Ин таҳқиқот потенсиали коҳиш додани партовҳои карбонро тавассути нақлиёти дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ ва нақлиёти барқии батареядор дар ҳамлу нақли роҳи дохилишаҳрӣ меомӯзад. Таҳқиқот барои шаҳри Suzhou-и Чин як модели динамикаи система сохта, таъсири сенарияҳои гуногуни нақлиёти камкарбонро ба партовҳои карбон дар давраи 2020-2060 ҳисоб кардааст. Масъалаи асосӣ танҳо саволи «оё нақлиёти гидрогенӣ партови сифрии ихроҷӣ медиҳад?» нест. Таҳқиқот бо диди давраи ҳаёт, ки истеҳсоли нақлиёт, истеҳсоли энергия ва истифодаи нақлиётро якҷо мебинад, кӯшиш мекунад партови умумии карбонии низоми нақлиётро фаҳмад.

Дар таҳқиқот се технологияи асосии нақлиёт баррасӣ шудааст: CV, яъне нақлиёти дорои муҳаррики дарунсӯз, BEV, яъне нақлиёти барқии батареядор ва FCEV, яъне нақлиёти барқии дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ. Сенарияҳо дар чор гурӯҳ сохта шудаанд: BAU, яъне сенарияи идомаи тамоюли мавҷуда, TSA, яъне сенарияи тағйири сохтори нақлиёт, MLC, яъне сенарияи камкарбонии сатҳи миёна ва DLC, яъне сенарияи амиқтари камкарбон.

Тибқи натиҷаҳо, партови карбон ба ҳар километр дар нақлиёти роҳи Suzhou метавонад аз тақрибан 160 g CO₂/km дар 2020 то тақрибан 82 g CO₂/km дар 2060 коҳиш ёбад. Махсусан давраи 2030-2050 ҳамчун равзанаи муҳими гузариш барҷаста мешавад; ҳисоб шудааст, ки дар ин давра шиддати карбон солона ба ҳисоби миёна тақрибан %2 кам мешавад. Таҳқиқот ин давраро марҳилаи асосие мешуморад, ки дар он беҳбудиҳои технологии масрафи сӯзишворӣ, тозатар шудани сохтори истеҳсоли энергия ва густариши нақлиёти нави энергетикӣ ҳамзамон суръат мегиранд.

Яке аз натиҷаҳои ҷолиби таҳқиқот ин аст, ки нақлиёти барқӣ ва гидрогенӣ на ҳамчун рақибони мустақим, балки ҳамчун технологияҳои ҳамдигарро пуркунанда дар соҳаҳои гуногуни истифода баррасӣ мешаванд. Гуфта мешавад, ки нақлиёти барқии батареядор махсусан дар бозори мошинҳои сабук қавӣ хоҳад буд, дар ҳоле ки нақлиёти дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ барои нақлиёти тиҷоратӣ, аз қабили автобусҳо ва мошинҳои боркаш, потенсиали бештар дорад. Бо вуҷуди ин, пешбинӣ мешавад, ки дар дарозмуддат шумораи BEV ва FCEV дар сегменти мошинҳои сабук низ ба ҳам наздик мешавад. Тибқи таҳқиқот, дар Suzhou то соли 2060 тақрибан 3,45 миллион BEV ва 3,29 миллион FCEV мошини сабук мавҷуд хоҳад буд.

Паёми асосии таҳқиқот чунин аст: коҳиши карбон дар нақлиёти шаҳрӣ танҳо бо барқӣ ё гидрогенӣ кардани нақлиёт ба даст намеояд. Коҳиши воқеӣ бо идоракунии якҷояи технологияи нақлиёт, сохтори истеҳсоли энергия, истеҳсоли гидрогени сабз, декарбонизатсияи шабакаи барқ, афзоиши истифодаи нақлиёти ҷамъиятӣ, талаботи нақлиёт ба ҳар сари аҳолӣ, аҳолӣ ва ММД ба ҳар сари аҳолӣ ва дигар тағйирёбандаҳои иқтисодӣ-иҷтимоӣ имконпазир аст. Аз ин рӯ, саҳми нақлиёти гидрогенӣ ба ҳадафҳои бетарафии карбон мустақиман ба тарзи истеҳсоли гидроген ва навъи нақлиёте, ки дар он истифода мешавад, вобаста аст.

Мушкилоти асосии таҳқиқот чист?

Ин таҳқиқот масъалаи коҳиш додани партовҳои карбонии нақлиёти роҳи дохилишаҳриро тавассути гузариш ба нақлиёти гидрогенӣ ва барқӣ баррасӣ мекунад. Соҳаи нақлиёт яке аз сарчашмаҳои муҳими партовҳои ҷаҳонии карбон аст. Тибқи мақола, партовҳои бахши ҷаҳонии нақлиёт аз 4,61 миллиард тонна дар 1990 ба 7,97 миллиард тонна дар 2023 расидаанд. Ин маънои онро дорад, ки партовҳои нақлиёт тақрибан 1,73 маротиба афзудаанд. Муҳимтар аз ин, нақлиёти роҳӣ қисми хеле калони партовҳои карбонии тамоми бахши нақлиётро ташкил медиҳад.

Таҳқиқот махсусан ба шароити Чин тамаркуз мекунад. Дар Чин соҳаи нақлиёт тақрибан %15 аз партовҳои умумии миллии карбонро ташкил медиҳад. Нақлиёти роҳӣ бошад, беш аз %80 партовҳои карбонии нақлиётро дар дохили Чин истеҳсол мекунад. Гуфта мешавад, ки дар даҳ соли охир партовҳои карбонии нақлиёти роҳи Чин солона ба ҳисоби миёна беш аз %5 афзудаанд. Аз ин рӯ, камкарбон кардани нақлиёти роҳи шаҳрӣ барои ҳадафҳои авҷи карбон ва бетарафии карбонии Чин аҳамияти муҳим дорад.

Саволи асосии таҳқиқот чунин аст: Вақте нақлиёти дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ, нақлиёти барқии батареядор ва тағйири сохтори нақлиёт якҷо истифода мешаванд, дар шаҳри бузург ва рӯ ба рушди монанди Suzhou то 2060 партовҳои карбонии нақлиёти роҳӣ то чӣ андоза кам шуда метавонанд?

Ин савол муҳим аст, зеро нақлиёти шаҳрӣ танҳо масъалаи техникии иваз кардани навъи нақлиёт нест. Афзоиши аҳолӣ, даромад ба ҳар сари аҳолӣ, талаботи сафарҳои инфиродӣ, афзалияти нақлиёти ҷамъиятӣ, моликияти нақлиёт, нархи сӯзишворӣ, шумораи истгоҳҳои гидрогенӣ, шиддати карбонии истеҳсоли барқ ва манбаи истеҳсоли гидроген ҳамзамон тағйир меёбанд. Аз ин рӯ, ба ҷойи ҷудо баррасӣ кардани як навъи нақлиёт, таҳқиқот бо равиши динамикаи система модел месозад, ки ин тағйирёбандаҳо чӣ гуна ба ҳам таъсир мекунанд.

Чаро нақлиёти гидрогенӣ муҳим шумурда мешавад?

Энергияи гидрогенӣ махсусан барои соҳаҳои нақлиёте, ки масофаи дароз, пуркунии босуръати сӯзишворӣ ва иқтидори баланди борбардорӣ талаб мекунанд, ҳамчун имкони муҳим арзёбӣ мешавад. Нақлиёти барқии батареядор дар истифодаи сабуки шаҳрӣ бартариҳои қавӣ дорад; аммо барои боркашонии вазнин, автобусҳои масофаи дур ва мошинҳои боркаш масъалаҳои вазни батарея, вақти пуркунии барқ ва масофаи ҳаракат бештар намоён мешаванд. Нақлиёти дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ метавонад дар ин соҳаҳо мувофиқтар бошад.

Дар таҳқиқот иқтидори истеҳсоли гидроген дар Чин низ таъкид мешавад. Гуфта мешавад, ки Чин дар 2024 беш аз 36,5 миллион тонна гидроген истеҳсол кардааст, ки тақрибан сеяки истеҳсоли ҷаҳонии гидрогенро ташкил медиҳад. Пешбинӣ мешавад, ки талаботи Чин ба гидроген дар 2030 ба 40 миллион тонна ва дар 2060 ба 130 миллион тонна мерасад. Ин афзоиш нақши гидрогенро дар соҳаи нақлиёт стратегӣтар мекунад.

