城市交通能耗及碳排放测算研究
市政道路碳排放计算及分析
市政道路碳排放计算及分析
余希帆
【期刊名称】《城市道桥与防洪》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】首先,基于城市道路全生命周期的评价方法,提出了市政道路及配套设施的碳排放计算原则和思路,构建了市政道路及配套工程“建造阶段、运行阶段和拆除阶段”3个阶段的碳排放计算模型;然后,通过分类统计不同阶段的能耗和碳排放因子,定量分析了市政道路全生命周期的碳排放量以及碳汇量;最后,通过实际案例,论述了所提出的碳排放计算模型在碳达峰、碳中和分析中的基本步骤以及所需要收集的资料,以期为后续市政道路及其他市政基础设施建设项目参与碳排放交易、碳足迹等工作提供技术参考。
【总页数】5页(P27-29)
【作者】余希帆
【作者单位】广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U412.37
【相关文献】
1.住宅建筑全生命周期碳排放计算与减碳潜力分析
2.综合交通枢纽项目施工碳排放计算分析与减碳技术研究
3.基于无碱液体速凝剂碳足迹全生命周期的碳排放计算
分析4.面向双碳目标的典型园区碳排放计算分析5.设计导向的市政道路特殊路基处理碳排放计算与评估
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天津市交通碳排放核算及影响因素分析
350 300 250 200 150 100 168.05 50
0
299.58 175.03
图 2 2000—2016 年天津市人均交通能源碳排放量
1.猿.3 交通碳排放强度分析 如图 3 所示，从 2000—2016 年这 16 年，天津市交
通碳排放强度整体上呈现下降的趋势，由 2000 年的 1.38 t 碳/万元降低到 2016 年的 0.65 t 碳/万元。此外，
人 均 交 通 能 源 碳 排 放 量 由 168.05 kg 碳/人 增 长 到 299.58 kg 碳/人，总共增加了 78.3%。16 年间，人平均 交通碳排放呈现一个波动化上升的趋势，从 2000— 2004 年，其数据显示的波动幅度比较大，2004—2011 年， 此段时间保持平稳状态，2012—2014 年，人均交通能 源碳排放量急剧上升，2014 年后又趋于平稳。
煤参考系数 F，如表 1 所示。
表 1 各类能源的折标准煤系数
能源种类 原煤 折标煤系数 0.714 3
汽油 1.471 4
煤油 1.471 4
柴油 1.457 1
电力 0.122 9
注：原油、汽油、煤油、柴油、燃油和液化石油气单位为万 t 标准煤/ 万 t；天然气单位为 kg 标准煤/m3；电力单位为 kg 标准煤/kW·h。
18
襍2019 Vol.12.No.6襊
天津市交通碳排放核算及影响因素分析
循环经济
2016 年的 94.96 万 t；煤油的碳排放量波动呈现先平稳
后增长的趋势，2000—2010 年其始终在 8~15 万 t 碳区间
波动，2011 年开始急速增长，到 2016 年已达 57.56 万 t；
柴油的碳排放量增长速度最为显著，从 2000 年 的
基于工程量清单市政工程碳排放计算方法研究
基于工程量清单市政工程碳排放计算方法研究摘要：为评估市政基础道路工程建设对环境的影响，文章以PAS2050计算标准体系、工程量清单与定额为依据，运用碳排放系数法对市政基础道路工程碳排放的量化方法进行了研究。
将市政基础道路工程划分为土方工程、路基工程、路面工程、路面处理工程和其他工程等5个工程；将碳排放来源主要分为“材料耗用”与“机械设备”两方面；整理出了市政道路基础工程主要材料和能源的碳排放系数，进一步建立了市政基础道路工程的碳排放计算模型。
最后，以某市政基础道路为例核算工程碳排放，分析了不同工程、材料与能源碳排放的差异，并针对性地提出了减排意见。
关键词：市政基础；工程量清单；初步设计；碳排放计算中图分类号：U451文献标志码：A市政基础设施是中国城市发展的重要组成部分，具有高能耗、高污染、高排放的特点，是城市乃至社会减排工作的重点。
经IPCC统计数据表明，道路交通行业所产生的温室气体占全球温室气体的13%。
本文以市政道路基础工程的碳排放计算模型，依据工程量清单和预算定额进行工程的划分，明确初步设计阶段的碳排放来源，分析材料投入使用量与机械能源消耗量，进行市政道路基础工程的碳排放核算研究。
1 碳排放核算研究现状国内外学者多从碳排放的计算范围与核算方法进行分析工程的碳排放分析。
张智慧等建立了建筑全生命周期碳排放量的评价体系，从物化、使用与拆除3个阶段核算了钢筋混凝土结构低层住宅碳排放量；陈彬彬等以建筑施工阶段为计算边界，通过定额法量化研究了施工阶段碳排放定额估算方法；从核算方法主要分为碳排放因子法和投入产出法。
