交通部门CO2排放、能源消费和交通服务量达峰规律研究
王海林+何建坤
摘要交通部门是快速增长的能源消费和CO2排放部门，其CO2排放峰值出现的年份和峰值排放水平已成为影响我国能否实现2030年国家自主决定贡献目标的要素之一。本文将交通部门的CO2排放进行KAYA公式展开并动态化，推导出交通部门CO2排放峰值、能源消费量峰值和交通服务周转量峰值出现时的必要条件，以及三个峰值出现顺序的一般规律，即：交通部门CO2排放量的峰值将最早出现，该峰值出现时交通部门能源消费的碳强度年下降率将大于交通能源消费的年增长率；交通能源消费量峰值将随后出现，届时交通服务量的能源强度年下降率将大于交通服务量的年增长率；交通部门服务量达峰将最后出现，此时单位GDP的交通服务强度的年下降率将大于GDP的年增长率，并最终实现与GDP增长脱钩。在结合我国经济发展新常态的背景下，对我国交通部门的CO2排放、能源消费和服务量达峰进行情景分析，研究结果表明：只有综合采取燃油税和碳税等财税政策以及进一步加速燃料替代、提升交通工具能效等措施，我国交通部门才有可能在2035年左右实现CO2排放达峰，峰值时的CO2排放量约为12.3亿t，在2045年左右实现交通能源消费量达峰，峰值水平约为7.4亿t标准煤，在2050年前交通服务周转量很难出现峰值但其增速将十分缓慢。与美国、日本和欧盟交通部门峰值出现年份的发展阶段相比较，我国交通部门在自身快速发展的同时向绿色低碳转型的发展阶段特征十分明显，三个峰值陆续出现的特点更加显著。为此，我国交通部门要全面加强顶层设计，构建综合的交通政策體系，以发展低碳交通技术为重要抓手，充分利用好市场机制的减排手段，全面提升公众的低碳出行意识，进而加速我国交通部门CO2排放峰值的早日到来。
关键词交通能源；CO2排放峰值；气候变化
中图分类号F503
文献标识码A文章编号1002-2104（2018）02-0059-07DOI：10.12062/cpre.20171001
中国是世界上最大的发展中国家，也是最大的能源消费国和CO2排放国。在全球共同应对气候变化的今天，努力实现全球2℃温升控制目标，在2015年12月底的巴黎气候大会上中国政府郑重向全世界承诺，“中国计划2030年左右CO2排放达到峰值且将努力早日达峰”[1]。为实现这一具有挑战性的减排目标，中国需要在统筹经济增长质量和增长速度的同时，全面持续推进经济的低碳转型。以该目标为指引，我国各行业和各部门都在积极部署，努力加速自身的绿色低碳和可持续发展转型。交通部门作为重要的能源消费和CO2排放部门，研究其CO2排放峰值水平和峰值出现的一般规律，将对我国实现2030年国家自主决定贡献目标有重要的意义。
1研究背景
不同国家由于其历史、文化、发展路径以及能源资源禀赋等不同，其CO2排放的峰值年份和峰值水平也各不相同。但从发达国家的历史统计数据来看，工业部门、居民住宅和商业部门以及交通部门作为三大终端用能部门，其CO2排放峰值出现年份存在一定的规律特点。一般而言，工业部门CO2排放峰值出现的年份要早于居民住宅和商业部门的CO2排放峰值年份，而交通部门CO2排放峰值出现的年份更要滞后；而整个国家CO2排放峰值出现的年份一般介于交通部门与居民住宅和商业部门CO2排放峰值出现年份之间（见表1）。美国和欧盟CO2排放的统计数据都符合这一规律，日本由于电力和热力部门所排放的CO2在本国CO2排放中的占比很大（超过了50%）且近年来仍有增长，这使得日本总的CO2排放峰值出现的年份晚于交通部门CO2排放峰值出现的年份。整个OECD国家电力和热力部门的CO2排放占比也很高（接近50%），电力和热力部门、交通部门二者CO2排放峰值均出现在2007年，进而整个OECD国家的CO2排放峰值也在2007年出现。
由于各国国情不同，其人口分布、产业布局以及差异化的生活方式，使得各国的交通结构、机动车千人保有量以及交通工具使用的频度和强度都表现出较大的差别，其交通部门CO2排放峰值出现时人均交通CO2排放水平差异较大。美国国土面积较为辽阔，人口居住较为分散，人们交通出行以私家车出行为主，不仅私家车的保有比例大，而且年平均行驶里程也长，这使得美国成为人均交通CO2排放最高的国家，其峰值在2007年出现，峰值水平达到6.22 t/人·a。相比之下，日本和欧盟的国家国土面积较小，公共交通较美国发达，私家车的年行驶里程也较低，它们的人均交通CO2排放峰值水平为2 t/人·a。其中日本在2001年达到峰值，峰值水平是2.11 t/人·a，欧盟在2007年达到峰值，峰值水平是2.01 t/人·a，它们交通部门的人均CO2排放峰值水平约为美国的1/3。我国国土面积较为辽阔，人口分布不均，主要集中在东南部的沿海地区。近年来随着我国工业化和城镇化的发展，私家车的数量也急剧增加，民航交通服务需求进一步释放，人均交通CO2排放水平也不断增加，但当前仍处于较低水平（本研究不涉及中国港澳台地区）。2013年我国交通部门人均CO2排放水平仅为0.63 t/人·a，约为美国的1/10，日本和欧盟的1/3左右。近年来，我国在城市化进程的驱动下，交通基础设施建设投资加大，交通运输服务需求增加；随着我国人民收入水平和生活水平的快速提高，以飞机、高铁和私家车为代表高能耗、舒适快捷的“生活改善型”交通服务需求也迅速增加。我国交通部门需要在自身快速发展的同时，不断优化其交通结构和交通能源结构，努力尽早实现交通部门的排放达峰，进而加速我国CO2排放达峰目标的早日实现。
当前有关交通部门CO2排放的研究，主要的研究方法是采用“自底向上”的建模方法，通过交通技术的细致描述，运用数学工具刻画交通部门与经济社会其它部门之间的关系，在满足一系列约束条件的基础上进行交通部门CO2排放的数学求解，探求不同经济社会发展情景下交通部门的低碳发展方案及其潜在的能源消费和CO2排放情况，如Zhang[2]、Yin[3]和Ou[4]等的研究。本文将采用“自底向上”和“自上而下”相结合的建模方法，运用Kaya公式[5-6]动态化为工具，“自上而下”将影响交通部门CO2排放的核心因素进行经济学分解，数学推导交通部门在峰值出现时的经济内涵和必要条件，并基于“自底向上”各分解要素未来潜在的发展趋势进行情景分析，研究我国交通部门CO2排放、能源消费以及交通服务量达峰的年份及达峰时的规模。
2交通部门CO2排放达峰值及其条件研究
2.1CO2排放达峰值研究
运用Kaya公式可将交通部门CO2排放分解成为四个影响要素，即GDP、GDP的交通服务强度、交通服务的能源强度以及交通能源消费的碳强度。如式（1）所示：
CO2=GDP×ServiceGDP
×EService
×CO2E
（1）
其中，CO2表示交通部门CO2排放量，GDP表示国内生产总值，Service表示交通服务周转量，E表示交通部门能源消费量。根据式（1）中后三项的经济学含义，式（1）可改写为式（2）：
CO2=GDP×Igs×Ise×Iec
（2）
其中，Igs为GDP的交通服务强度，Ise为交通服务的能源强度，Iec为交通能源消费的碳强度。
从国家层面来看，交通部门CO2排放在达峰年份附近时，交通部门CO2排放量将很平缓。为此，对式（2）进行时间求导并忽略二阶小项，交通部门CO2排放年变化率的关系可由式（3）近似描述：
βc≈βg-γgs-γse-γec
（3）
其中，βc表示交通部门CO2排放年增长率，βg表示GDP的年增长率，γgs表示GDP的交通服务强度年下降率，γse表示交通服务的能源强度年下降率，γec表示交通能源消费的碳强度年下降率。
根据交通能源消费碳强度年下降率的定义，γec可展开为式（4）：
γec=ΔIecIec=
[QcE-Qc（1+βc）E（1+βe）]QcE=βe-βc1+βe
（4）
上式中，Qc表示交通部门CO2排放量，E表示交通部门能源消费量，βc和βe分别表示交通部门CO2排放年增长率和交通部门能源消费的年增长率。
在交通部门能源消费年增长率（βc）较小情况下，
11+βe≈1
