【绿色交通专栏】聚焦交通基础设施建设的碳排放-决策改变碳足迹

文 / 亚洲清洁空气中心顾问 Sudhir Gota
2014年第6期

时至今日,交通行业主要量化的是与车辆使用相关的直接排放(尾气排放)。亚洲许多交通部门并没有意识到交通基础设施建设的排放影响。

在过去十年中,亚洲国家的基础设施建设正在经历快速转型。根据世界银行发布的物流绩效指数最新数据显示,2007年到2014年,与其他地区和国家相比,亚洲国家的基础设施建设增长了30%。许多发展中国家的道路运输需求增长超过其GDP增长,因此对交通基础设施投资的需求也日益增加。国际能源署(IEA)估计,在只考虑基本建设成本和现行政策的情况下,到2050年,全球需新增道路2千5百万公里,累计开支达45万亿美元。IEA预计大部分道路建设将发生在发展中国家,锁定了未来的排放轨迹。

交通基础设施建设价格高昂且耗费时间,一旦完工,将会产生长远的影响,进行改造的困难大、花费高。因此,在启动基础设施项目建设前,需要基于建设排放对项目进行评估。另外,交通投资的排放需要量化到所有显著的泄漏都能够被捕获。这就需要对基础设施建设过程中产生的温室气体、车辆制造与报废以及交通行业的燃料生产进行量化。时至今日,交通行业主要量化的是与车辆使用相关的直接排放(尾气排放)。亚洲许多交通部门并没有意识到交通基础设施建设的排放影响。因此,提高利益相关方在交通基础设施建设排放方面的意识,促进制定更加明智的决策是非常重要的。

本文帮助读者了解不同类型交通基础设施投资的建设排放影响。

道路
建设需要材料,而建材的开采或生产过程往往是高能耗的。文献显示,对于低交通量道路与地面道路,建设时产生的排放仅占道路使用周期总排放的一小部分。然而,就高速道路(地面四车道高速路)而言,亚洲开发银行(ADB)估算建设产生的排放是道路使用过程中产生排放的数月至2年不等,取决于所采用的建设排放评估方法和建设类型。对于不同类型的道路,建设产生的排放大约是道路生命周期排放的2%至10%不等。

另外,世界银行估算总体上在道路建设排放中,材料的运输占30%,材料制造占60%,建设过程中的机械使用占10%。由于建材数量易于搜集,分析人员通常只对建材制造过程中的碳排放进行量化(如快速公交(BRT)的清洁发展机制(CDM)方法学),并且将得到的数值等同于建设排放。据估算,在整个建设过程中,路面和结构建设往往占建设排放的70%至80%(国际路联 – Changer Tool )。

有趣的是,在国家高速和国道的建设中,道路设施占建设总排放的10%到20%。

据估算墨西哥建设19.5公里BRT时,即使在对交通影响最小的情况下,也会有约2700吨二氧化碳的排放来自交通延误和绕道。上述情况尤为重要,尤其是当建设持续时间长,道路持续被封闭或封锁,导致车辆行车距离和难度增加。因此,可以得出的结论是,有效的建设可以减少因施工所导致的交通受阻而产生的排放。

道路维护
工程师们往往认为,每一美元的必要维护费用的延迟到位,都会使车辆使用成本增加3美元。道路维护产生的排放是最小的。(根据ADB的量化结果,道路维护产生的排放不超过道路使用周期总排放的1%),但却往往可以显著改变车辆的排放情况。ADB估算,随着路面不平度从2m/km增加到15m/km,车辆的燃料效率将会下降10%。另外,在一个典型项目中,人们发现,当路面不平度从2m/km增加到4,6以及9 m/km时,排放分别相应增加了1.6%,3.3%和5.8%。因此,积极地对道路进行维护可以产生众多益处——增加项目寿命,减少车辆排放和燃料消耗。

地铁项目
与地面道路建设相比,地铁建设所产生的排放要多很多。关于开罗地铁项目的文献显示,如果将机械使用的燃料和高强度材料等因素纳入分析,地铁建设过程中产生的排放大约等于地铁使用28年所产生的排放。然而,就地铁而言,必须要注意到与道路相比,地铁基础设施的可使用年限更长。在中国,世界银行昆明城市轨道项目已经针对基础设施建设排放进行了一些初步分析,并发现这一阶段的排放量不到使用周期总排放的10%。在亚洲的其他地区,ADB估计这一数值大约在30%的范围内。在印度班加罗尔和菲律宾马尼拉,建设排放强度大,这一阶段所产生的排放可达到地铁使用3至12年所产生的排放,具体取决于地铁的运营效率和电网特点。从项目使用周期来看,在班加罗尔,地铁建设阶段所产生的排放可达地铁项目总排放的30%,越南胡志明市为20%。

城际铁路
有一些专家对比了道路建设和城际铁路建设所产生的排放,发现两者数量级相当,但受具体环境的影响,比如地形和结构。ADB估算铁路建设排放大约是铁路使用周期总排放的5%到10%。就铁路而言,列车车厢的隐含碳排放可能是公交车的3倍。另外,也需要知道城际铁路是否被设计为高速铁路,如果是高铁,建设排放将会更多。据估算,基础设施建设和电力生产增加了火车运行消耗能源的40%。而加利福尼亚花费400亿美元建造的高铁项目大约排放4.9亿吨的温室气体,占该地区目前年排放量的2%。一些研究人员预计,为了平衡高铁建设所产生的年均排放,高铁必须完成1千万次单程交通(运送以前选择坐飞机的乘客)。

政策意义

目前,由于基础设施建设和维护产生的能源消耗和温室气体排放很少被考虑进交通规划中。从前文所述内容可以看出,交通基础设施建设排放对一些投资类型来说相当重要。

对道路建设而言,材料、技术的选择和改良方案都可能对温室气体排放和气候变化产生深远的影响。

由于量化过程需要大量数据,也由于各种其他原因,诸如数据的不同类型、数据来源、机械等因素,政策制定者和专家往往选择忽视建设过程中产生的排放。然而,考虑到可能产生的影响,专家们应该尽可能地使用项目数据与默认值来了解建设产生的排放。建设排放可以改变项目的规模和环境可行性。对于高投资项目尤其如此,这些项目往往涉及大量结构和高架的建设。而低投资项目,如乡村公路和地面道路则由于多使用当地材料且结构少,与使用排放相比,建设时产生的排放往往很低。因此,在最开始的时候,亚洲城市应不仅把目光放在尾气排放上,而应更多考虑大投资项目的建设排放,这样才能得到最实际的预估结果。

另外,在高投资项目中,建设过程的能源密集度可以通过一些方式得到降低——使用当地材料、使用碳含量更少的材料、减少传统材料的能源消耗、使用高能效机械,更重要的是,在使用过程中要抓住可以减少碳排放的机会。

所有的国家和机构都是在项目可行性评估阶段来进行环境影响评估(EIA)的。然而,确定建设过程中产生的碳排放并不被认为是EIA中的必须项目。据研究,某些投资项目所产生的建设排放不容忽视,因此也应该被加以考虑和规划。所有利益相关方(政府机构,顾问,承包商,特许经营商,建筑设备制造商)都应意识到在项目的每个阶段其行为都可能帮助减少碳排放。

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亚洲清洁空气中心2013年携手《交通建设与管理》杂志,开辟绿色交通专栏,最大程度地利用现有国际经验增进中国节能减排效果,使绿色交通运输成为现实。
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