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城市交通部门温室气体和大气污染物协同减排潜力分析

杨儒浦 冯相昭 王敏 李丽平

杨儒浦,冯相昭,王敏,等.城市交通部门温室气体和大气污染物协同减排潜力分析:以唐山市为例[J].环境工程技术学报,2023,13(6):2033-2042 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230055
引用本文: 杨儒浦,冯相昭,王敏,等.城市交通部门温室气体和大气污染物协同减排潜力分析:以唐山市为例[J].环境工程技术学报,2023,13(6):2033-2042 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230055
YANG R P,FENG X Z,WANG M,et al.Analysis of synergic reduction of greenhouse gases and air pollutants emission in the urban transportation sector: taking Tangshan City as an example[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2023,13(6):2033-2042 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230055
Citation: YANG R P,FENG X Z,WANG M,et al.Analysis of synergic reduction of greenhouse gases and air pollutants emission in the urban transportation sector: taking Tangshan City as an example[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2023,13(6):2033-2042 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230055

城市交通部门温室气体和大气污染物协同减排潜力分析—以唐山市为例

doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230055
基金项目: 生态环境部大气移动源环境管理项目(2110301);生态环境部应对气候变化管理项目(2110108);生态环境部生态环境国际合作项目(2110106);国家自然科学基金青年基金项目(42107502)
详细信息
    作者简介:

    杨儒浦(1994—),男,博士,主要从事能源环境经济学研究,yang.rupu@prcee.org

    通讯作者:

    李丽平(1974—),女,正高级工程师,硕士,主要从事国际环境政策、污染协同控制研究,li.liping@prcee.org

  • 中图分类号: X73;X823

Analysis of synergic reduction of greenhouse gases and air pollutants emission in the urban transportation sector: taking Tangshan City as an example

  • 摘要:

    以唐山市为例开展交通部门温室气体协同大气污染物减排潜力评估,首次在协同减排中考虑汽车空调制冷剂泄漏引起的温室效应,指出淘汰老旧车辆的附带效应,并借用协同发展理论中的协同度指标来测算各项措施减少污染物和温室气体排放的协同减排潜力。结果表明:在实施全部减排措施情况下,全市交通部门温室气体排放将于2030年达峰,大气污染物排放将在“十四五”末期达到峰值;全市当前因汽车制冷剂泄漏产生温室气体排放效应达28.08万t(以CO2计),占全部温室气体排放比例约4.7%,其中50%的排放来自汽车运行过程,且排放量将随汽车保有量上升而提高,需要针对运营、维修和报废过程的空调制冷剂泄漏量制定相应方案;采用协同度评价标准能有效区分不同措施的协同减排力度;淘汰国3及以下车辆时,绝对减排量大、协同度好,尽管在实施期内可能引起制冷剂泄漏量增加,但整体仍能实现协同减排;柴油货车改天然气和提高“公转水”比例,综合减排协同度好,但其在单一大气污染物与温室气体减排方面存在负向协同,需要配合其他减排措施同步推行。

     

  • 图  1  LEAP唐山交通模型结构

    Figure  1.  LEAP-Tangshan transportation model structure

    图  2  2019年唐山市汽车HFCs排放工序组成

    Figure  2.  Automobile HFCs emission composition by processes of Tangshan in 2019

    图  3  2019年唐山市汽车HFCs排放分车型组成

    Figure  3.  Automobile HFCs emission composition by types of vehicles of Tangshan in 2019

    图  4  2019年全市交通部门GHG排放组成

    Figure  4.  GHG emissions of transportation sector in 2019

    图  5  交通部门主要大气污染物排放分担情况

    Figure  5.  Emission sharing of major air pollutants by transportation sector

    图  6  唐山市交通部门GHG排放变化趋势及相应措施碳减排效果

    Figure  6.  Trend of GHG emissions and CO2 emission reduction effect of corresponding measures in transportation sector in Tangshan

    图  7  唐山市交通部门HFCs泄漏引起的GHG排放变化趋势及ELI减排效果

    Figure  7.  Trend of GHG effect by HFCs leakage and reduction effect of ELI in transportation sector in Tangshan

    图  8  唐山市交通部门SO2排放变化趋势及相应措施减排效果

    Figure  8.  Trend of SO2 emission and emission reduction effect of corresponding measures in transportation sector in Tangshan

    图  9  唐山市交通部门NOx排放变化趋势及相应措施减排效果

    Figure  9.  Trend of NOx emission and emission reduction effect of corresponding measures in transportation sector in Tangshan

    图  10  唐山市交通部门PM排放变化趋势及相应措施减排效果

    Figure  10.  Trend of PM emission and emission reduction effect of corresponding measures in transportation sector in Tangshan

