飞机、火车与(大型)汽车:重型运输如何减排并节省成本

Semi trucks drive through customs in Windsor, Ontario after crossing Ambassador Bridge from Detroit, Michigan in Windsor, Ontario, Canada, April 28, 2017. REUTERS/Rebecca Cook - RC1F8E082970
Transport is a huge environmental polluter.Image: REUTERS/Rebecca Cook
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世界严重低估了应对气候变化所带来的益处。近期研究全球经济与气候委员会的研究发现,大胆的气候行动到2030年可带来至少26万亿美元的经济效益。这项开创性研究由全球经济与气候委员会及200多位专家共同完成,展示了全球向低碳经济转型的有力证据,并提出了在能源、城市、食品与土地利用、水资源和工业五大领域加快行动的途径。我们的博客系列《26万亿美元的机遇》将更详细地探讨这些经济机遇。

一架节油飞机在NASA绿色飞行竞赛中起飞Image: Bill Ingalls/NASA.

重型运输——包括货运卡车、航运和航空——约占全球温室气体排放量的13%。尽管该行业长期以来都是减排的一大挑战,尤其是在货物运输需求不断增长的情况下,研究表明它现在最早可在2050年前实现净零排放。值得注意的是,鉴于清洁技术的近期进展,实现零排放的成本也不必很高。同一项研究显示,到本世纪中叶,重型运输与重工业(水泥、钢铁和塑料)的脱碳成本将低于全球GDP的0.5%。

越来越多的企业开始响应。2018年底,全球最大的航运公司马士基承诺实现2050年前实现碳中和,此举引发广泛关注。

马士基是全球最大的集装箱船公司,承诺到2050年实现碳中和。Image: Bernard Spragg/Flickr

马士基及其他运输企业的这些承诺是全球气候行动的关键组成部分,有望带来26万亿美元的全球经济效益,时间截至2030年。通过迅速而积极地应对气候变化,全球到2030年可新增6500万个低碳就业岗位,并可避免70多万例因空气污染导致的过早死亡。以下是交通运输领域的一些最大机遇:

推动电动卡车普及

仅有五个国家——加拿大、中国、日本、美国和印度——制定了国家燃油效率标准,适用于货运卡车。巴西、欧盟、墨西哥和韩国等其他经济体正在考虑出台相关法规。在全球主要经济体实施相关标准,是推动货运卡车行业绿色转型的第一步。

第二步是推广电动汽车。企业已开始生产电动卡车,其中一些采用电池,另一些采用氢燃料电池。特斯拉今年开始量产电池电动半挂卡车,梅赛德斯-奔驰将于2021年跟进。去年,安海斯-布希向美国公司Nikolas订购了800辆氢燃料电池卡车。研究人员预测,电动卡车将变得具有成本竞争力,与柴油和汽油车辆相比,到2030年左右。随着道路运输走向电动化,为这些车辆充电的电网也需要转向低碳,以可再生能源取代化石燃料。

工人为一辆电动混合动力货运卡车充电。Image: Dennis Schroeder/NREL

航运与航空领域的更优燃料与能效

2008年至2015年间,航运业更严格的空气污染监管使燃油效率提高了30%。节能空间依然存在。效率最低的油轮耗油量是最高效船舶的五倍。充分利用现有能效措施,航运公司每年可节省超过300亿美元的燃料成本。此外,国际海事组织已为新船设计发布能效标准,到2030年前应可额外节省每年2000亿美元的燃料成本,到2030年。

航空公司投资能效也有充分理由。美国航空公司自2005年以来在节油项目上投入了3亿美元,却节省了15亿美元的燃油成本。整个行业范围内,燃油约占三分之一的航空公司运营成本。

对于海上和空中的短途运输,电动船舶和飞机是可行的解决方案。芬兰、挪威和台湾已有混合动力和电动渡轮投入运营。运营挪威的电动渡轮的运营成本比燃油同类渡轮低80%,电动型号的排放量减少95%。但若电池技术没有取得突破,远程航运和航空将需要生物燃料或合成燃料。对于较长的行程,将能效提升与低碳燃料相结合至关重要。

NASA工程师在一架测试用电动飞机的机翼上工作Image: Tom Tschida/NASA

铁路来救场

并非所有运输方式都一样。仅仅转向更清洁的运输方式——从卡车转向铁路和船运,或从短途航班转向铁路——再结合精简的物流,就可以将重型运输排放减少20%。

铁路是卡车运输中尤其未被充分利用的替代方式。在美国,火车运输了32%的货物,但仅产生货运相关温室气体排放的6%。与此同时,卡车占美国货运量的40%,产生的货运相关排放却占60%。

一些企业已经在改变做法。英国连锁超市乐购(Tesco)正将许多产品的运输从卡车转向火车,目标是每年减少2600万英里的卡车行驶里程,这将使其货运相关排放最多减少80%。自2014年推出该举措以来,乐购已节省了1500万加仑柴油。

中国黑龙江的一列货运列车。Image: Xue Siyang/Wikimedia Commons

运输货物,少即是多

随着全球中产阶级不断扩大并增加消费品支出,重型运输需求将持续增长。由此产生的排放预计将从每年45亿吨二氧化碳增至每年82亿吨,到2050年。

提高能效和可再生能源可以在很大程度上减少交通运输排放。但从长远来看,解决这一问题也需要管理需求。更循环经济有助于解决这一问题。与其采用“取用—制造—丢弃”的商业模式,企业应设计更耐用的产品和服务,并实现材料的回收与再利用。通过减少进出经济体系的物质数量,我们可以大幅降低这些商品整个生命周期中的排放,包括运输环节。

共促清洁运输

责任不应仅由企业承担。政策制定者可以通过设定燃油效率标准、逐步取消化石燃料补贴以及为碳排放定价,推动更清洁的交通运输。政府还应加大研发投入,进一步降低电池、电动汽车充电基础设施、氢燃料和可持续生物燃料等关键技术的成本。这些技术中有许多依赖电力,因此发展可再生能源行业将为未来的大部分转型奠定基础。

在当今经济中,交通运输是全球贸易的重要动脉。在企业和政府(包括航运和航空领域的国际治理机构)的共同努力下,交通运输行业可以与依赖它的其他行业一同迈向零碳未来。气候专家认为,重型运输和重工业是最难应对的领域。但研究和现实案例表明,这一挑战并不像我们此前设想的那样巨大。现在已没有任何借口——全球经济的每个部分都可以走向绿色。

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