C40_Cities_世界资源研究院-武汉市交通碳排放达峰路径研究_86页_2mb.pdf

武汉市交通碳排放达峰路径研究 1WUHAN TRANSPORT SECTOR CARBON EMISSIONS ROADMAP STUDYMARCH 2019武汉市交通碳排放 达峰路径研究2 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap Study武汉市交通碳排放达峰路径研究 I目录5 执行摘要13 Executive Summary21 前言25 第 1 章 武汉市城市与交通发展概况25 城市发展现状26 交通需求特征31 第 2 章 武汉市交通碳排放达峰路径分析方法学32 时间尺度32 核算边界32 排放源分类34 计算方法35 情景设置35 驱动因素35 局限性36 第 3 章 武汉市交通碳排放达峰及达峰后路径37 交通能耗与碳排放现状40 未来驱动因素分析49 总体达峰路径51 关键影响因素57 减排潜力和投资分析61 第 4 章 建议61 引导市民公共交通出行， 减少私人交通出行需求62 优化城际交通运输结构， 增加铁路水路运输比例62 加大新能源车推广力度， 分时序推动各领域应用62 大力发展物流业的同时， 抓住货运行业减排机遇63 推广应用清洁能源技术， 促进能源结构加速优化63 探索交通减排机制创新， 通过市场手段促进减排63 加强低碳交通能力建设， 提供制度保障助力决策65 附录 参数设置77 参考文献2 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap Study图目录图 1 城市与达峰年目标 . 22图 2 武汉市及各区地图 . 25图 3 20052017年武汉市GDP及增速 . 26图 4 20152017年武汉市公路、铁路、民航和水运的旅客和货物周转量情况 . 27图 5 武汉市水运客流量 . 27图 6 武汉市私人小汽车增长情况 . 28图 7 武汉市地铁线路长度 . 28图 8 武汉市交通碳排放达峰路径研究总体技术路线 . 31图 9 武汉市交通排放源细分 . 33图 10 机动车、汽车和私人小汽车的具体含义 . 34图 11 交通减排驱动因素 . 35图 12 20052017年武汉市交通领域能源消耗量及变化率 . 37图 13 20052017年武汉市交通领域能源消耗结构变化 . 38图 14 20052017年武汉市交通领域碳排放及变化率 . 38图 15 2017年武汉市分交通类型碳排放 . 39图 16 2017年武汉市内交通分担率与排放占比 . 39图 17 20052017年武汉交通碳排放增长贡献 . 40图 18 国家中心城市汽车保有量 . 41图 19 2017年国家中心城市千人汽车保有量 . 41图 20 国内外主要城市交通排放及占比情况 . 42图 21 武汉市不同运输方式客货周转量及排放（达峰情景） . 43图 22 未来武汉市城际客运中各类交通方式占比预测 . 44图 23 未来武汉市城际货运中各类交通方式占比预测 . 44图 24 武汉市交通分担率 . 45图 25 各地区纯电动车单车年排放与普通燃油车对比 . 46图 26 武汉市交通碳排放达峰路径 . 49图 27 武汉市交通不同品种能源消费量达峰路径（全口径） . 50图 28 达峰情景下武汉市各类交通排放路径 . 50图 29 20182050年武汉市交通领域减排潜力 . 51图 30 武汉市汽车保有量预测 . 51图 31 武汉市私人小汽车碳排放达峰路径 . 52图 32 武汉市新能源汽车利用规模与减排量的关系 . 53图 33 武汉市货运交通二氧化碳排放趋势预测 . 54图 34 武汉市民航客货周转量变化趋势预测 . 54图 35 武汉市民航碳排放达峰路径 . 55图 36 武汉市民航运输排放因素分解 . 56图 37 航空生物燃料不同占比下的民航排放路径 . 56武汉市交通碳排放达峰路径研究 3专栏目录表目录表 1 不同交通类型采用的计算方法 . 34表 2 主要城市限购、限行政策推行时间 . 52表 3 交通政策减排潜力 . 57表 4 交通政策投资需求 . 58表 5 交通政策单位投资带来的减排量 . 58表 6 经济、产业、人口及交通需求总量参数设置 . 65表 7 电力结构和排放因子参数设置 . 66表 8 汽车保有量参数设置 . 67表 9 新能源汽车保有量参数设置 . 68表 10 汽车年行驶里程（VKT）参数设置 . 69表 11 机动车能源效率参数设置 . 70表 12 公路相关参数设置 . 71表 13 铁路相关参数设置 . 72表 14 民航相关参数设置 . 73表 15 水运相关参数设置 . 74表 16 地铁相关参数设置 . 75表 17 单位能耗碳排放 . 76专栏 1 武汉市内水运情况 . 27专栏 2 关于公路客运统计的相关规定 . 32专栏 3 新能源汽车推广应用现状与目标 . 47专栏 4 深圳如何构建全球最大的电动公交车队 . 48专栏 5 换算吨公里的含义与转换方法 . 724 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap Study武汉市交通碳排放达峰路径研究 5执行摘要主要结论 武汉市交通二氧化碳排放约占全市总排放的10%。随着城镇化进程的加快和生产生活运输需求的提升，武汉作为国家中心城市的定位以及建设门户枢纽、国家物流枢纽的规划也意味着未来交通二氧化碳排放的数量和占比还将继续增长。如果延续汽车化、公路化、燃油化的发展路径，武汉市的交通拥堵、空气污染、温室气体排放等问题都将更加严峻 。 如果采取更强有力的措施，武汉整个交通领域碳排放可以在2029年达到峰值。如果不考虑铁路、水运和民航，可以提前至2025年达到峰值。然而，武汉市总体达峰目标为2022 年，这需要能源、工业、建筑等领域的共同努力。 