Бул изилдөө шаар ичиндеги автоунаа ташууларында суутек отун элементтүү унаалардын жана аккумулятордук электр унаалардын көмүртек эмиссияларын азайтуу мүмкүнчүлүгүн изилдейт. Изилдөө Кытайдын Suzhou шаарын мисал кылган системалык динамика моделин түзүп, 2020-2060 мезгилинде ар башка төмөн көмүртектүү транспорт сценарийлеринин көмүртек эмиссияларына таасирин эсептеген. Изилдөөнүн негизги маселеси “суутектүү унаалар түтүктөн нөл көмүртек эмиссиясын чыгарабы?” деген суроо менен гана чектелбейт. Изилдөө унаа өндүрүшү, энергия өндүрүшү жана унааны пайдалануу баскычтарын бирге камтыган жашоо цикли көз карашы аркылуу транспорт системасынын жалпы көмүртек эмиссиясын түшүнүүгө аракет кылат.

Изилдөөдө үч негизги унаа технологиясы каралган: CV башкача айтканда ички күйүүчү кыймылдаткычтуу отун унаалары, BEV башкача айтканда аккумулятордук электр унаалары жана FCEV башкача айтканда суутек отун элементтүү электр унаалары. Сценарийлер төрт багытта түзүлгөн: BAU башкача айтканда учурдагы тенденция негизинен улана берген кадимки өнүгүү сценарийи, TSA башкача айтканда транспорт түзүмү өзгөргөн сценарий, MLC башкача айтканда орточо төмөн көмүртектүү сценарий жана DLC башкача айтканда тереңирээк төмөн көмүртектүү сценарий.

Натыйжалар боюнча Suzhou шаарында автоунаа ташуусунун километрге эсептелген көмүртек эмиссиясы 2020-жылы болжол менен 160 g CO₂/km болсо, 2060-жылы болжол менен 82 g CO₂/km деңгээлине төмөндөшү мүмкүн. Өзгөчө 2030-2050 мезгили маанилүү өзгөрүү терезеси катары алдыга чыгат; бул аралыкта көмүртек интенсивдүүлүгү жылына орточо болжол менен %2 азаят деп эсептелген. Изилдөө бул мезгилди отун керектөөдөгү технологиялык жакшыртуулар, энергия өндүрүшүнүн тазаланышы жана жаңы энергия унааларынын жайылышы бир убакта ылдамдаган негизги этап катары чечмелейт.

Изилдөөнүн көңүл бурарлык жыйынтыктарынын бири — электр жана суутек унааларын түз атаандаш технологиялар эмес, ар башка колдонуу чөйрөлөрүндө бири-бирин толуктаган технологиялар катары кароосу. Аккумулятордук электр унаалары өзгөчө жеңил автоунаа рыногунда күчтүү болору, ал эми суутек отун элементтүү унаалар автобус жана жүк ташуучу унаа сыяктуу коммерциялык сегменттерде чоңураак потенциалга ээ болору айтылат. Ошентсе да узак мөөнөттө жеңил автоунааларда да BEV жана FCEV саны бири-бирине жакындайт деп болжолдонууда. Изилдөө боюнча 2060-жылы Suzhou шаарында болжол менен 3,45 миллион BEV жана 3,29 миллион FCEV жеңил автоунаа болушу күтүлүүдө.

Изилдөөнүн негизги билдирүүсү мындай: Шаардык транспортто көмүртекти азайтуу унааларды электр же суутекке өткөрүү менен гана камсыздалбайт. Чыныгы азайтуу унаа технологиясын, энергия өндүрүшүнүн түзүмүн, жашыл суутек өндүрүшүн, электр тармагынын декарбонизациясын, коомдук транспортту пайдалануунун өсүшүн, киши башына транспорттук суроо-талапты, калкты жана киши башына ИДП сыяктуу экономикалык-социалдык өзгөрмөлөрдү биргелешип башкаруу менен мүмкүн. Ошондуктан суутектүү транспорттун көмүртек нейтралдуулук максаттарына салымы суутек кандай өндүрүлгөнүнө жана кайсы унаа түрүндө колдонулганына түздөн-түз көз каранды.

Изилдөөнүн негизги көйгөйү эмнеде?

Бул изилдөө шаар ичиндеги автоунаа транспорту чыгарган көмүртек эмиссияларын азайтуу маселесин суутек жана электр унааларына өтүү аркылуу карайт. Транспорт сектору дүйнөлүк көмүртек эмиссияларынын эң чоң булактарынын бири. Макала боюнча дүйнөлүк транспорт секторунун эмиссиялары 1990-жылы 4,61 миллиард тонна болсо, 2023-жылы 7,97 миллиард тоннага жеткен. Бул транспорт эмиссиялары болжол менен 1,73 эсе көбөйгөнүн билдирет. Мындан да маанилүүсү, жол транспорту транспорт секторунун көмүртек эмиссияларынын абдан чоң бөлүгүнө жооп берет.

Изилдөө өзгөчө Кытай контекстине көңүл бурат. Кытайда транспорт сектору улуттук көмүртек эмиссияларынын болжол менен %15 ин түзөт. Ал эми жол транспорту Кытайдагы транспорт эмиссияларынын %80 ден көбүн чыгарат. Акыркы он жылда Кытайдын жол транспортунан чыккан көмүртек эмиссиялары жылына орточо %5 тен ашык өскөнү айтылат. Ошондуктан шаар ичиндеги жол транспортун төмөн көмүртектүү кылуу Кытайдын көмүртек чокусуна жетүү жана көмүртек нейтралдуулугу максаттары үчүн өтө маанилүү деп каралат.

Изилдөөнүн негизги суроосу мындай: Суутек отун элементтүү унаалар, аккумулятордук электр унаалар жана транспорт түзүмүнүн өзгөрүшү бирге колдонулганда, Suzhou сыяктуу чоң жана өнүгүп жаткан шаарда жол транспортунун көмүртек эмиссиясын 2060-жылга чейин канчалык азайтууга болот?

Бул суроо маанилүү, анткени шаардык транспорт техникалык унаа алмаштыруу маселеси гана эмес. Калктын өсүшү, киши башына киреше, жеке жүрүү суроо-талабы, коомдук транспорт тандоосу, унаа ээлиги, отун баалары, суутек станцияларынын саны, электр өндүрүшүнүн көмүртек интенсивдүүлүгү жана суутектин өндүрүш булагы сыяктуу көптөгөн өзгөрмөлөр бир убакта өзгөрөт. Ошондуктан изилдөө бир эле унаа түрүн бөлүп кароонун ордуна, системалык динамика ыкмасы менен бул өзгөрмөлөрдүн бири-бирине кандай таасир этерин моделдөөгө аракет кылган.

Суутектүү транспорт эмне үчүн маанилүү деп эсептелет?

Суутек энергиясы өзгөчө узак аралык, тез май куюу жана жогорку жүк көтөрүмдүүлүк талап кылынган транспорт сегменттеринде маанилүү вариант катары каралат. Аккумулятордук электр унаалары шаардагы жеңил автоунаа колдонууда чоң артыкчылыкка ээ; бирок оор жүк ташуу, узак маршруттагы автобустар жана жүк ташуучу унаалар үчүн батареянын салмагы, заряддоо убактысы жана жүрүү аралыгы сыяктуу көйгөйлөр күчөйт. Суутек отун элементтүү унаалар мындай чөйрөлөрдө ылайыктуураак болушу мүмкүн.

Изилдөөдө Кытайдын суутек өндүрүү мүмкүнчүлүгү да баса белгиленет. Кытай 2024-жылы 36,5 миллион тоннадан ашык суутек өндүргөнү, бул дүйнөлүк суутек өндүрүшүнүн болжол менен үчтөн бирине туура келери айтылат. Кытайдын суутекке болгон суроо-талабы 2030-жылы 40 миллион тоннага, 2060-жылы болсо 130 миллион тоннага жетиши мүмкүн экени берилет. Бул өсүш суутектин транспорт секторундагы ролун стратегиялык маанилүүрөөк кылат.