陈赟等运用碳排放因子法对沥青路面碳排放的影响因素和测算模型进行了深入研究，建立了人工、材料和机械设备碳排放当量测算模型，进行施工方案的比选；郭亚林等采用碳排放系数法建立了铁路隧道建材的生产、材料的运输和隧道施工的建设，运营维护和拆除阶段等2个方面的碳排放计算模型；郭春等针对隧道施工期的碳排放核算，运用数据清单和排放系数法研究了隧道施工碳排放的关键影响因素。
城市轨道交通节能减排技术研究与应用
城市轨道交通节能减排技术研究与应用如今，城市轨道交通已成为我国各大城市的重要交通工具，它具有运量大、速度快、安全可靠等优点，为缓解城市交通拥堵、减少尾气排放做出了巨大贡献。
然而，随着城市轨道交通的快速发展，能源消耗和碳排放问题也逐渐凸显出来。
为了实现城市轨道交通的绿色可持续发展，研究节能减排技术显得尤为重要。
一、城市轨道交通能耗现状二、节能减排技术研究与应用1.高效牵引电机技术牵引电机是城市轨道交通车辆最重要的部件之一，它的效率直接影响到轨道交通的能耗。
目前，我国城市轨道交通车辆普遍采用感应电机，但其效率相对较低。
而采用永磁电机、开关磁阻电机等高效电机，可以有效提高牵引电机的效率，降低能耗。
2.再生制动技术3.能量管理系统能量管理系统是一种对轨道交通车辆的能耗进行实时监测、分析和控制的技术。
通过能量管理系统，可以实现对车辆能耗的优化调度，提高能源利用率。
例如，通过合理控制轨道交通车辆的运行速度、加速度等参数，可以有效降低能耗。
4.节能型通风空调系统通风空调系统是城市轨道交通能耗较大的系统之一。
采用变频调速技术、新风节能技术等节能型通风空调系统，可以有效降低能耗。
例如，通过根据室内外温差和新风需求，自动调节通风空调系统的运行状态，实现节能。
5.智能交通系统智能交通系统是一种利用信息技术、数据通信技术等手段，实现城市轨道交通运行的高效、安全、环保的目标。
通过智能交通系统，可以实现对轨道交通车辆的实时监控、故障诊断等功能，提高运行效率，降低能耗。
城市轨道交通节能减排技术的研究与应用，对于实现城市轨道交通的绿色可持续发展具有重要意义。
我们应当加大研究力度，不断推广应用先进的节能减排技术，为我国城市轨道交通的可持续发展贡献力量。
同时，政府也应加大对城市轨道交通节能减排技术研究的投入，鼓励企业创新，推动城市轨道交通行业的绿色发展。
城市轨道交通节能减排技术研究与应用，这是一个涉及到环保、能源、科技多个领域的话题。
城市轨道交通能源与碳排放协同管理探索
城市轨道交通能源与碳排放协同管理探索摘要：本文探讨了城市轨道交通系统中能源与碳排放的关系，并提出了协同管理的必要性及相关策略。
城市轨道交通的能源主要来源于电力系统，而电力生产与使用紧密相关于碳排放。
面临依赖传统能源、能源效率不高以及城市交通需求增加等挑战，协同管理成为解决能源与碳排放问题的关键。
通过提高能源效率、推动清洁能源、智能交通管理和鼓励低碳出行等手段，可以有效减少碳排放。
本文还分析了一些成功案例，强调持续创新与国际合作的重要性。
最终，通过政府、企业和社会各界的共同努力，建设环保高效的城市轨道交通系统，为城市的可持续发展做出积极贡献。
关键词：城市轨道交通；能源；碳排放；协同管理引言随着城市化进程的加速和人口规模的不断扩大，城市面临着越来越严重的交通挑战，其中包括交通拥堵、空气污染和碳排放等问题。
为了应对这些挑战，城市轨道交通作为一种环保、高效的交通方式，逐渐成为城市交通规划的重要组成部分。
然而，轨道交通系统的能源消耗和碳排放问题也引起了广泛关注。
本文将探讨城市轨道交通能源与碳排放协同管理的重要性，并提出一些可行的措施和策略。
一、能源与碳排放的关系城市轨道交通的能源主要源自电力系统，然而电力的生产与使用紧密关联着碳排放。
传统的电力系统主要仰赖化石燃料，如煤炭和天然气，这导致大量的二氧化碳排放。
城市轨道交通作为电力驱动的系统，其能源使用与碳排放之间形成紧密联系。
面对气候变化和环境压力，城市轨道交通系统需迅速推动清洁能源的应用，减少对传统高碳能源的依赖，以降低系统的整体碳足迹，推进城市交通系统向更环保、可持续的方向发展。
二、能源与碳排放的挑战城市轨道交通系统的能源与碳排放问题主要表现在以下几个方面：（一）依赖传统能源：目前，许多城市轨道交通系统仍然依赖传统的能源，如煤炭发电。
这引发了两方面问题，一是能源浪费，因为传统能源的提取、转化和传输效率相对较低，大量能源被浪费。
二是碳排放的风险，煤炭发电过程中释放的二氧化碳是主要的温室气体之一，对气候变化产生严重影响。
中国综合交通运输体系碳排放影响因素研究