，式（4）可近似为式（5），即交通部门能源消费碳强度年下降率近似为交通部门能源消费的年增长率和交通部门CO2排放的年增长率之差。
γec≈βe-βc
（5）
当交通部门CO2排放达到峰值时，即交通部门CO2排放的年增长率βc≤0。代入式（5）可得：
γec≥βe（6）
式（6）即为交通部门CO2排放达峰值的一个必要条件，即交通部门能源消費的碳强度年下降率（γec）要大于交通能源消费的年增长率（βe）。该必要条件也意味着，交通部门CO2排放达峰时，交通能源消费量仍可增长，交通能源结构低碳化在交通部门CO2排放达峰过程中将发挥重要的作用。
2.2交通部门能源消费达峰条件
按照交通服务能源强度年下降率的定义，γse可展开成式（7）所示：
γse=ΔIseIse=
[EServive-E（1+βe）Service（1+βs）]
EServive=βs-βe1+βs
（7）
其中，E表示交通部门的能源消费量，Service表示交通部门服务量，Ise表示交通服务能源强度，βe和βs分别表示交通部门能源消费量年增长率和交通服务量年增长率。
在交通服务量年变化率（βs）较小时，11+βs≈1，因而式（7）可近似表达为：
γse≈βs-βe
（8）
当交通部门能源消费达峰时，即有：βe≤0，因而有：
γse≥βs
（9）
式（9）为交通部门能源消费达峰值时的一个必要条件，即交通服务量的能源强度年下降率（γse）要大于交通服务量的年增长率（βs）。该条件也意味着，交通部门能源消费量达峰值时，交通服务量仍可保持增长状态，交通结构进一步优化将发挥重要的作用，交通能源消费的达峰时间将早于交通服务量的达峰时间。
2.3交通部门服务量达峰条件
根据GDP交通服务强度年下降率的定义，γgs可展开为式（10）所示：
γgs=ΔIgsIgs=
[ServiceGDP-Service（1+βs）GDP（1+βg）]ServiceGDP=βg-βs1+βg
（10）
其中，Service表示交通服务量，GDP为国内生产总值，Igs代表GDP的交通服务强度，βg和βs分别代表GDP年增长率和交通服务量年增长率。
在GDP年增长率（βg）变化较小的情况，11+βg≈1，即有：
γgs≈βg-βs
（11）
交通部门交通服务量达峰值时，即βs≤0，则有：
γgs≥βg
（12）
由式（12）可得到交通部门服务量达峰值时的必要条件，即GDP的交通服务强度年下降率（γgs）大于GDP的年增长率（βg）。该条件意味着，随着经济的持续转型，经济增长可与交通服务需求完全脱钩。
2.4交通部门达峰一般规律
根据上述的推导，交通部门CO2排放达峰、交通部门能源消费量达峰、交通服务周转量达峰以及经济持续增长之间存在着一定的数量关系。未来我国交通部门将先后经历交通部门CO2排放达峰、交通能源消费达峰和交通服务周转量达峰三个发展阶段，如图1所示。
第一阶段是交通部门CO2排放量达峰，即实现了交通部门的发展与碳排放脱钩。在该阶段，交通部门服务周转量、交通部门的能源消耗量仍然会呈现出一定的增长态势，交通结构低碳化和交通能源结构低碳化的效果将抵消交通服务增长所增加的CO2排放，交通部门可在交通能源消费量仍然增加的情况下实现CO2排放量达峰。
第二阶段是交通部门能源消费量达峰，即该阶段实现
了交通部门的发展与能源消费的脱钩。届时新增的交通服务需求所增加的交通能源消费量完全可由交通部门技术节能、管理节能和交通结构改善等措施产生的节能量所取代。
第三阶段是交通部门服务需求量达峰，即该阶段实现了经济增长与交通服务需求完全脱钩。在该阶段，交通部门资源的有效配置和最大化利用将满足经济增长对交通服务的需求，这也标志着，交通部门完成了从结构优化到内涵提高的过程转变。
3我国交通部门达峰分析及与发达国家比较
3.1我国交通部门达峰分析
进入21世纪以来，随着城镇化进程的加速，我国交通基础设施建设也快速增长，高耗能交通服务需求进一步增加。“十二五”期间，交通运输基础设施累计完成投资13.4×1012元，高速铁路营业总里程、高速公路通车总里程、城市轨道交通运营总里程、沿海港口万吨级及以上泊位总量均位居世界第一。该时期我国的交通结构也正在发生变化，民航客运量年均增长率超过10%，铁路客运动车组列车运量比重达到46%，2015年机动车千人保有量也已经达到118辆的水平，高耗能交通服务需求进一步释放。在“十三五”期间，我国将加速交通基础设施建设，将建成“十纵十横”的综合运输大通道，构建高品质的快速交通网，高效率的普通干线网，以及广覆盖的基础交通服务网。与2015年相比，预计到2020年，我国铁路营业里程将增加24%，高速铁路营业里程将增加58%，民用运输机场将增加26%[7]。
随着我国经济进入新常态，经济增速将进一步回落，GDP增长已从本世纪前十年的平均10%以上回落到2013—2016年的年均7.0%；新常态下转换发展动能，转变增長方式，产业结构调整加快，经济呈内涵式增长，这些因素都将减缓交通服务需求的增长。随着工业化和城市化进程的基本完成，未来我国GDP增速将进一步放缓，预计2030年将回落到4.5%～5.0%，2050年进一步回落到3.0%～3.3%左右。从“十五”到“十二五”期间，我国单位GDP的交通服务强度变化经历了三个显著的阶段，从“十五”期间年均增速1.19%，到“十一五”期间年均增速5.86%，再到“十二五”期间年均2.51%的下降速度；这期间，交通服务量相应的年均增速分别为“十五”期间的11.48%，“十一五”期间的17.84%和“十二五”期间的5.22%。这也意味着该期间，我国交通部门在这三个五年计划中实现了从粗放扩张的增长方式到内涵提高的增长方式的转变。特别是“十二五”期间，我国交通部门节能减排工作取得了显著成绩，再加上我国产业结构的调整和升级进一步减少货物运输的需求，促使单位GDP的交通服务强度出现显著的下降，交通服务量增长速度趋缓。按当前及新常态下的发展趋势，交通服务量的年均增速可由“十二五”期间的年均5.22%下降到2030年的2.5%左右，2050年将进一步回落到1.8%左右，届时单位GDP的交通服务强度年下降率到2030年有可能降至2%左右，2050年进一步回落到1.3%左右。在该情景中，单位GDP的交通服务强度年下降率（γgs）在2050年前仍然低于届时的GDP的年增长率（βg），这也意味着我国交通服务周转量很难在2050年前达到峰值。
近年来，我国交通部门“生活改善型”交通服务需求增长较快。尤其在“十二五”期间，民航、高铁和私家车等高能耗交通运输方式迅猛发展，其新增的交通能源消费量抵消了交通技术进步和能效提高所产生的节能效果，单位交通服务量的能源消耗水平在“十二五”期间有显著增加，包括私家车在内的全社会单位交通周转量的能源消耗强度年均增长约3.5%。随着各种交通工具技术进步所带来的节能潜力，特别是机动车燃油经济性的提高，我国交通工具的能效提高将有年均0.8%～1.5%的潜力；如果未来出台更多的配套政策对提高能效进行有效激励和支持，交通工具能效年进步率将可提高1%～2%。未来相当长的一段时期内，民航、高铁和私家车等客运交通服务需求增长仍然强劲，如果交通结构不能够得到有效的改善，能效提高对单位服务量能源消费强度下降的效果将部分被高能耗交通方式比例的增加所抵消。该情景下，2030年受到高能耗交通方式比例增加的影响，单位交通服务量的能源消费强度年下降率将会维持在较低的下降水平，约为年均下降0.3%～0.4%。之后随着交通结构的优化改善，单位交通服务量的能源消费强度年下降率有望在2050年提升到0.5%左右，仍低于届时交通服务量1.8%的年均增速。如果交通部门更加鼓励发展公共交通，持续推出优化交通结构以及抑制高能耗交通运输方式发展的政策措施，单位交通服务量的能源消费强度年下降率将会有显著的提高，在该情景下单位交通服务量的能源消费强度（γse）可在2045年左右达到年下降率2%以上的水平，大于届时的交通服务量的年均增长率（βs）2%左右的增速，即在2045年左右交通部门的能源消费量可出现达峰，峰值水平约为7.4亿t标准煤。