Бирок бул жерде өтө маанилүү айырма бар. Суутек унаасынын түтүгүнөн көмүртек чыкпаганы бүт жашоо цикли нөл көмүртек дегенди билдирбейт. Эгер суутек көмүрдөн же башка казылып алынуучу отундан өндүрүлсө, эмиссия өндүрүш баскычында пайда болот. Ошондуктан изилдөөнүн жашоо цикли көз карашы маанилүү. Суутектүү транспорт чындап төмөн көмүртектүү болушу үчүн суутек өндүрүшүнүн түзүмү боз суутектен жашыл суутекке өтүшү керек.

Эмне үчүн Suzhou тандалган?

Изилдөө Suzhouну типтүү жана стратегиялык шаар мисалы катары тандаган. Suzhou — Yangtze дарыясынын дельтасындагы маанилүү транспорт жана өнөр жай борбору. Калк, экономикалык активдүүлүк жана логистикалык суроо-талап жагынан жол транспорту өтө маанилүү. Мындан тышкары Suzhou суутек негизиндеги транспорт системалары жана акылдуу транспорт колдонмолору боюнча көрсөтмө аймактарга ээ.

Макала Zhangjiagang жана Changshu райондору акылдуу транспорт системаларын курууда алдыңкы роль ойногонун белгилейт. Ошондой эле Suzhouдагы Pinghai Street суутек станциясы Кытайда ISO көмүртек нейтралдуулугу сертификатына ээ болгон экинчи суутек станциясы экени айтылат. Ошондуктан Suzhou экономикалык жактан өнүккөн жана суутек транспорт саясаты сынала турган шаар катары изилдөөгө ылайыктуу.

Suzhouну тандоо изилдөөнү теориялык “Кытай транспорту” талкуусу менен гана чектеп койбойт. Изилдөө белгилүү бир шаар үчүн калкты, унаа ээлүгүн, коомдук транспортту, жүк ташууну жана унаа технологиясынын трансформациясын бир модель ичинде баалайт.

Системанын чек арасы кантип түзүлгөн?

Изилдөө жол транспортунун эмиссияларын унаанын түтүгүнөн чыккан эмиссия менен гана чектебейт. Системанын чек арасы үч негизги этапты камтыйт:

• Унаа өндүрүшү: Унааларды өндүрүү процессинде чыккан көмүртек эмиссиялары.
• Энергия өндүрүшү: Бензин/дизель, электр же суутек өндүрүшүнөн чыккан эмиссиялар.
• Унааны пайдалануу / энергия керектөө: Унаалар жолдо иштеп жатканда керектеген энергия жана ага байланыштуу эмиссиялар.

Бул жашоо цикли ыкмасы өтө маанилүү. Аккумулятордук электр унаалары жана суутек отун элементтүү унаалар пайдалануу баскычында ички күйүүчү унаалардан кыйла таза көрүнөт. Бирок батарея, отун элементи, суутек багы жана унаанын өндүрүшү жогорку өндүрүштүк көмүртек эмиссиясын жаратышы мүмкүн. Ошондой эле электр жана суутек кандай өндүрүлгөнү жалпы эмиссияны өзгөртөт.

Ошондуктан изилдөө транспорт технологияларын реалдуураак салыштырууга аракет кылат. Унаа түрү түтүктөн нөл эмиссия чыгарса да, электр көмүрдөн же суутек казылып алынуучу отундан өндүрүлсө, жалпы көмүртек артыкчылыгы чектелиши мүмкүн.

Figure 1 эмнени түшүндүрөт?

PDFнин 7. бетиндеги Figure 1 изилдөөнүн технологиялык жол картасын көрсөтөт. Бул визуал системанын чек арасы унааны пайдалануу менен гана чектелбей, унаа өндүрүшүнө жана энергия өндүрүшүнө чейин созуларын түшүндүрөт. Изилдөө суутек, электр жана отун унааларынын келечектеги рынок үлүштөрүн, энергия керектөөсүн жана көмүртек коэффициенттерин бирге баалайт.

Бул фигуранын негизги билдирүүсү — төмөн көмүртектүү транспортко өтүүнү бир эле өзгөрмөгө кыскартууга болбойт. Мисалы, FCEV санын көбөйтүү гана жетишсиз; суутек өндүрүшүнүн көмүртек интенсивдүүлүгү, суутек станциясынын инфраструктурасы, унаанын отун керектөөсү жана колдонуучулардын тандоосу да бир убакта өзгөрүшү керек.

Системалык динамика модели деген эмне?

Системалык динамика — татаал системалардагы өзгөрмөлөрдүн ортосундагы кайтарым байланыштарды изилдеген моделдөө ыкмасы. Транспорт системасы сыяктуу көп өзгөрмөлүү түзүмдөрдө бир өзгөрмөнүн өзгөрүшү башка өзгөрмөлөргө таасир берет; алар да кайра алгачкы өзгөрмөгө таасир этиши мүмкүн.

Мисалы, коомдук транспортко инвестиция көбөйсө, коомдук транспортту пайдалануу өсүшү мүмкүн. Коомдук транспорт көбөйсө, жеңил автоунаа колдонуу азайышы мүмкүн. Жеңил автоунаа колдонуу азайса, жол тыгыны жана көмүртек эмиссиясы төмөндөйт. Көмүртек эмиссиясы азайганда көмүртек салыгынын басымы же саясатка болгон муктаждык өзгөрүшү мүмкүн. Мындай циклдерди классикалык сызыктуу моделдер толук кармай албай калышы мүмкүн.

Ошондуктан изилдөө Suzhou жол транспортун бир система катары карайт. Унаа ээлиги, жүрүү суроо-талабы, отун баалары, суутек станцияларынын саны, энергия өндүрүшү, көмүртек эмиссия коэффициенттери, унаа өндүрүшү жана коомдук транспорт тандоосу сыяктуу өзгөрмөлөр өз ара байланышкан түрдө моделденген.

Figure 2 деги себептик цикл диаграммасы эмнени көрсөтөт?

PDFнин 8. бетиндеги Figure 2 Suzhou транспорт системасы үчүн түзүлгөн себептик цикл диаграммасын көрсөтөт. Диаграммада үч негизги кайтарым байланыш цикли бар: эки тең салмактоочу цикл B1 жана B2, бир күчөтүүчү цикл болсо R1 деп аталган.

Диаграммада жол тыгыны, транспорттук көмүртек салыгы, киши башына транспорт керектөөсү, жеңил автоунаа менен жүрүү үлүшү, автобус менен жүрүү үлүшү, жалпы жеңил автоунаа километри, жалпы автобус километри, жеке жүрүү суроо-талабы, киши башына ИДП, көмүртек эмиссиясы жана жаңы энергия унааларынын рынок үлүшү сыяктуу өзгөрмөлөр өз ара байланыштырылган.

Бул визуалдын маанилүү жагы — төмөн көмүртектүү транспорт таза технологиялык өзгөрүү гана эмес экенин ачык көрсөтүшү. Мисалы, киши башына ИДПнын өсүшү жеке жүрүү суроо-талабын жана унаа ээлүгүн көбөйтө алат. Бул жалпы жүрүлгөн километрди жана мүмкүн болгон эмиссияны жогорулатат. Башка жагынан коомдук транспорт үлүшүнүн өсүшү жеңил автоунааны пайдаланууну азайтышы мүмкүн. Жаңы энергия унааларынын рынок үлүшү көбөйгөн сайын көмүртек эмиссиясы азайышы мүмкүн; бирок бул азайуу энергия өндүрүшүнүн түзүмүнө көз каранды.

