朱麗　孫小航

摘要：公交自行車系統(tǒng)作為一種新興的綠色出行方式，不僅方便公眾，更有利于城市發(fā)展低碳交通，減少環(huán)境污染。本文利用CDM方法學并加以改進，估算了2017年濟南市公共自行車項目的碳減排量約為8830.588噸CO2，同時利用碳足跡的方法估算了濟南市總碳排放量為512.16萬噸CO2/a。結果顯示公共自行車系統(tǒng)每年的碳減排量占到濟南市總碳排放量的0.17%，這表明如果全國所有城市都普及公共自行車項目，其碳減排的總量將非常可觀，說明公共自行車項目的投入具有較好的應用價值。

關鍵詞：公共自行車；碳減排；CDM方法學；碳足跡

中圖分類號：F572.89 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2018.05.007

0 引言

近年來全球變暖問題一直引起人們的重視，其根源是因為生產生活中排放過多的溫室氣體。其中各類溫室氣體中CO2對全球變暖的貢獻最大，占到55%，所以科學家們更注重大氣中CO2的變化。據政府間氣候變化委員會（IPCC）預測認為，按照當前大氣中CO2濃度增長的速度，到21世紀中葉，空氣中CO2的濃度將會從19世紀以前的280μmol/mol加倍增長到560μmol/mol-600μmol/mol[1]，屆時氣溫可能上升2攝氏度。即會造成生態(tài)系統(tǒng)的破壞，影響生物多樣性。因此減少CO2的排放問題刻不容緩。

隨著我國經濟的不斷發(fā)展，城市機動車數量迅速增長。2007年《減少運輸CO2排放報告》顯示，全世界來自燃油消費排放的二氧化碳中，交通運輸占28%， 2011年，我國交通運輸部門能源消費總量為28535.5萬噸標煤，占能源消費總量的8.2%[2]。利用低碳環(huán)保的交通方式可以幫助我們有效地減少CO2的排放。

目前針對碳減排的計算方法中，生命周期評價法（Life Cycle Assessment，LCA）能夠全面考慮項目過程中的碳排放，適用于計算大范圍的碳減排。為了估算、測量、核查和認證清潔發(fā)展機制（Clean Development Mechanism，CDM）項目產生的減排量，建立了一套有效且具操作性的程序和方法，這樣的一套程序和方法稱之為CDM方法學[3]。該方法學可供計算具體項目的碳減排量。

1 公共自行車系統(tǒng)簡介

自行車作為一種大眾的出行方式，具有可達性強、出行方便、零排放的優(yōu)點。提高城市自行車出行比例，是構建城市可持續(xù)交通系統(tǒng)不可或缺的部分[4]。近年來，城市公共自行車在北京、杭州等幾個試點城市已初具規(guī)模[5]。在緩解交通擁堵和大氣污染等方面已初具成效，其倡導低碳、健康的出行方式也已獲得公眾與政府的支持。

濟南市作為一個深受環(huán)境污染問題和道路擁堵問題危害的城市，大力發(fā)展公共自行車系統(tǒng)十分必要。濟南市主城區(qū)為單中心的布局結構，市中心區(qū)人口密度高，地勢相對平緩，其涵蓋范圍約為90km2，而其5km～6km的半徑恰恰是自行車出行的最佳距離[6]。這意味著濟南市自行車交通的發(fā)展有先天優(yōu)勢。近年來，濟南公共自行車的數量迅速增加，截止到2017年上半年，濟南市約有18000輛公共自行車投入使用。作為一種新生事物，公共自行車系統(tǒng)對城市碳減排具有一定的貢獻，但貢獻度大小以及碳減排量的核算方法，目前還未有明確的研究結論。因此，本文旨在對這一問題進行初步的探索，以期為更好地發(fā)展城市低碳交通提供理論依據，同時豐富碳減排核算的理論體系。

