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作者简介
陈永昊，朱晓东，孟维伟，高佳宁
中国市政工程华北设计研究总院有限公司
摘要 本文以天津市为研究对象，基于低排放分析平台（Low Emissions Analysis Platform，LEAP）构建城市客运交通碳排放测算模型，并采用情景分析法，对 2030 年低碳交通发展目标和发展路径进行探索。结果表明，四种发展情景下的天津市能源消耗及碳排放较基准情景均有减少，其中综合情景效果最佳，可实现节能 81.90%、碳减排 77.0%。因此，应大力促进公共交通，并积极探索清洁能源新技术以推动实现“双碳”目标。
01 城市客运交通低碳路径研究方法
1.1 LEAP 模型
低排放分析平台（Low Emissions Analysis Platform，LEAP）是一种基于部门分析法的自下而上的能源⸺环境核算工具，与情景分析法紧密结合，综合考虑人口、经济、交通运输周转量、技术等因素的影响，可用于预测不同发展条件下中长期能源供应、能源供应转换、能源终端需求及污染气体排放等。该模型允许研究者根据研究目的、数据可获取度、研究对象特点等灵活构建模型结构，现已广泛应用于国家、区域、部门、行业的能源战略研究中。
LEAP 模型适用于能源系统评价诊断、低碳节能发展技术研判等能源系统工程相关研究，有助于解决电动汽车对终端能源的需求、碳排放的影响等热点问题。
1.2 基于 LEAP 的城市客运交通碳排放测算模型
1.2.1 模型结构
LEAP 模型一般采用层次树的模型结构，不同分支从上到下依次代表“部门、子部门、终端利用、设备及燃料”四个等级活动水平，具体模型结构如图 1所示。
图1 城市客运交通碳排放测算模型结构图
1.2.2 计算公式
基于“活动水平—能源强度—碳排放”的逻辑测算 CO2排放量，具体如公式（1）所示。
式中， ij为第 种交通方式第 种燃料类型的客运周转量，人公里； Iij为第 种交通方式第 种燃料类型的能源强度，L/人公里； ij为第 种交通方式第 种燃料类型的碳排放因子，t/L；C为城市客运交通CO2排放量，t。
02 未来城市交通低碳发展路径选择
（1）基准情景（A1）
假设天津市城市客运交通部门延续 2019 年的发展路径，不计节能减排政策的干扰。
（2）新能源汽车推广情景（A2）
合理制订新能源汽车推广方案，引入清洁能源和新能源，重视替代能源开发，降低对传统化石能源的依赖，实现能源结构的优化转型。
（3）促进公共交通情景（A3）
大力发展公共交通，提高公交车和轨道交通的交通出行比重，抑制私家车出行，优化交通出行结构，实现节能减排。
（4）提高燃料经济性情景（A4）
优化城市发展模式，促进职住平衡，缩短平均运距；同时积极建设智慧交通管理系统，提高交通运行速度，降低百公里油耗，进而提升燃油经济性。
（5）综合情景（A5）
新能源汽车推广、促进公共交通和提高燃料经济性三种政策情景的综合节能减排潜力。
不同政策情景的具体量化指标如表 1 所示。
表1 不同政策情景的量化指标
03 基于 LEAP 的城市客运交通碳排放测算
本节设定 2019 年为基准年，2020—2030 年为预测年，从能源消耗、CO2排放两个方面预测天津市客运交通部门在 5 种情景下的发展趋势。
3.1 基本参数计算与设定
3.1.1 客运周转量计算
客运周转量是“部门”活动水平最直观的量化指标。2016—2019 年，天津市城市客运交通周转量如表2 所示。
表2 天津市城市客运交通周转量（2016—2019 年）
3.1.2 基准年模型参数设定
基准年模型参数设定如表 3 所示。
表3 2019年模型参数
3.1.3 预测期模型参数计算
驱动因子是影响“部门”活动水平的量化指标，包括人口增长、经济增长等。本文设定 PGDP 为驱动因子，并对2016—2019年天津市城市客运交通PTD和 PGDP 进行回归分析，具体数据如表 4 所示。
表4 预测期模型基本参数
回归结果为：
可知，PTD 的驱动系数为0.515 5。根据世界银行对中国经济和人口增长情况的报告，2012—2020 年中国 PGDP 增长率为 6.12%，人口增长率为 1.43%，假设天津市在预测年的PGDP增长率与人口增长率保持6.12%和 1.43%不变。
3.2 情景参数设定
（1）基准情景（A1）
即“零方案”，客运周转量与经济水平呈正比关系，其余层级活动水平及能源强度保持不变。
（2）新能源汽车推广情景（A2）
基于基准情景，大力提升清洁能源及新能源汽车所占比重，包括电、PHEV、LNG 等，模型参数如表 5 所示。
表5 新能源汽车推广情景的模型参数
（3）促进公共交通情景（A3）
表6 促进公共交通情景的模型参数
（4）提高燃料经济性情景（A4）
表7 提高燃料经济性情景的模型参数
（5）综合情景（A5）
综合情景是新能源汽车推广、促进公共交通和提高燃料经济性三种政策情景的综合。
3.3 测算结果分析
（1）能源消耗
不同情景的天津市城市客运交通预测能源消耗如图 2 所示。按燃料划分的天津市城市客运交通预测能源消耗如图3所示。
图2 不同情景的天津市城市客运交通预测能源消耗
（2019—2030 年）
图3 按燃料划分的天津市城市客运交通预测能源消耗（2030 年）
（2）CO2 排放
2019—2030 年，不同情景的天津市道路交通 CO2 排放量如图 4 所示。按车型划分的天津市城市客运交通 CO2排放如图5所示。
图4 不同情景的天津市道路交通 CO2预测排放量（2019—2030 年）
图5 按车型划分的天津市城市客运交通 CO2排放（2030 年）
（本文为节选，点击“阅读原文”可获取全文）
引用本文：陈永昊，朱晓东，孟维伟，等.基于 LEAP 模型的天津市城市客运交通节能减排情景预测[J].交通节能与环保,2024,20(01): 66-70.
责编：黄钰婷
审核：《交通节能与环保》 邵江
中国节能协会交通节能专业委员会 李枭
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