Аммо дар ин ҷо фарқи хеле муҳим вуҷуд дорад. Аз ихроҷи нақлиёти гидрогенӣ карбон набаромадан маънои сифркарбон будани тамоми давраи ҳаётро надорад. Агар гидроген аз ангишт ё сӯзишвории фосилӣ истеҳсол шавад, партов дар марҳилаи истеҳсол ба вуҷуд меояд. Аз ин рӯ, диди давраи ҳаёт дар таҳқиқот аҳамияти калидӣ дорад. Барои он ки нақлиёти гидрогенӣ воқеан камкарбон бошад, сохтори истеҳсоли гидроген бояд аз гидрогени хокистарӣ ба гидрогени сабз гузарад.

Чаро Suzhou интихоб шудааст?

Таҳқиқот Suzhou-ро ҳамчун намунаи маъмули ва стратегии шаҳр интихоб кардааст. Suzhou дар Делтаи дарёи Yangtze маркази муҳими нақлиёт ва саноат аст. Аз ҷиҳати аҳолӣ, фаъолияти иқтисодӣ ва талаботи логистикӣ нақлиёти роҳӣ аҳамияти баланд дорад. Илова бар ин, Suzhou барои системаҳои нақлиёти гидрогенӣ ва барномаҳои нақлиёти интеллектуалӣ минтақаҳои намоишӣ дорад.

Мақола мегӯяд, ки минтақаҳои Zhangjiagang ва Changshu дар сохтани системаҳои нақлиёти интеллектуалӣ нақши пешсаф доранд. Ҳамчунин гуфта мешавад, ки истгоҳи гидрогении Pinghai Street дар Suzhou дуюмин истгоҳи гидрогенӣ дар Чин аст, ки сертификати бетарафии карбонии ISO дорад. Аз ин рӯ, Suzhou ҳам аз ҷиҳати иқтисодӣ пешрафта ва ҳам ҳамчун шаҳре, ки сиёсати нақлиёти гидрогенӣ дар он санҷида мешавад, барои таҳқиқ муносиб аст.

Интихоби Suzhou имкон намедиҳад, ки таҳқиқот танҳо баҳси назариявии «нақлиёти Чин» бошад. Таҳқиқот барои як шаҳри мушаххас аҳолӣ, моликияти нақлиёт, нақлиёти ҷамъиятӣ, боркашонӣ ва гузариши технологияи нақлиётро дар як модел арзёбӣ мекунад.

Сарҳади система чӣ гуна сохта шудааст?

Таҳқиқот партовҳои нақлиёти роҳиро танҳо ба партовҳои аз ихроҷи нақлиёт баромада маҳдуд намекунад. Сарҳади система се марҳилаи асосиро дар бар мегирад:

• Истеҳсоли нақлиёт: Партовҳои карбоне, ки дар раванди истеҳсоли нақлиёт ба вуҷуд меоянд.
• Истеҳсоли энергия: Партовҳое, ки аз истеҳсоли бензин/дизел, барқ ё гидроген ба вуҷуд меоянд.
• Истифодаи нақлиёт / масрафи энергия: Энергияе, ки нақлиёт ҳангоми ҳаракат дар роҳ масраф мекунад ва партовҳои вобаста ба он.

Ин равиши давраи ҳаёт хеле муҳим аст. Нақлиёти барқии батареядор ва нақлиёти дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ дар марҳилаи истифода нисбат ба нақлиёти муҳаррики дарунсӯз хеле тозатар менамоянд. Аммо истеҳсоли батарея, ҳуҷайраи сӯзишворӣ, зарфи гидроген ва худи нақлиёт метавонад партовҳои баланди истеҳсолии карбон ба вуҷуд орад. Ҳамчунин тарзи истеҳсоли барқ ва гидроген низ партови умумиро тағйир медиҳад.

Аз ин рӯ, таҳқиқот мекӯшад миёни технологияҳои нақлиёт муқоисаи воқеитар анҷом диҳад. Ҳатто агар як навъи нақлиёт дар ихроҷ сифрпартов бошад, агар барқ аз ангишт ё гидроген аз сӯзишвории фосилӣ истеҳсол шавад, бартарии умумии карбон метавонад маҳдуд гардад.

Figure 1 чиро нишон медиҳад?

Figure 1 дар саҳифаи 7-уми PDF харитаи роҳи технологии таҳқиқотро нишон медиҳад. Ин тасвир мефаҳмонад, ки сарҳади система танҳо истифодаи нақлиётро не, балки марҳилаҳои истеҳсоли нақлиёт ва истеҳсоли энергияро низ фаро мегирад. Таҳқиқот саҳмҳои ояндаи бозор, масрафи энергия ва коэффисиентҳои карбонии технологияҳои нақлиёти гидрогенӣ, барқӣ ва сӯзишвориро якҷо арзёбӣ мекунад.

Паёми асосии ин шакл он аст, ки гузариши нақлиёти камкарбонро ба як тағйирёбанда кам кардан мумкин нест. Масалан, танҳо зиёд кардани шумораи FCEV кофӣ нест; шиддати карбонии истеҳсоли гидроген, зерсохтори истгоҳҳои гидрогенӣ, масрафи сӯзишвории нақлиёт ва афзалиятҳои корбарон бояд ҳамзамон тағйир ёбанд.

Модели динамикаи система чист?

Динамикаи система равиши моделсозиест, ки муносибатҳои бозхӯрди байни тағйирёбандаҳоро дар системаҳои мураккаб меомӯзад. Дар сохторҳои сертағйирёбанда, аз қабили низоми нақлиёт, тағйири як омил ба дигар омилҳо таъсир мерасонад ва онҳо метавонанд дубора ба омили аввал баргарданд.

Масалан, агар сармоягузорӣ ба нақлиёти ҷамъиятӣ афзоиш ёбад, истифодаи нақлиёти ҷамъиятӣ метавонад зиёд шавад. Агар истифодаи нақлиёти ҷамъиятӣ зиёд шавад, истифодаи мошинҳои сабук метавонад кам гардад. Агар истифодаи мошинҳои сабук коҳиш ёбад, бандшавии роҳ ва партовҳои карбон метавонанд кам шаванд. Вақте партовҳо кам мешаванд, фишори андози карбон ё ниёз ба сиёсат метавонад тағйир ёбад. Чунин ҳалқаҳоро моделҳои классикии хаттӣ на ҳамеша пурра инъикос мекунанд.

Аз ин рӯ, таҳқиқот нақлиёти роҳи Suzhou-ро ҳамчун як система баррасӣ мекунад. Моликияти нақлиёт, талаботи сафар, нархи сӯзишворӣ, шумораи истгоҳҳои гидрогенӣ, истеҳсоли энергия, коэффисиентҳои партови карбон, истеҳсоли нақлиёт ва афзалияти нақлиёти ҷамъиятӣ бо ҳам пайваста моделсозӣ шудаанд.

Диаграммаи ҳалқаи сабабӣ дар Figure 2 чиро нишон медиҳад?

Figure 2 дар саҳифаи 8-уми PDF диаграммаи ҳалқаи сабабиро барои низоми нақлиёти Suzhou нишон медиҳад. Дар диаграмма се ҳалқаи асосии бозхӯрд мавҷуд аст: ду ҳалқаи мувозинаткунанда B1 ва B2, ва як ҳалқаи тақвиятдиҳанда R1 номида шудааст.

Дар диаграмма тағйирёбандаҳое чун бандшавии нақлиёт, андози карбонии нақлиёт, масрафи нақлиёт ба ҳар сари аҳолӣ, ҳиссаи сафари мошини сабук, ҳиссаи сафари автобус, километри умумии мошинҳои сабук, километри умумии автобусҳо, талаботи сафари инфиродӣ, ММД ба ҳар сари аҳолӣ, партови карбон ва саҳми бозории нақлиёти нави энергетикӣ ба ҳам пайвастаанд.

