摘要：现代有轨电车因具有设计新颖、环境友好、资源节约等优点近年来在我国发展迅速，但因其属于准公共产品，所以财务表现多不为佳。因此，国民经济评价成为我国有轨电车项目决策的主要依据之一，用于全面评价该类项目的综合效益。目前，有轨电车项目国民经济评价主要计算了节约乘客旅行时间、降低疲劳、减少交通事故等经济效益方面，但对环境保护方面的经济效益只采用了定性评价。拟通过“有无对比”法对有轨电车和传统公交车的碳排放进行定量分析，结合碳排放交易市场报价，探索有轨电车项目的低碳经济量化贡献，以期为我国有轨电车项目的决策者提供经济论证。
关键词：有轨电车；国民经济评价；碳排放
在过去的10年内，全球二氧化碳（CO2）排放总量增加了13%，其中因交通工具而产生的碳排放量增长率达到25%［1］。《2019年BP世界能源统计年鉴》指出，世界能源消耗产生的碳排放量在2018年增长了2%，新产生的碳排放量达6亿t，相当于地球上增加了三分之一的乘用车碳排放。有轨电车作为公共交通的重要组成部分，具有中运量、设计新颖、环境友好、资源节约、节能减排等特点，切合低碳经济的发展理念，能够良好地满足城市环境和社会可持续发展的基本要求。有轨电车在项目决策阶段，工程咨询机构通常参考住建部的《市政公用设施建设项目经济评价方法与参数》轨道交通篇，计算乘客旅行时间节约、降低疲劳、减少交通事故等方面的效益，而对环境效益多采用定性描述，缺少对环境效益（如低碳经济）的定量分析。本文在此背景下探索有轨电车工程的低碳经济效益的定量分析，构建低碳经济效益的计算思路与方法。有轨电车引入低碳经济评价可以完善国民经济评价分析，更加全面的评价有轨电车正的外部效益，为项目决策者提供一定的数据和理论支撑，是实现绿色发展、可持续发展的现实要求。
1评价方法分析
1.1“有无对比”假设
“有无对比”是经济评价的基本原则。本文中的“有”是指有现代有轨电车项目的建设，“无”是指没有现代有轨电车项目的建设，而是采用其他交通方式承担同样任务。在各种运输方式（公共汽车、出租车等）中，公共汽车是一种比较经济又能满足要求的运输方式。本文“无”的项目按拓宽道路情况下公共汽车承担同样客运量的情况进行考虑。
1.2计算思路
客流预测是本次分析的输入数据，是交通专业根据客流预测模型预测出的数据。根据客流数据同时制定有轨电车运营方案和公交车的运营方案，计算出两种状况运营里程数据；根据运营数据和能源消耗计算出运营期间的碳排放数据；根据碳排放数据和碳交易所成交价格计算建设有轨电车所产生的碳减排经济效益。
2碳排放量测算
2.1工程背景
某有轨电车项目工程线路全长28.32km，设计年限分初、近、远期共3期。项目计划2022年建成，故预测特征年应为2024年、2032年和2042年。选用100%低地板钢轮钢轨现代有轨电车，供电方式为超级电容，5模块车辆，车辆长度不大于37m，初、近及远期均采用定员300人/辆的有轨电车车辆。
2.2有轨电车碳排放量
有轨电车运营时间30年，运营时间长，因此运营阶段为有轨电车全寿命周期内碳排量的主要贡献阶段，约占整个寿命周期总能源消耗的70%以上。本项目碳排放测算为运营阶段有轨电车车辆运行消耗产生的碳排放量。设标煤热值为29307.6kJ/kg（7000kcal/kg）。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）数据库，典型煤种（褐煤焦煤）的碳排放系数为25.8kg/GJ。碳氧化成CO2后分子量从12变为44。有轨电车消耗的是电能，而目前国内的电能大部分产生于煤电，因此鉴于有轨电车的煤电属性，碳排放量计算如下：E标煤=Q标煤×C典型煤×Mr（CO2/C）×100%/1000式中：E标煤——标准煤的CO2排放系数，kg/kJ；Q标煤——标准煤的热值，kJ/kg；C典型煤——典型煤的碳体积质量，kg/L；Mr（CO2/C）——CO2相对分子量/C相对分子量。