Bu tədqiqat şəhərdaxili avtomobil nəqliyyatında hidrogen yanacaq elementli nəqliyyat vasitələrinin və batareyalı elektrik nəqliyyat vasitələrinin karbon emissiyalarını azaltma potensialını araşdırır. Tədqiqat Çinin Suzhou şəhərini nümunə götürən bir sistem dinamikası modeli qurmuş və 2020-2060 dövründə müxtəlif aşağı karbonlu nəqliyyat ssenarilərinin karbon emissiyalarına təsirini hesablamışdır. Tədqiqatın əsas məsələsi yalnız “hidrogenli nəqliyyat vasitələri sıfır egzoz emissiyası yaradırmı?” sualı deyil. Araşdırma nəqliyyat vasitəsinin istehsalı, enerji istehsalı və nəqliyyat vasitəsinin istifadəsi mərhələlərini birlikdə nəzərə alan həyat dövrü yanaşması ilə nəqliyyat sisteminin ümumi karbon emissiyasını anlamağa çalışır.

Tədqiqatda üç əsas nəqliyyat vasitəsi texnologiyası nəzərə alınıb: CV yəni daxiliyanma mühərrikli yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitələri, BEV yəni batareyalı elektrik nəqliyyat vasitələri və FCEV yəni hidrogen yanacaq elementli elektrik nəqliyyat vasitələri. Ssenarilər isə dörd başlıq altında qurulub: BAU yəni mövcud tendensiyanın davam etdiyi adi gedişat ssenarisi, TSA yəni nəqliyyat strukturunun dəyişdiyi ssenari, MLC yəni orta səviyyəli aşağı karbon ssenarisi və DLC yəni daha dərin aşağı karbon ssenarisi.

Nəticələrə görə Suzhou-da avtomobil nəqliyyatının kilometrə düşən karbon emissiyası 2020-ci ildə təxminən 160 g CO₂/km olduğu halda, 2060-cı ildə təxminən 82 g CO₂/km səviyyəsinə enə bilər. Xüsusilə 2030-2050 dövrü kritik transformasiya pəncərəsi kimi önə çıxır; bu dövrdə karbon intensivliyinin illik orta hesabla təxminən %2 azalacağı hesablanıb. Tədqiqat bu dövrü yanacaq sərfiyyatındakı texnoloji təkmilləşmələrin, enerji istehsalı strukturundakı təmiz transformasiyanın və yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin yayılmasının birlikdə sürətləndiyi əsas mərhələ kimi şərh edir.

Araşdırmanın diqqətçəkən nəticələrindən biri elektrik və hidrogen nəqliyyat vasitələrinin bir-birinin birbaşa rəqibi kimi deyil, müxtəlif istifadə sahələrində bir-birini tamamlayan texnologiyalar kimi nəzərdən keçirilməsidir. Batareyalı elektrik nəqliyyat vasitələrinin xüsusilə minik avtomobili bazarında güclü olacağı, hidrogen yanacaq elementli nəqliyyat vasitələrinin isə avtobus və yük avtomobilləri kimi kommersiya nəqliyyatında daha böyük potensial daşıyacağı bildirilir. Buna baxmayaraq, uzunmüddətli dövrdə minik avtomobillərində də BEV və FCEV saylarının bir-birinə yaxınlaşacağı proqnozlaşdırılır. Tədqiqata görə 2060-cı ildə Suzhou-da təxminən 3,45 milyon BEV və 3,29 milyon FCEV minik avtomobilinin olması gözlənilir.

Tədqiqatın əsas mesajı budur: Şəhərdaxili nəqliyyatda karbonun azaldılması yalnız nəqliyyat vasitələrini elektrikli və ya hidrogenli etməklə mümkün deyil. Həqiqi azalma nəqliyyat vasitəsi texnologiyası, enerji istehsalı strukturu, yaşıl hidrogen istehsalı, elektrik şəbəkəsinin karbonsuzlaşdırılması, ictimai nəqliyyatdan istifadənin artması, adambaşına nəqliyyat tələbi, əhali və adambaşına ÜDM kimi iqtisadi-sosial dəyişənlərin birlikdə idarə olunması ilə mümkündür. Buna görə hidrogenli nəqliyyatın karbon neytrallığı hədəflərinə töhfəsi hidrogenin necə istehsal olunduğundan və hansı nəqliyyat vasitəsi növlərində istifadə edildiyindən birbaşa asılıdır.

Tədqiqatın əsas problemi nədir?

Bu tədqiqat şəhərdaxili avtomobil nəqliyyatının karbon emissiyalarını azaltmaq məsələsini hidrogenli və elektrik nəqliyyat vasitələrinə keçid üzərindən araşdırır. Nəqliyyat sektoru qlobal karbon emissiyalarının ən mühüm mənbələrindən biridir. Məqaləyə görə qlobal nəqliyyat sektoru emissiyaları 1990-cı ildə 4,61 milyard ton olduğu halda, 2023-cü ildə 7,97 milyard tona yüksəlib. Bu, nəqliyyat emissiyalarının təxminən 1,73 dəfə artması deməkdir. Daha da önəmlisi, yol nəqliyyatı nəqliyyat sektorunun karbon emissiyalarının çox böyük hissəsinə cavabdehdir.

Tədqiqat xüsusilə Çin kontekstinə fokuslanır. Çində nəqliyyat sektoru ümumi milli karbon emissiyalarının təxminən %15-ni təşkil edir. Avtomobil nəqliyyatı isə Çindəki nəqliyyat karbon emissiyalarının %80-dən çoxunu yaradır. Son on ildə Çində avtomobil nəqliyyatı mənbəli karbon emissiyalarının illik orta hesabla %5-dən çox artdığı bildirilir. Buna görə şəhərdaxili avtomobil nəqliyyatının aşağı karbonlu hala gətirilməsi Çinin karbon pik həddi və karbon neytrallığı hədəfləri baxımından kritik hesab edilir.

Tədqiqatın əsas sualı budur: Hidrogen yanacaq elementli nəqliyyat vasitələri, batareyalı elektrik nəqliyyat vasitələri və nəqliyyat strukturunda dəyişiklik birlikdə tətbiq edildikdə, Suzhou kimi böyük və inkişaf edən şəhərdə avtomobil nəqliyyatının karbon emissiyaları 2060-cı ilə qədər nə qədər azaldıla bilər?

Bu sual vacibdir, çünki şəhərdaxili nəqliyyat yalnız texniki nəqliyyat vasitəsi transformasiyası məsələsi deyil. Əhali artımı, adambaşına gəlir, fərdi səfər tələbi, ictimai nəqliyyat seçimi, nəqliyyat vasitəsinə sahiblik, yanacaq qiymətləri, hidrogen doldurma stansiyalarının sayı, elektrik istehsalının karbon intensivliyi və hidrogen istehsalının mənbəyi kimi bir çox dəyişən eyni vaxtda dəyişir. Buna görə tədqiqat tək bir nəqliyyat vasitəsi növünü təcrid etmək əvəzinə sistem dinamikası yanaşması ilə bu dəyişənlərin bir-birinə necə təsir etdiyini modelləşdirməyə çalışıb.

Hidrogenli nəqliyyat niyə vacib hesab olunur?

Hidrogen enerjisi xüsusilə uzun məsafə, sürətli yanacaq doldurma və yüksək daşıma qabiliyyəti tələb edən nəqliyyat sahələrində mühüm seçim kimi qiymətləndirilir. Batareyalı elektrik nəqliyyat vasitələrinin şəhərdaxili minik istifadəsində güclü üstünlükləri var; lakin ağır yük daşımalarında, uzun məsafəli avtobus və yük avtomobillərində batareya çəkisi, şarj müddəti və məsafə kimi problemlər daha nəzərəçarpan ola bilər. Hidrogen yanacaq elementli nəqliyyat vasitələri bu sahələrdə daha uyğun ola bilər.

Tədqiqatda Çinin hidrogen istehsalı gücü də vurğulanır. Çinin 2024-cü ildə 36,5 milyon tondan çox hidrogen istehsal etdiyi və bunun qlobal hidrogen istehsalının təxminən üçdə birinə bərabər olduğu bildirilir. Çinin hidrogen tələbatının 2030-cu ildə 40 milyon tona, 2060-cı ildə isə 130 milyon tona çata biləcəyi qeyd olunur. Bu artım hidrogenin nəqliyyat sektorundakı rolunu daha strateji edir.

