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城市呼吸|刘岱宗:卓越的城市交通净零排放之路

刘岱宗/世界资源研究所中国城市部门主任 口述 澎湃新闻记者 王昀 整理
2021-09-27 16:36
来源:澎湃新闻
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刘岱宗在BMW卓越城市讲堂上分享。(35:10)
大家都知道,每年九月是中国最堵的一个月,这个月会推动绿色出行的倡导。那今天,就结合碳排放的目标,我来给大家谈一下在城市交通领域,如何达成净零排放之路。

我叫刘岱宗,来自世界资源研究所的中国办公室。谈交通问题之前,需要了解一下国际大背景。可以看到,全球前十大碳排放国的碳排放量,占全球排放总量的67%还多。这意味着,大的政治环境是,这十个国家不能互相指责,要对方去承担更多责任,而是都必须回应另外一百多个国家的问题。所以,整体上我们认为,中美尽管现在有这么多问题,但在气候问题上必须合作。

看一下各国历年排放。2002年时,美国还排第一。而今天中国整体排放已非常大。经济快速发展背后,有大量能源消耗。按这种速度,中国压力会越来越大。这就是我们当下提“双碳”目标的原因。中国现在整体的碳排放,甩开第二名美国超过一倍。而我们的人口是美国的四倍。这意味着,我们人均已达到美国的50%,甚至超过了欧盟。

留给咱们中国在气候领域不作为的理由越来越少。过去很多人认为,大部分碳排放是先发工业化国家造成的。看历史排放数据,从1850年工业革命开始用煤算起,到2018年,中国在历史排放里已排第三,仅次于美国跟欧盟。

而在2019年,英国脱欧,欧盟国家从28个变成27个,少了一个老牌工业国。与此同时,中国后疫情复苏很快,碳排放恢复也很快。2020年的数据还没出来。不过,很多专家认为,2020年,历史排放的数据,中国会超过欧盟,成为全球第二大,仅次于美国。背后也是欧洲挺占便宜,把老牌工业化国家英国减掉了。

二氧化碳只是温室气体的一部分,占温室气体的75%。温室气体里还有甲烷、氧化亚氮、碳氢化合物,等等。非二氧化碳气体占到25%。甲烷的温室效应是二氧化碳的300多倍。尽管它占量少,但温室效应很高。二氧化碳虽然占75%,但排放路径很清楚。而非二氧化碳气体的产生比较复杂,很多是来自化学过程,而不是能源生产过程。

75%的二氧化碳,主要来自几块。第一是煤,中国是煤炭第一大国。第二是石油,美国是石油大国。这就是碳排放量中国占第一、美国占第二的一个重要原因。而在人均排放上,中国已超过欧盟。前十个国家里,中国现在人均排放是印度的三到四倍。这意味着,我们这个“国家很大、人口很多”的理由越来越难讲了——再怎么说人口巨大,也有人均排放在这儿摆着。

还有很重要的一点,所有前十位排放国里,就中国跟印度还在快速增长。欧盟跟美国,碳排放已接近顶峰。这是对全球这些国家的大概分析。

二氧化碳到底来源于哪里?国际能源局做的分析,有73%的二氧化碳,来自能源生产部门。除了能源生产部门,还有什么部门?比如农业,牛放屁就属于农业——别笑,这是很大的一块,等于一个巴西的排放。

碳排放的大头都在能源领域。其中有四个主要部门。最大的是能源生产,也就是发电、供热;第二大的叫做工业,就是钢铁、水泥等;第三大的是交通;第四大的是建筑。能源生产关系到国民经济,确实比较复杂。我们现阶段可以把气候问题更多等同于能源问题。能源占据大头,需要更多思考。

《巴黎协定》通过了一些最重要的协议。如果要把全球升温控制在两度,那么全球碳中和需要在大概2070年到2080年,温室气体中和是在2080年到2090年之间。碳中和指的是二氧化碳,温室气体中和还包括甲烷、氧化亚氮、碳氢化合物。

但是,控温两度的目标还不够。两度是什么概念?上海市大概三分之一被海淹了。如果升温四度,根据不同的评估和研究,格陵兰岛就没了,全部化了,而海平面上升在八米到十米之间。对应着上海的95%要被淹。

全球认为,控制在1.5度对人类发展是最安全的。在1.5度的目标下,我们需要更具雄心。也就是说,要在2050年实现全球碳中和,在2060年跟2070年之间实现温室气体中和。