Аҳамияти ин тасвир дар он аст, ки равшан нишон медиҳад: нақлиёти камкарбон танҳо гузариши технологӣ нест. Масалан, афзоиши ММД ба ҳар сари аҳолӣ метавонад талаботи сафарҳои инфиродӣ ва моликияти нақлиётро зиёд кунад. Ин ҳам километри умумӣ ва ҳам партовҳои эҳтимолиро боло мебарад. Аз тарафи дигар, афзоиши ҳиссаи нақлиёти ҷамъиятӣ метавонад истифодаи мошинҳои сабукро кам кунад. Бо афзоиши саҳми бозории нақлиёти нави энергетикӣ партови карбон метавонад коҳиш ёбад, аммо ин коҳиш ба сохтори истеҳсоли энергия вобаста аст.

Чаро диаграммаи stock-flow дар Figure 3 муҳим аст?

Figure 3 дар саҳифаи 9-уми PDF диаграммаи stock-flow-и таҳқиқотро нишон медиҳад. Тасвир хеле мураккаб аст, вале барои фаҳмидани он ки модел аз кадом зерсистемаҳо иборат аст, муҳим мебошад. Дар таҳқиқот 10 модули асосӣ муайян шудааст:

• ММД ба ҳар сари аҳолӣ,
• Нақлиёти гидрогенӣ,
• Нақлиёти сӯзишворӣ,
• Нақлиёти комилан барқӣ,
• Интихоби тарзи сафар,
• Моликияти нақлиёт,
• Саҳми бозории нақлиёт,
• Партовҳои карбон аз истифодаи нақлиёт,
• Партовҳои карбон аз истеҳсоли нақлиёт,
• Партовҳои карбон аз истеҳсоли энергия.

Диаграммаи stock-flow нишон медиҳад, ки система дар тӯли вақт чӣ гуна ҷамъ мешавад ва тағйир меёбад. Масалан, шумораи нақлиёт як stock аст; хариди нақлиёти нав ё аз истифода баровардан ин stock-ро тағйир медиҳад. Шумораи истгоҳҳои гидрогениро низ метавон ҳамчун stock баррасӣ кард; сохтани истгоҳҳои нав онро зиёд мекунад. Саҳмҳои бозории нақлиёт, нархи сӯзишворӣ ва хароҷоти технология ба ин ҷараёнҳо таъсир мерасонанд.

Муҳимтарин паёми ин диаграмма чунин аст: партови карбон аз як нуқта ба вуҷуд намеояд. Истифодаи нақлиёт, истеҳсоли энергия ва истеҳсоли нақлиёт якҷо партови умумии карбонии нақлиётро ташкил медиҳанд. Аз ин рӯ, танҳо коҳиш додани партови ихроҷ кофӣ нест.

Фарзияҳои сенариявии таҳқиқот кадомҳоянд?

Таҳқиқот барои давраи 2020-2060 чор сенария сохтааст. Ин сенарияҳо ба чанд фарзияи асосӣ такя мекунанд. Якум, фарз шудааст, ки аҳолии Suzhou бинобар шаҳрнишинӣ ва ҷараёни софи аҳолӣ дар оянда афзоиш ёфта, тақрибан дар 2035 ба авҷ мерасад. Қабул шудааст, ки ин авҷ аз авҷи умумии аҳолии Чин 5-10 сол дертар хоҳад буд.

Дуюм, аз ҷиҳати технологияи сӯзишворӣ танҳо се навъи нақлиёт ба назар гирифта шудааст: FCEV, BEV ва CV. Нақлиёти гибридӣ, метанолӣ ва гази табиӣ ҳамчун синфҳои ҷудогона моделсозӣ нашудаанд; таъсири бозории онҳо дар дохили се навъи асосӣ ифода шудааст.

Сеюм, фарз шудааст, ки моликияти нақлиёт дар Suzhou бо ММД ба ҳар сари аҳолӣ дар муносибати хаттӣ ё каҷхат инкишоф меёбад. Чорум, таъсири махсуси гузаришҳои шаҳрӣ ва саноатӣ ба параметрҳои моликияти нақлиёт ва саҳми бозор ҷудогона моделсозӣ нашудааст. Панҷум, фарз шудааст, ки ҳамаи нақлиёти бозор ҳар сол дар истифода қарор доранд.

Ин фарзияҳо кори моделро имконпазир мекунанд, аммо ҳамзамон ҳудуди натиҷаҳоро муайян менамоянд. Дар ҳаёти воқеӣ шиддати истифодаи нақлиёт, вақти аз истифода баровардан, бозори дасти дуюм, банақшагирии шаҳр ва сохтори саноатӣ метавонанд мураккабтар бошанд.

Чор сенария чӣ маъно доранд?

Сенарияи BAU сенарияи идомаи тамоюли мавҷуда мебошад. Дар он фарз мешавад, ки омехтаи сӯзишвории нақлиёт дар 2023 нигоҳ дошта мешавад. Яъне гузариши камкарбон маҳдуд аст.

Сенарияи TSA сенарияест, ки сохтори нақлиёт ва саҳмҳои бозории нақлиёт тағйир меёбанд. Дар ин сенария бо рушди технологӣ ва иқтисодӣ саҳми нақлиёти сӯзишворӣ кам ва саҳми нақлиёти нави энергетикӣ зиёд мешавад. Аммо баъзе параметрҳои дигар ба BAU монанд мемонанд.

Сенарияи MLC сенарияи камкарбонии сатҳи миёна аст. Бо дарназардошти ҳадафи бетарафии карбонии Чин барои 2060, пешрафти қавитари технологӣ ва тағйири сохтори энергия фарз мешавад.

Сенарияи DLC сенарияи амиқи камкарбон аст. Дар он пешрафти технологӣ, тозатар шудани истеҳсоли энергия, коҳиши масрафи сӯзишвории нақлиёт ва густариши нақлиёти нави энергетикӣ дар сатҳи пешрафтатар пешбинӣ мешаванд.

Table 1 параметрҳои асосии истифодашударо барои 2025, 2030, 2040, 2050 ва 2060 дар ин чор сенария медиҳад. Масалан, масрафи гидрогени мошинҳои сабуки FCEV дар 2025 1,0 kg/100 km қабул шуда, дар 2060 дар сенарияи MLC ба 0,4 kg/100 km ва дар сенарияи DLC ба 0,3 kg/100 km коҳиш меёбад. Ин нишон медиҳад, ки чаро афзоиши самаранокии технологӣ барои коҳиши партов муҳим аст.

Чаро Table 1 муҳим аст?

Table 1 дар саҳифаи 11-уми PDF сутунмуҳраи сенарияҳои таҳқиқотро ташкил медиҳад. Дар ҷадвал параметрҳои бозор, параметрҳои технологияи сӯзишворӣ ва параметрҳои технологияи истеҳсол якҷо оварда шудаанд. Ба онҳо моликияти мошинҳои сабук, ҳиссаи нақлиёти сӯзишворӣ, ҳиссаи сафарҳои нақлиёти ҷамъиятӣ, масрафи сӯзишвории мошинҳои сабуки гидрогенӣ, масрафи энергияи мошинҳои сабуки барқӣ, партови воҳидии истеҳсоли гидроген, партови воҳидии истеҳсоли барқ, партовҳои истеҳсоли нақлиёти нави энергетикӣ ва сатҳи коркарди дубораи нақлиёт дохил мешаванд.

Чизи муҳим дар ин ҷадвал он аст, ки таҳқиқот танҳо фарзияи содаи «агар нақлиёти гидрогенӣ бештар шавад, партов кам мешавад»-ро истифода намекунад. Таҳқиқот фарз мекунад, ки шиддати карбонии истеҳсоли гидроген, шиддати карбонии истеҳсоли барқ, партовҳои истеҳсоли нақлиёт ва сатҳи коркарди дубора бо вақт тағйир меёбанд. Ин равиши воқеитар аст, зеро изи карбонии нақлиёт танҳо ба он вобаста нест, ки нақлиёт дар роҳ чӣ месӯзонад.

Масалан, фарз шудааст, ки дар 2060 дар баъзе сенарияҳои камкарбон партовҳои аз истеҳсоли гидроген ва барқ ба сифр наздик мешаванд. Ин танҳо дар сурати он имконпазир аст, ки низоми истеҳсоли энергия ба таври назаррас декарбонизатсия шавад. Аз ин рӯ, натиҷаи таҳқиқот дар бораи нақлиёти гидрогениро аз фарзияи гидрогени сабз ва истеҳсоли барқи тоза ҷудо кардан дуруст нест.

Эътимоднокии модел чӣ гуна санҷида шудааст?