Figure 3 төгү stock-flow диаграммасы эмне үчүн маанилүү?

PDFнин 9. бетиндеги Figure 3, изилдөөнүн stock-flow диаграммасын көрсөтөт. Бул визуал кыйла татаал, бирок модель кайсы ички системалардан турарын түшүнүү үчүн маанилүү. Изилдөөдө 10 негизги модуль аныкталган:

• Киши башына ИДП,
• Суутек унаалары,
• Отун менен жүрүүчү унаалар,
• Таза электр унаалары,
• Жүрүү режимин тандоо,
• Унаа ээлиги,
• Унаа рынок үлүшү,
• Унааны пайдаланууга байланыштуу көмүртек эмиссиялары,
• Унаа өндүрүшүнө байланыштуу көмүртек эмиссиялары,
• Энергия өндүрүшүнө байланыштуу көмүртек эмиссиялары.

Stock-flow диаграммасы системанын убакыт өтүшү менен кантип топтолуп жана өзгөрөрүн көрсөтөт. Мисалы, унаалардын саны stock болуп саналат; жаңы унаа сатып алуу же унааны жарактан чыгаруу бул stockту өзгөртөт. Суутек станцияларынын санын да stock катары кароого болот; жаңы станция куруу аны көбөйтөт. Унаалардын рынок үлүшү, отун баасы жана технологиялык чыгымдар бул агымдарга таасир берет.

Бул диаграмманын эң маанилүү билдирүүсү мындай: Көмүртек эмиссиясы бир эле чекиттен жаралбайт. Унааны пайдалануу, энергия өндүрүү жана унаа өндүрүшү бирге транспорттун жалпы көмүртек эмиссиясын түзөт. Ошондуктан түтүктөн чыккан эмиссияны гана азайтуу жетишсиз.

Изилдөөнүн сценарий божомолдору кандай?

Изилдөө 2020-2060 мезгили үчүн төрт сценарий түзгөн. Бул сценарийлер бир нече негизги божомолго таянат. Биринчиден, Suzhou калкы шаарлашуу жана таза миграция агымы себептүү келечекте өсүп, болжол менен 2035-жылдарда чокусуна жетет деп кабыл алынган. Бул чоку Кытайдын жалпы калк чокусунан 5-10 жыл кеч болот деп эсептелген.

Экинчиден, отун технологиясы жагынан үч гана унаа түрү каралган: FCEV, BEV жана CV. Гибрид, метанол жана жаратылыш газы менен жүрүүчү унаалар өзүнчө класстар катары моделденген эмес; алардын рыноктук таасирлери ушул үч негизги унаа түрүнүн ичинде чагылдырылган.

Үчүнчүдөн, Suzhouда унаа ээлиги киши башына ИДП менен сызыктуу же ийри сызыктуу байланышта өсөт деп кабыл алынган. Төртүнчүдөн, шаардык жана өнөр жай трансформациясынын унаа ээлигине жана рынок үлүшүнө тийгизген өзгөчө таасири өзүнчө моделденген эмес. Бешинчиден, рыноктогу бардык унаалар ар бир жылда пайдаланууда болот деп болжолдонгон.

Бул божомолдор моделдин иштешине шарт түзөт, бирок ошол эле учурда жыйынтыктардын чегин да аныктайт. Чыныгы жашоодо унааны пайдалануу интенсивдүүлүгү, жарактан чыгаруу убактысы, экинчи кол рыногу, шаар пландоо жана өнөр жай түзүмү сыяктуу факторлор кыйла татаал болушу мүмкүн.

Төрт сценарий эмнени билдирет?

BAU сценарийи, учурдагы тенденция негизинен уланган кадимки өнүгүү сценарийи. Бул сценарийде 2023-жылдагы унаалардын отун аралашмасы сакталат деп кабыл алынат. Башкача айтканда, төмөн көмүртектүү өтүү чектелүү.

TSA сценарийи, транспорт түзүмү жана унаа рынок үлүштөрү өзгөргөн сценарий. Бул сценарийде технологиялык жаңылануу жана экономикалык өнүгүүгө жараша отун унааларынын үлүшү азайып, жаңы энергия унааларынын үлүшү өсөт. Бирок айрым башка параметрлер BAU менен окшош бойдон калат.

MLC сценарийи, орточо төмөн көмүртектүү сценарий. Кытайдын 2060 көмүртек нейтралдуулугу максаты эске алынып, күчтүүрөөк технологиялык өнүгүү жана энергия түзүмүнүн трансформациясы болжолдонот.

DLC сценарийи, терең төмөн көмүртектүү сценарий. Бул сценарийде технологиялык өнүгүү, энергия өндүрүшүнүн тазаланышы, унаанын отун керектөөсүнүн төмөндөшү жана жаңы энергия унааларынын жайылышы андан да жогорку деңгээлде.

Table 1 бул төрт сценарийде 2025, 2030, 2040, 2050 жана 2060-жылдар үчүн колдонулган негизги параметрлерди берет. Мисалы, FCEV жеңил автоунааларынын суутек керектөөсү 2025-жылы 1,0 kg/100 km деп кабыл алынса, 2060-жылы MLC сценарийинде 0,4 kg/100 km жана DLC сценарийинде 0,3 kg/100 km деңгээлине төмөндөйт. Бул технологиялык натыйжалуулуктун өсүшү эмиссияны азайтууда эмне үчүн маанилүү экенин көрсөтөт.

Table 1 эмне үчүн маанилүү?

PDFнин 11. бетиндеги Table 1, изилдөөнүн сценарий түзүмүнүн өзөгүн түзөт. Таблицада рынок параметрлери, отун технологиясынын параметрлери жана өндүрүш технологиясынын параметрлери бирге берилет. Аларга жеңил автоунаа ээлиги, отун унааларынын үлүшү, коомдук транспорт менен жүрүү үлүшү, суутектүү жеңил автоунаанын отун керектөөсү, электр жеңил автоунаанын энергия керектөөсү, суутек өндүрүшүнүн бирдиктик эмиссиялары, электр өндүрүшүнүн бирдиктик эмиссиялары, жаңы энергия унааларын өндүрүү эмиссиялары жана унааны кайра иштетүү деңгээли кирет.

Бул таблицанын маанилүүлүгү — изилдөө “суутек унаалары көбөйсө эмиссия автоматтык түрдө азаят” деген жөнөкөй божомол менен чектелбейт. Изилдөө суутек өндүрүшүнүн көмүртек интенсивдүүлүгү, электр өндүрүшүнүн көмүртек интенсивдүүлүгү, унаа өндүрүшүнүн эмиссиялары жана кайра иштетүү деңгээли убакыт өтүшү менен өзгөрөт деп кабыл алат. Бул реалдуураак ыкма, анткени транспорттун көмүртек изи унаа жолдо эмнени күйгүзөрүнө гана көз каранды эмес.

Мисалы, 2060-жылы айрым төмөн көмүртектүү сценарийлерде суутек жана электр өндүрүшүнө байланыштуу эмиссиялар нөлгө жакындайт деп болжолдонгон. Бул энергия өндүрүш системасы негизинен декарбонизацияланганда гана мүмкүн. Демек, изилдөөнүн суутектүү транспорт боюнча жыйынтыгын жашыл суутек жана таза электр өндүрүшү божомолунан бөлүп кароо туура эмес.

Моделдин ишенимдүүлүгү кантип текшерилген?

Системалык динамика моделдеринде маанилүү кадам — модель өткөн маалыматтарды канчалык жакшы кайра жарата аларын текшерүү. Изилдөө 2000-2024 мезгилин ишенимдүүлүк тести үчүн, 2024-2060 мезгилин болсо божомол үчүн колдонгон.

