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吕锡民:台湾陆上运输的节能减碳分析与评估

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【大纪元2019年12月02日讯】根据国家统计局统计,台湾拥有超过2,100万辆汽车,其中包括35,000辆公共汽车,110万辆卡车,700万辆汽车和约1,350万辆摩托车和踏板车。公路运输的主要燃料是石油产品。台湾在为国内和国际运输系统中,将能源需求从石油转移到天然气、电力和氢气方面,还有很大的努力余地。

台湾新政府于2016年上台,宣布一项绿色运输发展路线图,旨在通过广泛使用一系列替代燃料(包括氢及电动车)的绿色技术来加强再生能源的发展和交通运输的减碳。除在2016年设立节能减碳办公室外,另外尚有再生能源的正式能源战略。2017年,台湾政府通过一项降低低碳车辆运输税的计划,重点放在私家车和摩托车。根据该项计划,到2025年,零排放汽车的实现量将大幅增加,含括6,000辆汽车以及15万辆使用锂离子电池运行的摩托车和轻便摩托车即将实现。目前立法院正在讨论补贴机制,以激励从事无碳运输领域的国内企业。

因为台湾约有2,100辆汽车及1,400万辆机车,汽机车悬浮微粒PM2.5排放为空污主要来源,欧盟多数国家禁售燃油车,提倡零排放新能源车,目前国内虽然有电动车,但氢能机车制造过程比电动车更省电,目前正与交通部争取合法执照,期待未来能让氢能机车正式上路。

台湾最大的公共投资基金-国家发展基金-计划将资产的10%(约30亿美元)投资于充电站网路的开发,以便到2030年为不少于8%的注册车辆提供绿能。

尽管缺乏全国范围的低碳交通发展战略,但一些政府机构仍朝着该战略迈出了一步。2015年,行政院环境保护署发展一项舒适且安全的城市环境子项计划。在该年,新北市完成114个汽车充电站和1,340个电动摩托车移动充电站。在2018年,已经有1,800个这样的站,并且计划在未来5-7年内将它们的数量增加到5,000个。

交通运输是现代日常生活与经济活动所必须具备的工具与条件,随着台湾经济的成长与人口的流动,交通运输需求逐日增加,使得运输部门的能源消耗亦随之水涨船高,同时导致温室气体排放量与污染日益增加与严重,以民国89、99及107年为例,逐年上涨的运输部门之能源消费为12.47、13,11及13.43百万公秉油当量,18年平均年成长率为0.4%,是台湾除了工业部门之外,最大的能源消费部门。另外,根据2018年能源局统计手册,运输部门的二氧化碳放为36.32百万公吨,位居工业部门的132.01百万公吨,及能源部门的37.78百万公吨,位居全国第三大温室气体排放部门。

在运输部门当中,公路运输的的能源消耗占最大部分,以民国99年(公元2010年)为例,全台湾运输部门所消耗的能源约有15,546.3千公秉油当量,其中公路运输就有12,643.9千公秉油当量,也就是说台湾运输部门约有81%的能源是消耗在公路运输之上,同时,公路运输所消耗的能源类别大部分为化石燃料,在与以电力为主的轨道运输相比之下,我们发现公路运输所排放的二氧化碳量实在惊人。

根据“国际能源总署(International Energy Agency, IEA)”与经济部能源局所统计的资料显示,运输部门为世界各国及台湾能源消耗及温室气体排放的主要来源之一,要减少温室气体排放并节约能源,运输部门是需要被深入探讨并加以分析的重要区块。

台湾陆上运输部门为主要运输工具,例如:小客车、机车、大客车、大货车、捷运、台铁、高铁等运输方式。专家探讨该部门节约能源使用及减少温室气体排放的主要因素有:燃料使用的改变、运具的转移、及国内经济活动成长等。借着“说明性结构模型(Interpretive Structural Model, ISM)”的时间因子导入,结果发现在2010年代前期,系以提升台铁服务品质、高速公路高乘载及电子收费、各县市捷运和交通资讯管理等策略为主。2010年代后期则以替代能源公车、自行车车道设置及燃料税征收等相关策略为依归。到了2020年代则是以推广电动车为最主要目标。

根据IEA分析,各国运输部门之公路运输占比约有九成,是最主要的能耗部分,其重要的节能措施包括:提升汽车内燃机效率;降低自用小客车行驶旅次;替代燃料的发展与使用;货运之大货车效率提升;运具转移至轨道运输等大众运输。

