Utafiti huu unachunguza uwezo wa magari ya seli za mafuta ya hidrojeni na magari ya umeme ya betri ili kupunguza uzalishaji wa kaboni katika usafiri wa barabara mijini. Utafiti huo unategemea Mfano wa Mienendo ya Mfumo na kuhesabu athari za hali tofauti za usafirishaji wa kaboni ya chini kwenye uzalishaji wa kaboni katika kipindi cha 2020-2060. Suala kuu la utafiti sio tu swali "Je, magari ya hidrojeni hutoa uzalishaji wa bomba la mkia sifuri?". Utafiti unajaribu kuelewa jumla ya uzalishaji wa kaboni wa mfumo wa usafirishaji na mtazamo wa mzunguko wa maisha ambao unazingatia hatua za uzalishaji wa gari, uzalishaji wa nishati na matumizi ya gari pamoja.

Teknolojia tatu kuu za gari zilizingatiwa katika utafiti: CV Hiyo ni, magari ya mafuta ya mwako wa ndani, BEV Hiyo ni, magari ya umeme ya betri na FCEV Hiyo ni, magari ya umeme ya seli za mafuta ya hidrojeni. Matukio hayo yanatokana na vichwa vinne: BAU Hiyo ni, hali ya kozi ya kawaida ya biashara ambayo mwenendo wa sasa unaendelea, TSA Hiyo ni, hali ambayo muundo wa usafirishaji hubadilika, MLC Hiyo ni, hali ya kiwango cha kati cha kaboni ya chini na DLC Hiyo ni, hali ya kina ya kaboni ya chini.

Kulingana na matokeo, uzalishaji wa kaboni kwa kila kilomita ya usafiri wa barabara huko Suzhou ni takriban 2020 160 g CO₂ / km wakati katika 2060 kuhusu 82 g CO₂ / km kiwango. Hasa 2030-2050 kipindi kinasimama kama dirisha muhimu la mabadiliko; katika kipindi hiki, wastani wa kila mwaka wa kiwango cha kaboni ni takriban 2% Imehesabiwa kuwa itapungua kwa asilimia. Utafiti huo unatafsiri kipindi hiki kama kipindi kikuu ambacho maboresho ya kiteknolojia katika matumizi ya mafuta, mabadiliko safi katika muundo wa uzalishaji wa nishati na kuenea kwa magari mapya ya nishati huharakisha pamoja.

Moja ya matokeo ya kushangaza ya utafiti ni kwamba magari ya umeme na hidrojeni hayazingatiwi kama washindani wa moja kwa moja wa kila mmoja, lakini kama teknolojia za ziada katika maeneo tofauti ya matumizi. Inaelezwa kuwa magari ya umeme ya betri yatakuwa na nguvu sana katika soko la magari ya abiria, wakati magari ya seli za mafuta ya hidrojeni yatakuwa na uwezo mkubwa katika magari ya kibiashara kama vile mabasi na malori. Licha ya hayo, inatabiriwa kuwa idadi ya BEV na FCEV katika magari ya abiria itaungana kwa muda mrefu. Kulingana na utafiti, mnamo 2060, takriban 3,45 milioni BEV na 3,29 milioni FCEV Magari ya abiria yanatarajiwa kupatikana.

Ujumbe kuu wa utafiti ni huu: Kupunguza kaboni katika usafirishaji wa mijini hakuwezi kupatikana tu kwa kufanya magari kuwa ya umeme au hidrojeni. Kupunguza halisi kunawezekana kwa kusimamia vigezo vya kiuchumi na kijamii kama vile teknolojia ya gari, muundo wa uzalishaji wa nishati, uzalishaji wa hidrojeni ya kijani, uondoaji wa kaboni wa gridi ya umeme, kuongezeka kwa matumizi ya usafiri wa umma, mahitaji ya usafirishaji kwa kila mtu, idadi ya watu na GSYH kwa kila mtu. Kwa hivyo, mchango wa usafirishaji wa hidrojeni kwa malengo ya kaboni inategemea moja kwa moja jinsi hidrojeni inavyozalishwa na ni aina gani za magari hutumiwa.

Tatizo kuu la utafiti ni nini?

Utafiti huu unashughulikia suala la kupunguza uzalishaji wa kaboni wa usafiri wa barabara mijini kupitia hidrojeni na ubadilishaji wa gari la umeme. Sekta ya usafirishaji ni moja wapo ya vyanzo muhimu zaidi vya uzalishaji wa kaboni ulimwenguni. Kulingana na nakala hiyo, uzalishaji wa sekta ya usafirishaji ulimwenguni uliongezeka kutoka tani bilioni 4,61 mnamo 1990 hadi tani bilioni 7,97 mnamo 2023. Hii inamaanisha kuwa uzalishaji wa usafirishaji umeongezeka takriban mara 1,73. Muhimu zaidi, usafirishaji wa barabara unawajibika kwa uzalishaji mwingi wa kaboni wa sekta ya usafirishaji.

Utafiti huo unazingatia haswa muktadha wa China. Nchini China, sekta ya usafirishaji inachangia takriban 15% ya jumla ya uzalishaji wa kaboni ya kitaifa. Usafiri wa barabarani, kwa upande mwingine, huzalisha zaidi ya 80% ya uzalishaji wa kaboni ya usafirishaji ndani ya China. Inaelezwa kuwa uzalishaji wa kaboni kutoka kwa usafiri wa barabara wa China umeongezeka kwa wastani wa zaidi ya 5% kila mwaka katika muongo mmoja uliopita. Kwa hivyo, kufanya usafiri wa barabara mijini kuwa na kaboni ya chini inaonekana kuwa muhimu kwa kilele cha kaboni cha China na malengo ya kutoegemea upande wowote wa kaboni.

Swali la msingi la utafiti ni: Wakati magari ya seli za mafuta ya hidrojeni, magari ya umeme ya betri na mabadiliko ya muundo wa usafirishaji yanatumiwa pamoja, ni kiasi gani cha uzalishaji wa kaboni wa usafirishaji wa barabara unaweza kupunguzwa kwa a 2060 katika jiji kubwa na linaloendelea kama Suzhou?

Swali hili ni muhimu kwa sababu usafiri wa mijini sio tu suala la ubadilishaji wa gari la kiufundi. Vigezo vingi hubadilika wakati huo huo, kama vile ukuaji wa idadi ya watu, mapato ya kila mtu, mahitaji ya usafiri wa mtu binafsi, upendeleo wa usafiri wa umma, umiliki wa gari, bei ya mafuta, idadi ya vituo vya hidrojeni, kiwango cha kaboni cha uzalishaji wa umeme, na chanzo cha uzalishaji wa hidrojeni. Kwa hivyo, badala ya kutenganisha aina moja ya gari, utafiti ulijaribu kuiga jinsi vigezo hivi vinavyoathiriana kwa njia ya mienendo ya mfumo.

Kwa nini usafiri wa hidrojeni unachukuliwa kuwa muhimu?

Nishati ya hidrojeni inachukuliwa kuwa chaguo muhimu, haswa katika maeneo ya usafirishaji ambayo yanahitaji masafa marefu, kujaza mafuta haraka na uwezo mkubwa wa kubeba. Magari ya umeme ya betri yana faida kubwa katika matumizi ya abiria mijini; hata hivyo, kwa usafiri wa kazi nzito, mabasi na malori ya masafa marefu, matatizo kama vile uzito wa betri, muda wa kuchaji na masafa yanaweza kujulikana zaidi. Magari ya seli za mafuta ya hidrojeni yanaweza kufaa zaidi katika maeneo haya.

Uwezo wa uzalishaji wa hidrojeni wa China pia unasisitizwa katika utafiti huo. Inaelezwa kuwa China ilizalisha zaidi ya tani milioni 36,5 za hidrojeni mnamo 2024, ambayo inalingana na takriban theluthi moja ya uzalishaji wa hidrojeni duniani. Inaripotiwa kuwa mahitaji ya hidrojeni ya China yanaweza kufikia tani milioni 40 mnamo 2030 na tani milioni 130 2060. Ukuaji huu hufanya jukumu la hidrojeni katika sekta ya usafirishaji kuwa ya kimkakati zaidi.