随着单位交通服务的能源消费强度（γse）和单位能源消费碳强度（γec）的下降，当二者的年下降率之和大于交通服务量的年增长率时，交通部门的CO2排放峰值也将随之出现。近年来，我国十分重视交通能源的清洁化和低碳化，已经在交通部门中大力推广诸如铁路设施电气化，泊港船舶使用岸电，普及新能源汽车和电动汽车，以及推广使用液态生物燃料等一系列措施。2014年我国车用替代燃料中，燃料乙醇达216万t，生物柴油达88万t、燃料甲醇达150万t，电动汽车折合98万t，清洁能源、可再生能源以及电力在车用燃料替代中超过了500万t[8]。未来如果没有更多的相关政策激励低碳交通能源的发展，任由替代燃料在交通能源市场上自由渗透，我国交通能源结构调整的步伐十分放缓，单位交通能源消费的碳强度年下降率（γec）到2050年也只有约0.2%左右的水平，再加上单位交通服务量的能源消费强度年下降率（γse）0.5%，仍低于届时交通服务量1.8%的年均增速，该情景下交通部门的CO2排放峰值仍难在2050年前出现。如果在交通政策中进一步强化鼓励发展低碳交通能源，通过财税政策和碳市场等措施鼓励液态生物燃料、电力、氢能在交通部门大力发展，特别是加快电动乘用车的发展逐渐取代燃油车，该情景下有望在2035年左右，实现单位能源消费碳强度年下降率（0.7%）和单位交通服务量的能源强度年下降率（1.3%）二者之和大于届时交通服务量的年均增速（2.0%），满足交通部门CO2排放达峰的条件。也就是说，经努力我国交通部门可争取在2035年左右实现达峰，峰值时的排放水平为12.3亿t CO2。
从上面的分析来看，如我国交通部门未来继续沿袭当前的发展模式，交通部门CO2排放、能源消费以及交通服务量都不可能在2050年之前出现峰值。该情景下，2050年我国交通部门CO2排放将超过18亿t，届时CO2排放增速放缓，年均增速将低至1%以下；交通部门的能源消费量将超过10.3亿t标准煤，届时柴油、汽油和煤油仍然是交通部门的主要能源方式，分别占交通能源消费总量的38.4%、36.7%和5.5%；机动车千人保有量水平也将达到358辆，电动汽车在乘用车中的占比约为8%[7]。
如果交通部门更加重视交通工具的能效提高，并进一步出台相关的财税政策鼓励低碳交通能源的发展和优化交通结构，我国交通部门有望在2035年左右实现CO2排放达峰，峰值时CO2排放量约为12.3亿t；有望在2045年左右实现交通能源消费达峰，峰值时交通能源消费量为7.4亿t标准煤。该情景下，柴油、煤油和汽油等常规交通化石燃料将加速被电力和生物燃料所替代，2050年柴油、汽油、电力、生物燃料和煤油分别占交通能源消费总量的36.9%、28.0%、13.1%、11.4%和6.5%；届时机动车千人保有量约为323辆，电动汽车在乘用车中的占比将达到32.3%；交通部门的服务量在2050年前仍难以出现峰值[7]。
3.2我国交通部门达峰与发达国家交通部门达峰规律比较
发达国家交通部门CO2排放达峰阶段的发展更多地以满足经济社会发展需求为目标，其CO2排放和能源消费的达峰是比较自然的发生，政策方面对与交通相关的环境问题和能源问题等约束考虑得并不充分。以美国、日本和欧盟为代表的发达国家，他们交通部门CO2排放达峰、交通能源消费达峰以及交通服务量达峰的过程都发生在各自的后工业化时期且几乎同时完成。这些国家交通部门峰值出现的阶段有较为相近的共同特点，即交通基础设施建设都较为完善，交通结构和交通能源结构调整十分温和，交通工具能效提高和节能减排交通新技术的市场推广较为缓慢。相比发达国家交通部门的发展历程，我国交通部门未来的发展将在其自身快速发展的同时，以环境容量和能源供给为重要约束，全面加强交通结构优化、交通能源低碳化、交通工具能效提高以及交通新技术推广，进而加速我国交通部门发展的绿色低碳转型，使得我国CO2排放达峰要早于发达国家同期的发展阶段。因此，我国交通部门的CO2排放达峰、交通能源消费量达峰以及交通服务周转量达峰的时间将拉开间距，显现出不同于发达国家交通部门峰值出现的特点。
美国、欧盟和日本交通部门达峰时经济社会发展指标与中国交通部门CO2排放峰值时的经济社会发展等相关指标有很大的不同，如表2所示。如2035年我国交通部门CO2排放达到峰值，届时我国GDP的年均增速仍可保持在4.2%左右，高于发达国家交通部门CO2峰值出现时的GDP年均增速（美国为-0.29%，日本为0.12%，欧盟为0.46%）；届时我国人均GDP将达到1.7万美元/人·a，约为发达国家达峰时人均GDP水平的1/3～1/2水平；届时我国机动车千人保有量水平将达260辆，也低于同期美国（845辆）、欧盟（423辆）和日本（575辆）的水平。从单位GDP的交通能源消费和单位GDP的交通
CO2排放来看，二者在我国交通CO2排放峰值时的水平与欧盟和日本达峰时较为接近，分别为0.29 tce/万美元和0.49 tCO2/万美元（2010年美元不变价），远低于美国同期的0.69 tce/万美元和1.22 tCO2/万美元。在人均交通能源消费和人均交通CO2排放指标来看，这两个指标在交通部门CO2排放峰值时分别为0.51 tce/人和0.85 tCO2/人，约为欧盟和日本的一半，是美国达峰时的1/7左右。同时也能够看出，我国交通能源结构低碳化方面比发达国家同期也有十分明显的进步。届时，我国交通部门CO2排放在总化石能源排放中的占比仅为13%左右，也远低于发达国家相同发展阶段的水平（美国33.2%、欧盟25.0%和日本24.9%）。 通过比较可以看出，我国交通部门努力实现CO2排放达峰的路径将比发达国家有很大的改进，是在经济高速发展过程中，依托交通技术的变革、交通节能技术的推广、交通模式的优化、以及低碳交通能源优化等措施共同努力下逐步实现的。我国交通部门CO2排放峰值出现时所处的发展阶段比美国、欧盟和日本等发达国家所处的发展阶段更早，因而加速我国交通部门CO2排放峰值的早日到来将更加充满困难和挑战。
4加速交通部门CO2排放达峰的政策建议
为进一步落实《巴黎协定》，争取在本世纪下半叶实现全球CO2净零排放，我国正在全面加速经济社会的低碳转型，力争早日实现全国CO2排放达峰。为此，我国交通部门也正在积极部署，统筹规划，以生态文明为指引，努力在经济快速发展、交通技术不断创新、人们生活条件持续改善、以及人们环境和能源意识日益增强的背景下加速我国交通部门CO2排放峰值的早日到来。
第一，以先进的交通发展理念为指导，加强交通部门的顶层设计。随着我国城镇化步伐的推进，我国未来还将需要完成大量的交通基础设施建设，必须避免发达国家城镇化进程中所形成的高碳城镇格局和高碳化基础设施，要避免重复发达国家城市发展先高碳后低碳的发展路径，要在城市规划、城市空间布局和基础设施建设中体现低碳的理念和指导思想。为此，必须将交通规划与城市规划紧密结合，从城市长期发展的角度对交通部门开展顶层设计，对城市交通结构进行提前布局，在低碳城市和智慧城市建设中实现交通的低碳化和智慧化发展。
第二，构建综合的交通政策体系，全面促进交通部门的低碳发展。交通系统中包含城市、企业和个人三个不同层面的主体，受到国家、地方以及行业等多个相关部门出台政策的影响，需要通过构建综合的交通政策体系，有机衔接多部门、多主体的交通政策，确保交通政策间的自洽、连贯和可操作性，充分发挥政策群的合力优势。交通政策的制定既要充分尊重技术和市场，也要发挥抑制市场失灵引导技术发展方向的重要作用。这不仅要出台更加严格的标准进一步提升交通工具的燃油经济性，出台合理的财税补贴政策鼓励公共交通的发展和低碳交通技术的普及，而且要合理设置政策，有机发挥公路、铁路、水运和民航等多种交通运输方式的联合优势，并對诸如共享单车、共享汽车等新兴的交通出行方式进行规范和引导。