为促进武汉市交通低碳发展、尽早实现碳排放达峰，建议采取如下措施：引导市民公共交通出行，减少私人交通出行需求；优化城际交通运输结构，增加铁路水路运输比例；加大新能源车推广力度，分时序推动各领域应用；大力发展物流业的同时，抓住货运行业减排机遇；推广应用清洁能源技术，促进能源结构加速优化；探索交通减排机制创新，通过市场手段促进减排；加强低碳交通能力建设，提供制度保障助力决策。 武汉市交通领域碳减排需要城市和行业的共同作用。6 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap Study背景巴黎协定于2016年11月正式生效，其中提出全球各国应共同努力，确保将本世纪全球平均温升控制在2以内并争取控制在1.5以内。中国向国际社会承诺“二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰”，地方层面也积极做出承诺并展开行动，如今已经有80多个城市提出了达峰年份目标。武汉市自2012年成为国家低碳试点城市以来，积极践行国家“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，努力探索作为重工业特大城市的低碳发展路径。2015年首届中美气候智慧型/ 低碳城市峰会上，武汉宣布了2022年左右碳排放达峰的目标。次年，这一目标被正式写入了武汉市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要。2017年12月，武汉正式发布了武汉市碳排放达峰行动计划（2017 2022年）。武汉将力求通过推进产业低碳、能源低碳、生活低碳、生态降碳、低碳基础能力提升和低碳发展示范等工程，如期实现达峰。城市碳排放达峰将有赖于工业、建筑、交通、能源等各个领域的贡献。尽管现在武汉市交通排放只占近10% 的比例，但是随着城镇化进程的加快和生产生活运输需求的提升，交通碳排放将越来越成为影响城市达峰的重点和难点。图 ES-1 | 武汉市交通碳排放达峰路径分析总体技术路线公路 水路 铁路 民航轨道 交通城市交通 社会车辆 慢行 人口 GDP 产业结构 城市规模 通勤半径 通勤特征 交通需求 新能源车发展 大力发展地铁 运输结构调整 燃料结构优化 高铁快速发展 电力清洁生产 净零排放愿景公路货运水路货运铁路货运周转量保有量单位周转量能耗年平均行驶里程单位能源碳排放百公里油耗单位能源碳排放民航货运公共汽电车步行摩托车其他地铁公路客运水路客运铁路客运控制交通需求达峰路径 专题分析 政策建议优化运输结构 提高能效水平 改善能源结构民航客运出租车自行车私人小汽车对外交通通过周转量计算和预测排放 通过保有量计算和预测排放 不排放内部交通武汉市交通碳排放达峰路径研究 7 达峰情景：采取更多更激进的措施，帮助武汉市交通领域化碳尽早达峰、低位达峰。总体技术路线如图ES-1所示。 关键分析历史排放武汉市交通领域2005-2017年的碳排放路径见图ES-2，呈逐年增长趋势，年均增速约为11.6%。2017年武汉市交通领域能源消耗为715 万吨标准煤，二氧化碳排放约为1600 万吨，比上一年增长10%。全口径交通和不含铁水空交通的排放预测考虑到城市政府对交通排放的管辖权问题，本研究从两个尺度来预测武汉交通碳排放： 全口径：包括所有交通类型 不含铁路、民航和水运：只包含道路交通和城市内的地铁、摩托车等考虑全口径大交通，在基准情景下，武汉市交通碳排放2035年达到峰值，达峰时排放约2800 万吨，之后缓慢下降，到2050年降到约2500万吨。在达峰情景下，武汉市交关于报告武汉市于2017年初开展了城市层面的总体达峰路径研究，但还缺乏对行业层面的深入分析。本研究将回答两个问题：武汉市交通领域碳排放何时达峰？达峰时候的碳排放量是多少？本报告的研究对象为所有交通工具产生的二氧化碳排放，包括了所有范围一、范围二和范围三排放： 范围一排放：城市边界内交通活动化石燃料燃烧引起的排放； 范围二排放：城市相关交通活动消费的来自电网的电力产生排放； 范围三排放：城市相关跨边界交通活动引起的排放。本研究中对交通排放的测算遵循“属地原则”，这与城市温室气体核算国际标准（GPC）中的“居民活动”法类似，例如，汽车排放只包括在武汉注册的车辆。本研究分不同情景分析了20052050年武汉市交通领域的碳排放轨迹，最终选出如下两个情景进行介绍。每个情景下的具体参数设置请参见附录。 基准情景：为现有政策的延续；图 ES-2 | 20052017年武汉市交通领域碳排放及变化率数据来源：课题组计算2006 2011 2007 2012 2008 2017 2013 2015 2005 2010 2009 2014 201680010%1,00012%1,20014%1,60018%1,800 20%1,40016%4006%6008%2002%4%0 0万吨CO2交通领域碳排放 变化率8 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap Study图 ES-3 | 武汉市交通碳排放达峰路径注：图中三角形表示达峰年份来源：课题组计算2010 2010 2050 2050 2015 2015 2020 2020 2035 2035 2005 2005全口径 不含铁路、民航和水运2030 2030 2045 2045 2025 2025 2040 20402,500 2,500500 5000 03,000 3,0001,500 1,5001,000 1,0002,000 2,000万吨CO2万吨CO2达峰情景 达峰情景 基准情景 基准情景2029203520292025图 ES-4 | 武汉市交通不同品种能源消费量达峰路径（全口径）注：图中三角形表示达峰年份来源：课题组计算2010 2010 2050 2050 2015 2015 2020 2020 2035 2035 2005 2005基准情景 达峰情景2030 2030 2045 2045 2025 2025 2040 20401,000 1,000200 2000 01,200 1,200600 600400 400800 800万吨标准煤万吨标准煤油 油 气 气 电 电20352026通碳排放于2029年达到峰值，达峰时排放约2300万吨，之后呈现迅速下降趋势，到2050年降到约1200万吨，为基准情景2050年排放水平的一半左右（图ES-3，左）。