Hata hivyo, kuna tofauti muhimu sana hapa. Ukweli kwamba hakuna kaboni inayotolewa kutoka kwa kutolea nje kwa gari la hidrojeni haimaanishi kuwa mzunguko mzima wa maisha ni kaboni sifuri. Ikiwa hidrojeni inazalishwa kutoka kwa makaa ya mawe au mafuta, uzalishaji hutokea wakati wa awamu ya uzalishaji. Kwa hiyo, mtazamo wa mzunguko wa maisha wa operesheni ni muhimu. Ili usafiri wa hidrojeni uwe na kaboni ya chini, muundo wa uzalishaji wa hidrojeni lazima ubadilike kutoka hidrojeni ya kijivu hadi hidrojeni ya kijani.

Kwa nini Suzhou ilichaguliwa?

Utafiti ulichagua Suzhou kama mfano wa kawaida na wa kimkakati wa jiji. Suzhou ni kituo muhimu cha usafirishaji na viwanda ndani ya Delta ya Mto Yangtze. Usafiri wa barabara ni muhimu sana katika suala la idadi ya watu, shughuli za kiuchumi, na mahitaji ya vifaa. Kwa kuongezea, Suzhou ina maeneo ya maonyesho ya mifumo ya usafirishaji inayotegemea hidrojeni na matumizi ya usafirishaji wa akili.

Nakala hiyo inasema kuwa wilaya za Zhangjiagang na Changshu zina jukumu kuu katika kuanzisha mifumo ya usafirishaji ya akili. Inaarifiwa pia kuwa kituo cha hidrojeni cha Mtaa wa Pinghai huko Suzhou ni kituo cha pili cha hidrojeni nchini China kuwa na uthibitisho ISO kutoegemea upande wowote wa kaboni. Kwa hivyo, Suzhou inafaa kwa utafiti kama jiji ambalo limeendelea kiuchumi na linaweza kujaribu sera za usafirishaji wa hidrojeni.

Uchaguzi wa Suzhou unazuia utafiti kufanya majadiliano ya kinadharia ya "usafiri wa Kichina". Utafiti unatathmini idadi ya watu, umiliki wa gari, usafiri wa umma, usafirishaji wa mizigo, na mabadiliko ya teknolojia ya gari kwa jiji fulani ndani ya mtindo huo huo.

Mpaka wa mfumo umewekwaje?

Utafiti haupunguzi uzalishaji wa usafiri wa barabarani kwa uzalishaji kutoka kwa kutolea nje kwa magari tu. Mpaka wa mfumo unajumuisha awamu kuu tatu:

• Uzalishaji wa gari: Uzalishaji wa kaboni unaozalishwa wakati wa mchakato wa utengenezaji wa magari.
• Uzalishaji wa Nguvu: Uzalishaji kutoka kwa uzalishaji wa petroli / dizeli, umeme au hidrojeni.
• Matumizi ya gari / matumizi ya nishati: Nishati inayotumiwa na magari wakati wa kufanya kazi barabarani na uzalishaji unaohusiana.

Mbinu hii ya mzunguko wa maisha ni muhimu sana. Magari ya umeme ya betri na magari ya seli za mafuta ya hidrojeni yanaonekana safi zaidi kuliko magari ya mwako wa ndani wakati wa matumizi. Hata hivyo, uzalishaji wa betri, seli za mafuta, matangi ya hidrojeni na magari yanaweza kuunda uzalishaji wa juu wa kaboni unaohusiana na uzalishaji. Kwa kuongeza, jinsi umeme na hidrojeni zinavyozalishwa pia hubadilisha jumla ya uzalishaji.

Kwa hivyo, utafiti unajaribu kufanya ulinganisho wa kweli zaidi kati ya teknolojia za usafirishaji. Hata kama aina ya gari ina uzalishaji sifuri kwenye kutolea nje, jumla ya faida ya kaboni inaweza kuwa mdogo ikiwa umeme unazalishwa kutoka kwa makaa ya mawe au hidrojeni kutoka kwa mafuta.

Kielelezo 1 kinaonyesha nini?

PDF 7. ukurasa Kielelezo 1 inaonyesha ramani ya teknolojia ya utafiti. Picha hii inaelezea kuwa mpaka wa mfumo hauenei tu matumizi ya gari, bali pia kwa uzalishaji wa gari na hatua za uzalishaji wa nishati. Utafiti huo unatathmini hisa za soko za baadaye, matumizi ya nishati, na coefficients ya kaboni ya teknolojia ya hidrojeni, umeme, na mafuta kwa pamoja.

Ujumbe kuu wa takwimu hii ni kwamba mabadiliko ya usafirishaji wa kaboni ya chini hayawezi kupunguzwa kwa tofauti moja. Kwa mfano, haitoshi kuongeza tu idadi ya FCEV; kiwango cha kaboni cha uzalishaji wa hidrojeni, miundombinu ya kituo cha hidrojeni, matumizi ya mafuta ya gari na upendeleo wa mtumiaji lazima pia ubadilike kwa wakati mmoja.

Mfano wa mienendo ya mfumo ni nini?

Mienendo ya mfumo ni njia ya modeli ambayo inachunguza uhusiano wa maoni kati ya anuwai katika mifumo ngumu. Katika miundo ya multivariate kama mifumo ya usafirishaji, mabadiliko ya tofauti moja huathiri vigezo vingine; wanaweza pia kurudi nyuma na kuathiri tena ubadilishaji wa kwanza.

Kwa mfano, ikiwa uwekezaji wa usafiri wa umma unaongezeka, matumizi ya usafiri wa umma yanaweza kuongezeka. Ikiwa matumizi ya usafiri wa umma yanaongezeka, matumizi ya gari la abiria yanaweza kupungua. Ikiwa matumizi ya gari la abiria yatapungua, msongamano wa trafiki na uzalishaji wa kaboni unaweza kupungua. Wakati uzalishaji wa kaboni unapungua, shinikizo la ushuru wa kaboni au mahitaji ya sera yanaweza kubadilika. Mizunguko kama hiyo haiwezi kunaswa kikamilifu na mifano ya laini ya classical.

Kwa hivyo, utafiti unazingatia usafiri wa barabara ya Suzhou kama mfumo. Vigezo kama vile umiliki wa gari, mahitaji ya usafiri, bei ya mafuta, idadi ya vituo vya hidrojeni, uzalishaji wa nishati, mgawo wa utoaji wa kaboni, uzalishaji wa gari na upendeleo wa usafiri wa umma uliigwa kwa njia inayotegemeana.

Mchoro wa mzunguko wa sababu katika Kielelezo 2 unaonyesha nini?

PDF 8. ukurasa Kielelezo 2 inaonyesha mchoro wa kitanzi cha sababu ulioanzishwa kwa mfumo wa usafirishaji wa Suzhou. Kuna vitanzi vitatu kuu vya maoni kwenye mchoro: vitanzi viwili vya utulivu B1 na B2, wakati kitanzi cha nyongeza ni R1 Inaitwa.

Mchoro huo uliunganisha vigezo kama vile msongamano wa trafiki, ushuru wa kaboni ya usafirishaji, matumizi ya usafirishaji kwa kila mtu, kiwango cha usafiri wa gari la abiria, kiwango cha kusafiri kwa basi, jumla ya umbali wa gari la abiria, jumla ya mileage ya basi, mahitaji ya usafiri wa mtu binafsi, GSYH kwa kila mtu, uzalishaji wa kaboni, na sehemu ya soko ya magari mapya ya nishati.