第三，鼓勵低碳交通的技术投入，充分挖掘技术节能潜力。随着人们对交通节能减排的关注，国家、企业和个人更加注重交通技术的研发投入，从技术、结构和管理三个层面充分挖掘低碳交通的节能潜力。既包括新材料、新结构、新工艺在交通装备中进一步应用，又包括生物燃料、电力和液氢等低碳清洁能源在交通系统中的推广，还包括互联网技术与交通技术相融合产生的诸如不停车电子收费系统（ETC）、智能交通系统（ITS）和共享单车等新兴技术在交通系统中的广泛使用。低碳交通技术的发展将进一步促进交通系统的高效化、清洁化和智能化发展。
第四，充分发挥市场机制作用，加速交通能源结构低碳化步伐。交通部门是对价格要素较为敏感的服务部门，除了通过财税和补贴政策引导交通部门绿色低碳发展之外，还可通过市场机制加速交通资源的优化配置，鼓励交通能源的低碳化发展。当前国际航空业和国际海运业正在积极建立行业的市场机制，促使其成员国减少国际航空业和国际海运业的CO2排放，我国也正在筹建全国统一的碳排放交易市场，目前已将航空碳减排纳入到其框架之中。工信部也于2017年6月发布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法（征求意见稿）》，提出了“双积分”制度鼓励车企加大其新能源汽车的产品产量，这种“双积分”制度也能够在车企中发挥优化配置资源的积极作用。
第五，深化低碳交通和绿色出行理念，全面提升公民低碳出行意识，从需求侧加速交通部门低碳转型。随着人们保护环境、关爱健康、节约能源、保护地球的意识不断加强，人们也越来越愿意在生活中自觉地实践更加绿色低碳的交通出行理念：自愿地选用非机动出行来替代机动出行，自愿地选用公交出行来替代私家车出行，自愿地购置清洁能源汽车来替代化石燃料汽车，自愿地选用小排量汽车来替代大排量汽车。这些低碳出行理念的形成需要不断地教育、宣传和实践，需要一代人甚至几代人的不懈努力。一旦绿色低碳交通出行理念得以形成，需求侧将释放巨大的交通节能减排潜力，将促进我国交通部门绿色低碳转型质的飞跃。
（编辑：李琪）
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AbstractTransportation sector is both a fastgrowing energy consumption department and an CO2 emissions department. Its CO2 emissions peaking time and level has been a key factor affecting Chinese achievement of National Determined Contributions around 2030. The dynamic Kaya analysis of CO2 emissions in transportation sector has been applied， and has deduced the necessary conditions for CO2 emissions， energy consumption and transportation volume to peak， as well as the general rule of the time order of these peaking. The result shows that CO2 emissions peaks firstly appear when the annual decrease rate of CO2 emissions per energy consumption surpasses the annual increase rate of energy consumption. Energy consumption peaks secondly appear when the annual decrease rate of energy intensity of transport volume exceeds the annual increase rate of transport volume. Transport volume peak appears at last when the annual decrease rate of transport volume per GDP overtakes the annual increase rate of GDP， which also means the development of transportation sector is decoupled from GDP growth. Considering the new normal of Chinese economy， scenario analysis is adopted to estimate the peaking of CO2 emissions， energy consumption and transport volume. The result shows that only by adopting collaborative measures including fiscal policies of fuel oil tax and carbon tax as well as fuel replacement and transport energy efficiency promotion， CO2 emissions peak in transportation sector will be realized around 2035 with about 1.23 billion tons of CO2 emission， and energy consumption peak can be realized around 2045 with the amount of 740 million tons of coal equivalent. Though transportation volume peak may not be achieved before 2050， the increase rate could be quite slow. Compared with the development of transportation sector in the USA， Japan and EU when their CO2 emissions reach the peak， Chinas transportation sector has an obvious features that fast development accompanies with green and lowcarbon transition， and the above three peaks appear step by step observably. Therefore， the toplevel design in Chinas transportation sector should be fully strengthened， and the comprehensive transport policies system should be established. Taking lowcarbon transport technologies as an important starting point， the peaking of CO2 emissions in Chinas transportation sector can be accelerated through making full use of market mechanism of emission reduction and fully enhancing the public awareness of low carbon travel.