Lakin burada çox kritik fərq var. Hidrogenli nəqliyyat vasitəsinin egzozundan karbon çıxmaması bütün həyat dövrünün sıfır karbon olması demək deyil. Hidrogen kömürdən və ya fosil yanacaqlardan istehsal edilərsə, emissiya istehsal mərhələsində yaranır. Buna görə tədqiqatın həyat dövrü yanaşması vacibdir. Hidrogenli nəqliyyatın həqiqətən aşağı karbonlu ola bilməsi üçün hidrogen istehsalı strukturunun boz hidrogendən yaşıl hidrogenə keçməsi lazımdır.

Niyə Suzhou seçilib?

Tədqiqat Suzhou-nu tipik və strateji şəhər nümunəsi kimi seçib. Suzhou Yangtze çayı deltası daxilində mühüm nəqliyyat və sənaye mərkəzidir. Həm əhali, həm iqtisadi fəaliyyət, həm də logistika tələbi baxımından avtomobil nəqliyyatı yüksək əhəmiyyət daşıyır. Bundan əlavə, Suzhou hidrogen əsaslı nəqliyyat sistemləri və ağıllı nəqliyyat tətbiqləri üzrə nümayiş zonalarına malikdir.

Məqalə Zhangjiagang və Changshu bölgələrinin ağıllı nəqliyyat sistemlərinin qurulmasında öncül rol oynadığını qeyd edir. Həmçinin Suzhou-dakı Pinghai Street hidrogen stansiyasının Çində ISO karbon neytrallığı sertifikatına malik ikinci hidrogen stansiyası olduğu bildirilir. Buna görə Suzhou həm iqtisadi cəhətdən inkişaf etmiş, həm də hidrogenli nəqliyyat siyasətlərinin sınaqdan keçirilə biləcəyi şəhər kimi araşdırma üçün uyğundur.

Suzhou seçimi tədqiqatın yalnız nəzəri “Çin nəqliyyatı” müzakirəsi aparmasının qarşısını alır. Araşdırma müəyyən şəhər üçün əhalini, nəqliyyat vasitəsinə sahibliyi, ictimai nəqliyyatı, yükdaşımaları və nəqliyyat vasitəsi texnologiyalarının transformasiyasını eyni model daxilində qiymətləndirir.

Sistem sərhədi necə qurulub?

Tədqiqat avtomobil nəqliyyatı emissiyalarını yalnız nəqliyyat vasitələrinin egzozundan çıxan emissiyalarla məhdudlaşdırmır. Sistem sərhədi üç əsas mərhələni əhatə edir:

• Nəqliyyat vasitəsinin istehsalı: Nəqliyyat vasitələrinin istehsal prosesində yaranan karbon emissiyaları.
• Enerji istehsalı: Benzin/dizel, elektrik və ya hidrogen istehsalından qaynaqlanan emissiyalar.
• Nəqliyyat vasitəsinin istifadəsi / enerji sərfiyyatı: Nəqliyyat vasitələrinin yolda işləyərkən sərf etdiyi enerji və bununla bağlı emissiyalar.

Bu həyat dövrü yanaşması çox vacibdir. Batareyalı elektrik nəqliyyat vasitələri və hidrogen yanacaq elementli nəqliyyat vasitələri istifadə mərhələsində daxiliyanma mühərrikli nəqliyyat vasitələrindən xeyli təmiz görünür. Lakin batareya, yanacaq elementi, hidrogen çəni və nəqliyyat vasitəsinin istehsalı istehsal mənşəli daha yüksək karbon emissiyası yarada bilər. Bundan əlavə, elektrik və hidrogenin necə istehsal edilməsi də ümumi emissiyanı dəyişir.

Buna görə tədqiqat nəqliyyat texnologiyaları arasında daha real müqayisə aparmağa çalışır. Nəqliyyat vasitəsi egzozda sıfır emissiyalı olsa belə, elektrik kömürdən və ya hidrogen fosil yanacaqdan istehsal edilirsə, ümumi karbon üstünlüyü məhdud qala bilər.

Şəkil 1 nəyi göstərir?

PDF-in 7-ci səhifəsindəki Figure 1 tədqiqatın texnologiya yol xəritəsini göstərir. Bu vizual sistem sərhədinin yalnız nəqliyyat vasitəsinin istifadəsinə deyil, nəqliyyat vasitəsinin istehsalı və enerji istehsalı mərhələlərinə də uzandığını izah edir. Tədqiqat hidrogenli, elektrikli və yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitəsi texnologiyalarının gələcək bazar paylarını, enerji sərfiyyatını və karbon əmsallarını birlikdə qiymətləndirir.

Bu şəklin əsas mesajı aşağı karbonlu nəqliyyat transformasiyasının tək bir dəyişənə endirilə bilməməsidir. Məsələn, yalnız FCEV sayını artırmaq kifayət deyil; hidrogen istehsalının karbon intensivliyi, hidrogen stansiyası infrastrukturu, nəqliyyat vasitəsinin yanacaq sərfiyyatı və istifadəçi seçimləri də eyni vaxtda dəyişməlidir.

Sistem dinamikası modeli nədir?

Sistem dinamikası mürəkkəb sistemlərdə dəyişənlər arasındakı geribildirim əlaqələrini araşdıran modelləşdirmə yanaşmasıdır. Nəqliyyat sistemi kimi çoxdəyişənli strukturlarda bir dəyişənin dəyişməsi digər dəyişənlərə təsir edir; onlar da geri qayıdaraq ilkin dəyişənə yenidən təsir göstərə bilər.

Məsələn, ictimai nəqliyyata investisiya artarsa, ictimai nəqliyyatdan istifadə arta bilər. İctimai nəqliyyatdan istifadə artarsa, minik avtomobillərindən istifadə azala bilər. Minik avtomobillərindən istifadə azalarsa, tıxac və karbon emissiyası azala bilər. Karbon emissiyası azaldıqda karbon vergisi təzyiqi və ya siyasət ehtiyacı dəyişə bilər. Belə dövrələri klassik xətti modellərlə tam tutmaq mümkün olmaya bilər.

Buna görə tədqiqat Suzhou avtomobil nəqliyyatını sistem kimi nəzərdən keçirir. Nəqliyyat vasitəsinə sahiblik, səfər tələbi, yanacaq qiymətləri, hidrogen stansiyalarının sayı, enerji istehsalı, karbon emissiyası əmsalları, nəqliyyat vasitəsinin istehsalı və ictimai nəqliyyat seçimi kimi dəyişənlər qarşılıqlı bağlı şəkildə modelləşdirilib.

Şəkil 2-dəki səbəb-nəticə dövrəsi diaqramı nəyi göstərir?

PDF-in 8-ci səhifəsindəki Figure 2 Suzhou nəqliyyat sistemi üçün qurulan səbəb-nəticə dövrəsi diaqramını göstərir. Diaqramda üç əsas geribildirim dövrəsi var: iki tarazlaşdırıcı dövrə B1 və B2, bir gücləndirici dövrə isə R1 adlandırılıb.

Diaqramda tıxac, nəqliyyat karbon vergisi, adambaşına nəqliyyat istehlakı, minik avtomobili səfər nisbəti, avtobus səfər nisbəti, ümumi minik avtomobili kilometri, ümumi avtobus kilometri, fərdi səfər tələbi, adambaşına ÜDM, karbon emissiyası və yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin bazar payı kimi dəyişənlər bir-birinə bağlanıb.

Bu vizualın mühüm tərəfi aşağı karbonlu nəqliyyatın yalnız texnoloji transformasiya olmadığını açıq göstərməsidir. Məsələn, adambaşına ÜDM-in artması fərdi səfər tələbini və nəqliyyat vasitəsinə sahibliyi artıra bilər. Bu da ümumi kilometr göstəricisini və potensial emissiyanı artıra bilər. Digər tərəfdən ictimai nəqliyyat nisbətinin artması minik avtomobilindən istifadəni azalda bilər. Yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin bazar payı artdıqca karbon emissiyası azala bilər; lakin bu azalma enerji istehsalı strukturundan asılıdır.