Kipengele muhimu cha picha hii ni kwamba inaonyesha wazi kuwa usafirishaji wa kaboni ya chini sio tu mabadiliko ya kiteknolojia. Kwa mfano, kuongezeka kwa GSYH kwa kila mtu kunaweza kuongeza mahitaji ya usafiri wa mtu binafsi na umiliki wa gari. Hii inaweza kuongeza jumla ya mileage na uzalishaji unaowezekana. Kwa upande mwingine, kuongeza kiwango cha usafiri wa umma kunaweza kupunguza matumizi ya magari ya abiria. Kadiri sehemu ya soko ya magari mapya ya nishati inavyoongezeka, uzalishaji wa kaboni unaweza kupungua; hata hivyo, kupungua huku kunategemea muundo wa uzalishaji wa nishati.

Kwa nini mchoro wa mtiririko wa hisa katika Mchoro 3 ni muhimu?

PDF 9. ukurasa Kielelezo 3 inaonyesha mchoro wa mtiririko wa hisa wa utafiti. Picha hii ni ngumu sana; lakini ni muhimu kuelewa ni mifumo gani ndogo ambayo mfano unajumuisha. Katika utafiti, moduli kuu 10 zimefafanuliwa:

• GSYH kwa kila mtu,
• Magari ya hidrojeni,
• Magari ya mafuta,
• Magari safi ya umeme,
• uteuzi wa hali ya kusafiri,
• Umiliki wa gari,
• Sehemu ya soko la gari,
• Uzalishaji wa kaboni kutoka kwa matumizi ya gari,
• Uzalishaji wa kaboni kutoka kwa uzalishaji wa gari,
• Uzalishaji wa kaboni kutoka kwa uzalishaji wa nishati.

Mchoro wa hisa-kwa-mtiririko unaonyesha jinsi mfumo unavyojilimbikiza na kubadilika kwa muda. Kwa mfano, idadi ya magari ni hisa; kununua magari mapya au kufuta hubadilisha hisa hii. Idadi ya vituo vya hidrojeni inaweza kuzingatiwa kama hisa; ujenzi wa vituo vipya huongeza hisa hii. Hisa za soko la gari, bei ya mafuta, na gharama za teknolojia zinaweza kuathiri mtiririko huu.

Ujumbe muhimu zaidi wa mchoro huu ni huu: Uzalishaji wa kaboni hautokani na hatua moja. Matumizi ya gari, uzalishaji wa nishati na utengenezaji wa gari kwa pamoja hufanya jumla ya uzalishaji wa kaboni ya usafirishaji. Kwa hivyo, haitoshi tu kupunguza uzalishaji wa kutolea nje.

Je, ni mawazo gani ya hali ya utafiti?

Utafiti huo ulianzisha hali nne kwa kipindi cha 2020-2060. Kuna mawazo kadhaa ya kimsingi ambayo hali hizi zinategemea. Kwanza, ilifikiriwa kuwa idadi ya watu wa Suzhou itaendelea kuongezeka katika siku zijazo kwa sababu ya ukuaji wa miji na uingiaji wa idadi ya watu, ikifikia kilele karibu 2035. Ilifikiriwa kuwa kilele hiki kitakuwa miaka 5-10 baadaye kuliko kilele cha idadi ya watu wa China.

Pili, ni aina tatu tu za magari ambazo zimezingatiwa katika suala la teknolojia ya mafuta: FCEV, BEV na CV. Magari ya mseto, methanoli, na gesi asilia hayajaigwa kama madarasa tofauti; athari zao za soko zinawakilishwa ndani ya aina tatu kuu za magari.

Tatu, inatambuliwa kuwa umiliki wa gari huko Suzhou utakua katika uhusiano wa mstari au curvilinear na GSYH kwa kila mtu. Nne, athari maalum za mabadiliko ya mijini na viwanda juu ya umiliki wa gari na vigezo vya hisa ya soko hazijaundwa kando. Tano, inachukuliwa kuwa magari yote kwenye soko yanatumika kila mwaka.

Mawazo haya hufanya iwezekanavyo kwa mfano kufanya kazi; hata hivyo, pia huamua mipaka ya matokeo. Katika maisha halisi, mambo kama vile ukubwa wa matumizi ya magari, wakati wa kufuta, soko la mitumba, mipango miji na muundo wa viwanda inaweza kuwa ngumu zaidi.

Matukio haya manne yanamaanisha nini?

BAU hali ni mtiririko wa kawaida wa hali ya biashara ambapo mwelekeo wa sasa unaendelea kwa kiasi kikubwa. Katika hali hii, inachukuliwa kuwa mchanganyiko wa mafuta ya gari katika 2023 umehifadhiwa. Kwa maneno mengine, ubadilishaji wa kaboni ya chini ni mdogo.

TSA hali ni hali ambayo muundo wa usafirishaji na hisa za soko la gari hubadilika. Katika hali hii, kulingana na uvumbuzi wa kiteknolojia na maendeleo ya kiuchumi, sehemu ya magari ya mafuta hupungua na sehemu ya magari mapya ya nishati huongezeka. Hata hivyo, baadhi ya vigezo vingine vinabaki sawa na BAU.

MLC hali ni hali ya kiwango cha kati cha kaboni ya chini. Kwa kuzingatia lengo la 2060 la China la kutoegemea upande wowote wa kaboni, maendeleo yenye nguvu ya kiteknolojia na mabadiliko ya muundo wa nishati yanadhaniwa.

DLC hali ni hali ya kina ya kaboni ya chini. Katika hali hii, maendeleo ya kiteknolojia, kusafisha uzalishaji wa nishati, kupunguza matumizi ya mafuta ya gari, na kuenea kwa magari mapya ya nishati ni ya juu zaidi.

Jedwali 1 linatoa vigezo kuu vinavyotumiwa kwa 2025, 2030, 2040, 2050, na 2060 katika hali hizi nne. Kwa mfano, wakati matumizi ya hidrojeni ya magari FCEV ya abiria yanachukuliwa kuwa kilo 1,0/100 km kwa 2025, hupungua hadi kilo 0,4/100 km katika hali ya MLC na kilo 0,3/100 km katika hali ya DLC katika 2060. Hii inaonyesha kwa nini uboreshaji wa ufanisi wa kiteknolojia ni muhimu katika kupunguza uzalishaji.

Kwa nini jedwali 1 ni muhimu?

PDF 11. ukurasa Jedwali 1 huunda uti wa mgongo wa hali ya utafiti. Jedwali hutoa vigezo vya soko, vigezo vya teknolojia ya mafuta, na vigezo vya teknolojia ya uzalishaji pamoja. Hizi ni pamoja na umiliki wa gari la abiria, uwiano wa gari la mafuta, kiwango cha safari ya usafiri wa umma, matumizi ya mafuta ya gari la abiria ya hidrojeni, matumizi ya nishati ya gari la abiria la umeme, uzalishaji wa kitengo cha hidrojeni, uzalishaji wa kitengo cha uzalishaji wa hidrojeni, uzalishaji wa kitengo cha uzalishaji wa umeme, uzalishaji wa gari jipya na kiwango cha kuchakata gari.

Kinachofanya picha hii kuwa muhimu ni kwamba utafiti haufanyi tu dhana rahisi kwamba "ikiwa kuna magari zaidi ya hidrojeni, uzalishaji utapungua". Utafiti unadhani kuwa kiwango cha kaboni cha uzalishaji wa hidrojeni, kiwango cha kaboni katika uzalishaji wa umeme, uzalishaji wa uzalishaji wa gari na viwango vya kuchakata vitabadilika kwa muda. Hii ni njia ya kweli zaidi; kwa sababu alama ya kaboni ya usafirishaji haitegemei tu magari yanayowaka barabarani.

Kwa mfano, katika hali zingine za kaboni ya chini mnamo 2060, uzalishaji kutoka kwa hidrojeni na uzalishaji wa umeme ulidhaniwa kukaribia sifuri. Hii inawezekana tu ikiwa mfumo wa uzalishaji wa nishati umepunguzwa kaboni kwa kiasi kikubwa. Kwa hivyo, haitakuwa sahihi kutenganisha matokeo ya usafirishaji wa hidrojeni ya utafiti kutoka kwa dhana ya hidrojeni ya kijani na uzalishaji safi wa umeme.

Je, uaminifu wa mfano unajaribiwaje?