Key wordstransportation energy； CO2 emissions peaking； climate change
摘要交通部门是快速增长的能源消费和CO2排放部门，其CO2排放峰值出现的年份和峰值排放水平已成为影响我国能否实现2030年国家自主决定贡献目标的要素之一。本文将交通部门的CO2排放进行KAYA公式展开并动态化，推导出交通部门CO2排放峰值、能源消费量峰值和交通服务周转量峰值出现时的必要条件，以及三个峰值出现顺序的一般规律，即：交通部门CO2排放量的峰值将最早出现，该峰值出现时交通部门能源消费的碳强度年下降率将大于交通能源消费的年增长率；交通能源消费量峰值将随后出现，届时交通服务量的能源强度年下降率将大于交通服务量的年增长率；交通部门服务量达峰将最后出现，此时单位GDP的交通服务强度的年下降率将大于GDP的年增长率，并最终实现与GDP增长脱钩。在结合我国经济发展新常态的背景下，对我国交通部门的CO2排放、能源消费和服务量达峰进行情景分析，研究结果表明：只有综合采取燃油税和碳税等财税政策以及进一步加速燃料替代、提升交通工具能效等措施，我国交通部门才有可能在2035年左右实现CO2排放达峰，峰值时的CO2排放量约为12.3亿t，在2045年左右实现交通能源消费量达峰，峰值水平约为7.4亿t标准煤，在2050年前交通服务周转量很难出现峰值但其增速将十分缓慢。与美国、日本和欧盟交通部门峰值出现年份的发展阶段相比较，我国交通部门在自身快速发展的同时向绿色低碳转型的发展阶段特征十分明显，三个峰值陆续出现的特点更加显著。为此，我国交通部门要全面加强顶层设计，构建综合的交通政策體系，以发展低碳交通技术为重要抓手，充分利用好市场机制的减排手段，全面提升公众的低碳出行意识，进而加速我国交通部门CO2排放峰值的早日到来。
关键词交通能源；CO2排放峰值；气候变化
中图分类号F503
文献标识码A文章编号1002-2104（2018）02-0059-07DOI：10.12062/cpre.20171001
中国是世界上最大的发展中国家，也是最大的能源消费国和CO2排放国。在全球共同应对气候变化的今天，努力实现全球2℃温升控制目标，在2015年12月底的巴黎气候大会上中国政府郑重向全世界承诺，“中国计划2030年左右CO2排放达到峰值且将努力早日达峰”[1]。为实现这一具有挑战性的减排目标，中国需要在统筹经济增长质量和增长速度的同时，全面持续推进经济的低碳转型。以该目标为指引，我国各行业和各部门都在积极部署，努力加速自身的绿色低碳和可持续发展转型。交通部门作为重要的能源消费和CO2排放部门，研究其CO2排放峰值水平和峰值出现的一般规律，将对我国实现2030年国家自主决定贡献目标有重要的意义。
1研究背景
不同国家由于其历史、文化、发展路径以及能源资源禀赋等不同，其CO2排放的峰值年份和峰值水平也各不相同。但从发达国家的历史统计数据来看，工业部门、居民住宅和商业部门以及交通部门作为三大终端用能部门，其CO2排放峰值出现年份存在一定的规律特点。一般而言，工业部门CO2排放峰值出现的年份要早于居民住宅和商业部门的CO2排放峰值年份，而交通部门CO2排放峰值出现的年份更要滞后；而整个国家CO2排放峰值出现的年份一般介于交通部门与居民住宅和商业部门CO2排放峰值出现年份之间（见表1）。美国和欧盟CO2排放的统计数据都符合这一规律，日本由于电力和热力部门所排放的CO2在本国CO2排放中的占比很大（超过了50%）且近年来仍有增长，这使得日本总的CO2排放峰值出现的年份晚于交通部门CO2排放峰值出现的年份。整个OECD国家电力和热力部门的CO2排放占比也很高（接近50%），电力和热力部门、交通部门二者CO2排放峰值均出现在2007年，进而整个OECD国家的CO2排放峰值也在2007年出现。
由于各国国情不同，其人口分布、产业布局以及差异化的生活方式，使得各国的交通结构、机动车千人保有量以及交通工具使用的频度和强度都表现出较大的差别，其交通部门CO2排放峰值出现时人均交通CO2排放水平差异较大。美国国土面积较为辽阔，人口居住较为分散，人们交通出行以私家车出行为主，不仅私家车的保有比例大，而且年平均行驶里程也长，这使得美国成为人均交通CO2排放最高的国家，其峰值在2007年出现，峰值水平达到6.22 t/人·a。相比之下，日本和欧盟的国家国土面积较小，公共交通较美国发达，私家车的年行驶里程也较低，它们的人均交通CO2排放峰值水平为2 t/人·a。其中日本在2001年达到峰值，峰值水平是2.11 t/人·a，欧盟在2007年达到峰值，峰值水平是2.01 t/人·a，它们交通部门的人均CO2排放峰值水平约为美国的1/3。我国国土面积较为辽阔，人口分布不均，主要集中在东南部的沿海地区。近年来随着我国工业化和城镇化的发展，私家车的数量也急剧增加，民航交通服务需求进一步释放，人均交通CO2排放水平也不断增加，但当前仍处于较低水平（本研究不涉及中国港澳台地区）。2013年我国交通部门人均CO2排放水平仅为0.63 t/人·a，约为美国的1/10，日本和欧盟的1/3左右。近年来，我国在城市化进程的驱动下，交通基础设施建设投资加大，交通运输服务需求增加；随着我国人民收入水平和生活水平的快速提高，以飞机、高铁和私家车为代表高能耗、舒适快捷的“生活改善型”交通服务需求也迅速增加。我国交通部门需要在自身快速发展的同时，不断优化其交通结构和交通能源结构，努力尽早实现交通部门的排放达峰，进而加速我国CO2排放达峰目标的早日实现。
当前有关交通部门CO2排放的研究，主要的研究方法是采用“自底向上”的建模方法，通过交通技术的细致描述，运用数学工具刻画交通部门与经济社会其它部门之间的关系，在满足一系列约束条件的基础上进行交通部门CO2排放的数学求解，探求不同经济社会发展情景下交通部门的低碳发展方案及其潜在的能源消费和CO2排放情况，如Zhang[2]、Yin[3]和Ou[4]等的研究。本文将采用“自底向上”和“自上而下”相结合的建模方法，运用Kaya公式[5-6]动态化为工具，“自上而下”将影响交通部门CO2排放的核心因素进行经济学分解，数学推导交通部门在峰值出现时的经济内涵和必要条件，并基于“自底向上”各分解要素未来潜在的发展趋势进行情景分析，研究我国交通部门CO2排放、能源消费以及交通服务量达峰的年份及达峰时的规模。
2交通部门CO2排放达峰值及其条件研究
2.1CO2排放达峰值研究
运用Kaya公式可将交通部门CO2排放分解成为四个影响要素，即GDP、GDP的交通服务强度、交通服务的能源强度以及交通能源消费的碳强度。如式（1）所示：
CO2=GDP×ServiceGDP
×EService
×CO2E
（1）
其中，CO2表示交通部门CO2排放量，GDP表示国内生产总值，Service表示交通服务周转量，E表示交通部门能源消费量。根据式（1）中后三项的经济学含义，式（1）可改写为式（2）：
CO2=GDP×Igs×Ise×Iec
（2）
其中，Igs为GDP的交通服务强度，Ise为交通服务的能源强度，Iec为交通能源消费的碳强度。
从国家层面来看，交通部门CO2排放在达峰年份附近时，交通部门CO2排放量将很平缓。为此，对式（2）进行时间求导并忽略二阶小项，交通部门CO2排放年变化率的关系可由式（3）近似描述：
βc≈βg-γgs-γse-γec
（3）
其中，βc表示交通部门CO2排放年增长率，βg表示GDP的年增长率，γgs表示GDP的交通服务强度年下降率，γse表示交通服务的能源强度年下降率，γec表示交通能源消费的碳强度年下降率。
根据交通能源消费碳强度年下降率的定义，γec可展开为式（4）：
γec=ΔIecIec=
[QcE-Qc（1+βc）E（1+βe）]QcE=βe-βc1+βe
（4）
上式中，Qc表示交通部门CO2排放量，E表示交通部门能源消费量，βc和βe分别表示交通部门CO2排放年增长率和交通部门能源消费的年增长率。
在交通部门能源消费年增长率（βc）较小情况下，