如果不包含铁路、民航和水运，武汉交通碳排放的达峰年份都能提前若干年，基准情景下2029 年达峰，达峰情景下2025年达峰，且2050年达峰情景是基础情景排放水平的40%左右，约为520万吨（图ES-3，右）。不同能源品种的排放预测全口径交通口径下，从能源结构的历史趋势上看，油品毋庸置疑是交通用能的最大贡献者。油品占比一直在80%左右波动，天然气占比从0.3%增长到8%，电力占比从16%下降到8%。天然气比重的提升是受到近年来清洁能源推广应用的影响，而电力所占比重下降则是由于武汉市交通用能的电耗主要来自铁路，武汉铁路局的电气化率本身比较高，提升空间有限，而其他交通领域如地铁、电动车的用电量还是相对较小。如果不采取更强有力的措施（基准情景），油的消费量和相关排放会在2035年左右达峰，气和电呈缓慢增长趋势。在达峰情景下，由于新能源汽车的大规模应用，2026年左右油的消费量和相关排放会达到峰值，如图ES-4所示。武汉市交通碳排放达峰路径研究 9不同交通类型的排放预测图ES-5显示了达峰情景下不同交通类型的排放轨迹。影响最大的是私人小汽车，2010年超过铁路成为最大排放源，之后排放迅速增长，远远超过其他排放源。在“十三五”和“十四五”期间，铁路和公路是第二和第三大排放源，但是民航将于2022年超过铁路和公路成为第二大排放源，并于2037年超过私人小汽车成为最大排放源。总体来看，水运和包括公共汽（电）车、地铁等在内的城市公共交通的排放水平都不算太高，且这些交通方式的排放强度较低，对交通达峰起到了正向的贡献作用。达峰情景下的减排潜力分析考虑全口径交通，2019-2050年达峰情景可以比基准情景累计减排2.9亿吨二氧化碳，其中88% 的减排潜力将来自新能源车、能源效率提升和电网清洁化的共同作用。其他减排潜力将来自运输结构调整、控制汽车保有量等。 图 ES-5 | 达峰情景下武汉市各类交通排放路径数据来源：课题组计算数据来源：课题组计算2007 2019 2039 2009 2021 2041 2011 2013 2031 2033 2023 2043 2027 2047 2005 2017 2037 2015 2035 2025 2045 2029 20495006007009001,0008003001004002000万吨 CO2公路水路铁路地铁民航公共汽（电）车和出租车私人小汽车图 ES-6 | 不同交通措施减排潜力贡献情况2020 2040 2010 2030 2005 2015 2035 2025 2045 20502,5003,0001,5005002,0001,0000万吨 CO2能效提高基准情形 达峰情景新能源汽车推广 电力结构调整 其他（包括运输结构调整、控制汽车保有量、民航生物燃料和其他）10 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap Study建议为促进武汉市交通低碳发展、尽早实现碳排放达峰，本研究建议采取的措施如下： 引导市民公共交通出行，减少私人交通出行需求。具体措施包括鼓励市民乘坐公共交通工具出行，适当控制汽车保有量，优化共享单车使用，在城市规划中纳入减排考虑。 优化城际交通运输结构，增加铁路水路运输比例。具体措施包括发展武汉特色运输产品，提高或保持铁路和水路运输占比。 加大新能源车推广力度，分时序推动各领域应用。具体措施包括近期内实现公共汽（电）车和出租车纯电动化；利用政策和经济激励，大力推动电动城市物流配送车发展；解决电动车分时租赁面临的诸多难题；鼓励新能源汽车在私人小汽车车领域的应用。 大力发展物流业的同时，抓住货运行业减排机遇。具体措施包括优化物流体系，降低不合理的货物运输需求；抓住区域地理位置优势，大力发展多式联运，形成示范效应并辐射全国；大力提升载货车辆燃油经济性水平；注重发展绿色养护技术。 推广应用清洁能源技术，促进能源结构加速优化。具体措施包括在水运中应用液化天然气，在航空领域应用生物燃料，以及促进电力结构优化。 探索交通减排机制创新，通过市场手段促进减排。具体措施包括利用“碳宝包”积分制度推动市民绿色出行，为交通运输企业参与碳交易做好技术储备，创新保险收费机制。 加强低碳交通能力建设，提供制度保障助力决策。具体措施包括建立低碳交通统计核算监测体系，加强本地技术团队能力建设。武汉市交通碳排放达峰路径研究 1112 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap Study武汉市交通碳排放达峰路径研究 13EXECUTIVE SUMMARYHighlights The transport sector currently accounts for around 10% of carbon dioxide emissions in Wuhan, China. Accelerating urbanisation and increasing transport demand from the commercial and residential sec-tors in the city will continue to increase emissions rapidly over the coming years. If Wuhans develop-ment continues to be dominated by automobiles and fossil fuel-based transport, traffic congestion, air