交通运输能耗与排放统计监测平台及应用研究

作者:查重猫     发表时间:2021-06-30 01:40:44   浏览次数:25



  摘要:在我国交通运输行业节能减排的背景下,本文以交通运输行业能耗特点与统计监测方法为基础,建立涵盖了公路客运、公路货运、城市公交、城市出租、水路运输、港口生产等行业的能耗碳排统计监测系统,分析了省级交通运输能耗与排放特点,明确了能耗数据统计对象与内容,并对能耗数据采集的方法进行了研究,建立了省级交通运输能耗统计监测系统,并以辽宁省交通运输为依托,对全省交通运输行业能耗统计监测系统进行了验证与应用,同时也为交通运输行业的节能减排提供了决策支撑和数据支持。

  关键词:隧道工程;交通运输;排放;统计;能耗监测

  0引言

  随着经济、社会和行业的不断发展,全社会对节能减排提出巨大要求,交通运输业是典型的高能耗行业,常年占社会总能耗比重维持7%以上,近年来上升幅度更为显著。自2016年我国政府发布《“十三五”节能减排综合工作方案》以来,2020年单位GDP能耗比2015年降低15%。方旭晨(2018)在对我国区域交通运输能耗因素分解及节能策略分析上得出,国家层面的节能总目标确定后,需要分区域制定能在规定时间内实现国家节能总目标的地区节能目标。如果仅依靠国家政策引导交通运输业能源消耗是远不够的,交通运输业的能耗水平受到社会经济发展水平、交通运输业发展、区域差异性等多因素影响。

  本文基于交通运输能耗排放特点调研,分析其能耗结构特征,研究能耗统计监测方法,在此基础上提出建立能耗统计监测平台,依托辽宁省交通运输行业,实现全省交通运输行业能耗与排放监测信息化、数据化,并为交通主管部门优化全省交通、制定相关政策提供数据支撑。

  1交通运输能耗特点分析

  对于整个交通运输行业而言,主要包括城市公交、城市出租、公路货运、公路客运、水路运输、港口生产等不同行业。针对不同行业,需要根据能源特点,有针对性地统计监测,详细分析各类不同能耗特征。本文对不同行业主要能源消耗特征进行了调研分析,得到如表1所示结果。

  2能耗监测方法研究

  2.1能耗统计监测对象及内容

  针对前文交通运输行业特征,省级交通运输能耗统计监测对象主要包括两个维度,第一个维度是统计监测区域,主要包括全省各地市,其次是统计监测行业,主要包括城市公交、城市出租、公路客运、公路货运、水路运输、港口生产等方面内容。

  根据前文行业能耗特征初步调研分析,主要统计监测对象包括天然气、柴油、汽油、电、汽油、液化石油气、煤炭等。根据不同监测对象,初步确定不同的监测方式,获取能耗数据,见表2所示。

  2.2能耗数据采集

  国家行业分类标准中,交通运输业包含铁路运输业、道路运输业、水上运输业、航空运输业、多式联运和运输代理业、装卸搬运和仓储业、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业7大类,21个中类行业和22个小类行业,除“港口业”以外,其他“中类”和“小类”的名称完全重合。

  考虑到数据采集成本和样本问题,针对监测内容,主要采用人工统计方法和设备自动采集方法。其中以人工统计为主,部分设备采用自动采集方式获取数据。

  (1)人工统计方法针对港口生产、水运运输等无法完全通过自动采集方式采集的能耗数据,应用人工统计的方式,进行能耗报表填报。由其分管单位或部门委派专人按月填报其能耗类型及能耗量,并于每月月末汇总后上报。

  (2)设备自动采集大部分能耗主要集中在公路运输行业,企业较多,采用人工报表填报的方式进行统计监测过于烦琐,工作量大。因此采用设备自动采集的方法进行统计管理。

  实时采集数据是将OBD设备安装在车辆数进行实时能耗数据采集,安装采集设备的车辆数为600辆,其中公交车84辆、货车330辆、客车186辆。

  3能耗统计监测系统

  3.1系统建设思路

  省级交通运输能耗统计监测系统,主要在能耗数据采集的基础上,经过数据分析,最后输出交通运输行业的能耗数据和相关决策评价。由于样本体量较大,拟分阶段、分批次开展相关能耗统计监测工作,主要采用“典型企业全面统计、试点城市抽样监测、现有数据直接对接”的方式:

  对大连、鞍山、营口、丹东、朝阳、辽阳、盘锦、葫芦岛、锦州市九个绿色交通城市,客运、货运、出租、公交、港口生产、水路运输、公路建设、公路运营八大行业,选取典型企业采用统计报表的方式全面统计;对鞍山、辽阳、营口、盘锦四个城市,选取部分客运、货运、公交代表性企业进行抽样监测;同时对接外部数据和省厅两客一危平台数据。具体见图1、图2所示。

  3.2系统功能模块划分

  能耗统计监测平台包括数据统计、实时监测、能效碳排管控、两客一危、决策支持等5个模块。

  (1)数据统计

  数据统计功能为交通主管部门提供数据来源获取功能,也为企业与相关部门提供数据填报和提交的途径,为主管部门获取辽宁省交通行业能耗与碳排放及相关静态指标数据提供了信息化手段,该功能主要包含了报表管理、任务下发、数据报送、数据审核、报表跟踪、数据核算六个子功能。用户管理主要为各类用户注册使用,可以维护用户自身和高速公路的信息。