11+βe≈1
，式（4）可近似为式（5），即交通部门能源消费碳强度年下降率近似为交通部门能源消费的年增长率和交通部门CO2排放的年增长率之差。
γec≈βe-βc
（5）
当交通部门CO2排放达到峰值时，即交通部门CO2排放的年增长率βc≤0。代入式（5）可得：
γec≥βe（6）
式（6）即为交通部门CO2排放达峰值的一个必要条件，即交通部门能源消費的碳强度年下降率（γec）要大于交通能源消费的年增长率（βe）。该必要条件也意味着，交通部门CO2排放达峰时，交通能源消费量仍可增长，交通能源结构低碳化在交通部门CO2排放达峰过程中将发挥重要的作用。
2.2交通部门能源消费达峰条件
按照交通服务能源强度年下降率的定义，γse可展开成式（7）所示：
γse=ΔIseIse=
[EServive-E（1+βe）Service（1+βs）]
EServive=βs-βe1+βs
（7）
其中，E表示交通部门的能源消费量，Service表示交通部门服务量，Ise表示交通服务能源强度，βe和βs分别表示交通部门能源消费量年增长率和交通服务量年增长率。
在交通服务量年变化率（βs）较小时，11+βs≈1，因而式（7）可近似表达为：
γse≈βs-βe
（8）
当交通部门能源消费达峰时，即有：βe≤0，因而有：
γse≥βs
（9）
式（9）为交通部门能源消费达峰值时的一个必要条件，即交通服务量的能源强度年下降率（γse）要大于交通服务量的年增长率（βs）。该条件也意味着，交通部门能源消费量达峰值时，交通服务量仍可保持增长状态，交通结构进一步优化将发挥重要的作用，交通能源消费的达峰时间将早于交通服务量的达峰时间。
2.3交通部门服务量达峰条件
根据GDP交通服务强度年下降率的定义，γgs可展开为式（10）所示：
γgs=ΔIgsIgs=
[ServiceGDP-Service（1+βs）GDP（1+βg）]ServiceGDP=βg-βs1+βg
（10）
其中，Service表示交通服务量，GDP为国内生产总值，Igs代表GDP的交通服务强度，βg和βs分别代表GDP年增长率和交通服务量年增长率。
在GDP年增长率（βg）变化较小的情况，11+βg≈1，即有：
γgs≈βg-βs
（11）
交通部门交通服务量达峰值时，即βs≤0，则有：
γgs≥βg
（12）
由式（12）可得到交通部门服务量达峰值时的必要条件，即GDP的交通服务强度年下降率（γgs）大于GDP的年增长率（βg）。该条件意味着，随着经济的持续转型，经济增长可与交通服务需求完全脱钩。
2.4交通部门达峰一般规律
根据上述的推导，交通部门CO2排放达峰、交通部门能源消费量达峰、交通服务周转量达峰以及经济持续增长之间存在着一定的数量关系。未来我国交通部门将先后经历交通部门CO2排放达峰、交通能源消费达峰和交通服务周转量达峰三个发展阶段，如图1所示。
第一阶段是交通部门CO2排放量达峰，即实现了交通部门的发展与碳排放脱钩。在该阶段，交通部门服务周转量、交通部门的能源消耗量仍然会呈现出一定的增长态势，交通结构低碳化和交通能源结构低碳化的效果将抵消交通服务增长所增加的CO2排放，交通部门可在交通能源消费量仍然增加的情况下实现CO2排放量达峰。
第二阶段是交通部门能源消费量达峰，即该阶段实现
了交通部门的发展与能源消费的脱钩。届时新增的交通服务需求所增加的交通能源消费量完全可由交通部门技术节能、管理节能和交通结构改善等措施产生的节能量所取代。
第三阶段是交通部门服务需求量达峰，即该阶段实现了经济增长与交通服务需求完全脱钩。在该阶段，交通部门资源的有效配置和最大化利用将满足经济增长对交通服务的需求，这也标志着，交通部门完成了从结构优化到内涵提高的过程转变。
3我国交通部门达峰分析及与发达国家比较
3.1我国交通部门达峰分析
进入21世纪以来，随着城镇化进程的加速，我国交通基础设施建设也快速增长，高耗能交通服务需求进一步增加。“十二五”期间，交通运输基础设施累计完成投资13.4×1012元，高速铁路营业总里程、高速公路通车总里程、城市轨道交通运营总里程、沿海港口万吨级及以上泊位总量均位居世界第一。该时期我国的交通结构也正在发生变化，民航客运量年均增长率超过10%，铁路客运动车组列车运量比重达到46%，2015年机动车千人保有量也已经达到118辆的水平，高耗能交通服务需求进一步释放。在“十三五”期间，我国将加速交通基础设施建设，将建成“十纵十横”的综合运输大通道，构建高品质的快速交通网，高效率的普通干线网，以及广覆盖的基础交通服务网。与2015年相比，预计到2020年，我国铁路营业里程将增加24%，高速铁路营业里程将增加58%，民用运输机场将增加26%[7]。
随着我国经济进入新常态，经济增速将进一步回落，GDP增长已从本世纪前十年的平均10%以上回落到2013—2016年的年均7.0%；新常态下转换发展动能，转变增長方式，产业结构调整加快，经济呈内涵式增长，这些因素都将减缓交通服务需求的增长。随着工业化和城市化进程的基本完成，未来我国GDP增速将进一步放缓，预计2030年将回落到4.5%～5.0%，2050年进一步回落到3.0%～3.3%左右。从“十五”到“十二五”期间，我国单位GDP的交通服务强度变化经历了三个显著的阶段，从“十五”期间年均增速1.19%，到“十一五”期间年均增速5.86%，再到“十二五”期间年均2.51%的下降速度；这期间，交通服务量相应的年均增速分别为“十五”期间的11.48%，“十一五”期间的17.84%和“十二五”期间的5.22%。这也意味着该期间，我国交通部门在这三个五年计划中实现了从粗放扩张的增长方式到内涵提高的增长方式的转变。特别是“十二五”期间，我国交通部门节能减排工作取得了显著成绩，再加上我国产业结构的调整和升级进一步减少货物运输的需求，促使单位GDP的交通服务强度出现显著的下降，交通服务量增长速度趋缓。按当前及新常态下的发展趋势，交通服务量的年均增速可由“十二五”期间的年均5.22%下降到2030年的2.5%左右，2050年将进一步回落到1.8%左右，届时单位GDP的交通服务强度年下降率到2030年有可能降至2%左右，2050年进一步回落到1.3%左右。在该情景中，单位GDP的交通服务强度年下降率（γgs）在2050年前仍然低于届时的GDP的年增长率（βg），这也意味着我国交通服务周转量很难在2050年前达到峰值。
近年来，我国交通部门“生活改善型”交通服务需求增长较快。尤其在“十二五”期间，民航、高铁和私家车等高能耗交通运输方式迅猛发展，其新增的交通能源消费量抵消了交通技术进步和能效提高所产生的节能效果，单位交通服务量的能源消耗水平在“十二五”期间有显著增加，包括私家车在内的全社会单位交通周转量的能源消耗强度年均增长约3.5%。随着各种交通工具技术进步所带来的节能潜力，特别是机动车燃油经济性的提高，我国交通工具的能效提高将有年均0.8%～1.5%的潜力；如果未来出台更多的配套政策对提高能效进行有效激励和支持，交通工具能效年进步率将可提高1%～2%。未来相当长的一段时期内，民航、高铁和私家车等客运交通服务需求增长仍然强劲，如果交通结构不能够得到有效的改善，能效提高对单位服务量能源消费强度下降的效果将部分被高能耗交通方式比例的增加所抵消。该情景下，2030年受到高能耗交通方式比例增加的影响，单位交通服务量的能源消费强度年下降率将会维持在较低的下降水平，约为年均下降0.3%～0.4%。之后随着交通结构的优化改善，单位交通服务量的能源消费强度年下降率有望在2050年提升到0.5%左右，仍低于届时交通服务量1.8%的年均增速。如果交通部门更加鼓励发展公共交通，持续推出优化交通结构以及抑制高能耗交通运输方式发展的政策措施，单位交通服务量的能源消费强度年下降率将会有显著的提高，在该情景下单位交通服务量的能源消费强度（γse）可在2045年左右达到年下降率2%以上的水平，大于届时的交通服务量的年均增长率（βs）2%左右的增速，即在2045年左右交通部门的能源消费量可出现达峰，峰值水平约为7.4亿t标准煤。