Дар моделҳои динамикаи система як қадами муҳим санҷидани он аст, ки модел додаҳои гузаштаро то чӣ андоза хуб бозтавлид мекунад. Таҳқиқот давраи 2000-2024-ро барои санҷиши эътимоднокӣ ва давраи 2024-2060-ро барои пешгӯӣ истифода кардааст.

Figure 4 дар саҳифаи 13-уми PDF арзишҳои воқеии таърихиро бо мувофиқати таърихии модел барои аҳолӣ, моликияти мошинҳои сабук, ҳаҷми боркашонӣ ва моликияти автобус муқоиса мекунад. Дар графикҳо хатҳои сиёҳ додаҳои воқеӣ ва хатҳои сурх натиҷаҳои history match, яъне мувофиқати таърихии моделро нишон медиҳанд.

Паёми ин тасвир он аст, ки модел махсусан дар тағйирёбандаҳои асосие чун аҳолӣ ва моликияти мошинҳои сабук тамоюлҳои гузаштаро умуман хуб инъикос мекунад. Гарчанде дар тағйирёбандаҳои ноустувортар, аз ҷумла боркашонӣ ва моликияти автобус, баъзе фарқҳо вуҷуд доранд, таҳқиқот мегӯяд, ки модел барои таҳлили сенарияҳо ба қадри кофӣ татбиқшаванда аст. Ин нуқта муҳим аст, зеро эътимоднокии симулятсияҳои оянда ба қобилияти модел барои гирифтани тамоюлҳои асосии гузашта вобаста аст.

Моликияти мошинҳои сабук чӣ гуна пешгӯӣ шудааст?

Таҳқиқот барои пешгӯии моликияти мошинҳои сабук муносибати байни ММД ба ҳар сари аҳолӣ ва моликияти нақлиёт ба ҳар сари аҳолиро истифода кардааст. Figure 5 дар саҳифаи 14-уми PDF каҷхатти пешгӯии моликияти нақлиётро бар асоси додаҳои 2023 аз кишварҳои гуногун нишон медиҳад. Дар график меҳвари уфуқӣ ММД ба ҳар сари аҳолӣ ва меҳвари амудӣ моликияти нақлиёт ба ҳазор нафарро нишон медиҳад.

Тибқи коэффисиентҳои график, муносибатро метавон бо ифодаи дараҷаи дуюми зерин хондан мумкин аст:

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

Дар ин ҷо \(y\) моликияти нақлиёт ба ҳазор нафар ва \(x\) ММД ба ҳар сари аҳолиро нишон медиҳад. Муодила нишон медиҳад, ки бо афзоиши даромад моликияти нақлиёт боло меравад, аммо пас аз сатҳи муайяни даромад суръати афзоиш суст мешавад. Аз нигоҳи амалӣ ин маъно дорад, ки дар сатҳҳои даромади паст ва миёна афзоиши даромад метавонад моликияти нақлиётро зуд зиёд кунад, аммо дар сатҳҳои баланди даромад шумораи нақлиёт ба ҳар хонавода бинобар маҳдудиятҳои ҷисмонӣ, шаҳрӣ ва рафторӣ ба сершавӣ наздик мешавад.

Бо истифода аз ин усул, таҳқиқот шумораи мошинҳои сабукро дар Suzhou барои соли базавии 2023 5.581.399 ҳисоб кардааст. Ин шумора баъдан ҳамчун заминаи ибтидоӣ барои гузариши саҳмҳои бозории технологияҳои гуногуни нақлиёт то 2060 истифода мешавад.

Figure 6 дар бораи ояндаи сохтори нақлиёт чӣ мегӯяд?

Figure 6 дар саҳифаи 15-уми PDF нишон медиҳад, ки зери сенарияи TSA сохтори мошинҳои сабук, автобус, мошинҳои боркаш ва тарзи сафар дар Suzhou чӣ гуна тағйир меёбад. Ин тасвир яке аз муҳимтарин шаклҳои натиҷавии таҳқиқот аст.

Барои мошинҳои сабук дар график дида мешавад, ки нақлиёти муҳаррики дарунсӯз тақрибан дар 2030 ба авҷ мерасад ва пас аз он босуръат кам мешавад. BEV ва FCEV бо вақт зиёд мешаванд. BEV махсусан дар давраи аввал ва миёна қавӣ аст; FCEV бошад дар марҳилаи дертар саҳми бозории худро зиёд мекунад. Ин бо пухта расидани зерсохтори гидрогенӣ ва технологияи ҳуҷайраи сӯзишворӣ алоқаманд аст.

Барои автобусҳо график нишон медиҳад, ки автобусҳои CV зуд кам мешаванд, автобусҳои BEV дар ибтидо қавӣ мебошанд, аммо дар дарозмуддат автобусҳои FCEV бартарӣ мегиранд. Тибқи таҳқиқот, азбаски аҳолии Suzhou тақрибан дар 2040 ба авҷ мерасад, шумораи автобусҳо низ дар ин давра тақрибан бо 8.393 ба сатҳи баландтарин мерасад. Пешбинӣ мешавад, ки дар 2060 шумораи автобусҳои FCEV тақрибан чор баробари автобусҳои BEV хоҳад буд.

Барои мошинҳои боркаш потенсиали FCEV боз ҳам намоёнтар аст. Сабаб дар он аст, ки мошинҳои боркаш масофаи дароз, қувваи баланд ва иқтидори баланди борбардорӣ талаб мекунанд. Мошинҳои боркаши BEV дар кӯтоҳмуддат саҳми бозории маҳдуд доранд; мошинҳои боркаши CV низ дар кӯтоҳмуддат нақши асосии худро нигоҳ медоранд. Аммо интизор меравад, ки дар дарозмуддат мошинҳои боркаши FCEV аз BEV пеш гузаранд.

Графики тарзи сафар нишон медиҳад, ки ҳиссаи истифодаи нақлиёти ҷамъиятӣ аз %8 дар 2025 ба %10 дар 2030, %14 дар 2040, %17 дар 2050 ва %22 дар 2060 мерасад. Ин таъкид мекунад, ки нақлиёти камкарбон танҳо масъалаи технологияи нақлиёт нест, балки масъалаи рафтори сафар низ ҳаст.

Шиддати партови карбон чӣ гуна тағйир меёбад?

Figure 7 дар саҳифаи 17-уми PDF шиддати партови карбон ва сохтори партовҳои нақлиёти роҳи Suzhou-ро дар сенарияи TSA нишон медиҳад. Figure 7(a) коҳиши партови карбон ба ҳар километрро аз 2020 то 2060 нишон медиҳад. Тибқи таҳқиқот, ин арзиш аз тақрибан 160 g CO₂/km дар 2020 то тақрибан 82 g CO₂/km дар 2060 поён меравад.

Давраи 2030-2050 марҳилаест, ки ин коҳиш аз ҳама зудтар ба амал меояд. Таҳқиқот сатҳи миёнаи солонаи коҳиши карбонро дар ин давра тақрибан %2 нишон медиҳад. Ин сатҳ бо афзоиши самаранокии масрафи сӯзишвории нақлиёт, густариши BEV ва FCEV, тозатар шудани истеҳсоли барқ ва камкарбонтар шудани истеҳсоли гидроген алоқаманд аст.

Figure 7(b) сохтори манбаъҳои партови умумии карбонро нишон медиҳад. Дар ин ҷо партовҳо ба се гурӯҳи асосӣ ҷудо мешаванд:

• Партовҳои аз истеҳсоли нақлиёт,
• Партовҳои аз истеҳсоли энергия,
• Партовҳои аз истифодаи нақлиёт.

Тибқи график, партовҳои нақлиёти роҳи Suzhou тақрибан дар 2030 ба авҷ мерасанд ва ин авҷ тақрибан 5,5 миллион тонна аст. Таҳқиқот мегӯяд, ки яке аз сабабҳои асосии ин авҷ идомаи афзоиши моликияти нақлиёт ва талаботи сафар мебошад. Яъне, ҳатто агар нақлиёти нави энергетикӣ паҳн шавад, аз сабаби зиёд шудани шумораи умумии нақлиёт ва талаботи сафар партовҳо дар кӯтоҳмуддат фавран кам нашаванд.

Чаро нақлиёти нави энергетикӣ дар кӯтоҳмуддат метавонад аз BAU бештар партов диҳад?

