中国能源转型：交通低排放之路.pdf

前 言磐之石对于交通相关的议题关注已久，从航空业的气候行动到交通部门的能源转型都进行过研究和探讨，本年度的磐之石能源评论2019则将关注焦点集中在交通部门，结合过去7年对能源转型、碳定价和清洁空气政策等方面的研究经验，通过六篇评论文章，我们从可持续交通决策框架、低排放交通政策、交通部门的公共健康影响、电动汽车环境和健康影响的全生命周期评价等视角，呈现国内外可持续交通发展的态势和案例、与此相关的政策和技术方面所面临的挑战、以及对中国交通领域低碳转型的政策建议，期待我们的文章有助于推动我国交通领域可持续能源转型政策的探讨。本年度报告先就面向21世纪的可持续交通政策框架展开讨论，指出为发展可持续交通可以从改变居民出行方式的方面切入，将重点放在发展城市公共交通网络和服务能力之上，作为交通部门减缓气候变化的长期关键的方案之一。在此框架下，我们分析了中国低排放交通的已有政策并给出了政策建议，同时用日本作为案例探讨可持续交通发展之路，也对于中国交通领域更有雄心的气候承诺进行了比对分析，建议中国交通领域需加速低碳发展进程以应对日益严峻的气候变化问题。我们还对中国与交通相关的健康影响以及防控效益进行分析。最后，我们用全生命周期评价方法分析了电动汽车与传统燃油车的在气候变化、生态环境和公共健康等方面的差异，并提出推进交通可持续转型中国应该尽快实现电力系统的低碳发展的建议。磐之石能源评论作为机构的核心年度报告，也是我们首次尝试这种聚焦于交通部门的专题讨论形式，期望能带给在低碳交通和能源转型及气候变化领域工作的人以更多的思考，促进交通部门的可持续发展。本年度报告的完成离不开机构成员的通力协作，借此机会感谢各位参与报告的磐之石员工的努力和投入。我们也特别向本报告的特邀撰稿人北京大学公共卫生学院潘小川教授表示感谢。最后，我们感谢资助今年报告的德国伯尔基金会北京代表处，期待我们在能源转型政策分析领域的合作在2020年有新的成果。林佳乔磐之石环境与能源研究中心联合主任2019 年 11 月 01 日作 者 简 介赵昂 磐之石环境与能源研究中心联合主任及创始人，在中国环境保护和能源政策领域工作多,长期关注气候变化治理、空气污染治理和能源转型及其健康、社会影响等议题，文章发表于：China Environment Series、Environmentally-Aware Business Models and Technologies、International Journal of Applied Logistics、Energytransition、中华环境和 环境资源与能源评论。他拥有北京大学文学学士和伦敦政治经济学院环境政策科学硕士学位。林佳乔磐之石环境与能源研究中心联合主任及创始人，研究领域包括能源政策、低碳发展以及碳市场，有多年的能源与气候变化方面的学习和管理经验。文章先后发表于中国战略新兴产业、中华环境、应用生态学报等期刊及中国能源网、中国碳交易网等网站。他拥有东北师范大学生物学学士及硕士学位和英国曼彻斯特大学环境科学硕士学位。潘小川北京大学医学部公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系，教授、博士生导师。主要研究方向：环境流行病学、环境健康风险评价、大气细颗粒物污染的人群健康效应评价。先后参加和主持国家和北京市重大科研项目以及美国环保局、欧盟FP6、FP7项目、德国DFG、澳大利亚ALA项目和韩国环境科学研究院等多项国际合作科研项目。在国内外核心期刊发表论文100余篇，获省部级科研成果2项，申请国家发明专利1项。袁雅婷 磐之石环境与能源研究中心助理研究员，研究兴趣主要集中于碳市场和可持续发展，拥有辽宁大学理学学士和英国爱丁堡大学环境可持续发展硕士学位。目 录面向 21 世纪的城市地面可持续交通政策的决策框架：社会包容、环境可持续性和公共健康的“三重平衡”视角 41. 城市交通决策的综合性 42. 可持续交通决策模型 43. 洛杉矶：再造一个全球典范？ 6中国交通领域低排放政策回顾 81. 交通污染物控制方面 82. 低碳交通相关政策 10更有雄心的国家自主贡献：交通领域需加速低碳发展 151. 