【正文】 家存在著相當大的差距。在汽車技術性能方面，如果將相同或相近車型進行燃油效率比較，我國汽車每百公里平均油耗比發(fā)達國家高20%以上，資源利用效率較低，如機動車百公里油耗比歐洲高25%，比日本高20%，比美國高10%；載貨汽車百噸公里油耗比國外先進水平高一倍以上。汽車本身的能效水平對交通部門的能源需求產生很大的影響，根據(jù)目前我國的單車油耗水平，考慮未來汽車節(jié)能技術進展和節(jié)能管理等因素對單車油耗水平的影響，我國單車耗油水平將會有明顯下降。中國汽車銷量和汽車保有量的快速增長，極大的刺激了我國石油消費需求，預計到2020年，如果全部使用化石能源，約占屆時我國石油總消耗量的55％。因此，大力發(fā)展新能源汽車是緩解我國石油短缺、降低石油對外依存度的重要措施[42]。交通部門的服務量增長是能源消費增長的主要驅動力，貨物運輸需求和旅客運輸需求的增加，不僅引起了運輸方式運輸結構的變化、加速了運輸體制的變革，更是直接刺激了交通能源需求的增長。國家頒布的政策標準對交通新能源利用和發(fā)展有很大影響和指導作用?？偟膩碚f，影響交通系統(tǒng)燃料消費的政策因素有以下幾方面：（1）國家能源發(fā)展戰(zhàn)略；（2）區(qū)域規(guī)劃與城市交通規(guī)劃；（3）交通模式選擇政策：主要指城市內部選擇公共交通還是私人小汽車，城市間長途交通運輸高速鐵路與航空方式的選擇，城市間中短途選擇高速公路還是鐵路方式等；（4）燃料效率標準的制定：選擇何種類型的交通工具作為燃料效率標準推行的突破口，實施強制性的標準還是自愿性的標準；（5）是否有相應的財政政策：如道路使用費、燃油稅、汽車稅[46]等；（6）環(huán)境保護重視程度：如是否制定較為嚴格的污染物排放標準，排放標準的范圍擴大到何種程度，這將對未來交通新能源的發(fā)展產生重大影響。 LEAP模型在能源需求與環(huán)境影響分析的應用 LEAP模型的結構LEAP模型的結構示意圖如圖31所示，LEAP模型系統(tǒng)設置了能源需求預測、能源轉換、環(huán)境影響評價及費用效益分析等模塊。它將根據(jù)預測對象的實際情況預測其未來的能源需求，計算現(xiàn)有資源能否滿足其需求以及由此引起的進出口量，實現(xiàn)需求與資源、轉化的平衡[43]。模型還將依賴于環(huán)境影響評價對給定的不同能源方案進行環(huán)境影響預測，并從購置、資源、利用等角度計算其費用。資料來源：CHARLES GUIDE FOR LEAP VERSION 2008. ，2010圖31 LEAP模型結構示意圖能源方案整體模塊由能源需求、能源轉化、生物質資源、環(huán)境影響評價、費用分析等五部分組成。（1）能源需求：該模塊是整個模型的核心，進行能源需求預測首先需要建立合理的數(shù)據(jù)結構。能源需求預測數(shù)據(jù)結構可按四個等級建立LEAP將所考慮的問題，分為四級活動水平：部門（活動1），子部門（活動2），終端利用（活動3）和設備（活動4）。（2）能源轉化：能源轉化將以終端能源需求預測數(shù)據(jù)為基礎，從一次能源出發(fā)模擬其轉化過程。例如水電發(fā)電和石油發(fā)電的最終燃料為電力與煤油、柴油等。自然界的一次能源經過各種轉化過程后變成二次能源，二次能源將被人們利用，其轉化率越高，越有利于能源效率的提高及環(huán)境的保護。能源轉化子模塊將計算資源量是否能滿足其需求，以及由此引起的進出口量，實現(xiàn)需求與資源轉化的平衡，形成未來能源的供應方案。模型在處理能源轉化問題上設置了三種模塊，即簡單模塊、轉化與輸送模塊、詳細模塊。（3）生物質資源：生物質模塊的目的是提供一個詳細的生物質資源清單并對其進行分配，以便滿足生物質需求。