PDFнин 13. бетиндеги Figure 4, калк, жеңил автоунаа ээлиги, жүк ташуу көлөмү жана автобус ээлиги боюнча чыныгы тарыхый маанилерди моделдин тарыхый шайкештиги менен салыштырат. Графиктердеги кара сызыктар чыныгы маалыматтарды, кызыл сызыктар болсо моделдин history match, башкача айтканда тарыхый шайкештик натыйжаларын көрсөтөт.

Бул визуалдын билдирүүсү — модель өзгөчө калк жана жеңил автоунаа ээлиги сыяктуу негизги өзгөрмөлөрдө өткөн тенденцияларды жалпысынан кармай алган. Жүк ташуу жана автобус ээлиги сыяктуу кыйла термелмелүү өзгөрмөлөрдө айрым айырмалар болгону менен, изилдөө модель сценарий талдоолору үчүн жетиштүү колдонууга жарактуу деп эсептейт. Бул маанилүү, анткени келечекке багытталган симуляциялардын ишенимдүүлүгү моделдин өткөндөгү негизги тенденцияларды кармай алышына байланыштуу.

Жеңил автоунаа ээлиги кантип болжолдонгон?

Изилдөө жеңил автоунаа ээлигин божомолдоо үчүн киши башына ИДП менен киши башына унаа ээлигинин ортосундагы байланышты колдонгон. PDFнин 14. бетиндеги Figure 5, ар кайсы өлкөлөрдүн 2023-жылдагы маалыматтарына негизделген унаа ээлигинин божомол ийри сызыгын көрсөтөт. Графиктин горизонталдык огу киши башына ИДПны, вертикалдык огу болсо миң кишиге туура келген унаа ээлигин көрсөтөт.

Графикте берилген коэффициенттер боюнча байланыш төмөнкү экинчи даражадагы туюнтма менен жазылышы мүмкүн:

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

Бул жерде \(y\) миң кишиге туура келген унаа ээлигин, \(x\) киши башына ИДПны билдирет. Теңдеме киреше өскөн сайын унаа ээлиги көбөйөрүн, бирок белгилүү бир киреше деңгээлинен кийин өсүү ылдамдыгы жайлай турганын көрсөтөт. Бул практикалык жактан түшүнүктүү: төмөн жана орточо киреше деңгээлинде кирешенин өсүшү унаа ээлигин тез көбөйтөт; жогорку кирешеде болсо үй-бүлөгө туура келген унаа саны физикалык, шаардык жана жүрүм-турумдук чектерден улам каныгуу деңгээлине жакындайт.

Изилдөө бул ыкманы колдонуп, Suzhouда 2023 базалык жылында жеңил автоунаалардын санын 5.581.399 деп эсептеген. Бул сан кийин 2060-жылга чейин ар башка унаа технологияларынын рынок үлүшү трансформациясы үчүн баштапкы негиз болуп кызмат кылат.

Figure 6 унаа түзүмүнүн келечеги тууралуу эмнени айтат?

PDFнин 15. бетиндеги Figure 6, TSA сценарийинде Suzhouда жеңил автоунаа, автобус, жүк ташуучу унаа жана жүрүү режими түзүмү кантип өзгөрөрүн көрсөтөт. Бул визуал изилдөөнүн эң маанилүү жыйынтык фигураларынын бири.

Жеңил автоунаалар боюнча графикте ички күйүүчү отун унаалары 2030-жылдардын айланасында чокусуна жетип, андан кийин тез азайганы көрүнөт. BEV жана FCEV унаалары убакыт өтүшү менен көбөйөт. BEVлер өзгөчө алгачкы жана орто мезгилде күчтүү, ал эми FCEVлер кечирээк рынок үлүшүн көбөйтөт. Бул суутек инфраструктурасынын жана отун элемент технологиясынын жетилиши менен байланыштуу.

Автобустар боюнча графикте CV автобустары тез азайып, BEV автобустары башында күчтүү болсо да, узак мөөнөттө FCEV автобустары үстөм боло баштаганы көрүнөт. Изилдөө боюнча Suzhou калкы болжол менен 2040-жылы чокусуна жеткендиктен, автобустардын саны да ушул мезгилде болжол менен 8.393 менен эң жогорку деңгээлге чыгат деп күтүлөт. 2060-жылы FCEV автобустарынын саны BEV автобустарынын санынан болжол менен төрт эсе көп болот деп болжолдонгон.

Жүк ташуучу унаалар үчүн FCEV потенциалы андан да даана. Мунун себеби жүк ташуучу унааларга узак жүрүү аралыгы, жогорку кубат жана чоң жүк көтөрүмдүүлүк талап кылынат. BEV жүк ташуучу унаалары кыска мөөнөттө чектелүү рынок үлүшүнө ээ; CV жүк ташуучу унаалары да кыска мөөнөттө негизги ролун сактайт. Бирок узак мөөнөттө FCEV жүк ташуучу унаалары BEVлерден ашат деп күтүлөт.

Жүрүү режими графиги болсо коомдук транспортту пайдалануу үлүшү 2025-жылы %8 ден 2030-жылы %10 го, 2040-жылы %14 кө, 2050-жылы %17 ге жана 2060-жылы %22 ге чыгарын көрсөтөт. Бул төмөн көмүртектүү транспорт унаа технологиясы гана эмес, жүрүү жүрүм-туруму маселеси да экенин баса белгилейт.

Көмүртек эмиссиясынын интенсивдүүлүгү кантип өзгөрөт?

PDFнин 17. бетиндеги Figure 7, TSA сценарийинде Suzhou жол транспортунун көмүртек эмиссиясынын интенсивдүүлүгүн жана эмиссия түзүмүн көрсөтөт. Figure 7(a) километрге туура келген көмүртек эмиссиясынын 2020-жылдан 2060-жылга чейин төмөндөшүн берет. Изилдөө боюнча бул маани 2020-жылы болжол менен 160 g CO₂/km болсо, 2060-жылы болжол менен 82 g CO₂/km деңгээлине түшөт.

Бул төмөндөө эң тез жүргөн мезгил 2030-2050 аралыгы. Изилдөө бул аралыкта жылдык орточо көмүртек азайтуу көрсөткүчүн болжол менен %2 деп көрсөтөт. Бул көрсөткүч унаанын отун керектөөсүндөгү натыйжалуулуктун өсүшү, BEV жана FCEVдин жайылышы, электр өндүрүшүнүн тазаланышы жана суутек өндүрүшүнүн төмөн көмүртектүү болушу менен байланыштуу.

Figure 7(b) жалпы көмүртек эмиссияларынын булактык түзүмүн көрсөтөт. Бул жерде эмиссиялар үч негизги категорияга бөлүнөт:

• Унаа өндүрүшүнөн чыккан эмиссиялар,
• Энергия өндүрүшүнөн чыккан эмиссиялар,
• Унааны пайдаланудан чыккан эмиссиялар.

График боюнча Suzhou жол транспортунун эмиссиялары болжол менен 2030-жылы чокусуна жетип, бул чоку болжол менен 5,5 миллион тонна деңгээлин түзөт. Изилдөө бул чокунун негизги себептеринин бири унаа ээлиги жана транспорттук суроо-талап өсө бериши экенин белгилейт. Башкача айтканда, жаңы энергия унаалары жайылса да, жалпы унаа саны жана жүрүү суроо-талабы өскөндүктөн кыска мөөнөттө эмиссия дароо төмөндөбөшү мүмкүн.

Эмне үчүн жаңы энергия унаалары кыска мөөнөттө BAUдан жогорку эмиссия жаратышы мүмкүн?