Şəkil 3-dəki ehtiyat-axın diaqramı niyə vacibdir?

PDF-in 9-cu səhifəsindəki Figure 3 tədqiqatın ehtiyat-axın diaqramını göstərir. Bu vizual olduqca mürəkkəbdir; lakin modelin hansı alt sistemlərdən ibarət olduğunu anlamaq üçün vacibdir. Tədqiqatda 10 əsas modul müəyyən edilib:

• Adambaşına ÜDM,
• Hidrogen nəqliyyat vasitələri,
• Yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitələri,
• Tam elektrik nəqliyyat vasitələri,
• Səfər rejiminin seçimi,
• Nəqliyyat vasitəsinə sahiblik,
• Nəqliyyat vasitələrinin bazar payı,
• Nəqliyyat vasitəsinin istifadəsindən qaynaqlanan karbon emissiyaları,
• Nəqliyyat vasitəsinin istehsalından qaynaqlanan karbon emissiyaları,
• Enerji istehsalından qaynaqlanan karbon emissiyaları.

Ehtiyat-axın diaqramı sistemin zamanla necə toplandığını və dəyişdiyini göstərir. Məsələn, nəqliyyat vasitələrinin sayı ehtiyatdır; yeni nəqliyyat vasitələrinin alınması və ya istismardan çıxarılması bu ehtiyatı dəyişir. Hidrogen stansiyalarının sayı da ehtiyat kimi düşünülə bilər; yeni stansiyaların tikintisi bu ehtiyatı artırır. Nəqliyyat vasitələrinin bazar payları, yanacaq qiymətləri və texnologiya xərcləri bu axınlara təsir göstərə bilər.

Bu diaqramın ən mühüm mesajı budur: Karbon emissiyası tək bir nöqtədən yaranmır. Nəqliyyat vasitəsinin istifadəsi, enerji istehsalı və nəqliyyat vasitələrinin istehsalı birlikdə ümumi nəqliyyat karbon emissiyasını formalaşdırır. Buna görə yalnız egzoz emissiyasını azaltmaq kifayət deyil.

Tədqiqatın ssenari fərziyyələri hansılardır?

Tədqiqat 2020-2060 dövrü üçün dörd ssenari qurub. Bu ssenarilərin əsaslandığı bəzi başlıca fərziyyələr var. Birincisi, Suzhou əhalisinin urbanizasiya və xalis əhali axını səbəbindən gələcəkdə artmağa davam edəcəyi və təxminən 2035-ci il ətrafında pik həddə çatacağı fərz edilib. Bu pik həddin Çin üzrə ümumi əhali pikindən 5-10 il daha gec olacağı qəbul edilib.

İkincisi, yanacaq texnologiyası baxımından yalnız üç nəqliyyat vasitəsi növü nəzərə alınıb: FCEV, BEV və CV. Hibrid, metanol və təbii qazla işləyən nəqliyyat vasitələri ayrıca sinif kimi modelləşdirilməyib; onların bazar təsirləri üç əsas nəqliyyat vasitəsi növü daxilində təmsil edilib.

Üçüncüsü, Suzhou-da nəqliyyat vasitəsinə sahibliyin adambaşına ÜDM ilə xətti və ya əyrivari əlaqə daxilində inkişaf edəcəyi qəbul edilib. Dördüncüsü, şəhər və sənaye transformasiyalarının nəqliyyat vasitəsinə sahiblik və bazar payı parametrlərinə xüsusi təsirləri ayrıca modelləşdirilməyib. Beşincisi, bazardakı bütün nəqliyyat vasitələrinin hər il istifadədə olduğu fərz edilib.

Bu fərziyyələr modelin işləməsini mümkün edir; lakin eyni zamanda nəticələrin sərhədlərini də müəyyənləşdirir. Real həyatda nəqliyyat vasitələrinin istifadə intensivliyi, istismardan çıxarılma vaxtı, ikinci əl bazarı, şəhərsalma və sənaye strukturu kimi amillər daha mürəkkəb ola bilər.

Dörd ssenari nə deməkdir?

BAU ssenarisi, mövcud tendensiyanın böyük ölçüdə davam etdiyi adi gedişat ssenarisidir. Bu ssenaridə 2023-cü ildəki nəqliyyat vasitəsi yanacaq qarışığının qorunduğu fərz edilir. Yəni aşağı karbonlu transformasiya məhduddur.

TSA ssenarisi, nəqliyyat strukturunun və nəqliyyat vasitələrinin bazar paylarının dəyişdiyi ssenaridir. Bu ssenaridə texnoloji yenilik və iqtisadi inkişaf istiqamətində yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitələrinin payı azalır, yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin payı artır. Lakin bəzi digər parametrlər BAU ilə oxşar qalır.

MLC ssenarisi, orta səviyyəli aşağı karbon ssenarisidir. Çinin 2060 karbon neytrallığı hədəfi nəzərə alınaraq daha güclü texnoloji irəliləyiş və enerji strukturunda transformasiya fərz edilir.

DLC ssenarisi, dərin aşağı karbon ssenarisidir. Bu ssenaridə texnoloji irəliləyiş, enerji istehsalının təmizlənməsi, nəqliyyat vasitələrinin yanacaq sərfiyyatının azalması və yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin yayılması daha yüksək səviyyədədir.

Cədvəl 1 bu dörd ssenaridə 2025, 2030, 2040, 2050 və 2060 üçün istifadə olunan əsas parametrləri verir. Məsələn, FCEV minik avtomobillərinin hidrogen sərfiyyatı 2025-ci ildə 1,0 kg/100 km qəbul edilərkən, 2060-cı ildə MLC ssenarisində 0,4 kg/100 km, DLC ssenarisində isə 0,3 kg/100 km səviyyəsinə enir. Bu, texnoloji səmərəlilik artımının emissiyaların azaldılmasında niyə kritik olduğunu göstərir.

Cədvəl 1 niyə vacibdir?

PDF-in 11-ci səhifəsindəki Table 1 tədqiqatın ssenari skeletini təşkil edir. Cədvəldə bazar parametrləri, yanacaq texnologiyası parametrləri və istehsal texnologiyası parametrləri birlikdə verilib. Bunlara minik avtomobilinə sahiblik, yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitələrinin nisbəti, ictimai nəqliyyat səfərlərinin nisbəti, hidrogenli minik avtomobillərinin yanacaq sərfiyyatı, elektrikli minik avtomobillərinin enerji sərfiyyatı, hidrogen istehsalının vahid emissiyaları, elektrik istehsalının vahid emissiyaları, yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin istehsal emissiyaları və nəqliyyat vasitələrinin təkrar emal nisbəti daxildir.

Bu cədvəli vacib edən məqam tədqiqatın yalnız “daha çox hidrogenli nəqliyyat vasitəsi olarsa emissiya azalır” kimi sadə fərziyyə irəli sürməməsidir. Araşdırma hidrogen istehsalının karbon intensivliyinin, elektrik istehsalının karbon intensivliyinin, nəqliyyat vasitəsi istehsal emissiyalarının və təkrar emal nisbətlərinin zamanla dəyişəcəyini fərz edir. Bu daha real yanaşmadır; çünki nəqliyyatın karbon izi yalnız nəqliyyat vasitələrinin yolda nə yandırmasından asılı deyil.

Məsələn, 2060-cı ildə bəzi aşağı karbon ssenarilərində hidrogen və elektrik istehsalından qaynaqlanan emissiyaların sıfıra yaxınlaşdığı fərz edilib. Bu yalnız enerji istehsalı sisteminin böyük ölçüdə karbonsuzlaşdırılması ilə mümkündür. Buna görə tədqiqatın hidrogenli nəqliyyatla bağlı nəticəsini yaşıl hidrogen və təmiz elektrik istehsalı fərziyyəsindən ayırmaq doğru olmaz.

Modelin etibarlılığı necə sınaqdan keçirilib?

Sistem dinamikası modellərində mühüm addımlardan biri modelin keçmiş məlumatları nə dərəcədə yaxşı yenidən yarada bildiyini sınaqdan keçirməkdir. Tədqiqat 2000-2024 dövrünü etibarlılıq sınağı, 2024-2060 dövrünü isə proqnoz üçün istifadə edib.