生物質資源將測定生物資源需求及土地使用變化引起的影響。（4）環(huán)境影響評價：環(huán)境影響評價可使用戶對給定的能源方案的環(huán)境影響進行預測，預測的依據(jù)將依賴于現(xiàn)有環(huán)境數(shù)據(jù)庫。環(huán)境數(shù)據(jù)庫模塊將與能源相關的活動和環(huán)境影響結合起來。數(shù)據(jù)庫的主要內容是估算某一能源活動方案可能引起的污染物排放以及其它環(huán)境影響等。（5）費用分析：費用分析可使用戶從經濟費用的角度評價其能源方案，以致幫助用戶判定哪一個能源方案更適合于經濟發(fā)展。該模塊以社會成本為基礎，評價能源項目的經濟作用。對給定的能源方案從資源、轉化、利用等角度跟蹤并計算它們的費用。本論文應用的主要是LEAP模型的能源需求模塊和環(huán)境影響評價模塊，下面介紹相關算法。按能源需求預測數(shù)據(jù)結構建立的四級活動水平：部門（活動1），子部門（活動2），終端利用（活動3）和設備（活動4）后，模型將按照以下的算法求得預測期的能源需求量。= ( )其中：= （）式中： 表示預測期年終端能源需求； 表示預測期年經濟活動水平； 表示預測期年能源強度； 表示預測期年部門活動水平； 表示預測期年子部門活動水平； 表示預測期年終端活動水平； 表示預測期年用能設備活動水平。對經濟活動水平預測，LEAP模型提供了內推法、增長率法、彈性系數(shù)法三種方法。LEAP模型中所設定的四種終端能源：液體燃料，氣體燃料，固體燃料和電力，用于提供能源服務。LEAP模型中的所有設備和所有燃料都有可能帶來環(huán)境影響，利用環(huán)境數(shù)據(jù)庫中存在的每單位能源消耗的污染物排放量或每單位距離的污染物排放情況（只適用運輸需求分析），進行環(huán)境影響價分析。污染物排放算法如下： （）式中：為污染物排放量；為能源消耗量；為污染物排放強度。 LEAP模型的比較方案設計本論文應用LEAP模型的方案設計方法，設計參考方案和新能源應用兩種方案，根據(jù)能源需求和環(huán)境排放算法來計算兩種方案下的能源需求、污染物排放狀況，并進行比較分析。方案的設計是對影響能源供求的宏觀社會經濟因素、能源相關技術、能源環(huán)境相關政策及未來可能的演變趨勢進行分析，對產業(yè)結構、部門生產結構和規(guī)模、消費需求進行量化[44]。充分考慮未來規(guī)劃年可能出現(xiàn)的產業(yè)結構調整、能源技術演變趨勢，以及社會、經濟、環(huán)境等種種不確定性因素可能對能源需求產生影響，對用能部門和領域的具體經濟活動和能源技術變化則自下而上地進行設定。方案的分析與計算是在LEAP模型提供的建?？蚣苤希⒛茉聪M活動部門消費品種的能源需求模型，利用 LEAP 模型所具有的靈活性，對不同行業(yè)以不同方式對影響其耗能的主要因素在模型中設置相關參數(shù)。在此基礎上，充分考慮不同方案中能源可持續(xù)發(fā)展的政策措施、能源消費結構調整、技術進步的可能的發(fā)展情況進行模擬計算，盡可能對現(xiàn)有技術條件下能源發(fā)展的途徑和未來能夠達到的程度進行客觀和深入的分析。圖32 為方案設定與分析過程。 圖32方案設定與分析交通運輸部門在未來規(guī)劃年內，其交通部門的系統(tǒng)結構存在著很大的不確定性和變數(shù)，因而根據(jù)研究對象發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，設計不同方案預測未來交通運輸部門的能源需求，可以幫助我們更多地擺脫傳統(tǒng)分析模式的束縛，充分反映新能源戰(zhàn)略對交通運輸系統(tǒng)的作用。