中国交通碳排放现状与横向比较 152. 各国NDC中关于交通部门的承诺 163. 回顾中国NDC以及与其他排放大国的对比 17应对城市地面可持续交通转型的挑战：日本的经验 211. 交通部门碳减排的大背景 212. 交通运输部门应对气候变化的政策 223. 日本富山（Toyama）可持续交通策略实例 254. 政策建议 25交通污染的健康危害及防控效益分析 271. 交通相关大气污染的现状 272. 交通相关空气污染物的主要健康影响 283. 控制交通相关污染后的人群健康效益 30从全生命周期评价看电动车在可持续交通发展中的作用 321. 电动车是否真的绿色？ 322. 电动车的未来：放在更广阔的社会、经济和技术的发展条件下考量 333. 发展电动车：中国的挑战在于尽快实现电力系统的低碳化发展 344面向 21 世纪的城市地面可持续交通政策的决策框架：社会包容、环境可持续性和公共健康的“三重平衡”视角赵昂20世纪的城市地面交通（以下简称城市交通）发展与国家经济增长水平（包括增长速度和增长质量）紧密相关。第二次世界大战至21世纪前十年的半个多世纪，世界经济增长的亮点出现在北美、欧洲和东亚地区，这些地区城市交通的发展在以修建更多道路提供更多私家车辆供给和以加大公共交通投资和供应之间寻找平衡，随着交通对城市空气污染贡献的增加以及全球在应对气候变化方面付出更多努力，传统上以促进GDP增长、提升人口流动性、控制交通拥堵、提供成本有效和安全的公共交通服务为主要目标的城市交通决策面临挑战，将社会公正、发展的包容性、气候变化、公共健康等因素纳入交通决策过程，似乎正在成为促进低排放（包括常规污染物和碳排放）交通系统实现的必要过程。本文即结合美国交通决策的模型和洛杉矶城市交通低排放发展的案例，来探讨面向21世纪的城市可持续交通的政策框架1。1. 城市交通决策的综合性交通系统包括三个相互关联的领域：交通政策和规划、交通系统的设计和建造以及交通系统的运营、维护和运行寿命到期后的处置。虽然本文主要讨论第一个方面，但对后两个方面的考量也会影响到规划和政策。在规划和政策决策时，应当从全生命周期的角度考量如何有效处置交通系统运行到期后所产生的垃圾；如何在考虑了投资和经济可行性的因素后，也考虑交通系统的设计和建造与环境和用户友好性等因素，从而实施一种综合性的交通规划和政策决策。城市交通规划和政策决策的复杂性体现在，它不仅涉及社会（交通便利性、安全性和交通资源的分配）、经济（出行时间和财务成本的可承担性、拥堵的社会和经济成本）等问题，而且对城市环境（空气污染、水污染、自然生态系统/生物多样性的影响-破坏栖息地-分割、噪音等）、公共健康以及全球气候变化都产生直接的影响。面向21世纪的城市可持续交通的政策决策框架，需要突破城市地域和利益纠结的局限，从长期的时间尺度（如五十年以上）和全球的视角来审视问题和解决方案，跳出之前传统的决策模式，建立起一套包括新的评价指标的决策框架： 是否承担全球应对气候变化的责任，促进交通部门净零排放发展为目标； 是否改善城市环境质量为目标，持续减少危害公众健康的污染物排放； 是否控制城市交通资源这一重要公共品的供需平衡为目标，通过经济手段限制私家车数量的增长和加大包括地下和地上各种公共交通服务的能力和水平； 是否考虑到经济发展的包容型，为低收入城市人群提供可负担的、安全和可靠的公共交通出行可能； 是否与城市设计和规划结合，为未来实现城市的低碳发展提供支持和方案。接下来，我们将展示美国政府和民间机构如何促进可持续交通发展的决策流程方面作出尝试和改变。2. 可持续交通决策模型每个城市当下交通系统的特性各有差异，实现低排放可持续交通的基础和能力也各不相同，但是上述所建议的可持续低排放城市交通决策框架具有普遍性，目前在美国使用的决策模型也将本文所提及的因素考虑在5内。这里作以简要梳理。GREET (Greenhouse Gases, Regulated Emissions, and Energy Use in Transportation) 是交通系统温室气体、污染物排放和能源使用评价模型，由美国能源部Argonne国家实验室开发并持续更新，这一模型针对能源和交通政策的变化如何导致能源使用的全生命周期的产出变化。