Яке аз натиҷаҳои ҷолиб ва ростқавлонаи таҳқиқот чунин аст: сенарияҳои камкарбон, аз ҷумла TSA, MLC ва DLC, дар кӯтоҳмуддат метавонанд нисбат ба сенарияи BAU партови бештари карбон ба вуҷуд оранд. Дар назари аввал ин тааҷҷубовар аст, зеро интизор меравад, ки нақлиёти нави энергетикӣ партовҳоро кам кунад.

Аммо таҳқиқот барои ин ду сабаб меорад. Якум, партовҳои карбон дар марҳилаи истеҳсоли BEV ва FCEV баланданд. Батарея, ҳуҷайраи сӯзишворӣ, зарфи гидроген ва ҷузъҳои нақлиёти нави энергетикӣ метавонанд дар раванди истеҳсол изи назарраси карбон эҷод кунанд. Дуюм, сохтори истеҳсоли барқ ва гидроген дар кӯтоҳмуддат шояд ба қадри кофӣ тоза набошад. Агар барқ ҳанӯз асосан аз ангишт ва гидроген асосан аз гидрогени хокистарӣ истеҳсол шавад, бартарии нақлиёти нави энергетикӣ дар марҳилаи истифода метавонад дар маҷмӯи давраи ҳаёт маҳдуд шавад.

Ин натиҷа хеле муҳим аст, зеро нишон медиҳад, ки таъсири технологияҳои камкарбон бо гузашти вақт зуҳур мекунад. Нақлиёти нави энергетикӣ метавонад дар кӯтоҳмуддат бинобар истеҳсол ва зерсохтори энергия партови баландтар дошта бошад; аммо бо тозатар шудани истеҳсоли энергия ва самараноктар шудани технологияи нақлиёт дар дарозмуддат коҳиши бузург медиҳад.

Сенарияҳо авҷи карбонро чӣ гуна тағйир медиҳанд?

Figure 8 дар саҳифаи 18-уми PDF тағйири партовҳои карбонро бо вақт ва нуқтаҳои шикаст/баробаршавиро зери сенарияҳои BAU, TSA, MLC ва DLC нишон медиҳад. Азбаски BAU сенарияест, ки омехтаи сӯзишвории мавҷуда нигоҳ дошта мешавад, он баландтарин партови дарозмуддатро медиҳад.

Тибқи таҳқиқот, дар сенарияи BAU партовҳои карбон тақрибан дар 2040 ба авҷ мерасанд. Сенарияи DLC бошад хеле барвақттар, тақрибан дар 2025, ба авҷ мерасад. Дар сенарияҳои TSA ва MLC авҷ тақрибан дар 2030 рух медиҳад. Ин маънои онро дорад, ки сенарияҳои камкарбон метавонанд авҷи карбонро нисбат ба BAU 10-15 сол пештар оваранд.

Дар Figure 8 инчунин нуқтаҳои баробаршавӣ нишон дода шудаанд. Сенарияи TSA бо BAU тақрибан дар 2032, сенарияи MLC бошад бо BAU тақрибан дар 2026 баробар мешавад. Ин нишон медиҳад, ки партовҳои давраи ҳаёти нақлиёти нави энергетикӣ, ки дар ибтидо баландтаранд, бо вақт аз BAU пасттар мешаванд.

Тибқи таҳқиқот, дар сенарияҳои TSA ва MLC коҳиши умумии партов нисбат ба BAU метавонад мутаносибан аз 68,18 миллион тонна ва 88,59 миллион тонна бештар шавад. Дар сенарияи DLC пешбинӣ мешавад, ки коҳиш аз 100 миллион тонна бештар хоҳад шуд. Ин арзишҳо бузургии таъсири дарозмуддати гузариши сенариявиро нишон медиҳанд.

Таҳлили ҳассосият чиро чен мекунад?

Таҳқиқот барои дидани он ки кадом параметрҳо ба натиҷаҳои модел бештар таъсир мекунанд, таҳлили ҳассосият анҷом додааст. Шаш параметри асосӣ интихоб шудаанд:

• Масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр,
• Сохтори истеҳсоли энергия,
• Ҳиссаи сафари сабз,
• Талаботи сафари инфиродӣ,
• Аҳолӣ,
• ММД ба ҳар сари аҳолӣ.

Ин параметрҳоро метавон ба се гурӯҳ ҷудо кард. Масрафи сӯзишворӣ ва сохтори истеҳсоли энергия параметрҳои дохилии техникӣ мебошанд. Сафари сабз ва талаботи сафари инфиродӣ нишондиҳандаҳои берунии микро мебошанд. Аҳолӣ ва ММД ба ҳар сари аҳолӣ бошад нишондиҳандаҳои берунии макро ҳастанд.

Ин фарқ муҳим аст. Параметрҳои техникӣ ба технологияи нақлиёт ва энергия вобастаанд. Нишондиҳандаҳои микро нишон медиҳанд, ки одамон чӣ гуна сафар мекунанд ва то чӣ андоза нақлиёти ҷамъиятиро истифода мебаранд. Нишондиҳандаҳои макро бошад ба андозаи шаҳр ва рушди иқтисодӣ дахл доранд. Партови карбон дар буриши ҳамин се сатҳ ба вуҷуд меояд.

Figure 9 кадом параметрҳоро муҳимтарин нишон медиҳад?

Figure 9 дар саҳифаи 20-уми PDF таъсири ҳассосияти шаш параметри асосиро барои 2030 ва 2060 бо графики радарӣ нишон медиҳад. Барои муқоисаи 2030 ва 2060 дар график рангҳои гуногун истифода шудаанд.

Дар 2030 таъсирҳои муҳимтарин аз ҳиссаи сафари сабз ва масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр меоянд. Таъсири ҳар ду аз %10 бештар аст. Ин натиҷа мантиқӣ аст, зеро то 2030 технологияи нақлиёт ҳанӯз дар марҳилаи гузариш қарор дорад ва нақлиёти ҷамъиятӣ/рафтори сафари сабз метавонад коҳиши босуръати партовро таъмин кунад.

Дар 2060 бошад ММД ба ҳар сари аҳолӣ ва масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр ба омилҳои ҳукмрон табдил меёбанд. Таъсири ММД ба ҳар сари аҳолӣ аз он бармеояд, ки рушди иқтисодӣ бо моликияти нақлиёт, талаботи сафар ва гузариши технологӣ алоқаманд аст. Масраф ба ҳар километр бошад дар тамоми давра муҳим мемонад; зеро ҳар қадар нақлиёт энергияи камтар масраф кунад, новобаста аз сохтори истеҳсоли энергия, партови умумӣ ҳамон қадар кам мешавад.

Таҳқиқот махсусан таъкид мекунад, ки масрафи сӯзишворӣ ба ҳар километр дар давраи 2025-2045 яке аз параметрҳои ҳассостарин аст. Ин нишон медиҳад, ки беҳбуди самаранокӣ дар нақлиёти дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ ва нақлиёти барқии батареядор танҳо ҷузъиёти техникӣ нест, балки дар маркази сиёсати коҳиши карбон қарор дорад.

Формулаҳо ва мантиқи ҳисобкунии таҳқиқотро чӣ гуна бояд хонд?

Дар PDF ба маънои классикӣ муодилаҳои зиёди ошкори математикӣ вуҷуд надоранд; таҳқиқот бештар тавассути диаграммаҳои динамикаи система, параметрҳои сенария ва натиҷаҳои симулятсия пеш меравад. Бо вуҷуди ин, мантиқи ҳисобкунии корро метавон бо чанд муносибати асосӣ фаҳмид.

Тибқи коэффисиентҳои дар Figure 5 додашуда, муносибати байни моликияти нақлиёт ва ММД ба ҳар сари аҳолиро метавон чунин ифода кард:

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

Дар ин ҷо \(x\) ММД ба ҳар сари аҳолӣ ва \(y\) моликияти нақлиёт ба ҳазор нафар хонда мешавад. Ин муносибат нишон медиҳад, ки бо афзоиши даромад моликияти нақлиёт зиёд мешавад, вале бо вақт ба сершавӣ наздик мегардад.