相比“碳中和”,一般要晚十年,才能实现整个温室气体中和。今年三月中央财经委员会第九次会议明确了这一点。中国的“双碳”目标中,2030年“碳达峰”是指二氧化碳达峰,但2060年“碳中和”是指温室气体中和。这意味着,可能比大家理解的,要更具雄心一点——二氧化碳中和还要提前五到十年——2050年左右,中国得二氧化碳中和,才能保证2060年温室气体中和,因为甲烷、氧化亚氮等更难处理。解振华主任之前也专门提过,我们的“碳中和”是指温室气体中和。这样中国方案能跟全球更加匹配,也代表我们国家的领导力以及非常重要的雄心勃勃的承诺。

我们反复想强调的是,没有“碳中和”的“碳达峰”是没有意义的。如果不谈“碳中和”,不谈下山,所有人的“碳达峰”都是珠穆朗玛峰,多高都行;但计划要下山就不一样了,不能爬太高。只有30年,要从“碳达峰”变成“碳中和”,就要思考未来30年的下山。

从“碳中和”角度,需要有深远的、长期的、变革性的转变,包括经济结构、消费行为、能源生产结构,等等。这是今年非常重要的挑战。

而“碳中和”需要系统性变革,在全球范围内。包括以6倍速度进行可再生能源的建设,22倍速提高交通电动化,提高5倍树木覆盖率,煤电以5倍速度退出——习近平主席在2021年联大上已经承诺,不再新建境外煤电项目,这意味着中国协助全球在煤电领域退出。还有8倍速增加低碳燃料的使用,以及1.5倍速进行产业电气化。这意味着,我们需要系统化变革生产生活方式。

交通是经济发展背后最主要的一个因素。经济发展越快,运输量、货运量也越高,乘客量也越高。现在大家坐飞机、开车一定比20年前更多、更频繁,距离也更长。这意味着,交通跟经济整体的整合,是非常深刻且密切的。

看一下中美欧的交通对比。包括货运量、车辆数以及排放量。非常明显的不同在于,欧洲、美国相对来说是中老年,不怎么动了,一条平线。但中国这个线,一看就是年轻人,在长身体,正快速向上。这个时候,谈交通领域的碳排放,能跟欧洲、美国一样吗?

而第二,这里的黄颜色,也就是中重型车辆。中重型卡车尽管只占中国所有车队的大概2%到5%,但它贡献的二氧化碳排放接近一半。这其实也是很大不同。现在很多电动化小汽车都在客运体系,而在货运体系里去二氧化碳是非常复杂和困难的,包括技术路线。中重型车辆的降碳现在还在讨论阶段。

如何看待交通减排?这里引用德国环境能源与核工业部的数据。德国人在1990年就发现了气候问题,开始推动减排计划,干了30年。这张图包括七个主要行业,能源、工业、农业、废物处理、私人住宅、商业住宅、工业跟交通运输。看玫红色那条,在1997年,德国整体交通碳排放大概在1.63亿吨,到了2017年变成1.71亿吨。也就是说,干了30年之后,交通行业是唯一一个碳排放上升的行业——整体的碳排放减少大概三分之一,除交通之外,其他行业都在减少。

想告诉大家,交通领域的减碳工作非常复杂。德国人干了30年,比我们早了20年,都没有真把交通碳排放减下来。所以你就知道,中国压力是有多大了。而且,德国跟中国一样,是生产性大国。它的减排跟我们类似。其他国家的大城市,比如巴黎、伦敦没货运,基本上是消费型。这意味着,德国很多经验对中国非常有借鉴意义。

再看波士顿集团跟国家能源局对中国几个行业的分析。很多领域,以基准情景,不进行干预的话,到2050年,自然会下降。比如工业,不进行任何干预,自己就会下降一半,它本身就在迭代技术。而交通行业是唯一一个,如果不进行干预,到2050年,还要增加25%到30%——尽管它占比没有那两个大。原因很简单,大家开始淘宝,就全变成货运排放,而且越来越多坐飞机、坐船出去玩,尽管因为疫情会减少一些,但未来经济发达了又会有。而我们如果对交通进行强干预,也还要增加三成。这意味着,交通减排很重要,但又很难。

再看全球交通行业细分的碳排放。全球范围内,71%的碳排放,来自道路交通。另外29%来自航海、航空、水运等。最重要的是道路交通。45%的碳排放来自小汽车跟摩托车,12%或11%来自轻型或重型卡车。全球大体上客运跟货运是七三开。但在中国、德国这些国家,货运占比会更高,跟客运大体上一半一半。这意味着我们的重卡、轻卡这种道路交通源的减排是更加难的,也是占比更大的。这对我们来说很重要。