随着单位交通服务的能源消费强度（γse）和单位能源消费碳强度（γec）的下降，当二者的年下降率之和大于交通服务量的年增长率时，交通部门的CO2排放峰值也将随之出现。近年来，我国十分重视交通能源的清洁化和低碳化，已经在交通部门中大力推广诸如铁路设施电气化，泊港船舶使用岸电，普及新能源汽车和电动汽车，以及推广使用液态生物燃料等一系列措施。2014年我国车用替代燃料中，燃料乙醇达216万t，生物柴油达88万t、燃料甲醇达150万t，电动汽车折合98万t，清洁能源、可再生能源以及电力在车用燃料替代中超过了500万t[8]。未来如果没有更多的相关政策激励低碳交通能源的发展，任由替代燃料在交通能源市场上自由渗透，我国交通能源结构调整的步伐十分放缓，单位交通能源消费的碳强度年下降率（γec）到2050年也只有约0.2%左右的水平，再加上单位交通服务量的能源消费强度年下降率（γse）0.5%，仍低于届时交通服务量1.8%的年均增速，该情景下交通部门的CO2排放峰值仍难在2050年前出现。如果在交通政策中进一步强化鼓励发展低碳交通能源，通过财税政策和碳市场等措施鼓励液态生物燃料、电力、氢能在交通部门大力发展，特别是加快电动乘用车的发展逐渐取代燃油车，该情景下有望在2035年左右，实现单位能源消费碳强度年下降率（0.7%）和单位交通服务量的能源强度年下降率（1.3%）二者之和大于届时交通服务量的年均增速（2.0%），满足交通部门CO2排放达峰的条件。也就是说，经努力我国交通部门可争取在2035年左右实现达峰，峰值时的排放水平为12.3亿t CO2。
从上面的分析来看，如我国交通部门未来继续沿袭当前的发展模式，交通部门CO2排放、能源消费以及交通服务量都不可能在2050年之前出现峰值。该情景下，2050年我国交通部门CO2排放将超过18亿t，届时CO2排放增速放缓，年均增速将低至1%以下；交通部门的能源消费量将超过10.3亿t标准煤，届时柴油、汽油和煤油仍然是交通部门的主要能源方式，分别占交通能源消费总量的38.4%、36.7%和5.5%；机动车千人保有量水平也将达到358辆，电动汽车在乘用车中的占比约为8%[7]。
如果交通部门更加重视交通工具的能效提高，并进一步出台相关的财税政策鼓励低碳交通能源的发展和优化交通结构，我国交通部门有望在2035年左右实现CO2排放达峰，峰值时CO2排放量约为12.3亿t；有望在2045年左右实现交通能源消费达峰，峰值时交通能源消费量为7.4亿t标准煤。该情景下，柴油、煤油和汽油等常规交通化石燃料将加速被电力和生物燃料所替代，2050年柴油、汽油、电力、生物燃料和煤油分别占交通能源消费总量的36.9%、28.0%、13.1%、11.4%和6.5%；届时机动车千人保有量约为323辆，电动汽车在乘用车中的占比将达到32.3%；交通部门的服务量在2050年前仍难以出现峰值[7]。
3.2我国交通部门达峰与发达国家交通部门达峰规律比较
发达国家交通部门CO2排放达峰阶段的发展更多地以满足经济社会发展需求为目标，其CO2排放和能源消费的达峰是比较自然的发生，政策方面对与交通相关的环境问题和能源问题等约束考虑得并不充分。以美国、日本和欧盟为代表的发达国家，他们交通部门CO2排放达峰、交通能源消费达峰以及交通服务量达峰的过程都发生在各自的后工业化时期且几乎同时完成。这些国家交通部门峰值出现的阶段有较为相近的共同特点，即交通基础设施建设都较为完善，交通结构和交通能源结构调整十分温和，交通工具能效提高和节能减排交通新技术的市场推广较为缓慢。相比发达国家交通部门的发展历程，我国交通部门未来的发展将在其自身快速发展的同时，以环境容量和能源供给为重要约束，全面加强交通结构优化、交通能源低碳化、交通工具能效提高以及交通新技术推广，进而加速我国交通部门发展的绿色低碳转型，使得我国CO2排放达峰要早于发达国家同期的发展阶段。因此，我国交通部门的CO2排放达峰、交通能源消费量达峰以及交通服务周转量达峰的时间将拉开间距，显现出不同于发达国家交通部门峰值出现的特点。
美国、欧盟和日本交通部门达峰时经济社会发展指标与中国交通部门CO2排放峰值时的经济社会发展等相关指标有很大的不同，如表2所示。如2035年我国交通部门CO2排放达到峰值，届时我国GDP的年均增速仍可保持在4.2%左右，高于发达国家交通部门CO2峰值出现时的GDP年均增速（美国为-0.29%，日本为0.12%，欧盟为0.46%）；届时我国人均GDP将达到1.7万美元/人·a，约为发达国家达峰时人均GDP水平的1/3～1/2水平；届时我国机动车千人保有量水平将达260辆，也低于同期美国（845辆）、欧盟（423辆）和日本（575辆）的水平。从单位GDP的交通能源消费和单位GDP的交通
CO2排放来看，二者在我国交通CO2排放峰值时的水平与欧盟和日本达峰时较为接近，分别为0.29 tce/万美元和0.49 tCO2/万美元（2010年美元不变价），远低于美国同期的0.69 tce/万美元和1.22 tCO2/万美元。在人均交通能源消费和人均交通CO2排放指标来看，这两个指标在交通部门CO2排放峰值时分别为0.51 tce/人和0.85 tCO2/人，约为欧盟和日本的一半，是美国达峰时的1/7左右。同时也能够看出，我国交通能源结构低碳化方面比发达国家同期也有十分明显的进步。届时，我国交通部门CO2排放在总化石能源排放中的占比仅为13%左右，也远低于发达国家相同发展阶段的水平（美国33.2%、欧盟25.0%和日本24.9%）。 通过比较可以看出，我国交通部门努力实现CO2排放达峰的路径将比发达国家有很大的改进，是在经济高速发展过程中，依托交通技术的变革、交通节能技术的推广、交通模式的优化、以及低碳交通能源优化等措施共同努力下逐步实现的。我国交通部门CO2排放峰值出现时所处的发展阶段比美国、欧盟和日本等发达国家所处的发展阶段更早，因而加速我国交通部门CO2排放峰值的早日到来将更加充满困难和挑战。
4加速交通部门CO2排放达峰的政策建议
为进一步落实《巴黎协定》，争取在本世纪下半叶实现全球CO2净零排放，我国正在全面加速经济社会的低碳转型，力争早日实现全国CO2排放达峰。为此，我国交通部门也正在积极部署，统筹规划，以生态文明为指引，努力在经济快速发展、交通技术不断创新、人们生活条件持续改善、以及人们环境和能源意识日益增强的背景下加速我国交通部门CO2排放峰值的早日到来。
第一，以先进的交通发展理念为指导，加强交通部门的顶层设计。随着我国城镇化步伐的推进，我国未来还将需要完成大量的交通基础设施建设，必须避免发达国家城镇化进程中所形成的高碳城镇格局和高碳化基础设施，要避免重复发达国家城市发展先高碳后低碳的发展路径，要在城市规划、城市空间布局和基础设施建设中体现低碳的理念和指导思想。为此，必须将交通规划与城市规划紧密结合，从城市长期发展的角度对交通部门开展顶层设计，对城市交通结构进行提前布局，在低碳城市和智慧城市建设中实现交通的低碳化和智慧化发展。
第二，构建综合的交通政策体系，全面促进交通部门的低碳发展。交通系统中包含城市、企业和个人三个不同层面的主体，受到国家、地方以及行业等多个相关部门出台政策的影响，需要通过构建综合的交通政策体系，有机衔接多部门、多主体的交通政策，确保交通政策间的自洽、连贯和可操作性，充分发挥政策群的合力优势。交通政策的制定既要充分尊重技术和市场，也要发挥抑制市场失灵引导技术发展方向的重要作用。这不仅要出台更加严格的标准进一步提升交通工具的燃油经济性，出台合理的财税补贴政策鼓励公共交通的发展和低碳交通技术的普及，而且要合理设置政策，有机发挥公路、铁路、水运和民航等多种交通运输方式的联合优势，并對诸如共享单车、共享汽车等新兴的交通出行方式进行规范和引导。
第三，鼓勵低碳交通的技术投入，充分挖掘技术节能潜力。随着人们对交通节能减排的关注，国家、企业和个人更加注重交通技术的研发投入，从技术、结构和管理三个层面充分挖掘低碳交通的节能潜力。既包括新材料、新结构、新工艺在交通装备中进一步应用，又包括生物燃料、电力和液氢等低碳清洁能源在交通系统中的推广，还包括互联网技术与交通技术相融合产生的诸如不停车电子收费系统（ETC）、智能交通系统（ITS）和共享单车等新兴技术在交通系统中的广泛使用。低碳交通技术的发展将进一步促进交通系统的高效化、清洁化和智能化发展。