Изилдөөнүн көңүл бурарлык жана ачык айтылган жыйынтыктарынын бири мындай: TSA, MLC жана DLC сыяктуу төмөн көмүртектүү сценарийлер кыска мөөнөттө BAU сценарийине караганда жогорку көмүртек эмиссиясын жаратышы мүмкүн. Бир караганда бул таң калыштуу. Анткени жаңы энергия унаалары эмиссияны азайтышы күтүлөт.

Бирок изилдөө мунун эки себебин түшүндүрөт. Биринчиден, BEV жана FCEV унааларын өндүрүү баскычындагы көмүртек эмиссиясы жогору. Батарея, отун элементи, суутек багы жана жаңы энергия унааларынын компоненттери өндүрүш учурунда олуттуу көмүртек изин жаратышы мүмкүн. Экинчиден, электр жана суутек өндүрүшүнүн түзүмү кыска мөөнөттө жетиштүү таза болбошу мүмкүн. Эгер электр дагы эле көмүргө катуу көз каранды, суутек болсо боз суутекке негизделген болсо, жаңы энергия унааларынын пайдалануу баскычындагы артыкчылыгы жашоо цикли боюнча чектелиши мүмкүн.

Бул жыйынтык өтө маанилүү, анткени төмөн көмүртектүү технологиялардын таасири убакыт менен ачыларын көрсөтөт. Жаңы энергия унаалары кыска мөөнөттө өндүрүш жана энергия инфраструктурасы себептүү жогорку эмиссия жаратышы мүмкүн; бирок энергия өндүрүшү тазаланып, унаа технологиясы натыйжалуураак болгондо узак мөөнөттө чоң азайтуу камсыздайт.

Сценарийлер көмүртек чокусун кантип өзгөртөт?

PDFнин 18. бетиндеги Figure 8, BAU, TSA, MLC жана DLC сценарийлеринде көмүртек эмиссияларынын убакыт боюнча өзгөрүшүн жана кесилишүү/теңелүү чекиттерин көрсөтөт. BAU сценарийи учурдагы отун аралашмасы сакталган сценарий болгондуктан, узак мөөнөттүү эң жогорку эмиссияны берет.

Изилдөө боюнча BAU сценарийинде көмүртек эмиссиялары болжол менен 2040 чамасында чокусуна жетет деп күтүлөт. DLC сценарийи болсо кыйла эрте, болжол менен 2025 чамасында чокусуна жетет. TSA жана MLC сценарийлеринде чоку болжол менен 2030 чамасында болот. Бул төмөн көмүртектүү сценарийлер BAUга салыштырмалуу көмүртек чокусун 10-15 жыл эрте жылдыра аларын билдирет.

Figure 8 де теңелүү чекиттери да көрсөтүлгөн. TSA сценарийи BAU менен 2032 чамасында, MLC сценарийи болсо BAU менен 2026 чамасында теңелет. Бул башында жогору болгон жаңы энергия унааларынын жашоо цикли эмиссиялары убакыт өтүшү менен BAUдан төмөн болуп каларын көрсөтөт.

Изилдөө боюнча TSA жана MLC сценарийлеринде BAUга салыштырмалуу жалпы эмиссия азайтуусу тиешелүүлүгүнө жараша 68,18 миллион тоннадан жана 88,59 миллион тоннадан ашышы мүмкүн. DLC сценарийинде болсо азайтуу 100 миллион тоннадан ашат деп болжолдонууда. Бул көрсөткүчтөр сценарий трансформациясынын узак мөөнөттүү таасиринин чоңдугун көрсөтөт.

Сезгичтик анализи эмнени өлчөйт?

Изилдөө моделдин жыйынтыктарына кайсы параметрлер эң көп таасир этерин көрүү үчүн сезгичтик анализин жүргүзгөн. Алты негизги параметр тандалган:

• Километрге туура келген отун/энергия керектөөсү,
• Энергия өндүрүшүнүн түзүмү,
• Жашыл жүрүү үлүшү,
• Жеке жүрүү суроо-талабы,
• Калк,
• Киши башына ИДП.

Бул параметрлерди үч топко бөлүүгө болот. Отун керектөө жана энергия өндүрүшүнүн түзүмү ички техникалык параметрлер. Жашыл жүрүү жана жеке жүрүү суроо-талабы тышкы микро көрсөткүчтөр. Калк жана киши башына ИДП болсо тышкы макро көрсөткүчтөр.

Бул айырма маанилүү. Техникалык параметрлер унаа жана энергия технологиясына байланыштуу. Микро көрсөткүчтөр адамдар кантип жүрөрүн жана коомдук транспортту канчалык колдонорун көрсөтөт. Макро көрсөткүчтөр болсо шаардын көлөмү жана экономикалык өнүгүү менен байланыштуу. Көмүртек эмиссиясы ушул үч деңгээлдин кесилишинде пайда болот.

Figure 9 кайсы параметрлер эң маанилүү экенин көрсөтөт?

PDFнин 20. бетиндеги Figure 9, 2030 жана 2060 үчүн алты негизги параметрдин сезгичтик таасирлерин radar chart аркылуу көрсөтөт. Графикте 2030 жана 2060 үчүн ар башка түстөр менен салыштыруу жүргүзүлгөн.

2030-жылы эң чоң таасирлер жашыл жүрүү үлүшү жана километрге туура келген отун/энергия керектөөсү аркылуу келет. Экөөнүн тең таасири %10 дон жогору. Бул жыйынтык логикалуу; анткени 2030-жылга чейин унаа технологиясы дагы эле өтүү баскычында болуп, коомдук транспорт/жашыл жүрүү жүрүм-туруму эмиссияны тез азайта алат.

2060-жылы болсо киши башына ИДП жана километрге туура келген отун/энергия керектөөсү үстөм факторлорго айланат. Киши башына ИДПнын таасири экономикалык өнүгүү унаа ээлиги, жүрүү суроо-талабы жана технологиялык трансформация менен байланыштуу болгонунан келип чыгат. Километрге туура келген керектөө болсо бүт мезгилде маанилүү бойдон калат; анткени унаа канчалык аз энергия керектесе, энергия өндүрүшүнүн түзүмү кандай болбосун, жалпы эмиссия ошончолук азаят.

Изилдөө өзгөчө километрге туура келген отун керектөөсү 2025-2045 мезгилинде эң сезгич параметрлердин бири экенин белгилейт. Бул суутек отун элементтүү жана аккумулятордук электр унааларындагы натыйжалуулукту жакшыртуу жөн гана техникалык деталь эмес, көмүртекти азайтуу саясатынын өзөгү экенин көрсөтөт.

Изилдөөнүн формулаларын жана эсептөө логикасын кантип окуу керек?

PDFде классикалык мааниде көп сандагы ачык математикалык теңдемелер берилбейт; изилдөө негизинен системалык динамика диаграммалары, сценарий параметрлери жана симуляция жыйынтыктары аркылуу жүрөт. Бирок эсептөө логикасын бир нече негизги байланыш аркылуу түшүнүүгө болот.

Figure 5 те берилген коэффициенттер боюнча унаа ээлиги менен киши башына ИДПнын ортосундагы байланыш төмөнкүдөй жазылышы мүмкүн:

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

Бул жерде \(x\) киши башына ИДПны, \(y\) миң кишиге туура келген унаа ээлигин билдирет. Бул байланыш киреше өскөн сайын унаа ээлиги көбөйөрүн, бирок убакыт өткөн сайын каныгуу деңгээлине жакындай турганын көрсөтөт.