PDF-in 13-cü səhifəsindəki Figure 4 əhali, minik avtomobilinə sahiblik, yükdaşımaların həcmi və avtobus sahibliyi üzrə real keçmiş göstəricilərlə modelin tarixi uyğunluğunu müqayisə edir. Qrafiklərdə qara xətlər real məlumatları, qırmızı xətlər isə modelin history match, yəni keçmişə uyğunlaşdırma nəticələrini göstərir.

Bu vizualın mesajı modelin xüsusilə əhali və minik avtomobilinə sahiblik kimi əsas dəyişənlərdə keçmiş tendensiyaları ümumən tuta bilməsidir. Yükdaşımaların həcmi və avtobus sahibliyi kimi daha dəyişkən göstəricilərdə bəzi fərqlər olsa da, tədqiqat modelin ssenari təhlilləri üçün kifayət qədər tətbiq oluna biləcəyini bildirir. Bu məqam vacibdir; çünki gələcəyə yönəlik simulyasiyaların etibarlılığı modelin keçmişdəki əsas tendensiyaları tuta bilməsindən asılıdır.

Minik avtomobilinə sahiblik necə proqnozlaşdırılıb?

Tədqiqat minik avtomobilinə sahiblik proqnozu üçün adambaşına ÜDM ilə adambaşına nəqliyyat vasitəsinə sahiblik arasındakı əlaqədən istifadə edib. PDF-in 14-cü səhifəsindəki Figure 5 müxtəlif ölkələrin 2023-cü il məlumatlarına əsaslanan nəqliyyat vasitəsinə sahiblik proqnoz əyrisini göstərir. Qrafikdə üfüqi ox adambaşına ÜDM-i, şaquli ox isə hər min nəfərə düşən nəqliyyat vasitəsinə sahibliyi göstərir.

Qrafikdə verilən əmsallara görə əlaqə aşağıdakı kvadrat ifadə ilə oxuna bilər:

\[ y = 105.46904 + 0.01909x - 1.47142 \times 10^{-7}x^2 \]

Burada \(y\) hər min nəfərə düşən nəqliyyat vasitəsinə sahibliyi, \(x\) isə adambaşına ÜDM göstəricisini ifadə edir. Tənlik gəlir artdıqca nəqliyyat vasitəsinə sahibliyin yüksəldiyini, lakin müəyyən gəlir səviyyəsindən sonra artım sürətinin zəiflədiyini göstərir. Bu praktik baxımdan məntiqlidir. Aşağı və orta gəlir səviyyələrində gəlir artımı nəqliyyat vasitəsinə sahibliyi sürətlə artıra bilər; lakin yüksək gəlir səviyyələrində ev təsərrüfatına düşən nəqliyyat vasitələrinin sayı fiziki, şəhərsalma və davranış sərhədləri səbəbindən doyma nöqtəsinə yaxınlaşır.

Tədqiqat bu metoddan istifadə edərək Suzhou-da 2023 baza ilində minik avtomobillərinin sayını 5.581.399 kimi hesablayıb. Bu rəqəm daha sonra 2060-cı ilə qədər müxtəlif nəqliyyat texnologiyalarının bazar payı transformasiyası üçün başlanğıc zəmin yaradır.

Şəkil 6 nəqliyyat vasitəsi strukturunun gələcəyi haqqında nə deyir?

PDF-in 15-ci səhifəsindəki Figure 6 TSA ssenarisi altında Suzhou-da minik avtomobilləri, avtobuslar, yük avtomobilləri və səfər rejimi strukturunun necə dəyişəcəyini göstərir. Bu vizual tədqiqatın ən mühüm nəticə fiqurlarından biridir.

Minik avtomobilləri üçün qrafikdə daxiliyanma mühərrikli yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitələrinin 2030-cu il ətrafında pik həddə çatdığı, daha sonra isə sürətlə azaldığı görünür. BEV və FCEV nəqliyyat vasitələri zamanla artır. BEV-lər xüsusilə erkən və orta dövrdə güclüdür; FCEV-lər isə daha gec mərhələdə bazar payını artırır. Bu, hidrogen infrastrukturu və yanacaq elementi texnologiyasının yetkinləşməsi ilə əlaqələndirilir.

Avtobuslar üçün qrafikdə CV avtobusların sürətlə azaldığı, BEV avtobusların başlanğıcda güclü olduğu, lakin uzunmüddətli dövrdə FCEV avtobusların daha üstün mövqeyə gəldiyi görünür. Tədqiqata görə Suzhou əhalisi təxminən 2040-cı ildə pik həddə çatacağı üçün avtobus sayının da bu dövrdə təxminən 8.393 ilə ən yüksək səviyyəyə çatması gözlənilir. 2060-cı ildə FCEV avtobusların sayının BEV avtobusların sayından təxminən dörd dəfə çox olacağı proqnozlaşdırılır.

Yük avtomobilləri üçün FCEV potensialı daha aydındır. Bunun səbəbi yük avtomobillərinin uzun məsafə, yüksək güc və yüksək daşıma qabiliyyəti tələb etməsidir. BEV yük avtomobilləri qısamüddətli dövrdə məhdud bazar payına malikdir; CV yük avtomobilləri qısa müddətdə əsas rolunu davam etdirir. Lakin uzunmüddətli dövrdə FCEV yük avtomobillərinin BEV yük avtomobillərini keçəcəyi gözlənilir.

Səfər rejimi qrafiki isə ictimai nəqliyyatdan istifadə nisbətinin 2025-ci ildə %8-dən 2030-cu ildə %10-a, 2040-cı ildə %14-ə, 2050-ci ildə %17-yə və 2060-cı ildə %22-yə yüksələcəyini göstərir. Bu, aşağı karbonlu nəqliyyatın yalnız nəqliyyat vasitəsi texnologiyası deyil, səfər davranışı məsələsi olduğunu vurğulayır.

Karbon emissiyası intensivliyi necə dəyişir?

PDF-in 17-ci səhifəsindəki Figure 7 TSA ssenarisi altında Suzhou avtomobil nəqliyyatının karbon emissiyası intensivliyini və emissiya strukturunu göstərir. Şəkil 7(a) kilometrə düşən karbon emissiyasının 2020-ci ildən 2060-cı ilə doğru azalmasını göstərir. Tədqiqata görə bu göstərici 2020-ci ildə təxminən 160 g CO₂/km olduğu halda, 2060-cı ildə təxminən 82 g CO₂/km səviyyəsinə enir.

Bu azalmanın ən sürətli olduğu dövr 2030-2050 arasıdır. Tədqiqat bu dövrdə illik orta karbon azalma nisbətini təxminən %2 kimi göstərir. Bu nisbət nəqliyyat vasitələrinin yanacaq sərfiyyatında səmərəliliyin artması, BEV və FCEV-lərin yayılması, elektrik istehsalının təmizlənməsi və hidrogen istehsalının daha aşağı karbonlu hala gəlməsi ilə əlaqələndirilir.

Şəkil 7(b) ümumi karbon emissiyalarının mənbə strukturunu göstərir. Burada emissiyalar üç əsas başlığa ayrılır:

• Nəqliyyat vasitəsinin istehsalından qaynaqlanan emissiyalar,
• Enerji istehsalından qaynaqlanan emissiyalar,
• Nəqliyyat vasitəsinin istifadəsindən qaynaqlanan emissiyalar.

Qrafikə görə Suzhou avtomobil nəqliyyatı emissiyaları təxminən 2030-cu ildə pik həddə çatır və bu pik təxminən 5,5 milyon ton səviyyəsindədir. Tədqiqat bu pik həddin əsas səbəblərindən birinin nəqliyyat vasitəsinə sahibliyin və nəqliyyat tələbinin artmağa davam etməsi olduğunu bildirir. Yəni yeni enerji nəqliyyat vasitələri yayılsa belə, ümumi nəqliyyat vasitəsi sayı və nəqliyyat tələbi artdığı üçün qısamüddətli dövrdə emissiyalar dərhal azalmaya bilər.

Niyə yeni enerji nəqliyyat vasitələri qısamüddətli dövrdə BAU-dan daha yüksək emissiya yarada bilər?