Hatua muhimu katika mifano ya mienendo ya mfumo ni kupima jinsi mfano unaweza kuzalisha data ya kihistoria. Utafiti huo ulitumia kipindi cha 2000-2024 kwa upimaji wa kuegemea na kipindi cha 2024-2060 cha utabiri.

PDF 13. ukurasa Kielelezo 4 inalinganisha kifafa cha kihistoria cha modeli na maadili halisi ya kihistoria kwa idadi ya watu, umiliki wa gari la abiria, ujazo wa usafirishaji wa mizigo, na umiliki wa basi. Katika grafu, mistari nyeusi inaonyesha data halisi, na mistari nyekundu inaonyesha matokeo ya mechi ya historia ya mfano.

Ujumbe wa picha hii ni kwamba modeli kwa ujumla inaweza kunasa mwenendo wa zamani, haswa katika vigezo muhimu kama vile idadi ya watu na umiliki wa gari la abiria. Ingawa kuna tofauti katika vigezo vinavyobadilika zaidi kama vile usafirishaji wa mizigo na umiliki wa basi, utafiti unasema kuwa mtindo huo unatumika vya kutosha kwa uchanganuzi wa hali. Jambo hili ni muhimu; kwa sababu kuegemea kwa uigaji unaolenga siku zijazo inategemea uwezo wa mfano wa kunasa mwenendo muhimu hapo awali.

Je, umiliki wa gari la abiria unakadiriwaje?

Utafiti huo ulitumia uhusiano kati ya GSYH kwa kila mtu na umiliki wa gari kwa kila mtu kwa makadirio ya umiliki wa gari la abiria. 14 PDF. ukurasa Kielelezo 5 inaonyesha curve ya utabiri wa umiliki wa gari kulingana na data 2023 kutoka nchi tofauti. Katika grafu, mhimili wa usawa unaonyesha GSYH kwa kila mtu, na mhimili wima unaonyesha umiliki wa gari kwa kila watu elfu.

Kulingana na coefficients zilizotolewa kwenye grafu, uhusiano unaweza kusomwa na usemi ufuatao wa quadratic:

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

Hapa, \(y\) inawakilisha umiliki wa gari kwa kila watu elfu; \(x\) inawakilisha thamani ya GSYH kwa kila mtu. Mlingano unaonyesha kuwa umiliki wa gari huongezeka kadiri mapato yanavyoongezeka; lakini baada ya kiwango fulani cha mapato, kiwango cha ongezeko hupungua. Hii ni ya maana katika mazoezi. Katika viwango vya kipato cha chini na cha kati, ukuaji wa mapato unaweza kuongeza umiliki wa gari haraka; hata hivyo, katika viwango vya juu vya mapato, idadi ya magari kwa kila kaya inakaribia kueneza kwa sababu ya mipaka ya kimwili, mijini na tabia.

Kwa kutumia njia hii, utafiti ulihesabu idadi ya magari ya abiria huko Suzhou katika mwaka wa msingi wa 2023. 5.581.399 Imehesabiwa kama. Nambari hii basi hutoa msingi a kuanzia kwa mabadiliko ya sehemu ya soko ya teknolojia 2060 tofauti za gari.

Kielelezo 6 kinaonyesha nini kuhusu mustakabali wa muundo wa magari?

PDF 15. ukurasa Kielelezo 6 inaonyesha jinsi muundo wa gari la abiria, basi, lori na njia ya kusafiri itabadilika huko Suzhou chini ya hali ya TSA. Taswira hii ni moja wapo ya takwimu muhimu zaidi za kazi.

Magari ya abiria Katika grafu ya magari ya mafuta ya mwako wa ndani, inaonekana kuwa yanafikia kilele karibu na 2030 na kisha hupungua haraka. Magari BEV na FCEV huongezeka kwa muda. BEV zina nguvu sana mapema na katikati; FCEV kuongeza sehemu yao ya soko baadaye. Hii inahusishwa na kukomaa kwa miundombinu ya hidrojeni na teknolojia ya seli za mafuta.

Mabasi Katika grafu ya CV, inaonekana kuwa mabasi yanapungua kwa kasi, BEV mabasi yana nguvu mwanzoni, lakini mwishowe, mabasi FCEV yanatawala zaidi. Kulingana na utafiti huo, kwa kuwa idadi ya watu wa Suzhou itafikia kilele cha karibu 2040, idadi ya mabasi pia itaongezeka hadi karibu 8.393 Inatarajiwa kufikia kiwango cha juu zaidi na. Inatabiriwa kuwa idadi ya mabasi FCEV 2060 itakuwa takriban mara nne ya idadi ya mabasi BEV.

Malori Uwezo FCEV wa lori unajulikana zaidi. Hii ni kwa sababu lori zinahitaji masafa marefu, nguvu ya juu, na uwezo mkubwa wa kupakia. BEV malori yana sehemu ndogo ya soko kwa muda mfupi; CV malori hudumisha jukumu lao muhimu kwa muda mfupi. Hata hivyo, malori FCEV yanatarajiwa kuzidi malori BEV kwa muda mrefu.

Hali ya kusafiri Grafu inaonyesha kuwa kiwango cha matumizi ya usafiri wa umma kitaongezeka kutoka 8% mnamo 2025 hadi a% 10% mnamo 2030, e 14% mnamo 2040, 17% mnamo 2050 na 22% mnamo 2060. Hii inaonyesha kuwa usafirishaji wa kaboni ya chini sio tu suala la teknolojia ya gari, lakini tabia ya kusafiri.

Je, kiwango cha utoaji wa kaboni kinabadilikaje?

PDF 17. ukurasa Kielelezo 7 inaonyesha kiwango cha utoaji wa kaboni na muundo wa utoaji wa usafiri wa barabara ya Suzhou chini ya hali ya TSA. Kielelezo 7(a) kinatoa kupungua kwa utoaji wa kaboni kwa kilomita kutoka 2020 a 2060. Kulingana na utafiti, 2020value hii ni kuhusu 160 g CO₂ / km wakati katika 2060 kuhusu 82 g CO₂ / km Inashuka kwa kiwango.

Kipindi ambacho kupungua huku ni kwa kasi zaidi ni kati ya 2030-2050. Utafiti unaonyesha kiwango cha wastani cha upunguzaji wa kaboni kila mwaka katika kipindi hiki. 2% . Kiwango hiki kinahusishwa na kuongezeka kwa ufanisi katika matumizi ya mafuta ya gari, kuenea kwa BEV na FCEV, kusafisha uzalishaji wa umeme na uzalishaji mdogo wa kaboni ya hidrojeni.

Kielelezo 7(b) kinaonyesha muundo wa chanzo cha jumla ya uzalishaji wa kaboni. Hapa, uzalishaji umegawanywa katika vichwa vitatu kuu:

• Uzalishaji kutoka kwa uzalishaji wa gari,
• Uzalishaji kutoka kwa uzalishaji wa nishati,
• Uzalishaji kutoka kwa matumizi ya gari.

Kulingana na grafu, kilele cha uzalishaji wa usafiri wa barabara ya Suzhou karibu 2030, ambayo inafikia kilele karibu Tani milioni 5,5 kiwango. Utafiti huo unasema kuwa moja ya sababu kuu za kilele hiki ni kwamba umiliki wa gari na mahitaji ya usafirishaji yanaendelea kuongezeka. Kwa maneno mengine, hata kama magari mapya ya nishati yataenea, uzalishaji hauwezi kupungua mara moja kwa muda mfupi kwani jumla ya idadi ya magari na mahitaji ya usafirishaji yanaongezeka.

Kwa nini magari mapya ya nishati yanaweza kutoa uzalishaji wa juu kuliko BAU kwa muda mfupi?

Moja ya matokeo ya kushangaza na ya uaminifu ya utafiti ni kwamba hali za kaboni ya chini kama vile TSA, MLC, na DLC zinaweza kutoa uzalishaji mkubwa wa kaboni kuliko hali ya BAU kwa muda mfupi. Kwa mtazamo wa kwanza, hii inashangaza. Kwa sababu magari mapya ya nishati yanatarajiwa kupunguza uzalishaji.