中国综合交通运输体系碳排放影响因素研究Wang Haiyan;Wang Nan【摘要】建立了基于中国综合交通运输体系碳排放影响因素分解模型的LMDII(Log-Mean Divisia Index Method I)算法,将我国综合交通运输体系划分为公路、铁路、国内水运、国内民航四种方式,利用我国2003-2015年相关数据,对我国综合交通运输体系碳排放变化影响因素进行分解分析.研究结果表明:2003-2015年间,运输强度Y和交通运输结构S为主要的综合交通运输体系碳排放促进因素,交通运输能耗强度R为主要的抑制因素;R自2006年以来对我国综合交通运输体系碳排放有由抑制转为促进的趋势,而Y和S自2006年以来的情况则相反.对我国综合交通运输体系碳排放变化影响因素的分解分析为我国综合交通运输体系碳减排政策和措施的制定提供了依据.【期刊名称】《物流技术》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】6页(P78-83)【关键词】综合交通运输体系;碳排放;因素分解【作者】Wang Haiyan;Wang Nan【作者单位】;【正文语种】中文【中图分类】F512;X73;F2051 引言近年来全球气候变暖已经成为广泛共识，气候变暖会给人类的生存带来严重影响，空气中二氧化碳排放的增加是气候变暖的根本原因，而交通运输业的发展则带来了大量的二氧化碳排放。
在此背景下，对我国综合交通运输体系碳排放（碳排放即为CO2排放，下同）影响因素进行研究，可以为制定我国综合交通运输体系碳减排的政策措施提供依据，从而为推进我国交通运输碳减排和缓解全球气候变暖作出贡献。
国内外对交通运输碳排放影响因素进行了一系列研究。
在研究的方法学方面：Forrester J W提出系统动力学模型，并对模型进行了描述[1]；Dietz T等提出随机的IPAT（environmental Impacts equal the multiplicative product of Population,Affluence,and Technology）模型，并通过实例对模型进行了验证[2]；York R等对IPAT模型进行了改进，提出STIRPAT（Sto-chastic Impacts by Regression on Population,Affluence,and Technology）模型，并利用实例对模型的应用效果进行了验证[3]；Tapio P在前人研究的基础上提出了新型脱钩模型，新模型对脱钩指标体系进行了完善，并利用新模型对欧盟15国1970-2001年间交通运输碳排放、交通量和交通运输业GDP三者的关系进行了脱钩分析[4]；Ang B W等对传统的迪式因素分解算法进行了改进，提出LMDI II（Log-Mean Divisia Index Method II）分解算法，后又针对LMDI II算法缺乏聚集一致性的缺点提出了LMDI I算法，LMDI I算法可以完全分解残差，且具有聚集一致性[5-6]。
基于stirpat模型北京市交通碳排放影响因素研究
目录第1章绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.1.1研究背景 (1)1.1.2研究意义 (3)1.2研究思路和内容 (3)1.2.1研究思路 (3)1.2.2研究内容 (4)1.3研究方法 (5)1.4论文的创新点 (6)1.5本章小结 (6)第2章研究概述 (7)2.1碳排放研究现状 (7)2.1.1关于碳排放研究方法的研究 (7)2.1.2关于不同区域和部门的碳排放研究 (9)2.2关于交通碳排放的研究 (10)2.2.1城市交通能源消耗和排放的研究类型 (10)2.2.2关于运输特定模式和方法的研究 (12)2.2.3关于交通碳排放影响因素的研究 (13)2.3相关文献评述 (15)2.4本章小结 (16)第3章北京市交通碳排放及相关因素发展现状 (17)3.1能源消耗现状 (17)3.1.1能源消耗总量 (17)3.1.2能源强度 (18)3.2交通影响因素现状 (20)3.2.1经济水平 (20)3.2.2人口规模 (21)3.2.3客运货运周转量 (22)3.2.4民用汽车拥有量 (23)3.3碳排放状况 (24)3.3.1碳排放测算 (24)3.4本章小结 (25)第4章交通碳排放影响因素的实证研究 (27)4.1STIRPAT模型构建 (27)4.2数据来源与检验 (29)4.2.1数据来源 (29)4.2.2多重共线性检验 (29)4.3实证结果与分析 (31)4.3.1偏最小二乘回归（PLS） (31)4.3.2实证结果分析 (32)4.4本章小结 (37)第5章结论与政策建议 (39)5.1结论 (39)5.2政策建议 (40)5.2.1促进新能源汽车的发展 (40)5.2.2促进公共交通发展 (40)5.2.3调整产业结构 (41)5.2.4控制人口规模 (41)5.3本章小结 (41)5.4不足与展望 (42)参考文献 (43)发表论文和参加科研情况说明 (51)致谢 (53)第1章绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景全球变暖和能源危机问题对人类可持续发展造成了重大的挑战。