Tədqiqatın diqqətçəkən və dürüst nəticələrindən biri budur: TSA, MLC və DLC kimi aşağı karbon ssenariləri qısamüddətli dövrdə BAU ssenarisindən daha yüksək karbon emissiyası yarada bilər. İlk baxışda bu təəccüblüdür. Çünki yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin emissiyaları azaltması gözlənilir.

Lakin tədqiqat bunun iki səbəbini açıqlayır. Birincisi, BEV və FCEV nəqliyyat vasitələrinin istehsal mərhələsində karbon emissiyaları yüksəkdir. Batareya, yanacaq elementi, hidrogen çəni və yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin komponentləri istehsal prosesində əhəmiyyətli karbon izi yarada bilər. İkincisi, elektrik və hidrogen istehsalı strukturu qısamüddətli dövrdə kifayət qədər təmiz olmaya bilər. Elektrik hələ də əsasən kömürdən istehsal olunursa və hidrogen də əsasən boz hidrogendirsə, yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin istifadə mərhələsindəki üstünlüyü həyat dövrü cəmində məhdud qala bilər.

Bu nəticə çox vacibdir, çünki aşağı karbon texnologiyalarının təsirinin zamanla ortaya çıxdığını göstərir. Yeni enerji nəqliyyat vasitələri qısamüddətli dövrdə istehsal və enerji infrastrukturu səbəbindən yüksək emissiya yarada bilər; lakin enerji istehsalı təmizləndikcə və nəqliyyat vasitəsi texnologiyası səmərəli olduqca uzunmüddətli dövrdə böyük azalma təmin edir.

Ssenarilər karbon pikini necə dəyişir?

PDF-in 18-ci səhifəsindəki Figure 8 BAU, TSA, MLC və DLC ssenariləri altında karbon emissiyalarının zamanla dəyişməsini və qırılma/bərabərləşmə nöqtələrini göstərir. BAU ssenarisi mövcud yanacaq qarışığının qorunduğu ssenari olduğu üçün uzunmüddətli dövrdə ən yüksək emissiyanı verir.

Tədqiqata görə BAU ssenarisində karbon emissiyalarının təxminən 2040 ətrafında pik həddə çatması gözlənilir. DLC ssenarisi isə daha erkən, təxminən 2025 ətrafında pik həddə çatır. TSA və MLC ssenarilərində pik təxminən 2030 ətrafında baş verir. Bu, aşağı karbon ssenarilərinin BAU ilə müqayisədə karbon pikini 10-15 il qabağa çəkə biləcəyi deməkdir.

Şəkil 8-də bərabərləşmə nöqtələri də göstərilir. TSA ssenarisi BAU ilə təxminən 2032 ətrafında, MLC ssenarisi isə BAU ilə təxminən 2026 ətrafında bərabərləşir. Bu, başlanğıcda daha yüksək olan yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin həyat dövrü emissiyalarının zamanla BAU-dan daha aşağı hala gəldiyini göstərir.

Tədqiqata görə TSA və MLC ssenarilərində BAU ilə müqayisədə ümumi emissiya azalması müvafiq olaraq 68,18 milyon tonun və 88,59 milyon tonun üzərinə çıxa bilər. DLC ssenarisində isə azalmanın 100 milyon tonun üzərinə çıxacağı proqnozlaşdırılır. Bu rəqəmlər ssenari transformasiyasının uzunmüddətli təsirinin miqyasını göstərir.

Həssaslıq təhlili nəyi ölçür?

Tədqiqat model nəticələrinə ən çox hansı parametrlərin təsir etdiyini görmək üçün həssaslıq təhlili aparıb. Altı əsas parametr seçilib:

• Kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatı,
• Enerji istehsalı strukturu,
• Yaşıl səfər nisbəti,
• Fərdi səfər tələbi,
• Əhali,
• Adambaşına ÜDM.

Bu parametrləri üç qrupda düşünmək olar. Yanacaq sərfiyyatı və enerji istehsalı strukturu daxili texniki parametrlərdir. Yaşıl səfər və fərdi səfər tələbi xarici mikro göstəricilərdir. Əhali və adambaşına ÜDM isə xarici makro göstəricilərdir.

Bu fərq vacibdir. Texniki parametrlər nəqliyyat vasitəsi və enerji texnologiyası ilə bağlıdır. Mikro göstəricilər insanların necə səfər etdiyini və ictimai nəqliyyatdan nə qədər istifadə etdiyini göstərir. Makro göstəricilər isə şəhərin ölçüsü və iqtisadi inkişafla əlaqəlidir. Karbon emissiyası bu üç səviyyənin kəsişməsində yaranır.

Şəkil 9 hansı parametrlərin ən vacib olduğunu göstərir?

PDF-in 20-ci səhifəsindəki Figure 9 2030 və 2060 üçün altı əsas parametrin həssaslıq təsirlərini radar qrafiki ilə göstərir. Qrafikdə 2030 və 2060 üçün fərqli rənglərlə müqayisə aparılıb.

2030-cu ildə ən mühüm təsirlər yaşıl səfər nisbəti və kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatı vasitəsilə yaranır. Hər ikisinin təsiri %10-dan çoxdur. Bu nəticə məntiqlidir; çünki 2030-cu ilə qədər nəqliyyat vasitəsi texnologiyası hələ keçid mərhələsindədir və ictimai nəqliyyat/yaşıl səfər davranışı emissiyaları sürətlə azalda bilər.

2060-cı ildə isə adambaşına ÜDM və kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatı dominant amillərə çevrilir. Adambaşına ÜDM-in təsiri iqtisadi inkişafın nəqliyyat vasitəsinə sahiblik, səfər tələbi və texnoloji transformasiya ilə əlaqəli olmasından qaynaqlanır. Kilometrə düşən sərfiyyat isə bütün dövr ərzində kritik qalır; çünki nəqliyyat vasitəsi nə qədər az enerji sərf edərsə, enerji istehsalı strukturu necə olursa olsun, ümumi emissiya bir o qədər azalır.

Tədqiqat xüsusilə kilometrə düşən yanacaq sərfiyyatının 2025-2045 dövründə ən həssas parametrlərdən biri olduğunu vurğulayır. Bu, hidrogen yanacaq elementli və batareyalı elektrik nəqliyyat vasitələrində səmərəlilik təkmilləşdirmələrinin yalnız texniki detal deyil, karbon azaltma siyasətinin mərkəzində olduğunu göstərir.

Tədqiqatın formulları və hesablama məntiqi necə oxunmalıdır?

PDF-də klassik mənada çoxlu açıq riyazi tənlik verilməyib; tədqiqat daha çox sistem dinamikası diaqramları, ssenari parametrləri və simulyasiya nəticələri üzərindən irəliləyir. Lakin tədqiqatın hesablama məntiqini bir neçə əsas əlaqə ilə anlamaq olar.

Figure 5-də verilən əmsallara görə nəqliyyat vasitəsinə sahibliklə adambaşına ÜDM arasındakı əlaqəni belə ifadə etmək olar:

\[ y = 105.46904 + 0.01909x - 1.47142 \times 10^{-7}x^2 \]

Burada \(x\) adambaşına ÜDM-i, \(y\) isə hər min nəfərə düşən nəqliyyat vasitəsinə sahibliyi ifadə edir. Bu əlaqə gəlir artdıqca nəqliyyat vasitəsinə sahibliyin artdığını, lakin zamanla doyma nöqtəsinə yaxınlaşdığını göstərir.

Ümumi avtomobil nəqliyyatı emissiyası isə tədqiqatın sistem sərhədinə uyğun olaraq aşağıdakı konseptual cəmlə izah edilə bilər:

\[ E_{\mathrm{total}} = E_{\mathrm{vehicle\ manufacturing}} + E_{\mathrm{energy\ production}} + E_{\mathrm{vehicle\ operation}} \]

Burada \(E_{\mathrm{total}}\) aşağı karbonlu şəhərdaxili avtomobil nəqliyyatı sisteminin ümumi karbon emissiyasını; \(E_{\mathrm{vehicle\ manufacturing}}\) nəqliyyat vasitələrinin istehsalından gələn emissiyaları; \(E_{\mathrm{energy\ production}}\) elektrik, hidrogen və ya yanacaq istehsalından gələn emissiyaları; \(E_{\mathrm{vehicle\ operation}}\) isə nəqliyyat vasitələrinin istifadə mərhələsindəki emissiyalarını təmsil edir. Bu tənlik PDF-də bu şəkildə açıq yazılmasa da, Figure 3-dəki ehtiyat-axın strukturunun və Figure 7-dəki emissiya komponentlərinin əsas məntiqini ümumiləşdirir.

