴油發動機具有節省燃油、使用壽命長等優勢。以6萬輛出租車為例，假設每天平均行駛250 km，以裝汽油發動機的百公里油耗9.7 L、裝柴油機的百公里油耗5.6 L計算，如果全部改裝柴油機，每年可節省燃油2.2億L。按目前6.5元/L計算，每年能節省油費約14.3億元；

（4）柴油機比汽油機具有更高的效率和更低的二氧化碳排放量，其二氧化碳排放平均比汽油機低30%～35%。

4.8.2 目前急需解決的問題

（1）油品。目前國內柴油品質不適應新型柴油機的要求，沒有精煉的柴油硫，顆粒物含量較高，顆粒物會堵塞噴嘴，硫則會影響排放。因此，需要有關部門提前布局精煉柴油產業，為柴油發動機的市場占有率提供保障。

（2）維修保養。定期的保養維護是降低費用和減少排放簡單而有效的辦法。這也需要國家發改委等部門聯合出臺相關政策及措施支持，以促進保養維護產業的成長壯大。

5 結語

國家中期規劃明確，優先發展城市公共交通，多種交通工具方便換乘，完善城市交通功能的同時，注重低碳環保，可持續發展，逐步走循環經濟之路。

城市交通是城市一個碳排放集中的領域，減少碳排放的方法體現在城市交通的方方面面。本文從指定政策、交通功能、汽車性能、施工工藝等方面對如何減少城市交通的碳排放進行了探討，并總結出了減少碳排放的有效方法及未來交通出行方式的趨勢：如安全、噪音污染小、節能、維護成本低，更多使用電力；使用改進的燃料；采用新型材料；采用電磁技術改進交通工具的控制過程，等等。