Партови умумии нақлиёти роҳиро мутобиқи сарҳади системаи таҳқиқот метавон бо ҷамъбасти мафҳумии зерин шарҳ дод:

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

Дар ин ҷо \(E_{\mathrm{total}}\) партови умумии карбонии низоми камкарбонии нақлиёти роҳи шаҳрӣ; \(E_{\mathrm{vehicle\ manufacturing}}\) партовҳои истеҳсоли нақлиёт; \(E_{\mathrm{energy\ production}}\) партовҳои истеҳсоли барқ, гидроген ё сӯзишворӣ; ва \(E_{\mathrm{vehicle\ operation}}\) партовҳои марҳилаи истифодаи нақлиётро нишон медиҳад. Гарчанде ин муодила дар PDF маҳз бо ҳамин шакл ошкор навишта нашудааст, он мантиқи асосии сохтори stock-flow дар Figure 3 ва ҷузъҳои партов дар Figure 7-ро ҷамъбаст мекунад.

Мантиқи партовҳои вобаста ба истифодаи нақлиётро низ метавон ба таври умум чунин тасаввур кард:

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

Дар ин ҷо \(VKT_i\) километри умумии нақлиёт барои навъи \(i\) ва \(EF_i\) омили партов ба ҳар километр барои ҳамон навъи нақлиётро ифода мекунад. Ин муносибат нишон медиҳад, ки дар партовҳои нақлиёти роҳӣ ҳам масофаи умумии сафар ва ҳам шиддати партов ба ҳар километр якҷо муайянкунандаанд. Муҳим баромадани масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр дар таҳлили ҳассосияти таҳқиқот низ бо ҳамин мантиқи ҳисоб мувофиқ аст.

Гузариши бозории нақлиёти нави энергетикӣ танҳо ба шумораи нақлиёт не, балки ба коэффисиентҳои карбонии истеҳсоли энергия вобаста аст. Масалан, барои BEV шиддати карбонии истеҳсоли барқ ва барои FCEV шиддати карбонии истеҳсоли гидроген муайянкунанда аст. Аз ин рӯ, гидрогени сабз ва истеҳсоли барқи камкарбон ба андозаи худи технологияи нақлиёт муҳиманд.

Нақлиёти гидрогенӣ дар кадом соҳаҳо бартарии бештар дорад?

Тибқи натиҷаҳои таҳқиқот, нақлиёти дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ махсусан дар нақлиёти тиҷоратӣ, аз ҷумла автобусҳо ва мошинҳои боркаш, потенсиали қавӣ дорад. Сабаб талаботи баланди энергия, вақти дарози кор, ниёз ба пуркунии босуръат ва талаботи баланди борбардории чунин нақлиёт аст.

Барои автобусҳо интизор меравад, ки FCEV дар дарозмуддат аз BEV пеш гузарад. Тақрибан дар 2040 шумораи автобусҳои BEV ва FCEV ба тавозун мерасад ва пас аз он FCEV бартарӣ мегирад. Пешбинӣ мешавад, ки дар 2060 шумораи автобусҳои FCEV тақрибан чор баробари автобусҳои BEV хоҳад буд. Ин нишон медиҳад, ки автобусҳои гидрогенӣ махсусан барои хатҳои дароз ё шароити истифодаи пуршиддат мувофиқтар шумурда мешаванд.

Дар мошинҳои боркаш низ потенсиали FCEV баланд аст. Мошинҳои боркаши батареядор бинобар талаботи масофа ва қувва метавонанд маҳдудият дошта бошанд. Мошинҳои боркаши гидрогенӣ махсусан барои борҳои вазнин ва нақлиёти масофаи дур алтернативаи камкарбони мувофиқтар пешниҳод карда метавонанд.

Дар мошинҳои сабук BEV қавитар менамояд. Аммо таҳқиқот пешбинӣ мекунад, ки то 2060 BEV ва FCEV дар сегменти мошинҳои сабук якҷо рушд мекунанд ва FCEV низ дар бозор ҷойгоҳи муҳим пайдо мекунад. Яъне таҳқиқот байни BEV ва FCEV нақли «яке мебарад, дигаре мебозад»-и шадид намесозад; бештар пурракунанда буданро вобаста ба соҳаи истифода таъкид мекунад.

Чаро таҳқиқот ба гидрогени сабз таъкид мекунад?

Саҳми воқеии иқлимии нақлиёти гидрогенӣ ба манбаи истеҳсоли гидроген вобаста аст. Агар гидроген аз манбаъҳои фосилӣ, махсусан ангишт ё гази табиӣ, бо партови баланд истеҳсол шавад, ҳатто бе партови ихроҷӣ, партови давраи ҳаёт метавонад баланд бимонад. Таҳқиқот мегӯяд, ки то 2023 гидрогени сабз дар Чин камтар аз %1-и истеҳсоли умумии гидрогенро ташкил мекард. Ин равшан нишон медиҳад, ки потенсиали кам кардани карбон аз нақлиёти гидрогенӣ ба гузариши оянда ба гидрогени сабз вобаста аст.

Гидрогени сабз ҳангоми истеҳсол тавассути электролизи об бо истифода аз барқи барқароршаванда метавонад камкарбон бошад. Аммо ин усул миқдори зиёди барқи камкарбон, иқтидори электролизёр, манбаи об, нигоҳдорӣ, тақсимот ва зерсохтори пуркунии гидрогенро талаб мекунад. Аз ин рӯ, нақлиёти гидрогенӣ танҳо масъалаи истеҳсолкунандагони нақлиёт нест, балки масъалаи банақшагирии низоми энергия низ мебошад.

Дар пешниҳодҳои сиёсии таҳқиқот барои саноати энергетикаи гидрогенӣ муассисаҳои махсус, стандартҳо, дастгирии молиявӣ, лоиҳаҳои намоишӣ ва ҳамоҳангсозии тамоми занҷири арзиши гидроген аз истеҳсол то истеъмол таъкид мешаванд. Ин нишон медиҳад, ки нақлиёти гидрогенӣ стратегияи пароканда не, балки стратегияи ҳамгирои саноатӣ ва энергетикиро талаб мекунад.

Ин таҳқиқотро аз нуқтаи назари ҳаёти ҳаррӯза чӣ гуна фаҳмидан мумкин аст?

Аз нигоҳи ҳаёти ҳаррӯза, ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки интихоби нақлиёти мо дар шаҳрҳо танҳо масъалаи ҳаракат ё роҳат нест, балки ба партовҳои карбонии дарозмуддат таъсири калон дорад. Дар як шаҳр он ки одамон мошини шахсӣ ё нақлиёти ҷамъиятӣ истифода мебаранд, нақлиёт бо кадом энергия кор мекунад, барқ ва гидроген чӣ гуна истеҳсол мешаванд ва нақлиёт то чӣ андоза самаранок аст, партови умумиро муайян мекунад.

Масалан, барқӣ ё гидрогенӣ будани автобус танҳо дуди ихроҷро кам намекунад; агар барқ ё гидрогени истифодашуда аз манбаъҳои тоза бошад, партови карбонии давраи ҳаётро низ коҳиш медиҳад. Аммо агар зерсохтори энергияи тоза ба қадри кофӣ рушд накарда бошад, нақлиёти нави энергетикӣ дар кӯтоҳмуддат шояд он қадаре ки интизор меравад, партови кам надошта бошад. Аз ин рӯ, иваз кардани мошини инфиродӣ, нақлиёти ҷамъиятӣ, истеҳсоли энергия ва банақшагирии шаҳр бояд якҷо фикр карда шаванд.

Таҳқиқот инчунин андешаи «ҳама чиз бо иваз кардани мошинҳои сабук ҳал мешавад»-ро маҳдуд мекунад. Мошинҳои боркаш ва автобусҳо метавонанд дар шумораи умумии нақлиёт камтар бошанд, аммо аз сабаби истифодаи пуршиддат, километри зиёд ва масрафи баланди энергия дар коҳиши карбон нақши калон дошта бошанд. Аз ин рӯ, автобусҳо ва мошинҳои боркаши гидрогенӣ метавонанд ҷузъҳои муҳими кам кардани карбон дар шаҳр бошанд.

Аҳамияти таҳқиқот аз нигоҳи гузашта, имрӯз ва оянда

Аз нигоҳи гузашта, нақлиёти роҳи шаҳрӣ муддати дароз дар атрофи нақлиёти сӯзишвории фосилӣ рушд кардааст. Ин афзоиш бо рушди иқтисодӣ, шаҳрнишинӣ ва ҳаракатпазирии инфиродӣ ҳамзамон буд. Аммо ин модел аз ҷиҳати партови карбон ва ифлосшавии ҳаво устувор нест. Дар кишварҳои босуръат шаҳрнишиншаванда, аз ҷумла Чин, афзоиши босуръати партовҳои нақлиёти роҳӣ ин мушкилро намоёнтар кардааст.