Nəqliyyat vasitələrinin istifadəsinə bağlı emissiya məntiqini də ümumi olaraq belə düşünmək olar:

\[ E_{\mathrm{operation}} = \sum_i VKT_i \times EF_i \]

Burada \(VKT_i\) \(i\) nəqliyyat vasitəsi növü üçün ümumi nəqliyyat vasitəsi-kilometrini; \(EF_i\) isə həmin nəqliyyat vasitəsi növünün kilometrə düşən emissiya əmsalını ifadə edir. Bu əlaqə avtomobil nəqliyyatı emissiyalarında ümumi səfər məsafəsi ilə kilometrə düşən emissiya intensivliyinin birlikdə müəyyənedici olduğunu göstərir. Tədqiqatın həssaslıq təhlilində kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatının kritik çıxması da bu hesablama məntiqi ilə uyğundur.

Yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin bazar transformasiyası yalnız nəqliyyat vasitələrinin sayından deyil, enerji istehsalının karbon əmsallarından da asılıdır. Məsələn, BEV üçün elektrik istehsalının karbon intensivliyi, FCEV üçün hidrogen istehsalının karbon intensivliyi müəyyənedici olur. Buna görə yaşıl hidrogen və aşağı karbonlu elektrik istehsalı nəqliyyat vasitəsi texnologiyasının özü qədər vacibdir.

Hidrogenli nəqliyyat vasitələri hansı sahələrdə daha üstün görünür?

Tədqiqatın nəticələrinə görə hidrogen yanacaq elementli nəqliyyat vasitələri xüsusilə avtobus və yük avtomobilləri kimi kommersiya nəqliyyatında güclü potensiala malikdir. Bunun səbəbi bu nəqliyyat vasitələrinin yüksək enerji ehtiyacı, uzun iş müddəti, sürətli yanacaq doldurma tələbi və yüksək daşıma qabiliyyətinə ehtiyacıdır.

Avtobuslar baxımından FCEV-lərin uzunmüddətli dövrdə BEV-ləri keçəcəyi gözlənilir. 2040-cı il ətrafında BEV və FCEV avtobusların sayı tarazlaşır, daha sonra FCEV-lər üstün mövqeyə gəlir. 2060-cı ildə FCEV avtobusların sayının BEV avtobusların sayından təxminən dörd dəfə çox olacağı proqnozlaşdırılır. Bu, hidrogenli avtobusların xüsusilə uzun marşrutlar və ya intensiv istifadə şəraiti üçün daha uyğun hesab edildiyini düşündürür.

Yük avtomobillərində də oxşar şəkildə FCEV potensialı yüksəkdir. Batareyalı yük avtomobillərinin məsafə və güc tələblərinə görə məhdudiyyətləri ola bilər. Hidrogenli yük avtomobilləri xüsusilə ağır yük və uzun məsafəli daşımalar üçün daha uyğun aşağı karbon alternativi təklif edə bilər.

Minik avtomobillərində isə BEV-lər daha güclü görünür. Lakin tədqiqat 2060-cı ilə doğru BEV və FCEV minik avtomobillərinin birlikdə inkişaf edəcəyini və FCEV-lərin də bazarda mühüm yer tuta biləcəyini proqnozlaşdırır. Yəni tədqiqat BEV və FCEV arasında sərt “biri qalib gələcək, digəri uduzacaq” hekayəsi qurmur. Daha çox istifadə sahəsinə görə tamamlayıcılığı vurğulayır.

Tədqiqat niyə yaşıl hidrogeni vurğulayır?

Hidrogenli nəqliyyat vasitələrinin real iqlim töhfəsi hidrogenin istehsal mənbəyindən asılıdır. Hidrogen fosil mənbələrdən, xüsusilə kömür və ya təbii qazdan yüksək emissiya ilə istehsal edilərsə, nəqliyyat vasitəsinin egzozunda emissiya olmasa belə, həyat dövrü emissiyası yüksək qala bilər. Tədqiqat Çində yaşıl hidrogenin 2023-cü il etibarilə ümumi hidrogen istehsalının %1-dən az olduğunu bildirir. Bu, hidrogenli nəqliyyatın karbon azaltma potensialının gələcəkdə yaşıl hidrogen transformasiyasından asılı olduğunu açıq göstərir.

Yaşıl hidrogen bərpa olunan elektrikdən istifadə edilərək suyun elektrolizi yolu ilə istehsal edildikdə aşağı karbonlu ola bilər. Lakin bu üsul böyük həcmdə aşağı karbonlu elektrik, elektrolizator gücü, su mənbəyi, saxlama, paylama və hidrogen doldurma infrastrukturu tələb edir. Buna görə hidrogenli nəqliyyat yalnız nəqliyyat vasitəsi istehsalçılarının deyil, enerji sisteminin planlaşdırılmasının da mövzusudur.

Tədqiqatın siyasət təkliflərində hidrogen enerji sənayesi üçün ixtisaslaşmış qurumlar, standartlar, maliyyə dəstəkləri, nümayiş layihələri və istehsaldan istehlaka qədər bütün hidrogen dəyər zəncirinin koordinasiyası vurğulanır. Bu, hidrogenli nəqliyyatın parçalı deyil, bütöv sənaye və enerji strategiyası tələb etdiyini göstərir.

Bu tədqiqat gündəlik həyat baxımından necə başa düşülməlidir?

Gündəlik həyat baxımından bu tədqiqat şəhərlərdəki nəqliyyat seçimlərimizin yalnız tıxac və ya rahatlıq məsələsi olmadığını, eyni zamanda uzunmüddətli karbon emissiyalarına böyük təsir göstərdiyini göstərir. Şəhərdə insanların şəxsi avtomobildən, yoxsa ictimai nəqliyyatdan istifadə etməsi, nəqliyyat vasitələrinin hansı enerji ilə işləməsi, elektrik və hidrogenin necə istehsal edilməsi və nəqliyyat vasitələrinin nə qədər səmərəli olması ümumi emissiyanı müəyyən edir.

Məsələn, avtobusun elektrikli və ya hidrogenli olması yalnız egzoz tüstüsünü azaltmır; istifadə olunan elektrik və ya hidrogen təmiz mənbələrdən gəlirsə, həyat dövrü karbon emissiyasını da azaldır. Lakin təmiz enerji infrastrukturu kifayət qədər inkişaf etməyibsə, yeni enerji nəqliyyat vasitələri qısa müddətdə gözlənilən qədər aşağı emissiya yaratmaya bilər. Buna görə fərdi nəqliyyat vasitələrinin dəyişdirilməsi, ictimai nəqliyyat, enerji istehsalı və şəhərsalma birlikdə düşünülməlidir.

Tədqiqat həmçinin “hər şey minik avtomobillərinin transformasiyası ilə həll olunur” düşüncəsini məhdudlaşdırır. Yük avtomobilləri və avtobuslar ümumi nəqliyyat vasitəsi sayında daha az ola bilər; lakin intensiv istifadə, yüksək kilometr və yüksək enerji sərfiyyatı səbəbindən karbonun azaldılmasında böyük rol oynaya bilər. Buna görə hidrogenli avtobuslar və yük avtomobilləri şəhərdaxili karbon azaldılmasının mühüm hissələri ola bilər.

Tədqiqatın keçmiş, bu gün və gələcək baxımından əhəmiyyəti

Keçmiş baxımından şəhərdaxili avtomobil nəqliyyatı uzun müddət fosil yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitələri ətrafında böyüyüb. Bu artım iqtisadi inkişaf, urbanizasiya və fərdi mobilliklə birlikdə baş verib. Lakin bu model karbon emissiyası və hava çirklənməsi baxımından dayanıqlı deyil. Çin kimi sürətlə şəhərləşən ölkələrdə avtomobil nəqliyyatı emissiyalarının sürətlə artması bu problemi daha görünən edib.