Hata hivyo, utafiti unaelezea sababu mbili za hili. Kwanza, uzalishaji wa kaboni ni wa juu katika hatua ya uzalishaji wa magari ya BEV na FCEV. Betri, seli za mafuta, mizinga ya hidrojeni, na vipengele vipya vya gari la nishati vinaweza kuunda nyayo kubwa za kaboni katika mchakato wa uzalishaji. Pili, muundo wa uzalishaji wa umeme na hidrojeni hauwezi kuwa safi vya kutosha kwa muda mfupi. Ikiwa umeme bado ni mzito wa makaa ya mawe, na hidrojeni pia ni ya kijivu yenye hidrojeni, faida ya magari mapya ya nishati katika awamu ya matumizi inaweza kuwa mdogo katika jumla ya mzunguko wa maisha.

Ugunduzi huu ni muhimu sana kwa sababu unaonyesha kuwa athari za teknolojia za kaboni ya chini zinaonekana kwa muda. Magari mapya ya nishati yanaweza kuunda uzalishaji mkubwa kwa sababu ya uzalishaji na miundombinu ya nishati kwa muda mfupi; hata hivyo, kadiri uzalishaji wa nishati unavyosafishwa na teknolojia ya gari inakuwa na ufanisi zaidi, hutoa upunguzaji mkubwa kwa muda mrefu.

Je, hali hubadilishaje kilele cha kaboni?

PDF 18. ukurasa Kielelezo 8 Inaonyesha mabadiliko na pointi za kuvunja / kusawazisha za uzalishaji wa kaboni kwa muda chini ya hali za BAU, TSA, MLC, na DLC. Hali BAU inatoa utoaji wa juu zaidi wa muda mrefu kwa sababu ni hali ambapo mchanganyiko wa mafuta uliopo unadumishwa.

Kulingana na utafiti, katika hali ya BAU, uzalishaji wa kaboni ni takriban 2040 Inatarajiwa kufikia kilele karibu. DLC hali ni mapema zaidi, kuhusu 2025 kilele karibu. Katika hali TSA na MLC, kilele ni karibu 2030 Inatokea karibu. Hii inamaanisha kuwa hali za kaboni ya chini zinaweza kuleta kilele cha kaboni mbele kwa miaka 10-15 kulingana na BAU.

Kielelezo 8 pia kinaonyesha pointi za usawa. TSA hali na BAU 2032 karibu, na hali ya MLC iko na BAU 2026 Inakuja kwa usawa karibu. Hii inaonyesha kuwa uzalishaji wa mzunguko wa maisha wa magari mapya ya nishati, ambao hapo awali ulikuwa wa juu, umekuwa chini ya BAU kwa muda.

Kulingana na utafiti, jumla ya upunguzaji wa uzalishaji ikilinganishwa na BAU katika hali TSA na MLC, mtawaliwa Tani milioni 68,18 na Tani milioni 88,59 inaweza kuzidi DLC hali, kupunguzwa Tani milioni 100 Inatabiriwa kuwa itaongezeka. Maadili haya yanaonyesha ukubwa wa athari ya muda mrefu ya mabadiliko ya hali.

Uchambuzi wa hisia hupima nini?

Utafiti ulifanya uchambuzi wa unyeti ili kuona ni vigezo gani vilivyoathiri zaidi matokeo ya mfano. Vigezo sita kuu vilichaguliwa:

• Matumizi ya mafuta/nishati kwa kilomita,
• muundo wa uzalishaji wa nishati,
• Kiwango cha kusafiri kwa kijani,
• Ombi la kusafiri kwa mtu binafsi,
• Idadi ya watu,
• GSYH kwa kila mtu.

Vigezo hivi vinaweza kuzingatiwa katika vikundi vitatu. Matumizi ya mafuta na muundo wa uzalishaji wa nishati ni vigezo vya ndani vya kiufundi. Usafiri wa kijani na mahitaji ya usafiri wa mtu binafsi ni viashiria vidogo vya nje. Idadi ya watu na kila mtu GSYH ni viashiria vya nje vya jumla.

Tofauti hii ni muhimu. Vigezo vya kiufundi vinahusiana na teknolojia ya gari na nishati. Viashiria vidogo vinaonyesha jinsi watu wanavyosafiri na ni kiasi gani wanatumia usafiri wa umma. Viashiria vya Macro vinahusiana na ukubwa wa jiji na maendeleo ya kiuchumi. Uzalishaji wa kaboni hutokea kwenye makutano ya viwango hivi vitatu.

Kielelezo 9 kinaonyesha vigezo gani kuwa muhimu zaidi?

PDF 20. ukurasa Kielelezo 9 Inaonyesha athari za unyeti wa vigezo sita vya msingi kwa 2030 na 2060 na grafu ya rada. Ulinganisho na rangi tofauti ulifanywa kwa 2030 na 2060 kwenye grafu.

Athari muhimu zaidi katika 2030 Kiwango cha kusafiri kwa kijani na Matumizi ya mafuta / nishati kwa kilomita hutoka. Athari za zote mbili ni zaidi ya 10%. Hitimisho hili lina maana; kwa sababu hadi a 2030, teknolojia ya gari bado iko katika mpito, na usafiri wa umma / tabia ya kusafiri ya kijani inaweza kutoa upunguzaji wa haraka wa uzalishaji.

Katika 2060 GSYH kwa kila mtu na Matumizi ya mafuta / nishati kwa kilomita kuwa sababu kuu. Athari za GSYH kwa kila mtu zinatokana na ukweli kwamba maendeleo ya kiuchumi yanahusishwa na umiliki wa gari, mahitaji ya usafiri, na mabadiliko ya kiteknolojia. Matumizi kwa kilomita, kwa upande mwingine, bado ni muhimu katika kipindi chote; kwa sababu nishati kidogo ambayo gari hutumia, jumla ya uzalishaji o, bila kujali muundo wa uzalishaji wa nishati.

Utafiti huo unaangazia hasa kwamba matumizi ya mafuta kwa kilomita ni mojawapo ya vigezo nyeti zaidi katika kipindi cha 2025-2045. Hii inaonyesha kuwa uboreshaji wa ufanisi katika magari ya seli za mafuta ya hidrojeni na magari ya umeme ya betri sio tu maelezo ya kiufundi lakini ni kiini cha sera ya kupunguza kaboni.

Je, fomula na mantiki ya hesabu ya utafiti inapaswa kusomwaje?

Katika PDF, idadi kubwa ya hesabu wazi za hisabati hazitolewi kwa maana ya classical; utafiti unaendelea zaidi kupitia michoro ya mienendo ya mfumo, vigezo vya hali na matokeo ya simulation. Hata hivyo, mantiki ya hesabu ya utafiti inaweza kueleweka kwa mahusiano machache ya kimsingi.

Kulingana na coefficients zilizotolewa kwenye Mchoro 5, uhusiano kati ya umiliki wa gari na GSYH kwa kila mtu unaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:

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

Hapa, \(x\) ni GSYH kwa kila mtu; \(y\) inaweza kusomwa kama umiliki wa gari kwa kila watu elfu. Uhusiano huu unaonyesha kuwa umiliki wa gari huongezeka kadiri mapato yanavyoongezeka, lakini yanakaribia kueneza kwa muda.

Jumla ya uzalishaji wa usafirishaji barabarani unaweza kuelezewa kwa jumla ifuatayo ya dhana kwa mujibu wa kikomo cha mfumo wa utafiti:

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

ambapo \(E_{\mathrm{total}}\) inawakilisha jumla ya uzalishaji wa kaboni wa mfumo wa usafiri wa barabara wa mijini wenye kaboni ya chini; \(E_{\mathrm{vehicle\ manufacturing}}\) inawakilisha uzalishaji kutoka kwa uzalishaji wa gari; \(E_{\mathrm{energy\ production}}\) inawakilisha uzalishaji kutoka kwa uzalishaji wa umeme, hidrojeni au mafuta; \(E_{\mathrm{vehicle\ operation}}\) inawakilisha uzalishaji wa magari wakati wa matumizi yao. Ingawa mlinganyo huu haujaandikwa kwa uwazi katika PDF kama hivyo, unatoa muhtasari wa mantiki ya msingi ya muundo wa hisa-kwa-mtiririko katika Mchoro 3 na vipengele vya utoaji wa hewa chafu katika Mchoro 7.