例如，在未来五年内促使30-50%的乘用车辆使用充电式电动或混合动力，美国的道路交通的全生命周期碳排放可以减量多少，相应的成本是多少。交通决策离不开城市规划和社区设计。由一家非营利机构EcoDistricts 开发的同名决策模型，聚焦于社区层面的决策，帮助将基础设施、建筑和交通等决策整合到社区行动中。这一模型正在开发四个决策框架，分别涉及机构组织、表现和评价、融资和政策支持。这一决策框架涉及很多新的理念和技术，包括自行车专用道、绿色街道、社区能源和水资源管理、公共艺术空间和智能电网等。关于在城市规划决策中如何考虑可持续交通因素，UrbanSim / UrbanFootprint是一个有趣的模型。这一模型支持都市发展的规划和分析，并将土地使用、交通、经济和环境等因素结合进决策过程，这有助于发现政策变化和基础设施对社区的影响，例如交通出行的便利性、住宅的可负担性和相应的碳排放。借助模型可以做情景分析，例如如何将经济、环境和公共健康等因素综合考虑，从而作出一定情景下未来交通发展的分析。美国包括州和城市的地方政府也在决策中使用模型方法，例如纽约州交通部开发了交通和环境可持续发展的绿色领导力模型（GreenLITES），以此来认可和提升本州决策者将可持续发展的方法纳入与地区交通发展相关的规划、项目的设计和评价中，从而提升交通系统的可持续性。类似的，美国伊利诺伊州交通部也开发了一个工具：伊利诺伊-宜居和可持续交通政策工具（I-LAST），提供了一套详尽可持续实践名录和简要的评价一个项目是否符合可持续性的方法，这一工具旨在最大可能减少对环境的影响、降低资源消耗和能源消费。工具具有较强的实操性，因为它提供了一整套可参照的潜在可持续实践的清单，而且包括针对每种实践操作的相应原材料列表，这大大帮助了决策者将理念和方法落实到实践操作中。通过以上的模型介绍可以看出来，政策制定者亟需一个决策工具，可以综合性地从交通系统的全生命周期来审视和思考可持续性，由于开发工具的机构常常是政策决策利益相关者之一，从组织架构、经验、习惯和专业的角度来看，他们所开发的模型都有所侧重，缺少从宏观、长远的战略视角来思考面向未来的可持续低排放交通的决策框架究竟应该是怎样的。这样的挑战已经被业界人士充分认识到，美国交通研究委员(Transportation Research Board,TRB)22015 年 发表了一系列“交通面临的战略议题”报告，其中一份题为“可持续性作为交通政府决策部门的组织原则”的报告分析政府交通决策部门如何管理和组织，从而支持一个更加可持续的社会，并用模型详细解释了一个交通决策部门如何才能从着眼当下和短期利益走向聚焦长远和系统性方法来提供公共服务。报告中提出的一个概念是“三重底线”（Triple-Bottom Line, TBL），即决策中应将经济、环境和社会三类因素都作为底线来衡量和计算。“三重底线是一种综合性的概念，不排除任何政策领域和系统。基于交通具有与其他人类活动整合的根本属性，很难将交通系统隔离来看。可持续交通要求考虑对可持续性（Sustainability）进行一种广泛的定义。在此种要求下，要考量交通如何影响整体社会的可持续性，同时也要考量交通之外的政策如何相互协调合作实现可持续性。”3TRB最新发布的交通领域中的关键议题 2019报告指出十二个关键议题4，涉及交通系统治理（决策和制度安排、系统表现和资产管理、投融资和更高效和多样的交通人力资源的培育），货运系统如何低碳发展，交通服务的公平性、安全性、健康性和应对人口变化和频发灾害的韧性，管理交通领域的研究和技术创新等，也有专门的一个部门讨论面向保护生态环境和实现可持63. 洛杉矶：再造一个全球典范？续发展的交通。其实，这十二个关键议题都与交通系统的可持续发展有关系，特别是交通部门治理、技术创新和能源转型是重中之重。如何立即行动，抓住应对气候变化的短暂时间窗口，将交通系统引入可持续发展的轨道，不少地方政府已经作出努力，接下来我们将观察一个案例，这个城市曾经是20世纪60、70年代引领全球城市发展的样板鼓励私家车发展、大兴高速公路、城市“摊大饼”式扩张，而当前正在洗心革面，开创一种回应气候变化的低碳城市发展模式，可持续交通即为创新的核心之一。