Bu gün baxımından BEV və FCEV texnologiyaları artıq aşağı karbonlu nəqliyyatın iki əsas oxuna çevrilir. BEV-lər minik avtomobillərində sürətlə yayılarkən, FCEV-lər xüsusilə ağır və kommersiya nəqliyyat vasitələrində strateji rol oynaya bilər. Lakin bu gün də enerji istehsalı strukturu kritik problemdir. Elektrik və hidrogen kifayət qədər təmiz deyilsə, nəqliyyat vasitəsi texnologiyası təkbaşına karbon neytrallığını təmin etmir.

Gələcək baxımından tədqiqatın ən mühüm töhfəsi 2030-2050 dövrünü kritik transformasiya pəncərəsi kimi göstərməsidir. Bu dövrdə nəqliyyat vasitələrinin səmərəliliyi, yanacaq sərfiyyatı, elektrik istehsalının karbonsuzlaşdırılması, yaşıl hidrogen istehsalı və ictimai nəqliyyatdan istifadənin artması birlikdə sürətlənərsə, Suzhou kimi şəhərlərdə avtomobil nəqliyyatı emissiyaları ciddi şəkildə azala bilər. Əks halda nəqliyyat vasitələrinin sayı və nəqliyyat tələbi artmağa davam etdiyi üçün karbon azalması yavaşıya bilər.

Tədqiqatın güclü tərəfləri hansılardır?

Tədqiqatın güclü tərəflərindən biri nəqliyyat emissiyalarını həyat dövrü yanaşması ilə nəzərdən keçirməsidir. Yalnız nəqliyyat vasitəsinin istifadə mərhələsinə deyil, nəqliyyat vasitəsinin istehsalı və enerji istehsalı mərhələlərinə də baxılıb. Bu, BEV və FCEV kimi yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin real karbon təsirini daha diqqətlə qiymətləndirməyə imkan verir.

İkinci güclü tərəf sistem dinamikası yanaşmasından istifadə olunmasıdır. Nəqliyyat sistemi çoxdəyişənli və geribildirimli strukturdur. Əhali, ÜDM, nəqliyyat vasitəsinə sahiblik, səfər tələbi, ictimai nəqliyyat nisbəti, nəqliyyat vasitəsi texnologiyası, hidrogen stansiyası infrastrukturu və enerji istehsalı bir-birinə təsir edir. Sistem dinamikası bu əlaqələri birdəfəlik statik hesab əvəzinə zaman ərzində izləməyə imkan verir.

Üçüncü güclü tərəf ssenari təhlili ilə müxtəlif siyasət və texnologiya yollarının müqayisə edilməsidir. BAU, TSA, MLC və DLC ssenariləri aşağı karbon transformasiyasının hansı şəraitdə sürətlənə biləcəyini göstərir.

Dördüncü güclü tərəf həssaslıq təhlilinin aparılmasıdır. Beləliklə, yalnız yekun emissiya əyriləri deyil, bu əyrilərə ən çox hansı parametrlərin təsir etdiyi də aydın olur. Tədqiqatın kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatını ən kritik parametrlərdən biri kimi göstərməsi texnologiya səmərəliliyinin əhəmiyyətini dəqiqləşdirir.

Beşinci güclü tərəf BEV və FCEV texnologiyalarının rəqib deyil, tamamlayıcı şəkildə nəzərdən keçirilməsidir. Bu, real nəqliyyat siyasəti üçün vacibdir; çünki müxtəlif nəqliyyat vasitəsi növləri fərqli enerji texnologiyalarından daha çox faydalana bilər.

Tədqiqatın məhdudiyyətləri hansılardır?

Birinci və ən mühüm məhdudiyyət PDF-də açıq göstərildiyi kimi tədqiqatın hələ hakəm qiymətləndirməsindən keçməmiş preprint olmasıdır. Buna görə nəticələr elmi baxımdan dəyərli olsa da, yekun hakəmli nəşr nəticəsi kimi deyil, qiymətləndirilməli ilkin tədqiqat nəticələri kimi oxunmalıdır.

İkinci məhdudiyyət modeldə yalnız üç nəqliyyat vasitəsi texnologiyasının nəzərə alınmasıdır: CV, BEV və FCEV. Hibrid nəqliyyat vasitələri, metanolla işləyən nəqliyyat vasitələri, təbii qaz nəqliyyat vasitələri və digər alternativ yanacaqlı nəqliyyat vasitələri ayrıca modelləşdirilməyib. Real bazarda bu texnologiyalar keçid dövründə mühüm rol oynaya bilər.

Üçüncü məhdudiyyət bütün nəqliyyat vasitələrinin hər il istifadədə olduğu fərziyyəsidir. Real həyatda nəqliyyat vasitələrinin istifadə intensivliyi, yaş strukturu, istismardan çıxarılma vaxtı və illik kilometrləri fərqlidir. Bu fərqlər karbon emissiyalarına təsir göstərə bilər.

Dördüncü məhdudiyyət şəhər və sənaye strukturundakı transformasiyaların nəqliyyat vasitəsinə sahiblik və bazar payı üzərindəki təsirlərinin ətraflı modelləşdirilməməsidir. Halbuki şəhərsalma, məsafədən iş, logistika strukturu, metro şəbəkəsi, velosiped infrastrukturu və sənaye transformasiyası nəqliyyat tələbini ciddi şəkildə dəyişdirə bilər.

Beşinci məhdudiyyət nəticələrin Suzhou xüsusi kontekstində qurulmasıdır. Suzhou iqtisadi, demoqrafik və hidrogen infrastrukturu baxımından xüsusi nümunədir. Nəticələr başqa şəhərlərə birbaşa köçürülməməlidir. Lakin metod və çıxarımlar başqa şəhərlər üçün oxşar modelləşdirmə tədqiqatlarına əsas yarada bilər.

Altıncı məhdudiyyət modelin gələcəyə dair uzunmüddətli fərziyyələrə əsaslanmasıdır. 2060-cı ilə qədər elektrik istehsalı strukturu, hidrogen istehsalının maya dəyəri, nəqliyyat vasitəsi texnologiyası, batareya xərcləri, yanacaq elementinin ömrü, istehlakçı davranışı və siyasət mühiti dəyişə bilər. Buna görə nəticələr dəqiq proqnoz deyil, ssenari əsaslı mümkün yol xəritələri kimi qiymətləndirilməlidir.

Bu tədqiqat nə deyir, nə demir?

Bu tədqiqat hidrogenli və elektrik nəqliyyat vasitələrinin birlikdə istifadəsi ilə şəhərdaxili avtomobil nəqliyyatında böyük karbon azaltma potensialı olduğunu bildirir. Xüsusilə FCEV-lərin avtobus və yük avtomobilləri kimi kommersiya nəqliyyatında, BEV-lərin isə minik avtomobillərində daha güclü rol oynaya biləcəyini göstərir. Uzunmüddətli dövrdə minik avtomobillərində də BEV və FCEV texnologiyalarının birlikdə inkişaf edə biləcəyi proqnozlaşdırılır.

Tədqiqat 2030-2050 dövrünün karbon azalması üçün kritik pəncərə olduğunu bildirir. Bu dövrdə kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatının yaxşılaşması, enerji istehsalı strukturunun təmizlənməsi və yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin yayılması emissiya azalmasını sürətləndirə bilər.

Tədqiqat ictimai nəqliyyat və yaşıl səfər davranışının da vacib olduğunu bildirir. Yalnız nəqliyyat vasitəsi texnologiyasını dəyişmək kifayət deyil; səfər rejiminin seçimi və fərdi səfər tələbi də emissiyalara təsir edir.

Bunun əvəzində tədqiqat hidrogenli nəqliyyat vasitələrinin hər şəraitdə avtomatik şəkildə aşağı karbonlu olduğunu demir. Hidrogenin istehsal mənbəyi müəyyənedicidir. Boz hidrogendən istifadə davam edərsə, FCEV-lərin həyat dövrü karbon üstünlüyü məhdudlaşa bilər. Real aşağı karbon təsiri üçün yaşıl hidrogen istehsalı, təmiz elektrik və aşağı karbonlu nəqliyyat vasitəsi istehsalı lazımdır.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Bu araşdırma Suzhou şəhərdaxili avtomobil nəqliyyatında hidrogenli və elektrik nəqliyyat vasitələrinin transformasiyasının karbon emissiyalarına necə təsir göstərə biləcəyini araşdıran sistem dinamikası və ssenari təhlili tədqiqatıdır. Model 2000-2024 dövründə keçmiş məlumatlarla sınaqdan keçirilib, 2024-2060 dövrü üçün proqnoz yaradıb.