Mantiki ya utoaji wa hewa chafu inayohusiana na matumizi ya gari inaweza kufikiriwa kwa ujumla kama ifuatavyo:

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

Hapa, \(VKT_i\) inawakilisha jumla ya kilomita ya gari kwa aina ya \(i\) ya gari; \(EF_i\) inarejelea sababu ya utoaji wa hewa chafu kwa kila kilomita ya aina o gari. Uhusiano huu unaeleza kuwa jumla ya umbali wa kusafiri na ukubwa wa utoaji wa hewa chafu kwa kila kilomita ni muhimu kwa pamoja katika utoaji wa barabarani. Ukweli kwamba matumizi ya mafuta/nishati kwa kila kilomita yalikuwa muhimu katika uchanganuzi wa unyeti wa utafiti pia unaendana na mantiki hii ya hesabu.

Mabadiliko ya soko ya magari mapya ya nishati hayategemei tu idadi ya magari bali pia juu ya uzalishaji wa nishati coefficients za kaboni. Kwa mfano, uzalishaji wa umeme kiwango cha kaboni kwa BEV na uzalishaji wa hidrojeni kiwango cha kaboni kwa FCEV ni maamuzi. Kwa hivyo, hidrojeni ya kijani na uzalishaji wa umeme wa kaboni ya chini ni muhimu kama teknolojia ya gari yenyewe.

Ni katika maeneo gani magari ya hidrojeni yanaonekana kuwa na faida zaidi?

Kulingana na matokeo ya utafiti, magari ya seli za mafuta ya hidrojeni yana uwezo mkubwa, haswa katika magari ya kibiashara kama vile mabasi na malori. Hii ni kutokana na mahitaji makubwa ya nishati ya magari haya, muda mrefu wa kufanya kazi, mahitaji ya kuongeza mafuta haraka na mahitaji ya juu ya mzigo.

Kwa upande wa mabasi, FCEV wanatarajiwa kuzidi BEV kwa muda mrefu. Karibu 2040, idadi ya mabasi ya BEV na FCEV inatengemaa, baada ya hapo FCEV kuwa kubwa. Idadi ya mabasi FCEV 2060 inakadiriwa kuwa takriban mara nne ya idadi ya mabasi BEV. Hii inaonyesha kuwa mabasi ya hidrojeni yanachukuliwa kuwa yanafaa zaidi, haswa kwa mistari mirefu au hali ya matumizi mazito.

Malori yana uwezo wa juu wa FCEV vile vile. Malori ya betri yanaweza kuwa na mapungufu kwa sababu ya anuwai na mahitaji ya nguvu. Malori ya hidrojeni yanaweza kutoa njia mbadala ya kaboni ya chini, haswa inayofaa kwa usafirishaji wa kazi nzito na ya masafa marefu.

Katika magari ya abiria, BEV yanaonekana kuwa na nguvu zaidi. Hata hivyo, utafiti unatabiri kuwa magari ya abiria ya BEV na FCEV yatakua pamoja kuelekea a 2060 na FCEV yanaweza pia kupata nafasi muhimu kwenye soko. Kwa maneno mengine, utafiti hauanzishi masimulizi makali ya "mmoja atashinda, mwingine atapoteza" masimulizi kati ya BEV na FCEV. Inasisitiza ukamilifu kulingana na eneo la matumizi.

Kwa nini utafiti unasisitiza hidrojeni ya kijani?

Mchango halisi wa hali ya hewa wa magari ya hidrojeni inategemea chanzo cha uzalishaji wa hidrojeni. Ikiwa hidrojeni inazalishwa kutoka kwa vyanzo vya visukuku, haswa makaa ya mawe au gesi asilia, na uzalishaji mkubwa, utoaji wa mzunguko wa maisha unaweza kubaki juu hata ikiwa hakuna uzalishaji kwenye kutolea nje kwa gari. Utafiti huo unasema kuwa hidrojeni ya kijani nchini China ni chini ya 1% ya jumla ya uzalishaji wa hidrojeni kufikia 2023. Hii inaonyesha wazi kuwa uwezo wa kupunguza kaboni wa usafirishaji wa hidrojeni unategemea mpito wa hidrojeni ya kijani ya baadaye.

Hidrojeni ya kijani inaweza kuwa na kaboni ya chini inapozalishwa na electrolysis ya maji kwa kutumia umeme mbadala. Hata hivyo, njia hii inahitaji kiasi kikubwa cha umeme wa chini wa kaboni, uwezo wa electrolyzer, usambazaji wa maji, uhifadhi, usambazaji na miundombinu ya kujaza hidrojeni. Usafiri wa hidrojeni kwa hivyo sio tu mada ya watengenezaji wa magari, bali pia upangaji wa mfumo wa nishati.

Mapendekezo ya sera ya utafiti yanasisitiza taasisi maalum, viwango, usaidizi wa kifedha, miradi ya maonyesho na uratibu wa mnyororo mzima wa thamani wa hidrojeni kutoka kwa uzalishaji hadi matumizi ya sekta ya nishati ya hidrojeni. Hii inaonyesha kuwa usafirishaji wa hidrojeni unahitaji mkakati kamili wa viwanda na nishati, sio uliogawanyika.

Kazi hii inapaswa kuelewekaje katika suala la maisha ya kila siku?

Kwa upande wa maisha ya kila siku, utafiti huu unaonyesha kuwa uchaguzi wetu wa usafirishaji katika miji sio tu suala la trafiki au faraja, lakini pia una athari kubwa kwa uzalishaji wa kaboni wa muda mrefu. Katika jiji, ikiwa watu wanatumia usafiri wa kibinafsi au wa umma, ni nishati gani magari yanaendesha, jinsi umeme na hidrojeni zinavyozalishwa, na jinsi magari yanavyofaa huamua jumla ya uzalishaji.

Kwa mfano, ikiwa basi ni ya umeme au hidrojeni, haipunguzi tu mafusho ya kutolea nje; ikiwa umeme au hidrojeni inayotumiwa inatoka kwa vyanzo safi, pia hupunguza uzalishaji wa kaboni wa mzunguko wa maisha. Hata hivyo, ikiwa miundombinu ya nishati safi haijaendelezwa vya kutosha, magari mapya ya nishati hayawezi kutoa uzalishaji mdogo kama inavyotarajiwa kwa muda mfupi. Kwa hivyo, uingizwaji wa gari la mtu binafsi, usafiri wa umma, uzalishaji wa nishati, na mipango miji inapaswa kuzingatiwa pamoja.

Utafiti pia unapunguza wazo kwamba "kila kitu kinatatuliwa na ubadilishaji wa gari la abiria". Malori na mabasi yanaweza kuwa machache katika jumla ya idadi ya magari; hata hivyo, wanaweza kuchukua jukumu kubwa katika kupunguza kaboni kwa sababu ya matumizi makubwa, mileage ya juu na matumizi makubwa ya nishati. Kwa hivyo, mabasi ya hidrojeni na malori yanaweza kuwa sehemu muhimu za kupunguza kaboni mijini.

Umuhimu wa kazi katika suala la zamani, la sasa na la baadaye

Kwa mtazamo wa kihistoria, usafirishaji wa barabara za mijini umekua kwa muda mrefu karibu na magari ya mafuta. Ukuaji huu umeambatana na maendeleo ya kiuchumi, ukuaji wa miji, na uhamaji wa mtu binafsi. Hata hivyo, mtindo huu sio endelevu katika suala la uzalishaji wa kaboni na uchafuzi wa hewa. Ongezeko la haraka la uzalishaji wa usafiri barabarani katika nchi zinazokua kwa kasi kama vile Uchina limefanya tatizo hili kuonekana zaidi.