洛杉矶县（以洛杉矶市为核心、包括80多个城市在内的大洛杉矶地区）面积一万多平方公里，人口超过1000万（洛杉矶市有400万），经济总量（GDP）2017年超过1万亿美元，位列同年全球各国GDP排名的第16位5。洛杉矶县的居民因为拥堵造成的时间损失为61小时/年，洛杉矶连续十多年排名全美最拥堵地区6。面对不能再糟的情况，洛杉矶在过去近十年已经做出改变，在地区交通规划2012-2035中，洛杉矶县城市交通管理机构（Los Angeles County Metropolitan Transportation Authority）计划截止到2035年，投资5250亿美元发展可持续交通7。到2012年时，洛杉矶的地铁、轻轨、液化天然气公交、自行车道等公共交通网络已经具有一定规模。洛杉矶交通和建筑两大部门的碳排放占比达到四分之三8。洛杉矶在减缓气候变化的行动中自然将交通减排放在了关键的位置。在2015年洛杉矶已经提出了较为积极的减排目标，在将应对气候变化作为施政最重要任务的市长Eric Garcetti先生的带领下，洛杉矶在2019年更进一步推出绿色新政（Green New Deal）9，制定了更有雄心的减缓气候变化的目标，这里仅举出与交通和城市规划有关的内容： 到2045年电力系统实现100%可再生能源供应； 到2035年左右，80%的乘用轿车的动力来自电力或零排放燃料，而届时电力供应的80%来自可再生能源； 到2050年，100%的车辆都是电动车或者零排放车辆，到2030年包括轨道和公交汽车的公共交通实现100%电气化； 与港口相关的碳排放以1990年为基线到2050年减排80%； 相应电动汽车公共充电桩的建设数量在2028年要达到28000个； 通过大力发展公共交通（到2035年50%的出行都是由步行、自行车等低碳方式组成）； 实施公共交通出行为导向的都市设计和规划（到2035年75%的新建住宅要选址在距离公共交通站点不超过1500英尺的地方）； 采取逆向激励手段（在高拥堵地段收取更高道路使用费）等，洛杉矶计划将居民驾车日均行驶距离从2017年左右的15英里降至2025年的13英里和2035年的9英里。洛杉矶设定了充满机遇和抱负的行动目标，也许再过十年的时间，我们可以用事实来判断，洛杉矶是否在可持续交通发展的创新和实践中创造了一个是世界级城市低碳发展的典范。7注释:1. 所谓可持续性，应该包括环境、经济和社会三个方面的可持续性，具体言之，应指环境的可持续性（气候变化）、经济发展的活力和共享增长/价值、社会的包容、多元融合和彼此尊重（避免贫富悬殊和基于信仰和价值的族群对抗）。2. TRB 是美国国家眼妞理事会的六个主要分支之一，由美国国家科学学院、美国国家工程学院和美国国家医学学会联合管理，已近百年历史。这一跨学科、跨领域的研究机构通过研究和信息交流推动美国交通领域的创新和进展处于领先地位。3.NCHRP Report 750 Volume 4: Sustainability as an Organizing Principle for Transportation Agencies4.“Critical Issues in Transportation 2019: Policy Snapshot” 链 接：onlinepubs.trb/onlinepubs/policystudies/criticalissuesbrochure.pdf5.根据Statista关于GDP的数据比较而得。6.Achieving a Lower Carbon and More Sustainable Transportation System, Pam OConnor. 链接：sustainabledevelopment.un/content/documents/3724oconnor.pdf 7.同脚注6。8.本段所引用的数据来自刊载于2019年4月29日出版的洛杉矶时报中关于洛杉矶市长的专访，题为Los Angeles Mayor Proposes Ambitious Sustainability Plan。 