pollution, and greenhouse gas emissions will become more serious problems. If appropriate environmental measures are implemented, the analysis shows it is possible for carbon dioxide emissions from Wuhans transport sector to reach their peak in 2029. With the right changes, the level of emissions from road-based vehicles and the subway system could peak sooner, in 2025. In order for Wuhan to meet its commitment of peaking city-wide all-sector combined emissions in 2022, more ambitious low-carbon actions should be taken in other sectors, including the industrial and building sectors. Policy and actions that promote greater use of electric vehicles and public transport have the potential to bring the greatest reduction in emissions, along with increasing fuel efficiency and clean electricity, optimising freight distribution networks, and building capacity in data management and monitoring. Cleaning up Wuhans carbon emissions will require action by both the city administration and the private sector.14 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap StudyBackgroundIn November 2016, 194 states and the EU signed the Paris Agreement on Climate Change, a global action plan to keep global average temperature rise to below 2C and pursue efforts to limit warming to 1.5C. China, as one of the worlds largest greenhouse gas emitters, pledged to peak its carbon dioxide (CO2) emissions by around 2030 and is now aiming to peak earlier. Active commitments and actions at the sub-national level are also in place to support carbon emission reduction to reach the 2C or 1.5C Paris Agreement. More than 80 Chinese cities have now set peak year targets as well.Wuhan is an industrial Chinese megacity which was identified in 2012 as one of the pilots for Chinas Low-carbon City Implementation Plan. At the first U.S.-Sino Climate Smart/Low-carbon City Summit in 2015, Wuhan announced it would aim to reach peak city-wide all sector-combined CO2 emissions by 2022. The target was then formally included in the outline of Wuhans 13th Five-Year Plan for Economic and Social Development in 2016 and the city administration developed a Carbon Dioxide Emissions Peak Action Plan (20172022) in December of 2017. The plan included a series of actions to promote low-carbon initiatives across industry, energy, lifestyles, capacity building, and demonstration projects in order to achieve the goal. These actions also align Wuhan with President Xis Five Major Development Principles, a wider development plan for China to be