  (2)实时监测

  监测分析功能包括城市公交、公路客运、货运车辆的总量指标(总能耗、总行驶里程、总碳排)、结构指标(燃料消耗量)以及强度指标(单位里程能耗、单位里程碳排)。同时对安装了设备的企业进行诚信度评价,了解车辆设备的在线情况。行程记录功能包括城市公交、公路客运、货运车辆的行驶轨迹、速度、加减速等驾驶行为以及轨迹记录,同时还记录了车辆的行驶里程与百公里能耗等车辆信息。

  (3)能效碳排管理

  通过能效碳排管控页面,可以查看全省交通能效与碳排放情况,针对省份、地市、行业、企业四个维度进行能效与碳排放分析,实现全省、各地市、各交通行业及重点企业的能耗与碳排放监管。从而促进辽宁省绿色交通可持续发展,构建交通领域低能耗、低排放、低污染的交通发展模式。

  (4)两客一危

  两客一危功能是根据省班线客车、危化品运输、旅游客车车辆基础数据,同时结合长平模型以及误差补偿计算模型,而构建的两客一危能耗模块,通过该功能模块,可以针对全省两客一危车辆的总能耗、单位能耗进行实时预估。

  (5)决策支持

  结合绿色交通省建设目标和相关规划要求,对全省交通运输行业的能耗总量做出各年度的分解目标,并将减排目标分配按照实际情况到每个地市和每个行业中。将人口、GDP、周转量等关键指标与交通碳排进行相关性分析,得到这些关键性指标与交通碳排的相关性,通过集成模型法,将全省交通运输行业能耗与碳排放可能出现的结果进行展示,判断出未来全省交通运输行业的碳排放峰值点,为节能减排决策的制定提供科学依据。

  3.3数据分析

  根据辽宁省交通能耗统计监测平台统计结果,辽宁省第一二季度交通运输能耗占比情况见图3。

  其中包括公路货运、公路客运、城市出租、城市公交、水路运输、港口生产等6个行业。

  辽宁省各城市能耗占比均不同,见图4所示,以营口城市能耗与碳排最高,辽阳市最低。部分地市如营口,由于涵盖公路货运、公路客运、城市公交、城市出租、水路运输以及港口生产,比其他地市交通行业种类更多,因此,其能耗相对较高。辽阳客运、货运车辆相对较少,其运输周转量也相对较低,因此其能耗与碳排也较低。

  综合全省情况来看,辽宁省南部地区能耗与碳排放相对较高,以大连、营口、鞍山相邻城市为主,其交通运输存在一定的衔接性;辽宁省西部地区葫芦岛能耗与碳排也相对较高,临近葫芦岛北边的朝阳能耗相对较低;与鞍山相接壤的辽阳、丹东能耗与碳排相对较低。在各地市能源结构中,货运和出租相对比较集中,能耗与碳排相对较高。

  能源结构中,货运和出租相对比较集中,能耗与碳排相对较高,可采用清洁能源车辆替代的方式,缩小高排放能源车辆比例,改善货运及出租等行业能源结构,降低全省碳排放,提高能源转换效率、优化行业结构,降低各地市的能耗。同时,还应加大节能减排宣传力度,加强对车辆驾驶员的环保意识培训,实现降低全省能耗和碳排放的目的:

  (1)针对货运行业能耗和排放一直居高不下的现象,可从两方面着重考虑。首先通过改变车辆能源结构,全面推广天然气货车等新能源车辆,改变货运能源结构,达到减排的目的。其次,可通过对现运行中的公路运输车辆进行能耗监控,建立公路运输能耗评定体系,设置运输车辆准入门槛,将能耗不达标的车辆逐步淘汰,同时重点关注高能耗企业和车辆,建立相关奖惩制度,降低企业和车辆能耗。还可以通过公铁多式联运的方式,减少货运中转能耗量,从而实现节能减排的目的。

  (2)针对城市公交出行率较低。可通过改善居民出行习惯,推进节能减排宣传工作,加强居民绿色出行意识,提高公共交通的出行率,达到降低总能耗的目的。同时也可以通过推进天然气公交车或混合动力车辆的方式,减少碳排放。还可以通过优化公交线路,在某些人流量较大的站点设置多个换乘车辆,减少总能耗。

  (3)针对城市出租能耗高。首先可通过相关奖励补助措施,改造车辆动力源,改变出租车的能源结构,实现低能耗和低排放。其次,结合目前的公众出行服务工具,优化“滴滴打车"和传统出租车的结构比,达到降低总能耗的目的。

  (4)针对港口生产总能耗增长率未变化,总能耗一直呈现上升问题。可通过加快绿色港口建设,提高岸电、清洁能源使用等方式降低能耗与碳排放。

  4结论

  本文以交通运输行业能耗特点与统计监测方法为基础,建立涵盖了公路客运、公路货运、城市公交、城市出租、水路运输、港口生产等行业的能耗碳排统计监测系统,并对能耗碳排数据进行了分析与应用,为交通运输行业的节能减排提供了决策支撑和数据支持。然而,由于填报单位较多,能耗样本数据较大,在统计过程中可能会出现填报误差,因此后续需要建立以实时监测和地方主管单位填报为主,逐步减少地方企业填报,进一步降低数据填报误差,建立以信息化手段为主的大数据分析平台。——论文作者:孙俊1,刘强1,2

  相关期刊推荐:《交通节能与环保》以报道我国交通领域节能减排的新技术和科技创新成果为宗旨,住手交通运输部长江口航道管理局和交通运输部公路科学研究院,凝聚交通行业著名专家、学者及科研机构,构建起传播交通行业节能减排技术应用的综合性专业平台,全方位反映道路运输、交通建设、消遣运输、港口生产及基础设施建设过程中的节能与环保科研成果和学术发展水平,推动我国交通环境的大力发展。

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