2 公共自行車系統(tǒng)碳減排的計算方法

2.1 基準線排放因子

如今計算碳減排的CDM快速公交車減排量計算方法學中，對于公共自行車CCER項目的排放基準線是假設使用公共自行車系統(tǒng)的這部分乘客，采用其他不同交通模式產生的排放量，其存在著一些值得討論的地方。在公共自行車系統(tǒng)成型初期，其實并沒有引起公交車、出租車這類載客型機動車載荷因子的變化，對其路上行駛的數量變化也影響甚微。載客型機動車無論載客與否，始終在正常行駛。這與之前介紹的CDM計算方法學有所沖突。于是為了更準確的進行分析，本文以濟南市為例，以公共自行車系統(tǒng)為研究對象，運用以下方法進行碳減排量的計算研究。

計算乘客基準線排放因子E（本文指每人每千米所產生二氧化碳排放的折算系數）：

E=EB·CB+ET·CT+EC·CC （1）

其中：EB為乘坐公交車每人每交通距離的排放因子（g CO2/Pkm），CB為公交車系統(tǒng)年平均載客率，ET為乘坐出租車每人每交通距離的排放因子，CT為出租車系統(tǒng)年平均載客率，EC為乘坐私家車每人每交通距離的排放因子，CC為私家車系統(tǒng)年平均載客率。

（1）公交車基準線排放因子（EB）

濟南市公交車類型繁多，有汽油車、柴油車、電車、新能源客車等，其中柴油客車為主要車型[7]。其中金旅客車占絕大多數，因此本文統(tǒng)一按照金旅客車進行計算。據測試，此客車多載客一人，平均每100km增加油耗0.13L，折合CO2排放量0.315kg。即EB=3.15g CO2/Pkm。

（2）出租車基準線排放因子（ET）

濟南市出租車多為CNG（壓縮天然氣）出租車，據測試，此種出租車多載客一人，平均每100km多燃氣0.21m3，折合CO2排放量0.378kg。即Et=3.78g CO2/Pkm。

（3）私家車基準線排放因子（EC）

EC=2.4FEk/PC（kgCO2/kg fuel） （2）

FEk為私家車每公里耗油量，參考IPCC及Defra 2012年的數值，汽油小汽車每公里耗油量0.1L/km。PC為私家車平均載客量，濟南市為2人。即EC=120gCO2/Pkm。

濟南市綜合交通調查（2013年）結果顯示，濟南市城區(qū)公交系統(tǒng)年平均載客率為52.72%，出租車系統(tǒng)年平均載客率為2.87%，私家車系統(tǒng)年平均載客率為44.41%。即：CB=52.52%，CT=2.87%，CC=44.41%，將其代入（1）式，可得到基準線排放因子：

E=3.15×52.72%+3.78×2.87%+120×44.41%

=0.05496kgCO2/km

2.2 基準線碳排放量

基準線碳排放量即“碳排放強度行業(yè)基準值”，是某行業(yè)的代表某一生產水平的單位活動水平碳排放量，主要用于碳交易機制中的配額分配，是基準線法的主要依據。

基準線碳排放量計算公式如下：

DC=E·D （3）

其中，D為公共自行車代替的總里程（km）。根據摩拜單車在5月份給出的數據，其在濟南市入駐百日，總騎行距離達4402萬km，則知2017年全年平均總騎行距離達16067.3萬km，可得：

DC=0.05496kg/km×16067.3萬km=8830.588tCO2

項目減排量Er計算公式如下：

ER=DC-EP-EL （4）

其中ER為公共自行車項目的排放量（t CO2），EL為此項目的泄漏量（t CO2）。自行車為零碳排交通工具，即公共自行車項目的碳排放量EP為0。參考CCER方法學與CDM方法學，泄漏量包括：（1）此項目引起的其他公共交通方式載荷因子的變化，即出租車與公交車系統(tǒng)；（2）項目解決道路擁堵問題的反彈效應，以及平均車速改變所引起的排放；（3）氣態(tài)燃料的上游排放。此項目于濟南市開展不足一年，未對其他交通系統(tǒng)有所影響，而且公共自行車未使用氣態(tài)燃料，因此無上游排放。即此項目的泄漏量EL為0。