innovative, coordinated, green, open, and inclusive. Rapid growth of the city risks destabilising Wuhans emissions target. As a gateway hub and national logistics centre located in central China, growing urbanisation and rising average incomes means the demand for transportation will continue to increase. Currently all-transport in Wuhan only produces 10% of the citys CO2 emissions, but these changes risk increasing emissions levels and, in turn, harming the citys peak emissions goal. About this report In early 2017, Wuhan carried out a city-wide emissions scenarios analysis, yet it did not go into detail on how individual sectors can reduce CO2 emissions, such as the industry, energy, building, and transport sectors. This report focuses on how the transport sector can reduce emissions and seeks to answer two questions: how soon can CO2 emissions from Wuhans transport sector peak, and what would the level of emissions be at the peak? The report analyses and predicts the level of CO2 emissions from different modes of transport in Wuhan between 2018-2050. It covers: Scope 1 emissions: emissions from fuel combus-tion for transportation within the city Scope 2 emissions: emissions from consump-tion of grid-supplied energy for all transporta-tion Scope 3 emissions: emissions from the portion of transboundary journeys occurring outside the cityOnly vehicles registered in Wuhan are included in this study, which is consistent with the resident activity methodology set out in the Global Protocol for Community-Scale Greenhouse Gas Emission Inventories (GPC). A schematic representation of the methodology is provided in Figure ES-1.The report analyses the projected CO2 emissions across two possible scenarios below, and detailed assumption are explained in the appendix. Business as Usual (BAU) scenario: the predicted effects of continuing to implement current policies with no additional actions. Early Peaking scenario: predicted effects of implementing more ambitious actions by both government and the private sector, designed to make emissions peak as early and as low as practically possible.武汉市交通碳排放达峰路径研究 15Figure ES-1 | Methodology frameworkRoad Railway Civil aviation Waterborne SubwayPublic transportPrivate vehicle Non-motorised Population GDP Industry structure City scale Commuter radius Commuter characteristics New energy vehicle Subway Transport structure Fuel switch High-speed railway Clean power generation Net zero emissions visionFreightFreightFreightPassenger and freight volumeAutomobile ownershipFuel