这是中国各个省份整体的交通排放。粤港澳大湾区,交通排放占比占到31%,甚至高过能源生产。因为能源都是外调的,再用点水电,其实能源的碳排放并不特别大,但交通占比跟工业差不多。不同省的差异也比较大,在浙江省,电力占大头。工业19%,但交通占到12%。而深圳大概52%的PM2.5,来自移动源,也就是交通系统。大家要呼吸,就必须要把这个PM2.5解决。可以看到,整体上交通系统很重要,但它的复杂性、多样性很强,解决起来确实比较难。

交通系统在城市排放的占比,有一个很有趣的趋势,就是城市越有钱,交通排放占比越高。这是为什么?北京首钢挪出去了,但能把小汽车挪出去吗?对工业、对能源生产,都能立竿见影解决。但交通系统比较难,因为有很多老百姓。越有钱的城市,交通排放占比越高。国际上也是这样,包括旧金山、波特兰,以及北京。在城市范围内,城市交通占比都能超过三分之一以上。比较穷的地方可能不一定有这么多机动车。其实也是好事,就是城市越富裕,就越有手段和意愿解决交通问题,对它来说也最重要。

要介绍一下,交通行业如何进行温室气体测算。WRI在全球气候领域算是旗舰型的机构,我们开发了GHGP的方法学。在全球范围内,中国、美国、欧洲或印度,要谈判的话,必须在同一个测算体系下来进行标准化测算。温室气体测算体系,是由WRI以及C40一些相关机构一起开发的,也包括世界银行跟联合国人居署。

交通领域的碳排放,是所有碳排放里最复杂的。很简单,我一北京的车牌,在天津加了油,跑去河北。这排放到底算谁的?工业也好,能源也好,建筑也好,好歹都定在那儿,交通跑来跑去,这排放算谁的呢?这就意味着,交通领域排放的测算非常复杂。

最传统的测算方法叫燃料销售法。也就是只要北京卖的油,就算北京的排放。哪怕是河北、天津的车来,只要在北京加油,这个排放都算在北京。这是第一种方法。

第二种方法叫居民活动法。因为国家有目标以后,要分解到各个城市,到底归哪个城市是很重要的问题。居民活动法是什么?这个居民只要是北京户口,哪怕这半年都在上海开车,车辆排放都算在北京。举个很简单的例子,北京国际航空公司在北京纳税,哪怕从武汉飞上海的飞机,它碳排放要算到北京。因为北京市政府是收人家税的,你应该有手段来对中国国际航空下指标,所以按照事权来分配。就是到底归谁管就由谁来负责,来给它下指标,这是另一种方法。对交通来说是比较粗犷。

相对比较细节的,是地理边界法。假设,北京交委把六环都监测进来,任何卡车进入六环,要装一个设备,就开始监控轨迹里的排放,完全按照交通活动测算。也就是说,你进北京,就装我的一个盒子,来测算你的碳排放,出北京把盒子还我,这个数据留下来。把所有在北京六环以内的交通排放都算在北京,出了六环,就是出了边界,那就算到外地。这叫做地理边界法。

最后一种叫诱发活动法,是最复杂的。比如你从天津来了北京,这一趟到底是算天津还是算北京的,主要看你在天津的里程多少,在北京的里程多少。这涉及跨边界、责任分解,相对来说比较复杂。大体上分成这四种方法。由此,大家就明白了一个特别重要的概念,就是地理边界、范围。

这恰好也是WRI开发的,技术范围一二三的界定。

范围一是指出行起终点都在北京地理范围之内,排放都算在北京,这是在交通领域来测算。而范围二是指,起终点在北京地理范围之内,但开的是电车,貌似在北京没有排放,但一看生产源,它在山西煤电那儿排放呢,所以范围二是特指,电车的耗电量在山西排放的二氧化碳数值,要折算到北京,因为活动发生在北京。范围三指,你从天津开来北京的,按活动细分,可能一半算到天津,一半算到北京。这就是范围一二三在交通领域的测算。

交通碳排放测算最难的是地理边界,前面已经说过,当中有很多方法学。第二,是隐私保护,碳排放45%来自小汽车、摩托车,怎么跟踪这些非营运的,私家车怎么测算,也是很大的难题。第三,交通领域方法学太多,信谁?现在搞不清楚。燃料销售法有时跟居民活动法差别还挺大,到底按谁的东西来做?这是交通行业测算的三个比较重要的难题。

前面说的是要把碳责任分清楚。理清楚之后,到底干点什么事,真正解决碳排放问题?这是全球整体上对交通行业零碳排放的设计。所有措施无外乎包括三大类,叫做避免、转移跟优化。