Жалпы жол транспортунун эмиссиясын изилдөөнүн системалык чек арасына ылайык төмөнкү концептуалдык сумма менен түшүндүрүүгө болот:

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

Бул жерде \(E_{\mathrm{total}}\) төмөн көмүртектүү шаардык жол транспорт системасынын жалпы көмүртек эмиссиясын; \(E_{\mathrm{vehicle\ manufacturing}}\) унаа өндүрүшүнөн чыккан эмиссияларды; \(E_{\mathrm{energy\ production}}\) электр, суутек же отун өндүрүшүнөн чыккан эмиссияларды; \(E_{\mathrm{vehicle\ operation}}\) болсо унааны пайдалануу баскычындагы эмиссияларды билдирет. Бул теңдеме PDFде дал ушундай ачык жазылбаса да, Figure 3 төгү stock-flow түзүмүнүн жана Figure 7 деги эмиссия компоненттеринин негизги логикасын жыйынтыктайт.

Унааны пайдаланууга байланыштуу эмиссиянын логикасын жалпы түрдө төмөнкүдөй кароого болот:

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

Бул жерде \(VKT_i\) \(i\) унаа түрү үчүн жалпы vehicle-kilometers traveled көлөмүн; \(EF_i\) ошол унаа түрүнүн километрге туура келген эмиссия факторун билдирет. Бул байланыш жол транспортунун эмиссиясында жалпы жүрүлгөн аралык менен километрге туура келген эмиссия интенсивдүүлүгү бирге аныктоочу экенин көрсөтөт. Изилдөөнүн сезгичтик анализинде километрге туура келген отун/энергия керектөөсү маанилүү чыгышы да ушул эсептөө логикасына шайкеш.

Жаңы энергия унааларынын рыноктук трансформациясы унаалардын санына гана эмес, энергия өндүрүшүнүн көмүртек коэффициенттерине да көз каранды. Мисалы, BEV үчүн электр өндүрүшүнүн көмүртек интенсивдүүлүгү, FCEV үчүн суутек өндүрүшүнүн көмүртек интенсивдүүлүгү аныктоочу болот. Ошондуктан жашыл суутек жана төмөн көмүртектүү электр өндүрүшү унаа технологиясынын өзү сыяктуу эле маанилүү.

Суутек унаалары кайсы тармактарда көбүрөөк артыкчылыкка ээ көрүнөт?

Изилдөөнүн жыйынтыктарына ылайык, суутек отун элементтүү унаалар өзгөчө автобус жана жүк ташуучу унаа сыяктуу коммерциялык транспортто чоң потенциалга ээ. Мунун себеби мындай унааларга жогорку энергия, узак иштөө убактысы, тез май куюу жана чоң жүк көтөрүмдүүлүк талап кылынат.

Автобустарда FCEVдер узак мөөнөттө BEVдерден ашат деп күтүлөт. 2040 чамасында BEV жана FCEV автобустарынын саны теңелип, андан кийин FCEVдер үстөм болот. 2060-жылы FCEV автобустарынын саны BEV автобустарынын санынан болжол менен төрт эсе көп болот деп болжолдонот. Бул суутектүү автобустар өзгөчө узак маршруттарда же интенсивдүү пайдалануу шарттарында ылайыктуураак деп эсептелерин көрсөтөт.

Жүк ташуучу унааларда да FCEV потенциалы жогору. Аккумулятордук жүк ташуучу унаалар жүрүү аралыгы жана кубат талаптары себептүү чектөөлөргө туш болушу мүмкүн. Суутек жүк ташуучу унаалары өзгөчө оор жүк жана узак аралык ташуу үчүн ылайыктуураак төмөн көмүртектүү альтернатива бере алат.

Жеңил автоунааларда болсо BEVдер күчтүүрөөк көрүнөт. Бирок изилдөө 2060-жылга жакын BEV жана FCEV жеңил автоунаалары бирге өнүгүп, FCEVдер да рынокто олуттуу орун ээлей алат деп болжолдойт. Башкача айтканда, изилдөө BEV менен FCEV ортосунда “бири жеңет, экинчиси утулат” деген курч атаандаштык баянын курбайт. Тескерисинче, колдонуу чөйрөсүнө жараша толуктоочулукка басым жасайт.

Изилдөө эмне үчүн жашыл суутекке басым жасайт?

Суутек унааларынын чыныгы климаттык салымы суутек кайсы булактан өндүрүлгөнүнө көз каранды. Эгер суутек казылып алынуучу булактардан, өзгөчө көмүр же жаратылыш газынан жогорку эмиссия менен өндүрүлсө, унаанын түтүгүнөн эмиссия чыкпаса да жашоо цикли эмиссиясы жогору бойдон калышы мүмкүн. Изилдөө Кытайда жашыл суутек 2023-жылга карата жалпы суутек өндүрүшүнүн %1 инен аз экенин белгилейт. Бул суутектүү транспорттун көмүртек азайтуу потенциалы келечектеги жашыл суутек трансформациясына көз каранды экенин ачык көрсөтөт.

Жашыл суутек жаңылануучу электр энергиясы менен сууну электролиздөө аркылуу өндүрүлсө, төмөн көмүртектүү болушу мүмкүн. Бирок бул ыкма чоң көлөмдөгү төмөн көмүртектүү электр энергиясын, электролизёр кубаттуулугун, суу ресурсун, сактоону, бөлүштүрүүнү жана суутек куюучу инфраструктураны талап кылат. Ошондуктан суутектүү транспорт унаа өндүрүүчүлөрүнүн гана эмес, энергия системасын пландоонун да маселеси.

Изилдөөнүн саясаттык сунуштарында суутек энергетика тармагы үчүн адистешкен мекемелер, стандарттар, финансылык колдоо, демонстрациялык долбоорлор жана өндүрүштөн керектөөгө чейинки бүт суутек нарк чынжырын координациялоо баса белгиленет. Бул суутектүү транспорт бөлөк-бөлөк эмес, комплекстүү өнөр жай жана энергия стратегиясын талап кыларын көрсөтөт.

Бул изилдөөнү күнүмдүк жашоо жагынан кантип түшүнүүгө болот?

Күнүмдүк жашоо жагынан бул изилдөө шаарлардагы транспорт тандоолорубуз жөн гана жол тыгыны же ыңгайлуулук маселеси эмес, узак мөөнөттүү көмүртек эмиссиясына да чоң таасир берерин көрсөтөт. Шаарда адамдар жеке унаабы же коомдук транспортпу колдонот, унаалар кайсы энергия менен жүрөт, электр менен суутек кандай өндүрүлөт жана унаалар канчалык натыйжалуу — ушунун баары жалпы эмиссияны аныктайт.

Мисалы, автобустун электр же суутек менен жүрүшү түтүктөн чыккан түтүндү гана азайтпайт; колдонулган электр же суутек таза булактан келсе, жашоо циклинин көмүртек эмиссиясын да төмөндөтөт. Бирок таза энергия инфраструктурасы жетиштүү өнүкпөсө, жаңы энергия унаалары кыска мөөнөттө күтүлгөндөй аз эмиссия чыгарбай калышы мүмкүн. Ошондуктан жеке унаа алмаштыруу, коомдук транспорт, энергия өндүрүшү жана шаар пландоо бирге каралышы керек.

Изилдөө ошондой эле “баары жеңил автоунааларды алмаштыруу менен чечилет” деген пикирди чектейт. Жүк ташуучу унаалар менен автобустар жалпы унаа санынын азыраак бөлүгүн түзүшү мүмкүн; бирок интенсивдүү пайдалануу, көп жүрүлгөн километр жана жогорку энергия керектөө себептүү көмүртекти азайтууда чоң роль ойной алат. Ошондуктан суутек автобустары жана жүк ташуучу унаалар шаардык көмүртек азайтуунун маанилүү бөлүгү болушу мүмкүн.