Kwa mtazamo wa leo, teknolojia za BEV na FCEV sasa zinakuwa shoka kuu mbili za usafirishaji wa kaboni ya chini. Wakati BEV zinaenea kwa kasi katika magari ya abiria, FCEV inaweza kuchukua jukumu la kimkakati, haswa katika magari mazito na ya kibiashara. Walakini, muundo wa uzalishaji wa nishati bado ni shida kubwa leo. Ikiwa umeme na hidrojeni sio safi vya kutosha, teknolojia ya gari peke yake haitafikia kutoegemea upande wowote wa kaboni.

Kwa mtazamo wa siku zijazo, mchango muhimu zaidi wa utafiti ni kwamba unaonyesha kipindi cha 2030-2050 kama dirisha muhimu la mabadiliko. Ikiwa ufanisi wa gari, matumizi ya mafuta, uondoaji kaboni wa uzalishaji wa umeme, uzalishaji wa hidrojeni ya kijani na ongezeko la matumizi ya usafiri wa umma huongezeka pamoja katika kipindi hiki, uzalishaji wa usafirishaji barabarani katika miji kama vile Suzhou unaweza kupungua kwa kiasi kikubwa. Vinginevyo, upunguzaji wa kaboni unaweza kupungua kadiri idadi ya magari na mahitaji ya usafirishaji yanavyoendelea kuongezeka.

Je, ni nguvu gani za utafiti?

Moja ya nguvu za utafiti ni kwamba inazingatia uzalishaji wa usafirishaji kutoka kwa mtazamo wa mzunguko wa maisha. Sio tu hatua ya matumizi ya gari lakini pia hatua za uzalishaji wa gari na uzalishaji wa nishati zilichunguzwa. Hii inaruhusu tathmini ya uangalifu zaidi ya athari halisi ya kaboni ya magari mapya ya nishati kama vile BEV na FCEV.

Nguvu ya pili ni kwamba hutumia njia ya mienendo ya mfumo. Mfumo wa usafirishaji ni muundo wa multivariate na maoni. Idadi ya watu, GSYH, umiliki wa gari, mahitaji ya kusafiri, kiwango cha usafiri wa umma, teknolojia ya gari, miundombinu ya kituo cha hidrojeni na uzalishaji wa nishati huathiri kila mmoja. Mienendo ya mfumo inaruhusu uhusiano huu kufuatiliwa kwa muda badala ya hesabu tuli ya wakati mmoja.

Nguvu ya tatu ni kwamba inalinganisha njia tofauti za sera na teknolojia na uchambuzi wa hali. Matukio ya BAU, TSA, MLC na DLC yanaonyesha hali ambayo mpito wa kaboni ya chini unaweza kuharakisha.

Nguvu ya nne ni kwamba inafanya uchambuzi wa unyeti. Hii inaweka wazi sio tu juu ya curves za mwisho za chafu, lakini pia ni vigezo gani vinavyoathiri curves hizi zaidi. Utafiti unaonyesha matumizi ya mafuta / nishati kwa kilomita kama moja ya vigezo muhimu zaidi inafafanua umuhimu wa ufanisi wa teknolojia.

Nguvu ya tano ni kwamba inashughulikia teknolojia BEV na FCEV kwa njia ya ziada badala ya ushindani. Hii ni muhimu kwa sera ya kweli ya usafirishaji; kwa sababu aina tofauti za magari zinaweza kufaidika zaidi kutoka kwa teknolojia tofauti za nishati.

Je, ni mapungufu gani ya utafiti?

Kizuizi cha kwanza na muhimu zaidi ni kwamba utafiti ni chapa ya awali ambayo bado haijapitiwa na rika, kama ilivyoelezwa wazi kwenye PDF. Kwa hivyo, wakati matokeo ni ya thamani ya kisayansi, yanapaswa kusomwa kama matokeo ya awali ya utafiti ambayo yanahitaji kutathminiwa, sio kama matokeo ya mwisho ya uchapishaji yaliyopitiwa na rika.

Kizuizi cha pili ni kwamba teknolojia tatu tu za gari zinazingatiwa katika mfano: CV, BEV, na FCEV. Magari ya mseto, magari ya methanoli, magari ya gesi asilia, na magari mengine mbadala ya mafuta hayajaigwa kando. Katika soko halisi, teknolojia hizi zinaweza kuchukua jukumu muhimu katika kipindi cha mpito.

Kizuizi cha tatu ni dhana kwamba magari yote yanatumika kila mwaka. Katika maisha halisi, ukubwa wa matumizi, muundo wa umri, wakati wa kufuta na mileage ya kila mwaka ya magari ni tofauti. Tofauti hizi zinaweza kuathiri uzalishaji wa kaboni.

Kizuizi cha nne ni kwamba athari za mabadiliko ya mijini na viwanda juu ya umiliki wa gari na sehemu ya soko hazijaigwa kwa undani. Walakini, mipango miji, kazi ya mbali, muundo wa vifaa, mtandao wa metro, miundombinu ya baiskeli na mabadiliko ya viwanda yanaweza kubadilisha sana mahitaji ya usafirishaji.

Kizuizi cha tano ni kwamba matokeo ni maalum kwa Suzhou. Suzhou ni mfano maalum katika suala la miundombinu ya kiuchumi, idadi ya watu na hidrojeni. Matokeo hayapaswi kuhamishiwa moja kwa moja kwa miji mingine. Hata hivyo, mbinu na makisio yanaweza kutoa msingi wa masomo sawa ya modeli kwa miji mingine.

Kizuizi cha sita ni kwamba mfano huo unategemea mawazo ya muda mrefu kwa siku zijazo. Muundo wa uzalishaji wa umeme, gharama ya uzalishaji wa hidrojeni, teknolojia ya gari, gharama za betri, maisha ya seli za mafuta, tabia ya watumiaji na mazingira ya sera yanaweza kubadilika hadi a 2060. Kwa hivyo, matokeo hayapaswi kuzingatiwa kama utabiri halisi, lakini kama ramani za barabara zinazowezekana kulingana na hali.

Utafiti huu unasema nini na hausemi nini?

Utafiti huu unasema kuwa kuna uwezo mkubwa wa kupunguza kaboni katika usafirishaji wa barabara za mijini kwa kutumia hidrojeni na magari ya umeme pamoja. Inaonyesha kuwa FCEV inaweza kuchukua jukumu kubwa katika magari ya kibiashara kama vile mabasi na malori, na BEV katika magari ya abiria. Kwa muda mrefu, inatabiriwa kuwa teknolojia za BEV na FCEV zinaweza kukua pamoja katika magari ya abiria.

Utafiti huo unasema kuwa kipindi cha 2030-2050 ni dirisha muhimu la kupunguza kaboni. Katika kipindi hiki, uboreshaji wa matumizi ya mafuta/nishati kwa kilomita, kusafisha muundo wa uzalishaji wa nishati na kuenea kwa magari mapya ya nishati kunaweza kuharakisha upunguzaji wa uzalishaji.

Usafiri wa umma na tabia ya kusafiri ya kijani pia ni muhimu, utafiti unasema. Haitoshi kubadilisha tu teknolojia ya gari; uchaguzi wa hali ya kusafiri na mahitaji ya kusafiri ya mtu binafsi pia huathiri uzalishaji.

Kinyume chake, utafiti hausemi kwamba magari ya hidrojeni ni kaboni ya chini kiotomatiki chini ya hali zote. Chanzo cha uzalishaji wa hidrojeni ni maamuzi. Ikiwa matumizi ya hidrojeni ya kijivu yataendelea, faida ya kaboni ya mzunguko wa maisha ya FCEV inaweza kuwa mdogo. Athari ya kweli ya kaboni ya chini inahitaji uzalishaji wa hidrojeni ya kijani, umeme safi na uzalishaji wa gari la chini la kaboni.