第四，充分发挥市场机制作用，加速交通能源结构低碳化步伐。交通部门是对价格要素较为敏感的服务部门，除了通过财税和补贴政策引导交通部门绿色低碳发展之外，还可通过市场机制加速交通资源的优化配置，鼓励交通能源的低碳化发展。当前国际航空业和国际海运业正在积极建立行业的市场机制，促使其成员国减少国际航空业和国际海运业的CO2排放，我国也正在筹建全国统一的碳排放交易市场，目前已将航空碳减排纳入到其框架之中。工信部也于2017年6月发布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法（征求意见稿）》，提出了“双积分”制度鼓励车企加大其新能源汽车的产品产量，这种“双积分”制度也能够在车企中发挥优化配置资源的积极作用。
第五，深化低碳交通和绿色出行理念，全面提升公民低碳出行意识，从需求侧加速交通部门低碳转型。随着人们保护环境、关爱健康、节约能源、保护地球的意识不断加强，人们也越来越愿意在生活中自觉地实践更加绿色低碳的交通出行理念：自愿地选用非机动出行来替代机动出行，自愿地选用公交出行来替代私家车出行，自愿地购置清洁能源汽车来替代化石燃料汽车，自愿地选用小排量汽车来替代大排量汽车。这些低碳出行理念的形成需要不断地教育、宣传和实践，需要一代人甚至几代人的不懈努力。一旦绿色低碳交通出行理念得以形成，需求侧将释放巨大的交通节能减排潜力，将促进我国交通部门绿色低碳转型质的飞跃。
（编辑：李琪）
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AbstractTransportation sector is both a fastgrowing energy consumption department and an CO2 emissions department. Its CO2 emissions peaking time and level has been a key factor affecting Chinese achievement of National Determined Contributions around 2030. The dynamic Kaya analysis of CO2 emissions in transportation sector has been applied， and has deduced the necessary conditions for CO2 emissions， energy consumption and transportation volume to peak， as well as the general rule of the time order of these peaking. The result shows that CO2 emissions peaks firstly appear when the annual decrease rate of CO2 emissions per energy consumption surpasses the annual increase rate of energy consumption. Energy consumption peaks secondly appear when the annual decrease rate of energy intensity of transport volume exceeds the annual increase rate of transport volume. Transport volume peak appears at last when the annual decrease rate of transport volume per GDP overtakes the annual increase rate of GDP， which also means the development of transportation sector is decoupled from GDP growth. Considering the new normal of Chinese economy， scenario analysis is adopted to estimate the peaking of CO2 emissions， energy consumption and transport volume. The result shows that only by adopting collaborative measures including fiscal policies of fuel oil tax and carbon tax as well as fuel replacement and transport energy efficiency promotion， CO2 emissions peak in transportation sector will be realized around 2035 with about 1.23 billion tons of CO2 emission， and energy consumption peak can be realized around 2045 with the amount of 740 million tons of coal equivalent. Though transportation volume peak may not be achieved before 2050， the increase rate could be quite slow. Compared with the development of transportation sector in the USA， Japan and EU when their CO2 emissions reach the peak， Chinas transportation sector has an obvious features that fast development accompanies with green and lowcarbon transition， and the above three peaks appear step by step observably. Therefore， the toplevel design in Chinas transportation sector should be fully strengthened， and the comprehensive transport policies system should be established. Taking lowcarbon transport technologies as an important starting point， the peaking of CO2 emissions in Chinas transportation sector can be accelerated through making full use of market mechanism of emission reduction and fully enhancing the public awareness of low carbon travel.
Key wordstransportation energy； CO2 emissions peaking； climate change