链 接：govtech/fs/transportation/Los-Angeles-Mayor-Proposes-Ambitious-Sustainability-Plan.html 9.绿色新政计划（Green New Deal Plan） 链接: plan.lamayor/targets结语：你想生活再怎样的一个城市环境当中？宏观来讲，可持续交通发展要求我们重建社会发展模式和政策决策框架，需要我们从社会、环境和经济等“三重底线”来平衡思考和决策我们的未来；从微观上讲，可持续交通的实现有赖每个公民用行动来回答一个问题：自己希望未来生活在怎样的城市环境中？应对气候变化是目前可持续发展领域最紧迫和最重要的问题，在交通领域也是如此。在巴黎协定的框架下，各国政府在自己的能力和资源约束下采取各种行动减少温室气体排放，这对于达到控制全球温升不超过2摄氏度的目标显然作用不够，因此全球范围内非国家（政府）主体，从商业企业、社区组织，到环保团体和个体公民，越来越多的人在自下而上地加入主动改变的行动中。未来的十年时间，这两股洪流将“并肩作战”，促成包括交通部门在内的社会生活的各个部门实现可持续发展和低碳发展为核心的转型，使未来大多数人口都生活的城市变得社会包容性更高、经济和技术更具活力和创造力、人口更享有健康和幸福、自然生态环境更可持续。这或许是我们每个人愿意生活的未来城市的模样。8中国交通领域低排放政策回顾林佳乔交通运输业既有传统污染物排放，也有温室气体排放，这就让空气污染与气候变化这两个备受关注的问题在讨论解决方案时面临一定的挑战。尽管污染物同源，但是其产生的影响以及形成过程都有很大差异，这就导致针对二者的政策在制定时往往是割裂的，然而在实施层面他们却又是部分重叠的，使得政策实施效果未尽人意。本文将从污染物控制和低碳交通政策这两个角度出发，回顾中国在交通低排放政策方面的发展历程，就具体问题进行讨论并给出政策建议。1. 交通污染物控制方面2013年初中国北方持续性雾霾天气，2013年秋国务院颁布大气污染防治行动计划1，也就是所谓的“大气十条”，这其中对于交通方面提出了具体的可行性建议，主要集中在交通管理、油品品质、高排放车辆淘汰、机动车环保管理、新能源车推广等方面。同年，大气污染防治法和环保法等法规相继修订，各地区和省市层面的空气污染政策也陆续出台，比如京津冀、长三角等地的大气污染防治行动计划。大气污染防治法作为大气污染防治领域基础性法律，该法于1987 年颁布，在2000年第二次修订后历经15年后再度修订，在2016年开始执行的新版中2，对于交通部门中与机动车排放相关的几个条款整理如下： 条 款 主 要 内 容第五十条根据城市规划合理控制燃油机动车保有量，大力发展城市公共交通，提高公共交通出行比例。推广应用节能环保型和新能源机动车船、非道路移动机械，限制高油耗、高排放机动车船、非道路移动机械的发展，减少化石能源的消耗。鼓励条件具备的地区，提前执行国家机动车大气污染物排放标准中相应阶段排放限值。第五十一条 机动车船、非道路移动机械不得超过标准排放大气污染物。第五十七条国家倡导环保驾驶，鼓励燃油机动车驾驶人在不影响道路通行且需停车三分钟以上的情况下熄灭发动机，减少大气污染物的排放。表 1：大气污染防治法中有关机动车排放的条款内容由大气污染防治法中的相关条款以及实际实施来看，与机动车污染物控制相关条款的实施效果主要体现在排放限值管理方面。在节能、公共交通、驾驶行为等方面，该法只是在鼓励和倡导的层面。1.1 机动车排放限值目前全国范围内普遍实施的机动车排放标准是简称为“国五标准”的轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第五阶段）（GB18352.52013），国五标准相当于欧盟的欧五标准，并已于2017年1月1日起在全国实施。根据大气污染防治法中相关条款，较发达地区如广东省，已经在2015年起提前执行第五阶段国家机动车大气污染物排放标准3。生态环境部于2016年底发布了轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）（GB18352.62016）。第六阶段标准将于2020年7月1日开始执