台湾“陆上运输”依运输对象不同可分为“客运”与“货运”两种,前者能耗量约为后者能耗量的两倍,而其中载人运输工具里的小客车不但能耗占比有七成,并且在整个运输部门的能耗占比亦有五成,换句话说,小客车使用了我国石油能源的十分之一,因此,我们将小客车设定为运输部门的主要节能对象。其具体作法是尽量将小客车效率作大幅度的提升,在以油电混和车为标竿之下,整体油耗量减少40%。在客运当中,总能耗量次高的为机车,具体的节能作法是鼓励民众多搭乘捷运与使用电动车,因为捷运和电动机车约可减少内燃机机车的一半能源效耗。

基本上,轨道运输(包括捷运、高铁与台铁)单位能耗为传统小客车的13%~19%之间,而电动车则为传统小客车的50%,很显然地,轨道运输在客运上的单位节能效果远胜于电动车,当然更胜于传统小汽车。尤其是,将捷运、高铁与台铁班次增多或加挂车厢,藉以增加运量以遂行节能政策,就交通建设成本观点而言,将比由传统汽车改为电动车,需要另外花费大量经费以购买电动车,要来得经济有效得多。但是机车的情况并非如此,因为就单位能耗而言,电动机车为0.0124LOE/p-km,而捷运则为0.01LOE/p-km,两者相差不多。另外,由于机车的方便性,考虑其在台湾平均每人即拥有0.64辆机车的密集度,因此,就目前运输资料统计,虽然机车总运量为客运的33%,但是总能耗仅占21%。所以,基本上,捷运的主要节能功效应该用于小客车上面,机车则以电动车为主。

在货运方面,公路货运的占比约为全部货运的99%,其中又以营业用大货车的能耗量最大,占比约有八成三。在单位能耗(公升油当量每公吨每公里)方面,大货车约为轨道运具(例如,台铁)的约二倍,是小货车的四分之一倍。但是,在台湾,铁路货运量却很低,其延吨公里数约仅占货运总延吨公里数的1.4%。本研究建议的节能具体作法是将大部分的大货车运量转为铁路运量。另外,在小货车方面,则尽量将内燃机汽车转换为油电混合车,因为这样单位能耗效率可提升20%。

在客运节能情景上,本研究采用扩大公共运输量与汽机车采用BAT的策略,虽然在2025年客运量增加16%,但是仍将台湾的客运能耗量由原本的7,661千公秉油当量,降至5,676千公秉油当量,节能量与节能幅度分别高达1,984千公秉油当量与25.9%。

在货运方面,将营业用大货车的运量,以一定比例转换至台铁货运,并将小货车置换油电混合货车,可将台湾的货运能耗,由原本的3,194千公秉油当量,降至2,247千公秉油当量,节能量与节能幅度分别为947千公秉油当量与30%。其中,货运部门当中最耗能的大货车节能量高达1,891千公秉油当量,节能幅度有七成,但整体而言,效果绩效是有限的,因为与此同时,台铁能耗也增加了1,006千公秉油当量。如上所述,货运的轨道化,就台铁而言仅是增加班次或加挂车厢,所以就成本考量上,仍十分具有经济效益。

在台湾所有陆上客运当中,以自用小客车的运输量占比最高,而且能源密集度亦是所有车种中最大者,故此部分的节能成效也最大。在规划与评估台湾陆上运输节能政策中,牵涉到许多可推行的节能策略之运用,包括运具最佳可行技术的应用和公共运输基础建设的扩增,如果以2010年为基础年,规划台湾路上运输节能减碳中期(2030年)与短期(2025年)目标,我们得到下列研究分析结果,

针对2025年的我国陆上运输节能情境分析,客运与货运两类共可节能2,931千公秉油当量,节能幅度高达27%,此一节能量占全国总耗能2.43%。相当于减少温气体排放为5.91百万吨二氧化碳,此量占全国总排碳的2.40%,充分达到国家运输部门的2025年减碳目标(5.2百万公吨二氧化碳)。

针对2030年的我国陆上运输节能情境分析,客运与货运两类共可节能4,914千公秉油当量,节能幅度高达45.27%,此一节能量占全国总耗能4.07%。相当于减少温气体排放为9.91百万吨二氧化碳,此量占全国总排碳的4.02%,充分达到国家运输部门的2030年减碳目标(8.7百万公吨二氧化碳)。

低碳交通运输各个领域的经济发展速度,既取决于技术本身的成就/进步,也取决于政府对这些技术及其相应基础设施的经济激励措施之决策。在能源领域,这不外就是电力基础设施的发展和低碳基础设施的建立,尤其是新一代可与电力互换的燃料能源。

展望未来,电气化车具例如电动车、电动摩车、电动脚踏车,以及电气化运输系统包括台铁、高铁与捷运,势必成为台湾陆上运输部门主流。

责任编辑:高义

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2019-12-02 5:13 PM
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