Өткөн, бүгүнкү күн жана келечек жагынан изилдөөнүн мааниси

Өткөндү карасак, шаар ичиндеги жол транспорту узак убакыт бою казылып алынуучу отунга негизделген унаалардын айланасында өскөн. Бул өсүш экономикалык өнүгүү, шаарлашуу жана жеке мобилдүүлүк менен бирге жүргөн. Бирок мындай модель көмүртек эмиссиясы жана аба булганышы жагынан туруктуу эмес. Кытай сыяктуу тез шаарлашкан өлкөлөрдө жол транспортунун эмиссияларынын тез өсүшү бул көйгөйдү даана көрсөттү.

Бүгүнкү күндө BEV жана FCEV технологиялары төмөн көмүртектүү транспорттун эки негизги багытына айланып баратат. BEVлер жеңил автоунааларда тез жайылып жатса, FCEVлер өзгөчө оор жана коммерциялык унааларда стратегиялык роль ала алат. Бирок энергия өндүрүшүнүн түзүмү бүгүн да негизги маселе. Электр жана суутек жетиштүү таза болбосо, унаа технологиясынын өзү көмүртек нейтралдуулугун камсыздай албайт.

Келечек жагынан изилдөөнүн эң маанилүү салымы — 2030-2050 мезгилин маанилүү трансформация терезеси катары көрсөтүшү. Бул аралыкта унаа натыйжалуулугу, отун керектөө, электр өндүрүшүнүн декарбонизациясы, жашыл суутек өндүрүшү жана коомдук транспортту пайдалануу бирге тездесе, Suzhou сыяктуу шаарларда жол транспортунун эмиссиялары олуттуу азайышы мүмкүн. Болбосо унаалардын саны жана транспорттук суроо-талап өсө бергендиктен көмүртек азайтуу жайлашы мүмкүн.

Изилдөөнүн күчтүү жактары кайсылар?

Изилдөөнүн күчтүү жактарынын бири — транспорт эмиссияларын жашоо цикли көз карашы менен кароосу. Унааны пайдалануу баскычын гана эмес, унаа өндүрүшүн жана энергия өндүрүшүн да карайт. Бул BEV жана FCEV сыяктуу жаңы энергия унааларынын чыныгы көмүртек таасирин кылдат баалоого шарт түзөт.

Экинчи күчтүү жагы — системалык динамика ыкмасын колдонушу. Транспорт системасы көп өзгөрмөлүү жана кайтарым байланышка бай. Калк, ИДП, унаа ээлиги, жүрүү суроо-талабы, коомдук транспорт үлүшү, унаа технологиясы, суутек станцияларынын инфраструктурасы жана энергия өндүрүшү бири-бирине таасир берет. Системалык динамика бул байланыштарды бир жолку статикалык эсептин ордуна убакыт ичинде көзөмөлдөөгө мүмкүнчүлүк берет.

Үчүнчү күчтүү жагы — сценарий анализи менен ар башка саясат жана технология жолдорун салыштырышы. BAU, TSA, MLC жана DLC сценарийлери төмөн көмүртектүү өтүү кайсы шарттарда тездетилиши мүмкүн экенин көрсөтөт.

Төртүнчү күчтүү жагы — сезгичтик анализин жүргүзүшү. Ошентип акыркы эмиссия ийри сызыктары гана эмес, аларга эң көп кайсы параметрлер таасир этери да түшүнүлөт. Изилдөө километрге туура келген отун/энергия керектөөсүн эң маанилүү параметрлердин бири катары көрсөтүп, технологиялык натыйжалуулуктун маанисин тактайт.

Бешинчи күчтүү жагы — BEV жана FCEV технологияларын атаандаш эмес, бири-бирин толуктаган түрдө кароосу. Бул реалдуу транспорт саясаты үчүн маанилүү, анткени ар башка унаа түрлөрү ар башка энергия технологияларынан көбүрөөк пайда көрүшү мүмкүн.

Изилдөөнүн чектөөлөрү кайсылар?

Биринчи жана эң маанилүү чектөө — PDFде ачык көрсөтүлгөндөй, изилдөө азырынча рецензиядан өтө элек preprint. Ошондуктан жыйынтыктар илимий жактан баалуу болсо да, акыркы рецензияланган басылманын жыйынтыгы катары эмес, кошумча баалоону талап кылган алдын ала изилдөө натыйжасы катары окулушу керек.

Экинчи чектөө — моделде үч гана унаа технологиясы каралган: CV, BEV жана FCEV. Гибрид, метанол, жаратылыш газы менен жүрүүчү жана башка альтернативдүү отун унаалары өз-өзүнчө моделденген эмес. Чыныгы рынокто мындай технологиялар өтүү мезгилинде маанилүү роль ойношу мүмкүн.

Үчүнчү чектөө — бардык унаалар ар бир жылда колдонулат деген божомол. Чыныгы жашоодо унаалардын пайдалануу интенсивдүүлүгү, жаш курагы, жарактан чыгаруу убактысы жана жылдык километри ар башка. Бул айырмачылыктар көмүртек эмиссиясына таасир этиши мүмкүн.

Төртүнчү чектөө — шаар жана өнөр жай түзүмүндөгү трансформациялардын унаа ээлигине жана рынок үлүшүнө таасири деталдуу моделденген эмес. Чынында шаар пландоо, аралыктан иштөө, логистика түзүмү, метро тармагы, велосипед инфраструктурасы жана өнөр жай трансформациясы транспорт суроо-талабын олуттуу өзгөртө алат.

Бешинчи чектөө — жыйынтыктар Suzhouга атайын түзүлгөн. Suzhou экономикалык, демографиялык жана суутек инфраструктурасы жагынан өзгөчө мисал. Жыйынтыктарды башка шаарларга түз көчүрүүгө болбойт. Бирок ыкма жана чыгарылган тыянактар башка шаарлар үчүн окшош моделдөө иштерине негиз боло алат.

Алтынчы чектөө — модель келечек боюнча узак мөөнөттүү божомолдорго таянат. 2060-жылга чейин электр өндүрүшүнүн түзүмү, суутек өндүрүшүнүн наркы, унаа технологиясы, батарея чыгымдары, отун элементинин кызмат мөөнөтү, керектөөчү жүрүм-туруму жана саясат чөйрөсү өзгөрүшү мүмкүн. Ошондуктан жыйынтыктарды так прогноз эмес, сценарийге негизделген мүмкүн болгон жол карталары катары баалоо керек.

Бул изилдөө эмнени айтат, эмнени айтпайт?

Бул изилдөө суутек жана электр унааларын бирге колдонуу шаар ичиндеги жол транспортунда чоң көмүртек азайтуу мүмкүнчүлүгүнө ээ экенин айтат. Өзгөчө FCEVлер автобус жана жүк ташуучу унаа сыяктуу коммерциялык транспортто, BEVлер болсо жеңил автоунааларда күчтүү роль ойной аларын көрсөтөт. Узак мөөнөттө жеңил автоунааларда да BEV жана FCEV технологиялары бирге өнүгөт деп болжолдонот.

Изилдөө 2030-2050 мезгили көмүртек азайтуу үчүн маанилүү терезе экенин айтат. Бул аралыкта километрге туура келген отун/энергия керектөөсүнүн жакшырышы, энергия өндүрүшүнүн тазаланышы жана жаңы энергия унааларынын жайылышы эмиссиянын төмөндөшүн тездетиши мүмкүн.

Изилдөө коомдук транспорт жана жашыл жүрүү жүрүм-туруму да маанилүү экенин айтат. Унаа технологиясын гана өзгөртүү жетишсиз; жүрүү режимин тандоо жана жеке жүрүү суроо-талабы да эмиссияларга таасир берет.

Ошол эле учурда изилдөө суутек унаалары ар кандай шартта автоматтык түрдө төмөн көмүртектүү болот дебейт. Суутектин өндүрүш булагы чечүүчү. Боз суутек колдонуу уланса, FCEVлердин жашоо цикли боюнча көмүртек артыкчылыгы чектелиши мүмкүн. Чыныгы төмөн көмүртек таасири үчүн жашыл суутек өндүрүшү, таза электр жана төмөн көмүртектүү унаа өндүрүшү керек.

