中國船級社質(zhì)量認(rèn)證公司 張曦 瑞啟光
地鐵項(xiàng)目具有運(yùn)量大、速度快、安全性高等優(yōu)勢,近年來在全國各地都得到了迅速發(fā)展。與常規(guī)機(jī)動車相比,地鐵項(xiàng)目可以大大提高能源使用效率,降低二氧化碳排放強(qiáng)度,具有高能效、低排放的特征。如何計算地鐵項(xiàng)目的碳減排量?本文通過研究UNFCCC發(fā)布的相關(guān)文件,探討地鐵項(xiàng)目碳減排量的計算方法。整個過程可分為基準(zhǔn)線排放量計算、項(xiàng)目排放量計算和項(xiàng)目減排量計算三個步驟。
基準(zhǔn)線(baseline)是指在沒有低碳項(xiàng)目的情況下,按照項(xiàng)目所在地的技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)特征,最有可能出現(xiàn)的溫室氣體排放水平。對地鐵項(xiàng)目來說,碳排放基準(zhǔn)線是指在地鐵項(xiàng)目建設(shè)之前的碳排放水平,具體來說,是指那些乘坐了地鐵的乘客,在地鐵建設(shè)前,原來所采用的交通方式所帶來的溫室氣體排放量?;鶞?zhǔn)線直接決定著項(xiàng)目的碳減排量。地鐵項(xiàng)目碳排放的基準(zhǔn)線計算,也需要三個步驟:開展抽樣調(diào)查、計算每位受訪乘客的個人基準(zhǔn)線排放和對計算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)修正。
抽樣調(diào)查。在城市主要道路或路口做抽樣調(diào)查,采用隨機(jī)發(fā)放調(diào)查問卷的方式,調(diào)查統(tǒng)計市區(qū)居民在基準(zhǔn)線情形下(即地鐵項(xiàng)目不存在時)采用的各類出行方式及相應(yīng)的出行距離,例如,有一名乘客A,在地鐵項(xiàng)目沒有實(shí)施前,經(jīng)常乘坐公交車、出租車、摩托車三種交通工具出行,那么這名乘客A的“個人基準(zhǔn)線排放”,就是乘坐這三種交通工具時的碳排放量疊加。調(diào)查樣本數(shù)取決于乘坐地鐵的出行人數(shù),例如,調(diào)查時間為一周,發(fā)放了890份調(diào)查問卷,調(diào)查統(tǒng)計每位受訪乘客的出行方式和出行距離。
因?yàn)槊恳活惓鲂蟹绞剑ń煌üぞ撸┑奶寂欧庞嬎惴椒ú煌?,因此需要清晰識別項(xiàng)目基準(zhǔn)線情形下涉及到的所有交通工具類型。如果某一項(xiàng)目中的某種交通工具不能清晰定義,則這種交通類型將被歸類為“其他”類,而且這類型的基準(zhǔn)線排放應(yīng)定為零。一般將出行方式(交通工具)分為:公交車,私家車,出租車,摩托車三輪車或載客用的兩輪以上的摩托車,地鐵、鐵路和輕軌和有軌電車,非機(jī)動車交通以及其他工具類型。
計算每位受訪乘客的“個人基準(zhǔn)線排放”。根據(jù)890份調(diào)查問卷,整理出了每位受訪乘客的出行方式和出行距離。如何計算乘客A乘坐不同交通工具時的碳排放量?以公交車為例,不同型號公交車的載客量不同,乘客上下站的距離也不定,有的乘客坐車時間長、路途遠(yuǎn),有的乘客可能只坐了一站就下車。那么,該如何確定公交車分?jǐn)偨o乘客A的排放量,或是稱之為乘客A乘坐公交車時的個人基準(zhǔn)線排放量?這就提出了“乘客公里(PKM, passenger-kilometre)”和“單位PKM排放因子(emission factor per passenger-kilometre,EFPKM,i,y)”的概念。
“乘客公里(PKM)”,是指某種出行方式下,乘客總量與平均每位乘客出行距離的乘積?!皢挝籔KM排放因子”,是指一年內(nèi),某種交通工具的總排放量除以該出行方式下的乘客公里數(shù),如公交車運(yùn)行一年的溫室氣體排放量,除以這一年中的公交車乘客公里數(shù)。其原理類似于,當(dāng)乘客乘坐公交車出行時,公交車的二氧化碳排放量均攤到了每位乘客的每公里里程上,也就是乘客A乘坐公交車每出行一公里而被分?jǐn)偟呐欧帕?,即公交車的單位PKM排放因子(EFPKM,bus,y)。
計算完公交車的單位PKM排放因子,再乘以乘客A一年內(nèi)乘坐公交車的出行距離,即得到乘客A該年的乘坐公交車的個人基準(zhǔn)線排放量,即:
第Y年乘客A乘坐公交車的個人基準(zhǔn)線排放量=公交車的單位PKM排放因子×乘客A一年中乘坐公交車的距離。
由于乘客A還乘坐出租車和摩托車,同理計算乘客A該年的出租車和摩托車個人基準(zhǔn)線排放量,將所有出行方式下的個人排放量疊加,最后得出乘客A在地鐵項(xiàng)目中的個人基準(zhǔn)線排放量。即:
第Y年每位受訪乘客的個人基準(zhǔn)線排放=
乘客的出行方式及其出行距離方面的信息,是通過實(shí)地調(diào)查的方式獲取的,如何獲得各種交通工具的排放量?比如,如何計算公交車運(yùn)行一年的二氧化碳排放量?在聯(lián)合國公布的方法學(xué)中,將機(jī)動車碳排放量的計算方式分為基于電力消耗的交通系統(tǒng)(如城市鐵路系統(tǒng))和基于燃料消耗的交通系統(tǒng)(如路面交通系統(tǒng))兩大類?;谌剂舷牡慕煌ㄏ到y(tǒng),計算排放量時大體可以分為三步:
a)參考《中國能源統(tǒng)計年鑒》公布的不同燃料的凈熱值和IPCC公布的每種燃料的二氧化碳排放因子,計算某種交通工具每行駛一公里,其燃料的二氧化碳排放量。即,每公里某燃料的二氧化碳排放 = 每公里的燃料消耗 ×凈熱值 × 二氧化碳排放因子;
b)調(diào)查使用每種燃料的車輛總數(shù),例如,公交車分別有柴油、汽油、液化氣三種類型,調(diào)查不同燃料的公交車數(shù)量,按照數(shù)量比例,將各種燃料的二氧化碳排放量加權(quán)平均,得到公交車這一類交通工具的單位公里排放因子;
c)根據(jù)“占用率”調(diào)整公交車的單位公里排放因子。占用率,是反應(yīng)乘客多少的一個數(shù)據(jù),相當(dāng)于平均每輛公交車每行駛一公里,車上有多少乘客。可以根據(jù)視覺觀察、乘客乘降率調(diào)查、電子客票統(tǒng)計等方式來計算某種交通工具的占用率。值得注意的是,因?yàn)檎加寐蔬@一數(shù)據(jù)是在地鐵設(shè)計(初始年)時統(tǒng)計計算的,在地鐵運(yùn)行年份中,如果該城市的某類交通工具占用率(尤其指公交車和出租車)與初始年相比發(fā)生了變化,相當(dāng)于項(xiàng)目的基準(zhǔn)線排放因子發(fā)生了相應(yīng)變化,這種變化將被監(jiān)測為泄漏。
統(tǒng)計學(xué)修正。根據(jù)調(diào)查樣本的設(shè)計,針對調(diào)查人數(shù)采用“個人擴(kuò)展因子”,得到調(diào)查時段(一周)的所有乘客的總的基準(zhǔn)線排放,再通過乘客數(shù)量比例將一周的基準(zhǔn)線排放擴(kuò)展到一年的基準(zhǔn)線排放(單位為噸二氧化碳),即:
這里提到的“個人擴(kuò)展因子”,是從統(tǒng)計學(xué)角度提出的概念。從統(tǒng)計學(xué)角度,簡單隨機(jī)抽樣不可避免的存在統(tǒng)計偏差,將隨機(jī)抽樣結(jié)果向整個被調(diào)查群體進(jìn)行放大和擴(kuò)展,需要對結(jié)果進(jìn)行修正。個人擴(kuò)展因子可以通過統(tǒng)計學(xué)計算得出,也可取聯(lián)合國方法學(xué)中公布的默認(rèn)值。
地鐵的項(xiàng)目排放包括兩部分:直接排放,即地鐵項(xiàng)目消耗燃料或電力所產(chǎn)生的溫室氣體排放;間接排放,即乘客從出行起點(diǎn)到進(jìn)入站臺,和從離開站臺到最終目的地所產(chǎn)生的溫室氣體排放。
計算項(xiàng)目的直接排放時,要區(qū)分化石燃料或電力的項(xiàng)目活動。使用化石燃料時,應(yīng)用EB工具“項(xiàng)目或泄漏的化石燃料二氧化碳排放計算工具(Tool to calculate project or leakage CO2emissions from fossil fuel combustion)”,可以類比相似交通工具的燃料消耗水平,并從保守性考慮取95%置信區(qū)間的上限,計算整個項(xiàng)目的各種燃料的總消耗量。使用電力能源時,應(yīng)用EB工具“基準(zhǔn)線、項(xiàng)目和/或泄漏的電力消耗排放量計算(Tool to calculate baseline,project and/or leakage emissions from electricity consumption)”,同時考慮區(qū)域電網(wǎng)排放因子。
計算項(xiàng)目的間接排放時,也要通過實(shí)地調(diào)查,調(diào)查方法和基準(zhǔn)線計算時的調(diào)查方法一致,分別統(tǒng)計乘客從出行起點(diǎn)到進(jìn)入站臺、和從離開站臺到最終目的地所采用的交通工具和距離。間接排放量的計算方法也和基準(zhǔn)線排放的計算方法一致,即分別計算不同出行方式下的乘客個人排放量(即公交車、出租車等方式的單位PKM排放因子乘以相應(yīng)的出行距離),再將不同出行方式進(jìn)行累加,成為項(xiàng)目中所有出行方式下的個人排放,最后通過乘客數(shù)量對比,將調(diào)查的周數(shù)據(jù)擴(kuò)展到年數(shù)據(jù)。
前面的步驟中,已分別計算了基準(zhǔn)線排放量和項(xiàng)目排放量,基準(zhǔn)線排放量減去項(xiàng)目排放量,并且根據(jù)泄漏進(jìn)行調(diào)整,即為項(xiàng)目減排量。(即:減排量 = 基準(zhǔn)線排放量 - 項(xiàng)目排放量 - 泄漏)
對于地鐵項(xiàng)目,泄漏主要來自于公交車和出租車的占用率的變化、道路擁堵情況改善而誘導(dǎo)的新增交通量(回彈效應(yīng))、液化天然氣加工運(yùn)輸帶來的上游排放等。
以上就是計算地鐵項(xiàng)目碳減排量的總體步驟??傮w來說,地鐵項(xiàng)目減排量巨大,在低碳交通建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,如我國的貴陽市地鐵一號線項(xiàng)目,每年的減排量計算為33.5萬噸二氧化碳;印度德里地鐵項(xiàng)目,每年的減排量約為52.9萬噸二氧化碳。在CDM中,經(jīng)核證的項(xiàng)目減排量是買賣雙方的交易物品。