    图  11  唐山市交通部门VOCs排放变化趋势及相应措施减排效果

    Figure  11.  Trend of VOCs emission and emission reduction effect of corresponding measures in transportation sector in Tangshan

    表  1  协同度等级

    Table  1.   Classification of different degrees of synergic index

    协同度类型协同度指数得分
    优质协同0.90~1.00
    良好协同0.80~0.89
    中级协同0.70~0.79
    初级协同0.60~0.69
    接近协同0.50~0.59
    协同较差0.01~0.49
    不协同0
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    表  2  不同减排措施在各情景下应用情况

    Table  2.   Application of different reduction measures under different scenarios

    减排类别减排措施基准情景(BAU)绿色低碳情景(GLC)
    结构调整提高公交出行比例(PTR)保持基年水平“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高5、4、3个百分点
    淘汰国3及以下车辆(ELI)2030年前全部淘汰
    提高“公转铁”比例(RTR)“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高5个百分点
    提高“公转水”比例(RTW)“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高3个百分点
    燃料升级柴油货车改天然气(DTN)保持基年水平“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高10、15、20个百分点
    柴油货车改纯电(DTE)“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高10、15、20个百分点
    公交车天然气改纯电(PNE)“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高5、10、15个百分点
    出租车改纯电(TTE)“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高5、10、15个百分点
    私家车改纯电(PTE)“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高5、10、15个百分点
    水运改纯电(STE)“十四五”“十五五”“十六五”期间分别提高1、3、5个百分点
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    表  3  唐山市各类客运工具年行驶里程数以及货运工具基准年货物周转量

    Table  3.   Annual mileage of all kinds of passenger vehicles and the base year cargo turnover of freight vehicles in Tangshan City

    机动车类型年行驶里程/km货物周转量/(亿t·km)
    微型客车-出租车50 000
    微型客车-社会车辆22 000
    小型客车-出租车80 000
    小型客车-社会车辆18 000
    中型客车-公交车54 000
    中型客车-社会车辆32 000
    大型客车-公交车54 000
    大型客车-社会车辆62 000
    摩托车6 000
    微型货车1
    小型货车419
    中型货车30
    大型货车680
    低速货车27
    水运338
    铁路812
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    表  4  不同排放标准车型排放因子 [27]

    Table  4.   Emission factors of different kinds of vehicles under various vehicular emission standards g/km  

    车辆类型排放标准SO2NOxVOCsPMCO2
    私家车-汽油国00.010.560.430.05340.1
    国10.010.560.430.03340.1
    国20.010.200.400.01300.4
    国30.010.060.120.01269.5
    国40.010.030.070216.5
    国50.010.020.070216.5
    国60.010.020.060216.5
    公交车-汽油国00.0212.866.970.13521.3
    国10.026.436.510.06521.3
    国20.020.210.220.02461.6
    国30.020.110.110.01419.7
    国40.020.080.080.01340.1
    国50.020.0500.01340.1
    国60.020.0400.01340.1
    公交车-柴油国00.148.522.901.31648.6
    国10.147.021.880.99648.6
    国20.146.170.560.35574.4
    国30.144.150.480.33522.2
    国40.142.560.120.14423.3
    国50.141.490.120.08423.3
    国60.141.340.110.08423.3
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    表  5  各类货物周转量变化参数

    Table  5.   The parameters of freight turnover change % 

    时间段公路货物周转量铁路货物周转量水路货物周转量
    “十四五”年均+4年均+6年均+2
    “十五五”年均+3年均+4年均+1
    “十六五”年均+2年均+3年均+0.8
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    表  6  各措施减排协同度

    Table  6.   Degree of reduction synergy of various measures

    情景$S_{{\rm{NI{S{O_2}/C{O_2}eq}}} }$$S_{ { {{{\rm{NI{NO}}} }_x}/{\rm{C{O_2}eq} } } }$$S_{{\rm{NI{PM/C{O_2}eq}}} }$$S_{{\rm{NI{VOCs/C{O_2}eq}}} }$$S_{ {\rm{NI{AP /C{O_2}eq} } } }$
    DTE0.990.700.700.830.73
    DTN0.990.810.600.90
    ELI0.480.940.760.720.92
    PNE0.500.380.550.52
    PTE0.450.370.790.990.65
    PTR0.330.020.510.900.27
    RTR0.970.730.750.860.77
    RTW0.800.770.890.87
    STE0.010.490.930.410.06
    TTE0.290.130.010.100.13
      注:灰色、浅绿、深绿表示协同度依次提高,橙色格子表示不协同。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-01-27
  • 录用日期:  2023-05-29
  • 修回日期:  2023-05-02
  • 网络出版日期:  2023-08-01

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