Изилдөөнүн ыкмасы жана жыйынтыктары

Бул изилдөө Suzhou шаар ичиндеги жол транспортунда суутек жана электр унааларына өтүү көмүртек эмиссиясына кандай таасир этерин изилдеген системалык динамика жана сценарий анализи болуп саналат. Модель 2000-2024 мезгилиндеги тарыхый маалымат менен текшерилип, 2024-2060 мезгили үчүн божомол чыгарган.

Изилдөөнүн системалык чек арасы жашоо циклинин үч баскычын камтыйт:

• Унаа өндүрүшү,
• Энергия өндүрүшү,
• Унааны пайдалануу / энергия керектөө.

Моделде үч негизги унаа технологиясы колдонулган:

• CV: Ички күйүүчү отун унаасы,
• BEV: Аккумулятордук электр унаасы,
• FCEV: Суутек отун элементтүү электр унаасы.

Төрт сценарий салыштырылган:

• BAU: Учурдагы тенденция уланган кадимки өнүгүү сценарийи,
• TSA: Транспорт түзүмүнүн трансформация сценарийи,
• MLC: Орточо төмөн көмүртектүү сценарий,
• DLC: Терең төмөн көмүртектүү сценарий.

Изилдөөдө Figure 5 те берилген унаа ээлигинин божомол ийри сызыгы төмөнкү коэффициенттер менен берилет:

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

Бул жерде \(x\) киши башына ИДП, \(y\) болсо миң кишиге туура келген унаа ээлиги катары чечмеленет. Бул байланыш Suzhouдагы жеңил автоунаа ээлиги экономикалык өнүгүү менен өсөрүн, бирок жогорку киреше деңгээлинде каныгууга жакындай турганын көрсөтөт.

Изилдөөнүн жашоо цикли боюнча жалпы эмиссия логикасын төмөнкү концептуалдык байланыш менен жыйынтыктоого болот:

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

Бул туюнтма изилдөөдөгү Figure 3 stock-flow түзүмүнүн жана Figure 7 эмиссия компоненттеринин негизги эсептөө логикасын түшүндүрөт. Жалпы көмүртек эмиссиясы унааны пайдалануунан гана эмес, өндүрүш жана энергия жеткирүү чынжырынан да пайда болот.

Негизги жыйынтыктар төмөнкүлөр:

• Suzhou жол транспортунда километрге туура келген көмүртек эмиссиясы 2020-жылы болжол менен \(160 \, \mathrm{gCO_2/km}\) болсо, 2060-жылы болжол менен \(82 \, \mathrm{gCO_2/km}\) деңгээлине төмөндөшү мүмкүн.
• 2030-2050 мезгили жылдык орточо болжол менен %2 көмүртек азайтуу көрсөткүчү менен маанилүү төмөндөө терезеси.
• TSA сценарийинде жалпы жол транспортунун көмүртек эмиссиясы болжол менен 2030-жылы 5,5 миллион тонна чамасында чокусуна жетет.
• BAU сценарийинде көмүртек чокусу болжол менен 2040 чамасында болсо, TSA жана MLC сценарийлеринде болжол менен 2030, DLC сценарийинде болсо болжол менен 2025 чамасында болот.
• TSA жана MLC сценарийлери көмүртек чокусун BAUга салыштырмалуу 10-15 жыл эрте жылдырышы мүмкүн.
• TSA сценарийи BAU менен болжол менен 2032-жылы, MLC сценарийи болсо BAU менен болжол менен 2026-жылы теңелүү чекитине жетет.
• TSA жана MLC сценарийлеринде BAUга салыштырмалуу жалпы эмиссия азайтуусу тиешелүүлүгүнө жараша 68,18 миллион тоннадан жана 88,59 миллион тоннадан ашышы мүмкүн.
• DLC сценарийинде жалпы азайтуу 100 миллион тоннадан ашышы мүмкүн.
• 2060-жылы жеңил автоунаа рыногунда болжол менен 3,45 миллион BEV жана 3,29 миллион FCEV болот деп болжолдонууда.
• Автобустарда FCEVлер узак мөөнөттө BEVлерден ашып, 2060-жылы FCEV автобустарынын саны BEV автобустарынын санынан болжол менен төрт эсе көп болот деп эсептелет.
• Жүк ташуучу унааларда FCEVлер узак жүрүү аралыгы жана кубат талаптары себептүү чоңураак потенциалга ээ.
• Коомдук транспортту пайдалануу үлүшү 2025-жылы %8 ден 2060-жылы %22 ге өсөт деп күтүлөт.
• Сезгичтик анализи боюнча 2030-жылы жашыл жүрүү үлүшү жана километрге туура келген отун/энергия керектөөсү эң таасирдүү параметрлер.
• 2060-жылы киши башына ИДП жана километрге туура келген отун/энергия керектөөсү эң үстөм параметрлерге айланат.
• Километрге туура келген отун/энергия керектөөсү, өзгөчө 2025-2045 мезгилинде көмүртек эмиссиясына таасир эткен эң маанилүү техникалык параметрлердин бири.

Бул жыйынтыктарды бирге баалаганда, изилдөө суутектүү транспорт өзгөчө коммерциялык унааларда жана узак мөөнөттүү төмөн көмүртектүү сценарийлерде маанилүү роль ойной аларын көрсөтөт. Бирок бул потенциал жашыл суутек өндүрүшү, таза электр өндүрүшү, унаа натыйжалуулугу, коомдук транспорт саясаты жана инфраструктура инвестициялары менен бирге ишке ашат.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

Бул мазмун Zhongxun Li, Bing Wang, Xinru Jiang жана Qingshuai Yang тарабынан даярдалган “Carbon emission reduction potential of hydrogen-based urban road transportation: Results from a system dynamic analysis” аттуу PDF изилдөө текстине таянып даярдалган. Авторлордун мекемелери China University of Mining and Technology - Beijing курамындагы Center for Sustainable Development and Energy Policy Research, School of Energy and Mining Engineering, Research Institute of Decision-making Science and Big Data жана Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources катары көрсөтүлгөн.

PDFде ачык түрдө “This preprint research paper has not been peer reviewed” деген туюнтма бар. Мындан тышкары файлда SSRN электрондук көчүрмөсү тууралуу маалымат көрүнөт. Ошондуктан бул изилдөө ушул мазмунда рецензиядан өтпөгөн preprint / алдын ала басылма изилдөө тексти катары бааланган.

Бул макаланы даярдоодо PDFдеги аннотация, киришүү, адабияттарды кароо, системанын чек арасы, себептик цикл диаграммасы, stock-flow диаграммасы, сценарий божомолдору, Table 1 параметрлери, моделдин ишенимдүүлүк тести, Figure 4 тарыхый шайкештик графиктери, Figure 5 унаа ээлигинин божомол ийри сызыгы, Figure 6 унаа түрлөрүнүн трансформация графиктери, Figure 7 көмүртек интенсивдүүлүгү жана эмиссия түзүмү, Figure 8 сценарийлерди салыштыруу, Figure 9 сезгичтик анализи жана жыйынтык-саясат сунуштары негиз катары алынган.

PDFде жок так талаалык ишке ашыруу, түз саясат ийгилигине кепилдик же суутек унаалары бардык шартта автоматтык түрдө төмөн көмүртектүү деген доомат кошулган эмес. Изилдөөнүн жыйынтыктары Suzhou шаары, колдонулган сценарий божомолдору, GREET негизиндеги көмүртек коэффициенттери, Кытайдын энергия өндүрүшү трансформациясы тууралуу божомолдор жана 2020-2060 системалык динамика моделинин түзүлүшү чегинде бааланышы керек.