4 LEAP模型在上海市公共交通新能源分析的應用上海市道路公共交通主要包括公共汽電車、出租車、軌道交通三種交通方式，至2009年末，%。其中，%；，%；，%[45]。其中，軌道交通、公共汽電車、%、%和21. 5%，見表41。表41 上海市公共交通客運量及構成年份200020052006200720082009公共交通 年客運量 地面公交 比例%%%%%%出租車 比例%%%%%%軌道交通 比例%%%%%% 數(shù)據(jù)來源：根據(jù)《上海市城市交通“十一五”規(guī)劃》及上海市國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報整理從歷年上海市各公共交通方式比例圖（圖41）可以看出，地面公交、出租車的年客運量雖然維持在相對穩(wěn)定的水平，但承運比例卻逐年下降； 軌道交通發(fā)展迅速，自2000年以來承擔比例一直不斷上升，%%，之后一直穩(wěn)步增長，%。數(shù)據(jù)來源：20012009《上海統(tǒng)計年鑒》圖41 上海市各公共交通方式所占比例其中，圖42為19852008年的公共汽電車年客運量歷年統(tǒng)計情況[46]，可以看出，在1995年以前，地面公交承擔著上海市大部分公共交通的客運量，在50億人次以上，后來由于軌道交通、民用車輛的發(fā)展，導致公共汽電車年客運量下降，1996年以后在2628億人次之間。數(shù)據(jù)來源：20012009《上海統(tǒng)計年鑒》圖42 1985—2008年上海市公共汽電車年客運量統(tǒng)計圖根據(jù)《上海市城市交通十一五發(fā)展規(guī)劃》[47]，到2010年，公共交通客運量占市民出行總量的比重達到35%以上，其中軌道交通客運量占公共交通出行的比重達到40%以上；形成以軌道交通為骨干，地面公交為基礎，出租汽車為補充，內外交通有機連接的一體化公共客運體系。表42為“十一五”及2020年城市公共交通發(fā)展目標，表42 上海市2010年及2020年城市公共交通發(fā)展目標項 目單 位2010年2020年日均客運量軌道交通萬人次500*1360地面公交萬人次8601350出租汽車萬人次330350總計萬人次16903060占居民總出行比重%3040占機動車總出行比重%6570注：*按2010年建成400km軌道交通運營線路并形成運營能力計算數(shù)據(jù)來源：《上海市城市交通“十一五”規(guī)劃綱要》2．交通工具數(shù)量至2009年末，，全市軌道交通線路達到11條，（）。（1）公共汽電車圖43為上海是歷年營運公交車數(shù)量的變化趨勢，1994年以前增長平穩(wěn)，1995年迅速增長，直到近年，由于軌道交通的發(fā)展，公共汽電車車輛數(shù)有所下降。數(shù)據(jù)來源：20012009《上海統(tǒng)計年鑒》，2009年數(shù)據(jù)來自《上海市國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》圖43 19852008年上海市營運公共汽電車數(shù)量（2）出租車數(shù)量20世紀90年代以前，出租車分為大、中、小型，其中小型客車比例在80%以下。90年代以后，出租車數(shù)量增長較快，，小客車的比例在97%左右。詳細見圖44。數(shù)據(jù)來源：20012009《上海統(tǒng)計年鑒》圖44 19852008年上海市營運出租車數(shù)量（3）軌道交通里程從前面公共交通客運量的分析中，可以看出，上海市的軌道交通發(fā)展較快，在地上交通的日益飽和的情景下，軌道交通成為重要的交通方式。