Аз нигоҳи имрӯз, технологияҳои BEV ва FCEV ба ду меҳвари асосии нақлиёти камкарбон табдил меёбанд. BEV дар мошинҳои сабук босуръат паҳн мешавад, дар ҳоле ки FCEV махсусан дар нақлиёти вазнин ва тиҷоратӣ нақши стратегӣ гирифта метавонад. Аммо имрӯз ҳам сохтори истеҳсоли энергия мушкили калидӣ аст. Агар барқ ва гидроген ба қадри кофӣ тоза набошанд, худи технологияи нақлиёт бетарафии карбонро таъмин намекунад.

Аз нигоҳи оянда, саҳми муҳимтарини таҳқиқот нишон додани давраи 2030-2050 ҳамчун равзанаи муҳими гузариш аст. Агар дар ин давра самаранокии нақлиёт, масрафи сӯзишворӣ, декарбонизатсияи истеҳсоли барқ, истеҳсоли гидрогени сабз ва афзоиши истифодаи нақлиёти ҷамъиятӣ ҳамзамон суръат гиранд, дар шаҳрҳое чун Suzhou партовҳои нақлиёти роҳӣ метавонанд ба таври назаррас кам шаванд. Дар акси ҳол, азбаски шумораи нақлиёт ва талаботи сафар афзоиш меёбанд, коҳиши карбон метавонад суст шавад.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот кадомҳоянд?

Яке аз ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот баррасии партовҳои нақлиёт аз диди давраи ҳаёт аст. На танҳо марҳилаи истифодаи нақлиёт, балки марҳилаҳои истеҳсоли нақлиёт ва истеҳсоли энергия низ баррасӣ шудаанд. Ин имкон медиҳад таъсири воқеии карбонии нақлиёти нави энергетикӣ, аз ҷумла BEV ва FCEV, бодиққаттар арзёбӣ шавад.

Ҷиҳати қавии дуюм истифодаи равиши динамикаи система аст. Низоми нақлиёт сохтори сертағйирёбанда ва бозхӯрддор мебошад. Аҳолӣ, ММД, моликияти нақлиёт, талаботи сафар, ҳиссаи нақлиёти ҷамъиятӣ, технологияи нақлиёт, зерсохтори истгоҳҳои гидрогенӣ ва истеҳсоли энергия ба ҳам таъсир мерасонанд. Динамикаи система имкон медиҳад ин муносибатҳо ба ҷойи ҳисоби статикӣ дар як лаҳза, бо вақт пайгирӣ шаванд.

Ҷиҳати қавии сеюм муқоисаи роҳҳои гуногуни сиёсӣ ва технологӣ тавассути таҳлили сенарияҳо аст. Сенарияҳои BAU, TSA, MLC ва DLC нишон медиҳанд, ки дар кадом шароит гузариши камкарбон метавонад суръат гирад.

Ҷиҳати қавии чорум анҷом додани таҳлили ҳассосият аст. Ҳамин тавр, на танҳо каҷхатти ниҳоии партов, балки параметрҳое, ки бештар ба ин каҷхат таъсир мекунанд, фаҳмида мешаванд. Нишон додани масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр ҳамчун яке аз параметрҳои муҳимтарин аҳамияти самаранокии технологиро равшан мекунад.

Ҷиҳати қавии панҷум он аст, ки технологияҳои BEV ва FCEV на рақобаткунанда, балки пурракунанда баррасӣ мешаванд. Ин барои сиёсати воқеии нақлиёт муҳим аст, зеро навъҳои гуногуни нақлиёт метавонанд аз технологияҳои гуногуни энергия бештар фоида гиранд.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот кадомҳоянд?

Маҳдудияти аввал ва муҳимтарин, тавре ки дар PDF равшан гуфта шудааст, ин аст, ки таҳқиқот ҳанӯз preprint буда, аз арзёбии ҳамсолон нагузаштааст. Аз ин рӯ, ҳарчанд натиҷаҳо аз ҷиҳати илмӣ арзишманданд, онҳо бояд на ҳамчун натиҷаи ниҳоии нашри арзёбишуда, балки ҳамчун натиҷаи пешакии таҳқиқот, ки бояд арзёбӣ шавад, хонда шаванд.

Маҳдудияти дуюм ин аст, ки дар модел танҳо се технологияи нақлиёт ба назар гирифта шудаанд: CV, BEV ва FCEV. Нақлиёти гибридӣ, метанолӣ, гази табиӣ ва дигар нақлиёти сӯзишвории алтернативӣ ҷудогона моделсозӣ нашудаанд. Дар бозори воқеӣ ин технологияҳо дар давраи гузариш метавонанд нақши муҳим дошта бошанд.

Маҳдудияти сеюм фарзияи истифода шудани ҳамаи нақлиёт ҳар сол аст. Дар ҳаёти воқеӣ шиддати истифода, сохтори синнӣ, вақти аз истифода баровардан ва километри солонаи нақлиёт гуногун аст. Ин фарқҳо метавонанд ба партовҳои карбон таъсир расонанд.

Маҳдудияти чорум ин аст, ки таъсири тағйироти сохтори шаҳр ва саноат ба моликияти нақлиёт ва саҳми бозор ба таври муфассал моделсозӣ нашудааст. Дар ҳоле ки банақшагирии шаҳр, кори фосилавӣ, сохтори логистика, шабакаи метро, зерсохтори велосипед ва гузариши саноатӣ метавонанд талаботи нақлиётро ҷиддан тағйир диҳанд.

Маҳдудияти панҷум махсус ба Suzhou будани натиҷаҳо аст. Suzhou аз ҷиҳати иқтисодӣ, демографӣ ва зерсохтори гидрогенӣ намунаи махсус аст. Натиҷаҳоро набояд мустақиман ба шаҳрҳои дигар интиқол дод. Аммо усул ва хулосаҳо метавонанд барои моделсозии монанд дар шаҳрҳои дигар асос бошанд.

Маҳдудияти шашум такяи модел ба фарзияҳои дарозмуддати оянда мебошад. То 2060 сохтори истеҳсоли барқ, арзиши истеҳсоли гидроген, технологияи нақлиёт, арзиши батарея, умри ҳуҷайраи сӯзишворӣ, рафтори истеъмолкунанда ва муҳити сиёсӣ метавонанд тағйир ёбанд. Аз ин рӯ, натиҷаҳо бояд на ҳамчун пешгӯиҳои қатъӣ, балки ҳамчун харитаҳои эҳтимолии роҳ дар асоси сенарияҳо арзёбӣ шаванд.

Ин таҳқиқот чӣ мегӯяд ва чӣ намегӯяд?

Ин таҳқиқот мегӯяд, ки бо истифодаи якҷояи нақлиёти гидрогенӣ ва барқӣ дар нақлиёти роҳи шаҳрӣ потенсиали калони коҳиши карбон вуҷуд дорад. Он нишон медиҳад, ки FCEV махсусан дар нақлиёти тиҷоратӣ, аз ҷумла автобус ва мошини боркаш, ва BEV дар мошинҳои сабук метавонад нақши қавитар дошта бошад. Дар дарозмуддат пешбинӣ мешавад, ки технологияҳои BEV ва FCEV дар мошинҳои сабук низ якҷо рушд мекунанд.

Таҳқиқот мегӯяд, ки давраи 2030-2050 равзанаи муҳими коҳиши карбон аст. Дар ин давра беҳбуди масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр, тозатар шудани сохтори истеҳсоли энергия ва паҳншавии нақлиёти нави энергетикӣ метавонад коҳиши партовро суръат диҳад.

Таҳқиқот инчунин мегӯяд, ки нақлиёти ҷамъиятӣ ва рафтори сафари сабз муҳиманд. Танҳо иваз кардани технологияи нақлиёт кофӣ нест; интихоби тарзи сафар ва талаботи сафари инфиродӣ низ ба партовҳо таъсир мерасонанд.