城市轨道交通碳减排测算
Open Journal of Transportation Technologies 交通技术, 2023, 12(4), 348-353 Published Online July 2023 in Hans. https:///journal/ojtt https:///10.12677/ojtt.2023.124038城市轨道交通碳减排测算——以广州为例何 欣山东交通学院轨道交通学院，山东 济南收稿日期：2023年6月9日；录用日期：2023年7月20日；发布日期：2023年7月28日摘要近年来，由于全球的能源危机、气候变化以及环境问题的日益突出。
城市轨道交通建设带来的碳减排，是轨道交通外部性效益的一部分，交通运输作为国家应对气候变化工作部署中确定的以低碳排放为特征的三大产业体系之一，应推进其能源结构变革和以能源自洽为特征的新型轨道交通能源系统发展。
碳交易的实施必须建立在合理的碳减排测算模型和可靠的碳减排测算结果上。
文章参考已有的CCER 方法学设计基础上，以城市轨道交通线路为对象，提出基于替代法的碳排放总量进行碳减排测算的方法，并以广州地铁为对象，以一年为一个统计周期进行碳减排测算。
测算结果表明，广州地铁一个统计周期内的碳减排量为92.02万tCO 2，减排幅度达到了58.4%。
关键词城市轨道交通，碳排放，碳减排，替代法Calculation of Carbon Emission Reduction in Urban Rail Transit—Taking Guangzhou as an ExampleXin HeSchool of Rail Transportation, Shandong Jiaotong University, Jinan ShandongReceived: Jun. 9th , 2023; accepted: Jul. 20th , 2023; published: Jul. 28th , 2023AbstractIn recent years, due to the global energy crisis, climate change and environmental problems have become increasingly prominent. The carbon emission reduction brought by urban rail transit construction is part of the externality benefits of rail transit, and the implementation of carbon trading can provide a means for internalizing the environmental externality benefits. Transporta-tion, as one of the three major industrial systems characterized by low carbon emissions identi-何欣fied in the national work deployment to address climate change. We should promote the reform of its energy structure and the development of a new rail transit energy system characterized by energy self-consistency. The implementation of carbon trading must be based on a reasonable carbon emission reduction calculation model and reliable carbon emission reduction calculation results. Based on the existing CCER methodology design, this article proposes a carbon emission reduction calculation method