什么叫避免?现在大家都居家办公、上网课了,避免了交通出行。或是提高乘车费用,提高用车成本,有一些出行会避免掉,所以这个叫做避免。第二种叫转移,就是我还会出行,但是方式发生改变,以前使用小汽车,现在用公共交通系统。第三种叫提升,无论如何我也需要开车,OK,你开小排量车,去开电动汽车,不要开SUV,这个叫优化提升。所有的交通行业减排,最终分为这三大类。

先看一下美国波士顿做的零碳交通案例。大体上有五个主要路径。第一,包括使用清洁能源的私家车。第二,结合新的出行模式,就是使用清洁能源的共享车辆。第三,在公共交通领域要加大投资,因为这是更清洁的出行方式。第四,也要对需求进行影响,包括停车收费、拥堵收费,甚至像伦敦一样排放收费,减少大家出行。第五,全面政策,不能就交通而交通,包括使用电动车,同时还要投资绿电、投资储能,在能源管理上带动清洁能源,才能真正帮助波士顿在2050年时整体交通减排。另外,波士顿的交通减排,共享出行有五万吨,但如果不好好管理,不用电动车,共享出行反而增加排放,为啥?因为以前大家都坐公交,发现打个滴滴挺便宜,转移到打出租车上,反而增加排放。所以,波士顿也对共享出行进行清洁化的工作。

下面对三大类分别选择一些案例来讲。比如“提升”。2019年,《自然》杂志封面放了对出租车调度的算法的一篇论文,通过数据减少它的周转周期,提升30%的效果,提升交通出行的调度能力。

第二个叫做转移。一吨货物一公里的话,如果使用水运的排放是1个单位,使用铁路就是1.2个单位,而使用公共运输立刻增长到7.3倍,使用民航就是154倍,这是完全一公里吨位货物量的比例。所以这个手段也很厉害,公转铁或公转水。提高公转水的占比,叫结构性调整。大家使用传统小汽车,每公里排放很高,转移到纯电动汽车,转到自行车或步行,基本上排放为零。

哥本哈根是全球首个宣布2025年会“碳中和”的城市。它大体分四个主要步骤,包括能源供应,绿色出行,交通是很大一块,然后还有能源消费——主要是建筑的减排,包括市政府运营、市政路灯,公务员出行。这里很有趣的一点是,哥本哈根倒不在电动汽车有多好,而在于它已很早把出行方式转化为自行车出行。大家可以看到,一条车道每小时能通过8000辆自行车。而一般一条车道可能一小时通过1000辆小汽车。当一个城市把方式转移以后,很轻松就解决了问题。

另一个重要的方法叫避免。这是最著名的巴黎香榭丽舍大街,它会进行整体改造,避免大量小汽车走在香榭丽舍大街,就是针对完整街道,通过街道所有权划分,推动大家更多使用自行车、步行和公共交通,而不再使用小汽车。这个项目已在前期的施工图包括准备阶段。2025年,如果去香榭丽舍大街,就可以看到成果。这个叫做避免。全球很多国家都在发动这些工作来帮助交通行业减排。

最后,我给大家介绍一下碳目标这个工作。《巴黎协定》通过后,我们发现,企业特别喜欢蹭热度。所以,我们在2015年跟CDP、联合国以及WWF一起成立了企业级科学碳目标。

这个高亮的就是我们宝马集团,宝马集团在科学碳目标倡议上,宣布的是刚才高乐先生介绍的减排目标

这里再说下宝马的减排目标。到2050年,第一,全价值链叫做温室气体中和,平均单车全生命周期的碳排放是40%。怎么达到这个?在生产层面减少80%,工厂首先不排放碳,生产层面还包括外来的电力,跟刚才范围二一样,电力要保证绿电,才能保证生产不排放碳,电力系统是干净的,所以要购买绿电。最复杂的是范围三,叫供应链或价值链,在供应链上,往上游要减少20%。要给供应商提要求,比如对宁德时代这种搞电池的。而下游使用阶段,消费者这一端要减少50%,未来宝马的消费者开宝马车的时候,需要满足一系列减少全生命周期碳排放。这个其实还蛮难的。

我今天专门把宝马Cue出来,不是因为咱们是主办方。而是宝马在传统车企里,是非常负责任的企业。传统车企转型非常困难,宝马下定决心朝这个方向进步,是值得我们大家表达尊敬跟感谢的。如果大家有更多问题,会后继续交流。好,谢谢!

    责任编辑:吴英燕
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