Дар айни замон, таҳқиқот намегӯяд, ки нақлиёти гидрогенӣ дар ҳар шароит худкор камкарбон аст. Манбаи истеҳсоли гидроген муайянкунанда мебошад. Агар истифодаи гидрогени хокистарӣ идома ёбад, бартарии давраи ҳаёти FCEV аз ҷиҳати карбон метавонад маҳдуд шавад. Барои таъсири воқеии камкарбон истеҳсоли гидрогени сабз, барқи тоза ва истеҳсоли камкарбонии нақлиёт заруранд.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Ин таҳқиқот кори динамикаи система ва таҳлили сенарияҳо мебошад, ки меомӯзад гузариш ба нақлиёти гидрогенӣ ва барқӣ дар нақлиёти роҳи дохилишаҳрии Suzhou чӣ гуна метавонад ба партовҳои карбон таъсир расонад. Модел дар давраи 2000-2024 бо додаҳои таърихӣ санҷида шуда, барои давраи 2024-2060 пешгӯӣ истеҳсол кардааст.

Сарҳади системаи таҳқиқот се марҳилаи давраи ҳаётро дар бар мегирад:

• Истеҳсоли нақлиёт,
• Истеҳсоли энергия,
• Истифодаи нақлиёт / масрафи энергия.

Дар модел се технологияи асосии нақлиёт истифода шудааст:

• CV: Нақлиёти дорои муҳаррики дарунсӯз,
• BEV: Нақлиёти барқии батареядор,
• FCEV: Нақлиёти барқии дорои ҳуҷайраи сӯзишвории гидрогенӣ.

Чор сенария муқоиса шудаанд:

• BAU: Сенарияи идомаи тамоюли мавҷуда,
• TSA: Сенарияи гузариши сохтори нақлиёт,
• MLC: Сенарияи камкарбонии сатҳи миёна,
• DLC: Сенарияи амиқи камкарбон.

Каҷхатти пешгӯии моликияти нақлиёт, ки дар Figure 5 оварда шудааст, бо коэффисиентҳои зерин ифода мегардад:

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

Дар ин ҷо \(x\) ММД ба ҳар сари аҳолӣ ва \(y\) моликияти нақлиёт ба ҳазор нафар тавзеҳ мешавад. Ин муносибат нишон медиҳад, ки моликияти мошинҳои сабук дар Suzhou бо рушди иқтисодӣ афзоиш меёбад, вале дар сатҳҳои баланди даромад ба сершавӣ наздик мешавад.

Мантиқи партови умумии давраи ҳаёти таҳқиқотро метавон бо муносибати мафҳумии зерин ҷамъбаст кард:

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

Ин ифода мантиқи асосии ҳисобкунии сохтори stock-flow дар Figure 3 ва ҷузъҳои партов дар Figure 7-ро шарҳ медиҳад. Партови умумии карбон на танҳо аз истифодаи нақлиёт, балки аз истеҳсол ва занҷири таъминоти энергия низ ба вуҷуд меояд.

Натиҷаҳои асосӣ чунинанд:

• Дар нақлиёти роҳи Suzhou партови карбон ба ҳар километр метавонад аз тақрибан \(160 \, \mathrm{gCO_2/km}\) дар 2020 то тақрибан \(82 \, \mathrm{gCO_2/km}\) дар 2060 коҳиш ёбад.
• Давраи 2030-2050 бо сатҳи миёнаи солонаи тақрибан %2 коҳиши карбон равзанаи муҳими пастшавӣ аст.
• Зери сенарияи TSA партови умумии карбонии нақлиёти роҳӣ тақрибан дар 2030 дар сатҳи тақрибан 5,5 миллион тонна ба авҷ мерасад.
• Дар BAU авҷи карбон тақрибан дар 2040, дар TSA ва MLC тақрибан дар 2030 ва дар DLC тақрибан дар 2025 рух медиҳад.
• Сенарияҳои TSA ва MLC метавонанд авҷи карбонро нисбат ба BAU 10-15 сол пештар оваранд.
• TSA тақрибан дар 2032 ва MLC тақрибан дар 2026 бо BAU ба нуқтаи баробаршавӣ мерасад.
• Дар TSA ва MLC коҳиши умумии партов нисбат ба BAU метавонад мутаносибан аз 68,18 миллион тонна ва 88,59 миллион тонна бештар бошад.
• Дар DLC коҳиши умумӣ метавонад аз 100 миллион тонна бештар шавад.
• Пешбинӣ мешавад, ки дар бозори мошинҳои сабук дар 2060 тақрибан 3,45 миллион BEV ва 3,29 миллион FCEV мавҷуд хоҳад буд.
• Пешбинӣ мешавад, ки дар дарозмуддат FCEV дар автобусҳо аз BEV пеш гузашта, дар 2060 шумораи автобусҳои FCEV тақрибан чор баробари BEV шавад.
• FCEV дар мошинҳои боркаш бинобар талаботи масофаи дароз ва қувва потенсиали бештар дорад.
• Интизор меравад, ки ҳиссаи истифодаи нақлиёти ҷамъиятӣ аз %8 дар 2025 ба %22 дар 2060 боло равад.
• Тибқи таҳлили ҳассосият, дар 2030 ҳиссаи сафари сабз ва масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр параметрҳои таъсирбахштаринанд.
• Дар 2060 ММД ба ҳар сари аҳолӣ ва масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр ба омилҳои ҳукмрон табдил меёбанд.
• Масрафи сӯзишворӣ/энергия ба ҳар километр махсусан дар давраи 2025-2045 яке аз параметрҳои муҳимтарини техникӣ барои партовҳои карбон аст.

Ҳангоми арзёбии якҷояи ин натиҷаҳо, таҳқиқот нишон медиҳад, ки нақлиёти гидрогенӣ махсусан дар нақлиёти тиҷоратӣ ва сенарияҳои дарозмуддати камкарбон метавонад нақши муҳим дошта бошад. Аммо ин потенсиал танҳо бо истеҳсоли гидрогени сабз, истеҳсоли барқи тоза, самаранокии нақлиёт, сиёсати нақлиёти ҷамъиятӣ ва сармоягузории зерсохторӣ амалӣ мешавад.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Ин муҳтаво бар асоси матни таҳқиқотии PDF бо унвони “Carbon emission reduction potential of hydrogen-based urban road transportation: Results from a system dynamic analysis”, ки аз ҷониби Zhongxun Li, Bing Wang, Xinru Jiang ва Qingshuai Yang омода шудааст, таҳия шудааст. Муассисаҳои муаллифон ҳамчун Center for Sustainable Development and Energy Policy Research, School of Energy and Mining Engineering, Research Institute of Decision-making Science and Big Data ва Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources дар China University of Mining and Technology - Beijing нишон дода шудаанд.

Дар PDF ба таври ошкор “This preprint research paper has not been peer reviewed” навишта шудааст. Ҳамчунин дар файл маълумоти нусхаи электронии SSRN дида мешавад. Аз ин рӯ, ин кор дар ин муҳтаво ҳамчун preprint / матни пешакии таҳқиқотӣ, ки аз арзёбии ҳамсолон нагузаштааст арзёбӣ шудааст.

Ҳангоми омода кардани ин мақола, хулоса, муқаддима, баррасии адабиёт, сарҳади система, диаграммаи ҳалқаи сабабӣ, диаграммаи stock-flow, фарзияҳои сенария, параметрҳои Table 1, санҷиши эътимоднокии модел, графикҳои мувофиқати таърихии Figure 4, каҷхатти пешгӯии моликияти нақлиёти Figure 5, графикҳои гузариши навъи нақлиёти Figure 6, шиддати карбон ва сохтори партови Figure 7, муқоисаи сенарияҳои Figure 8, таҳлили ҳассосияти Figure 9 ва бахшҳои натиҷаҳо-пешниҳодҳои сиёсӣ дар PDF асос қарор гирифтанд.

Ягон иддаои татбиқи қатъии саҳроӣ, кафолати мустақими муваффақияти сиёсӣ ё он ки нақлиёти гидрогенӣ дар ҳар шароит худкор камкарбон аст, ки дар PDF мавҷуд нест, илова нашудааст. Натиҷаҳои таҳқиқот бояд дар доираи шаҳри Suzhou, фарзияҳои сенариявии истифодашуда, коэффисиентҳои карбонии асосёфта ба GREET, фарзияҳои гузариши истеҳсоли энергия дар Чин ва сохтори модели динамикаи система барои 2020-2060 арзёбӣ шаванд.