Tədqiqatın sistem sərhədi üç həyat dövrü mərhələsini əhatə edir:

• Nəqliyyat vasitəsinin istehsalı,
• Enerji istehsalı,
• Nəqliyyat vasitəsinin istifadəsi / enerji sərfiyyatı.

Modeldə üç əsas nəqliyyat vasitəsi texnologiyasından istifadə olunub:

• CV: Daxiliyanma mühərrikli yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitəsi,
• BEV: Batareyalı elektrik nəqliyyat vasitəsi,
• FCEV: Hidrogen yanacaq elementli elektrik nəqliyyat vasitəsi.

Dörd ssenari müqayisə edilib:

• BAU: Mövcud tendensiyanın davam etdiyi adi gedişat ssenarisi,
• TSA: Nəqliyyat strukturunun transformasiyası ssenarisi,
• MLC: Orta səviyyəli aşağı karbon ssenarisi,
• DLC: Dərin aşağı karbon ssenarisi.

Tədqiqatda Figure 5-də verilən nəqliyyat vasitəsinə sahiblik proqnoz əyrisi aşağıdakı əmsallarla ifadə olunur:

\[ y = 105.46904 + 0.01909x - 1.47142 \times 10^{-7}x^2 \]

Burada \(x\) adambaşına ÜDM, \(y\) isə hər min nəfərə düşən nəqliyyat vasitəsinə sahiblik kimi şərh oluna bilər. Bu əlaqə Suzhou-da minik avtomobilinə sahibliyin iqtisadi inkişafla birlikdə artacağını, lakin yüksək gəlir səviyyələrində doyma nöqtəsinə yaxınlaşacağını göstərir.

Tədqiqatın həyat dövrü üzrə ümumi emissiya məntiqini aşağıdakı konseptual əlaqə ilə ümumiləşdirmək olar:

\[ E_{\mathrm{total}} = E_{\mathrm{vehicle\ manufacturing}} + E_{\mathrm{energy\ production}} + E_{\mathrm{vehicle\ operation}} \]

Bu ifadə tədqiqatdakı Figure 3 ehtiyat-axın strukturunun və Figure 7 emissiya komponentlərinin əsas hesablama məntiqini izah edir. Ümumi karbon emissiyası yalnız nəqliyyat vasitəsinin istifadəsindən deyil, istehsal və enerji təchizatı zəncirindən də yaranır.

Əsas nəticələr bunlardır:

• Suzhou avtomobil nəqliyyatında kilometrə düşən karbon emissiyası 2020-ci ildə təxminən \(160 \, \mathrm{gCO_2/km}\) olduğu halda, 2060-cı ildə təxminən \(82 \, \mathrm{gCO_2/km}\) səviyyəsinə enə bilər.
• 2030-2050 dövrü illik orta hesabla təxminən %2 karbon azalma nisbəti ilə kritik eniş pəncərəsidir.
• TSA ssenarisi altında ümumi avtomobil nəqliyyatı karbon emissiyaları təxminən 2030-cu ildə 5,5 milyon ton ətrafında pik həddə çatır.
• BAU ssenarisində karbon pik həddi təxminən 2040-cı il ətrafında baş verdiyi halda, TSA və MLC ssenarilərində təxminən 2030-cu ildə, DLC ssenarisində isə təxminən 2025-ci ildə baş verir.
• TSA və MLC ssenariləri karbon pikini BAU ilə müqayisədə 10-15 il qabağa çəkə bilər.
• TSA ssenarisi BAU ilə təxminən 2032-ci ildə, MLC ssenarisi isə BAU ilə təxminən 2026-cı ildə bərabərləşmə nöqtəsinə çatır.
• TSA və MLC ssenarilərində BAU ilə müqayisədə ümumi emissiya azalması müvafiq olaraq 68,18 milyon tonun və 88,59 milyon tonun üzərinə çıxa bilər.
• DLC ssenarisində ümumi azalma 100 milyon tonun üzərinə çıxa bilər.
• 2060-cı ildə minik avtomobili bazarında təxminən 3,45 milyon BEV və 3,29 milyon FCEV olacağı proqnozlaşdırılır.
• Avtobuslarda FCEV-lərin uzunmüddətli dövrdə BEV-ləri keçəcəyi və 2060-cı ildə FCEV avtobusların sayının BEV avtobusların sayından təxminən dörd dəfə çox olacağı proqnozlaşdırılır.
• Yük avtomobillərində FCEV-lər uzun məsafə və güc tələblərinə görə daha böyük potensiala malikdir.
• İctimai nəqliyyatdan istifadə nisbətinin 2025-ci ildə %8-dən 2060-cı ildə %22-yə yüksələcəyi gözlənilir.
• Həssaslıq təhlilinə görə 2030-cu ildə yaşıl səfər nisbəti və kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatı ən təsirli parametrlərdir.
• 2060-cı ildə adambaşına ÜDM və kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatı ən dominant parametrlərə çevrilir.
• Kilometrə düşən yanacaq/enerji sərfiyyatı xüsusilə 2025-2045 dövründə karbon emissiyalarına təsir edən ən kritik texniki parametrlərdən biridir.

Bu nəticələr birlikdə qiymətləndirildikdə tədqiqat hidrogenli nəqliyyatın xüsusilə kommersiya nəqliyyat vasitələrində və uzunmüddətli aşağı karbon ssenarilərində mühüm rol oynaya biləcəyini göstərir. Lakin bu potensial yaşıl hidrogen istehsalı, təmiz elektrik istehsalı, nəqliyyat vasitələrinin səmərəliliyi, ictimai nəqliyyat siyasətləri və infrastruktur investisiyaları ilə birlikdə reallaşa bilər.

Mənbə və Metod Qeydi

Bu məzmun Zhongxun Li, Bing Wang, Xinru Jiang və Qingshuai Yang tərəfindən hazırlanmış “Carbon emission reduction potential of hydrogen-based urban road transportation: Results from a system dynamic analysis” adlı PDF araşdırma mətninə əsaslanaraq hazırlanıb. Müəlliflərin qurumları China University of Mining and Technology - Beijing nəzdində Center for Sustainable Development and Energy Policy Research, School of Energy and Mining Engineering, Research Institute of Decision-making Science and Big Data və Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources kimi göstərilib.

PDF-də açıq şəkildə “This preprint research paper has not been peer reviewed” ifadəsi yer alır. Bundan əlavə, faylda SSRN elektron nüsxə məlumatı görünür. Buna görə tədqiqat bu məzmunda hakəm qiymətləndirməsindən keçməmiş preprint / ilkin nəşr araşdırma mətni kimi qiymətləndirilib.

Bu məqalə hazırlanarkən PDF-dəki xülasə, giriş, ədəbiyyat icmalı, sistem sərhədi, səbəb-nəticə dövrəsi diaqramı, ehtiyat-axın diaqramı, ssenari fərziyyələri, Table 1 parametrləri, model etibarlılığı sınağı, Figure 4 keçmişə uyğunluq qrafikləri, Figure 5 nəqliyyat vasitəsinə sahiblik proqnoz əyrisi, Figure 6 nəqliyyat vasitəsi növlərinin transformasiya qrafikləri, Figure 7 karbon intensivliyi və emissiya strukturu, Figure 8 ssenari müqayisəsi, Figure 9 həssaslıq təhlili və nəticə-siyasət təklifləri əsas götürülüb.

PDF-də olmayan qəti sahə tətbiqi, birbaşa siyasət uğuru zəmanəti və ya hidrogenli nəqliyyat vasitələrinin hər şəraitdə avtomatik aşağı karbonlu olduğu iddiası əlavə edilməyib. Tədqiqatın nəticələri Suzhou şəhəri, istifadə olunan ssenari fərziyyələri, GREET əsaslı karbon əmsalları, Çinin enerji istehsalı transformasiyası fərziyyələri və 2020-2060 sistem dinamikası model quruluşu çərçivəsində qiymətləndirilməlidir.