Mbinu ya Utafiti na Matokeo

Utafiti huu ni utafiti wa mienendo ya mfumo na uchanganuzi wa hali ambao unachunguza jinsi ubadilishaji wa magari ya hidrojeni na umeme katika usafirishaji wa barabara za mijini wa Suzhou unaweza kuathiri uzalishaji wa kaboni. Mfano huo ulijaribiwa na data ya kihistoria katika kipindi cha 2000-2024 na kutoa utabiri wa kipindi cha 2024-2060.

Mpaka wa mfumo wa utafiti ni pamoja na hatua tatu za mzunguko wa maisha:

• Uzalishaji wa gari,
• uzalishaji wa nishati,
• Matumizi ya gari / matumizi ya nishati.

Teknolojia tatu kuu za gari hutumiwa katika mfano:

• CV: Gari la mafuta ya mwako wa ndani,
• BEV: Gari la umeme la betri,
• FCEV: Gari la umeme la seli ya mafuta ya hidrojeni.

Matukio manne yalilinganishwa:

• BAU: Hali ya mwendo wa kawaida wa biashara ambayo mwenendo wa sasa unaendelea,
• TSA: Hali ya mabadiliko ya muundo wa usafirishaji,
• MLC: Hali ya wastani ya kaboni ya chini,
• DLC: Hali ya kina ya kaboni ya chini.

Mkondo wa makadirio ya umiliki wa gari uliotolewa kwenye Kielelezo 5 katika utafiti unaonyeshwa kwa coefficients zifuatazo:

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

Hapa, \(x\) inaweza kufasiriwa kama GSYH kwa kila mtu; \(y\) inaweza kufasiriwa kama umiliki wa gari kwa kila watu elfu. Uhusiano huu unaonyesha kuwa umiliki wa gari la abiria huko Suzhou utaongezeka na maendeleo ya kiuchumi, lakini utakaribia kueneza katika viwango vya juu vya mapato.

Mantiki ya jumla ya uzalishaji wa mzunguko wa maisha ya utafiti inaweza kufupishwa na uhusiano ufuatao wa dhana:

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

Taarifa hii inaelezea mantiki ya msingi ya hesabu ya Kielelezo 3 muundo wa hisa-kwa-mtiririko na Kielelezo 7 vipengele vya utoaji katika utafiti. Jumla ya uzalishaji wa kaboni haujumuishi matumizi ya gari tu, bali pia uzalishaji na mnyororo wa usambazaji wa nishati.

Matokeo muhimu ni pamoja na:

• Uzalishaji wa kaboni kwa kila kilomita katika usafiri wa barabara ya Suzhou unaweza kupungua kutoka takriban \(160 \, \mathrm{gCO_2/km}\) katika 2020 hadi takriban \(82 \, \mathrm{gCO_2/km}\) katika 2060.
• Kipindi cha 2030-2050 ni dirisha muhimu la kupungua, na wastani wa kiwango cha kupunguza kaboni cha kila mwaka cha takriban 2%.
• Chini ya hali ya TSA, jumla ya uzalishaji wa kaboni ya usafiri barabarani hufikia kilele cha karibu tani milioni 5,5 kwa takriban 2030.
• Katika hali ya BAU, kilele cha kaboni hutokea karibu na 2040, wakati katika hali ya TSA na MLC, hutokea karibu na 2030, na katika hali ya DLC, hutokea karibu na 2025.
• Matukio TSA na MLC yanaweza kuleta kilele cha kaboni miaka 10-15 mapema kuliko BAU.
• Hali ya TSA hufikia kiwango cha usawa kwa BAU hadi takriban 2032, na hali ya MLC hufikia kiwango cha usawa kati ya BAU na takriban 2026.
• Katika hali TSA na MLC, upunguzaji wa jumla wa uzalishaji kulingana na BAU unaweza kuzidi tani milioni 68,18 na tani milioni 88,59, mtawaliwa.
• Katika hali ya DLC, upunguzaji wa jumla unaweza kuzidi tani milioni 100.
• Inatabiriwa kuwa kutakuwa na takriban 3,45 milioni BEV na FCEV milioni 3,29 katika soko la magari ya abiria mnamo 2060.
• Inakadiriwa kuwa FCEV katika mabasi itazidi BEV kwa muda mrefu, na idadi ya mabasi FCEV 2060 itafikia takriban mara nne ya idadi ya mabasi BEV.
• Katika malori, FCEV hubeba uwezo mkubwa kwa sababu ya masafa yao marefu na mahitaji ya nguvu.
• Kiwango cha matumizi ya usafiri wa umma kinatarajiwa kuongezeka kutoka 8% mnamo 2025 hadi 22% mnamo 2060.
• Kulingana na uchambuzi wa unyeti, kiwango cha usafiri wa kijani kibichi na matumizi ya mafuta/nishati kwa kila kilomita ni vigezo vyenye ushawishi mkubwa katika 2030.
• Mnamo 2060, GSYH kwa kila mtu na matumizi ya mafuta/nishati kwa kilomita yanakuwa vigezo vikuu zaidi.
• Matumizi ya mafuta/nishati kwa kilomita ni mojawapo ya vigezo muhimu zaidi vya kiufundi vinavyoathiri utoaji wa kaboni, hasa katika kipindi cha 2025-2045.

Matokeo haya yanapotathminiwa pamoja, utafiti unaonyesha kuwa usafirishaji wa hidrojeni unaweza kuchukua jukumu muhimu, haswa katika magari ya kibiashara na hali za muda mrefu za kaboni ya chini. Hata hivyo, uwezo huu unaweza kupatikana kwa uzalishaji wa hidrojeni ya kijani, uzalishaji safi wa umeme, ufanisi wa gari, sera za usafiri wa umma na uwekezaji wa miundombinu.

Dokezo la Chanzo na Mbinu

Maudhui haya yameandaliwa kwa kutegemea utafiti wa Zhongxun Li, Bing Wang, Xinru Jiang na Qingshuai Yang wenye kichwa “Carbon emission reduction potential of hydrogen-based urban road transportation: Results from a system dynamic analysis”. Taasisi za mwandishi zimetolewa kama Kituo cha Maendeleo Endelevu na Utafiti wa Sera ya Nishati, Shule ya Uhandisi wa Nishati na Madini, Taasisi ya Utafiti ya Sayansi ya Kufanya Maamuzi na Data Kubwa, na Maabara Muhimu ya Beijing ya Uchimbaji Sahihi wa Nishati na Rasilimali zilizokua ndani ya Chuo Kikuu cha Madini na Teknolojia - Beijing.

PDF wazi juu “This preprint research paper has not been peer reviewed” Kuna taarifa. Kwa kuongeza, habari SSRN nakala ya elektroniki inaonekana kwenye faili. Kwa hivyo, utafiti uko katika yaliyomo. Maandishi ya utafiti ya awali ambayo hayajapitiwa na rika Ilitathminiwa kama.

Nakala hii ilizingatiwa PDFbased muhtasari, utangulizi, mapitio ya fasihi, mpaka wa mfumo, mchoro wa mzunguko wa sababu, mchoro wa mtiririko wa hisa, mawazo ya hali, Jedwali 1 vigezo, mtihani wa kuegemea kwa mfano, Kielelezo 4 grafu za kihistoria, Kielelezo 5 curve ya makadirio ya umiliki wa gari, Kielelezo 6 grafu za ubadilishaji wa aina ya gari, Kielelezo 7 kiwango cha kaboni na muundo wa chafu, Kielelezo 8 kulinganisha hali, Kielelezo 9 uchambuzi wa unyeti na mapendekezo ya sera ya hitimisho.

Maombi halisi ya uwanja, ambayo hayajajumuishwa katika PDF, dhamana ya moja kwa moja ya mafanikio ya sera, au madai kwamba magari ya hidrojeni yana kaboni ya chini kiotomatiki chini ya hali zote hayaongezwa. Matokeo ya utafiti yanapaswa kutathminiwa ndani ya mfumo wa jiji la Suzhou, mawazo ya hali yaliyotumiwa, coefficients za kaboni zinazotegemea GREET, mawazo ya mabadiliko ya uzalishaji wa umeme wa China, na usanidi wa muundo wa mienendo ya mfumo wa 2020-2060.