則濟南市運行的公共自行車項目2017年碳減排量約為8830.588tCO2當量。

3 濟南市總碳排放量計算

3.1 碳足跡的定義

碳足跡（Carbon Footprint）的概念起源于生態(tài)足跡，是指對某種活動引起的（或某種產品生命周期內積累的）直接或者間接CO2排放量的度量。其最早起源于哥倫比亞大學的Rees提出的生態(tài)足跡概念，即要維持特定人口生存和經濟發(fā)展所需要的或者能夠吸納人類所排放廢物的、具有生物生產力的土地面積[8]?！疤甲阚E”是近幾年來才提出的概念，所以對碳足跡的定義闡述理解還不是很統(tǒng)一。Grub和Ellis提出的定義：碳足跡是衡量化石燃料燃燒過程中排放二氧化碳總量的指標[9]。本文用二氧化碳排放總量來衡量碳足跡，計算濟南市碳排放總量。

3.2 碳排放總量計算方法

化石燃料的燃燒是造成CO2排放的主要因素，本文主要考慮其中具代表性的傳統(tǒng)能源（煤炭，石油，液化石油氣），及電力能源的碳排放，得出計算公式如下：

（5）

其中，TC為總碳排放量，t；Pi為平均每人每年消耗第i種能源量（折算為標煤），kg；Vi為第i種能源的碳排放系數；R為濟南市總人口，人。

由于2017年濟南市生活用能源數據難以查詢獲取，基于《山東統(tǒng)計年鑒2017》中2012～2016年的能源數據（表1），通過灰色預測的方法[10]，得到2017年各項能源指標（表2）。

查詢溫室氣體排放核算方法與報告指南，華北區(qū)域電網平均CO2排放因子為0.8843（kgCO2/kWh）。查詢2017年濟南市總人口635.75萬人[11]。通過計算，濟南市2017年CO2排放總量為512.16萬t。

3.3 結論

計算結果表明，2017年濟南8830.588噸二氧化碳減排量相當于減少了3679.4噸汽油的燃燒，或是3396.9噸標煤的燃燒，占濟南總碳排量的0.17%。盡管城市公共自行車系統(tǒng)的使用對一個城市碳減排量的貢獻率不高，但若推廣至全國乃至全世界的城市，則碳減排的總量將非常可觀。長期看來，像濟南市這類交通、大氣環(huán)境質量迫切需要改善的城市[12]，公交自行車項目對碳減排將具有非常積極的作用，符合當今社會生態(tài)文明發(fā)展的要求。所以提出公共自行車項目對城市碳減排的貢獻率的核算方法，量化其產生的經濟、環(huán)境效益，對幫助公眾增強環(huán)境保護意識，自覺履行環(huán)境保護義務；幫助決策者制定合理的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，減少和控制二氧化碳等溫室氣體的排放具有重要意義。

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Research on the Impact of Bicycle Sharing System on Low-carbon Traffic： a Case Study of Jinan

ZHU Li， SUN Xiaohang

（School of Municipal and Environmental Engineering， Shandong Jianzhu University， Jinan 250101， China）

Abstract：As a new and green way of travel， the Bicycle Sharing System not only facilitates the public， but also promotes the development of low-carbon transportation in cities and reduces the environmental pollution. The article uses the CDM methodology and improves it to estimate that the carbon reduction of the Bicycle Sharing System in Jinan in 2017 is about 8835.588 tons of CO2. At the same time， uses the carbon footprint method to estimate the total carbon emission of Jinan is 5121.6 thousand tons of CO2/a. The results show that the annual carbon emission reduction of the Bicycle Sharing System accounts for 0.17% of the total carbon emissions of Jinan. This shows that if all cities in China have popularized the Bicycle Sharing System， the total amount of carbon emission reduction will be very significant， so the input of Bicycle Sharing System has a good application value.

Keywords：Bicycle Sharing System； carbon emission reduction； CDM methodology； carbon footprint