based on the substitution method for urban rail transit lines. The carbon emission reduction calculation is conducted on the Guangzhou Metro with a statistical cycle of one year. The calculation results show that the carbon reduction of Guangzhou Metro in a statistical period is 920,191 tCO2, with a reduction rate of 58.4%.KeywordsUrban Rail Transit, Carbon Emissions, Carbon Reduction, Substitution MethodThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言地铁作为城市公共交通系统的重要组成部分，由于其速度快、运量大、污染小等特点，被认为是提高运输效率、缓解交通拥堵、实现节能减排的重要途径，成为众多城市公共交通建设的热点。
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城市交通能耗及碳排放测算研究
摘要：城市交通二氧化碳逐渐成为引起温室效应的主要元素之一，减少碳排放、降低能耗对实现可持续发展具有重要的意义。
本文基于城市交通系统特征，建立一模型计算城市道路交通方式能源消耗和温室气体的排放，同时分析不同交通方式单位运输的人均碳排放，以城市主城区为例进行测算。
Abstract：City traffic carbon dioxide has become one of the main elements of the greenhouse effect. To reduce carbon emissions and energy consumption is of great significance to realize the sustainable development. Based on the characteristics of city traffic system，this paper established the model to calculate the energy consumption and greenhouse gas emissions of city traffic，at the same time analyzed the per capita carbon emissions of different traffic modes，and conducted the measurement and calculation with the example the main city area.
关键词：城市交通碳排放；能源消耗；低碳交通
Key words：urban traffic carbon emissions；energy consumption；low-carbon transport
中图分类号：F205 文献标识码：A 文章编号：1006-4311
（2015）07-0243-02
0 引言
随着城市化进程加速，道路车辆迅速增长。
城市交通碳排放占城市碳排放的13.1%，交通出行成为交通碳排放主要来源。
各种交通方式单位能源消耗各不相同，这促使我们找到一合理计算方法，比较不同出行方式下排放值。
使人们认识到减排重要性，转变交通出行方式。
同时为交通管理部门实现低碳交通路径支持。
1 城市交通能源研究现状
随着城市交通运输系统不断扩张，导致城市环境恶化。
《城市交通和气候变化》报告中指出人口和收入增加导致出行和机动车辆增长，城市机动车辆排放模型研究较为广泛，如排放因子模型、平均车速模型等。
而城市交通排放量目前主要有两种计算方法，第一种是自上而下的方法，主要是根据Schipper（2000）[1]提出的“活动―密度―油耗”的思想，基于不同交通类型的车型、保有量、行驶里程、单位行驶里程燃料消耗等数据计算；第二种是自上而下的方法，基于交通工具能源消耗量和能源排放折算因子的乘积总和来计算。
陈飞等（2009）[2]由车辆数、车辆行驶里程、车辆油耗和能源碳排放因子计算上海市城市交通碳排放量。
但由城市多样性和统计数据不完备性，获取不同类型机动车行驶里程和油耗数据比较困难，利用公开数据采用自下而上的方法来计算
城市交通能耗和温室气体的排放量。
2 城市交通能源消耗和碳排放模型
2.1 交通能耗模型城市交通能源消耗测算依据城市主