，詳細見表43，到2009年共開通了11條軌道線路。表43 上海市軌道交通運營線路長度年份2000 2005 2006 200720082009運營長度（公里）143數(shù)據(jù)來源：20012009《上海統(tǒng)計年鑒》　根據(jù)《上海市城市交通十一五發(fā)展規(guī)劃》，到2010年，通車里程達到400公里，到2012年，建成13條軌道線，通車里程達到500公里)，形成“四縱三橫”的城市軌道交通網，每天輸送乘客500萬人次以上，將占公共交通客運量的30%以上(中心城40%以上，中心區(qū)60%以上)。據(jù)上海市統(tǒng)計局的能耗統(tǒng)計[48]，2008年上海市公共交通能源消費總量173萬噸標準煤，其中，道路公共交通占98%（公共汽電車29%，出租車50%，軌道交通占19%），輪渡占2%。從公共交通運輸行業(yè)能源消費量看，隨著城市交通需求持續(xù)增長，“十一五”前三年保持剛性增長。2008年公共交通能源消費總量比“十五”末增長18％，其中，軌道交通的硬件設施及客流增長迅速，能耗增長也較快，相比“十五”末增長108％，而公共汽電車、出租車的能耗增長相對較為穩(wěn)定。從能源利用效率角度來看，根據(jù)公共交通各方式的平均乘次公里能耗的比較，公共汽電車能耗最低；；出租車能耗最大，是公共汽電車的4倍左右，2008年能源消耗特征見表44。表44 2008年上海市道路公共交通能源消耗特征公共汽電車出租車軌道交通能源消費總量（萬噸標準煤）平均乘次公里能耗（噸標準煤/萬乘次公里）注：數(shù)據(jù)來源：上海市對城市公共客運交通的對地面公交、出租車能源結構進行了明確規(guī)劃：樹立科學發(fā)展觀，依靠科技進步，調整和優(yōu)化公交、出租車能源消耗結構。上海公交客運必須減少對傳統(tǒng)石油基燃料的依賴程度，從戰(zhàn)略和全局高度充分認識能源對上海公交客運發(fā)展的支撐作用和約束作用，合理優(yōu)化能源配置，逐漸提高清潔能源和可再生能源的比例，緩解能源供需矛盾，使上海公交客運形成能源節(jié)約、環(huán)境友好、高效安全的發(fā)展模式和消費模式，促進節(jié)約型城市交通發(fā)展和上海經濟社會可持續(xù)發(fā)展。城市公共交通是上海市民出行的主要方式之一，乘客對公共交通工具性能、技術水平和環(huán)保的要求不斷提高，無論從經濟、環(huán)保還是從社會角度看，上海市對于清潔、節(jié)能、高效和便捷的交通方式的需求在不斷增長。上海積極推進新能源汽車的示范運行，已成為國家首批“十城千輛”示范城市之一，正申報成為國家對私人購買新能源汽車補貼的五個試點城市之一[49]。上海在國內具備國產單燃料天然氣發(fā)動機、天然氣城市公交客車以及加氣站裝備的產業(yè)化領先優(yōu)勢，而且在規(guī)模發(fā)展CNG公交車方面已具備相對比較成熟的政策、技術、管理和基礎；經過長期的研制，上海在混合動力客車方面也已經有了一定進展，對串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)技術都進行了有益的探索，相對國內其他地方，上海的混合動力汽車的發(fā)展起步雖晚，但起點較高，現(xiàn)已進入第2輪開發(fā)階段；上海超級電容汽車的定位是發(fā)展城市公交車，超級電容公交車是以無軌電車技術改造為目標而開發(fā)的，可以充分利用現(xiàn)有無軌電車供電資源，在供電建設方面投入小。上海市內電車供電設施資源比較完善，有效利用這些資源是超級電容公交車推廣應用的一大優(yōu)勢。在能源供給趨緊和環(huán)保要求的雙重壓力下，上海市的城市交通能源轉型勢在必行，新能源、清潔能源在公交車