efficiencyVehicle kilometers traveled (VKT)Emission factorFuel efficiencyEmission factorFreightBusWalkOthersMotorcycleSubwayPassengerPassengerPassengerControl transport demandEmissions scenario Major contributor Policy recommendationOptimize transport structureImprove energy efficiencyImprove energy structurePassengerTaxiBikePrivate carCross-boundary transportMethod 1 Method 2 No emissionsTransport within city boundary 16 Wuhan Transport Sector Carbon Emissions Roadmap StudyKey findings Historical emissions In 2017 , Wuhans transport sector consumed about 7.15 million metric tons (MMT) of standard coal, resulting in CO2 emissions of around 16 MMT, a 10% increase since 2016 (Figure ES-2). Projections for two scales of transport emissions sources The report analyses projections for two different scales of emissions sources from the transport sector: All Transport includes emissions from all modes of transport (Figure ES-3, left) Road and Subway Transport is a subset of only the road and subway modes, excluding rail, civil aviation, and water transport (Figure ES-3, right) as cities do not have authority to manage this part of carbon emissions. For each scale of emissions sources, we have produced a BAU projection and a more ambitious Early Peaking projection. The analysis has been carried out on the assumption that Wuhans city government has, and will have, authority over transport emissions. If current policies continue on a BAU course and no other actions are implemented, we estimate that CO2 emissions from All Transport will peak by 2035 at about 28 MMT and then decline slowly to 25 MMT in 2050. Achieving an earlier and lower peak will require Wuhan to take more ambitious actions, such as limiting car ownership, optimising freight modes, improving fuel efficiency, switching from natural gas to oil, and promoting greater use of electric vehicles. In the Early Peaking scenario, CO2 emissions from All Transport will peak in 2029 at about 23 MMT, then decline to 12 MMT in 2050, amounting to nearly half of the emissions outlined in the BAU scenario. Figure ES-2 | Carbon dioxide emissions from the transport sector in Wuhan, 2005-20172006 2011 2007 2012 2008 2017 2013 2015 2005 2010 2009 2014 201681010121214161818 20141646682240 0Million metric tonnes carbon dioxide emissionsPercentTransport carbon emissions Change武汉市交通碳排放达峰路径研究 17Road and Subway Transport projections are slightly more positive, with CO2 emissions estimated to peak in 2029 under the BAU scenario and in 2025 under the Early Peak