要交通出行方式能源消耗以及道路设施能源消耗ε：即标准煤转化系数，将所有的能源消耗转化统一的标准煤计算，有利于不同类型出行方式比较分析。
具体计算模型公式如下：Er=∑Eit+∑Eip（1）
EiT=Qt×et×εt（2）
Eip=Ni×Sio×ei0×εk（3）
式中：Er能源消费总量；Ei城市i种车型能源消耗；Qt 货运周转量（t?km）；et货运车平均能耗强度（L/tkm）；εt 柴油的标准换算系数；Ni所有i类车型（v）；Si0车型i年平均行驶里程（km）；eio每公里i型车型能源消耗（kg）；εk 标准煤转化系数。
2.2 碳排放模型按照汽车燃料消耗分类主要有汽油、柴油、天然气，则他们不同排放公式（4）。
同时城市电动车辆在使用过程中无排放，只在源头中产生排放。
则源头碳排放计算公式（5）。
Fv和lv为y类能源消耗碳排放量（柴油、汽油、参数可以通过IPCC获取，天然气参数通过二氧化排放系数和每公里能源消耗等价关系获得（Hao et al. 2009）[7]。
Fy=Ey×ly（4）
Me=Ee×？字×？姿（5）
Ee是交通电力能耗（kWh）；？字占国热能发电的比率（中国电力联合会获取）；？姿热转电能碳排放系数（Ma 2002）[8]基础参数如表1所示，碳排放模型参数如表1所示。
3 实例测算
城市道路汽车、公共汽车、出租车、货车和其他类型车辆及道路设施能耗量估计，可以通过城市统计年鉴，及主管部门年报数据中获得。
城市交通能耗测算，各类能源消耗：柴油，汽油，天然气，电力换算标准煤系数由
（GB/T2589-2008）获取。
其碳排放转化系数分别为2.73kg/L、3.07kg/L、2.26kg/L、1.019kg/kWh。
城市各类能源年消耗量可通过统计数据查找，同时给出相关计算参数。
可获得某城市碳排放量数据。
同时本文以合肥市为查找相关数据例采用excel统计数据计算结果如表2。
由此可看出城市交通常用出行方式中人均能耗，人均碳排放各项数据，而私家无论是人均能耗和人均碳排放都是远远高于出租车和公交车。
4 结论
建立能源消耗和碳排放的城市交通特性模型，交通能耗可通过转化成标准煤进行比较。
同时能计算出城市总体碳排放量，对各种交通方式进行碳排放量比较。
可得出能源消耗量最小出行方式。
人均能源消耗量最小出行方式，应大力提倡发展。
同时可对普通能源排放和高新能源排放进行对比，
是否有利于节能减排。
城市规模扩大，居民出行距离增加、货物运输，由此带来客运周转量和货运周转量是城市交通碳排放，而公交车比重提高能显著减少城市能源消耗及碳排放量。
因此优化城市交通出行结构，城市交通网络布局，降低城市客运货运量是控制城市碳排放重要政策措施。
参考文献：
[1]Schipper L，Marie―Lilliu C，Corham R. Flexing the link between Urban Transport and CO2 Emissions：A path for the World Bank [C].IInterational Energy Agency，2000.
[2]陈飞，诸大建，许琨.城市低碳交通发展模型、现状问题及目标策略―――以上海市实证分析为例[J].城市规划学刊，2009（6）：40-46.
[3]宿凤鸣，低碳交通的概念和实现途径[J].综合运输，2010（5）：13-17.
[4]张陶新，周跃云，赵先超.中国城市低碳交通建设的现状与途径分析[J].城市发展研究，2011（1）：68-73.
[5]马忠海.中国几种主要能源温室气体排放系数的比较研究[D].北京：中国原子能科学研究院.
[6]Hu Y，Chen F，Shen W，et al. Model Calculating on Integrated Traffic Energy Consumption and Carbon Emissions in Beijing[M] Springer Berlin Heidelberg，2013：119-126.
[7]Hao H，Wang HW，LI XH et al. Analysis on energy
conservation and emission reduction of alternative fuels for natural gas vehicle [J]. Nat Gas Ind，2009，29（4）：96-98.
[8]Ma ZH. Comparative evaluation research on several Chinese major coefficient of greenhouse gas emissions [D]. Beijing：China Institute of Atomic Energy，2002.。