计算可得，E标煤=2.7725tCO2/tce（tce代表1t标准煤当量）。有轨电车在国内起步较晚，针对其能耗的研究较少，本文在预测有轨电车运行能耗时，采用文献［3］给出的关于德国有轨电车系统的调查研究结果。在额定荷载下，有轨电车运行的平均能耗Qˉ有轨电车=2.79kWh/km。按照运营期30年计算，有轨电车每5年累计行车里程D行车里程如表1所示，则有轨电车运营期总能耗为：Q有轨电车=Qˉ有轨电车×D行车里程计算可得Q有轨电车=43364.97万kWh。标准煤热值为29.3076GJ/t，1t标准煤相当于电量8000kWh，排放系数为1tCO2/（MW•h），即1t煤发电3000kW•h，1kW•h用电排放1kgCO2。由此可得，至2047年，有轨电车运营期每5年碳排放量累计达到43.36万t，如表2所示。
2.3公交车碳排放量
根据IPCC数据库，柴油的CO2排放系数达到74100kg/TJ。柴油的净热值是43TJ/Gg，则每升柴油CO2排放量为：每升柴油CO2排放量=E柴油×Q净×γ式中：E柴油——柴油的CO2排放系数，kg/kJ；Q净——柴油的净热值，kg/kJ；γ——柴油的体积质量，kg/L。计算可得每升柴油CO2排放量=2.6765kg/L。公共汽车标准车定员55人，高峰期满载率100%，备用车率为1.1。按照运营期30年计，公交车每5年累计行车里程如表3所示。公交车每公里消耗柴油约0.4L，即公交车碳排放为1.0706kg/km。公交车运营期期内碳排放量=公交车每公里碳排放量×运营期公交车行车里程，计算如表4所示。可以看出，公交车在同期运营年限下，30年运营期的总碳排放量为106.90万t。运营期内，公交车与有轨电车的碳排放量对比如图1所示。由图可见，30年运营期内有轨电车累计碳排放43.36万t，公交车累计碳排放106.90万t。公交车的碳排放量是有轨电车碳排放量的2倍以上，且并呈现逐年增长的趋势。因此，30年运营期内采用有轨电车其碳排放量较公交车可减少63.54万t。
3有轨电车低碳环境下的经济评价
低碳环境下的经济评价，即考虑碳排放权交易在项目经济评价中产生的影响。所谓碳排放权交易，是指以温室气体排放权为交易商品，在不同市场参与主体间进行交易，确保实际温室气体排放量不超过规定的排放总量，以最低成本达到效益最优并完成减排目标的一种市场机制减排方式。2019年，我国碳排放交易均价约为34.8元/t，各地碳排放交易价格如图2所示。参考北京碳排放交易价格，通过“有无对比”并按8%社会折现率计算，可得采用有轨电车运营方式在30年运营期内可实现碳减排63.54万t，实现经济效益净现值为1416.71万元。
4结论
1）按照经济评价“有无对比”法，计算得30年运营期内，有轨电车累计碳排放量为43.36万t，公交车累计碳排放量为106.90万t，有轨电车碳排放量较公交车实现减排63.54万t。公交车的碳排放量为有轨电碳排放量的2倍以上，并呈现逐年增长的趋势。
2）参考北京碳排放交易价格，按8%社会折现率计算，有轨电车30年运营期内碳减排可实现经济效益净现值为1416.71万元。
3）本文是基于煤炭发电计算的有轨电车碳减排效益，随着太阳能、风能等清洁能源在发电比重中的不断增加，有轨电车的碳减排效益也会越来越高。
4）我国碳排放权交易市场尚处于初步发展阶段，目前的交易价格被低估。据国家发改委气候变化司估计，300元/t的碳交易价格是真正能够发挥低碳引导作用的价格标准。因此，长远来看有轨电车项目的低碳经济评价有更为重要的意义。
5）建议在类似工程项目中（如轨道交通等），可在其经济评价中引入低碳经济效益分析。
作者：赵丹 单位：上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司
