沙特阿拉伯陆地交通脱碳路径：技术与政策干预的综合评估

《Energy and Climate Change》：Pathways to Decarbonizing Land Transport in Saudi Arabia: An integrated assessment of technologies and policy interventions

　　

本研究系统评估了沙特阿拉伯陆地交通部门到2060年的脱碳路径，采用情景建模（scenario-based modeling）来量化各种政策干预的影响。研究人员使用GCAM-KSA（Global Change Analysis Model for Saudi Arabia，一个将沙特阿拉伯作为独立区域的集成评估模型（IAM）），分析了聚焦于直接尾气排放的四个不同情景，以说明基于不同政策雄心水平可能的结果范围。研究结果表明，如基线情景（Baseline）所示，现有举措到2025年已使陆地交通排放减少约15%，预计到2060年与无政策情景（No Policy）相比可减少35%。然而，陆地交通部门的深度脱碳需要额外努力，需要更积极和综合的战略。雄心+情景（Ambition+）展示了深度脱碳的可行路径，通过包括扩大公共交通、快速部署清洁车辆技术和车辆报废政策在内的综合措施，到2060年实现CO₂排放减少80%。论文最后提出了战略政策建议，强调基础设施发展、技术创新和利益相关方参与是实现可持续移动性、与沙特阿拉伯更广泛气候承诺相一致的关键要素。通过将这些发现置于全球和区域净零目标中，本研究提供了超越沙特阿拉伯的借鉴。许多依赖汽车的经济体面临类似的脱碳挑战，本文提出的综合路径提供了可转移的策略。

**论文解读：沙特阿拉伯陆地交通脱碳路径的综合评估**

**研究背景与问题**

交通部门是全球能源消耗和碳排放的主要贡献者，沙特阿拉伯也不例外。该国的交通部门约占最终能源总消耗的28%和CO₂排放的26%，是温室气体排放的最大来源之一。由于历史低油价和缺乏替代交通方式，公路交通占据主导地位，导致环境负担沉重。沙特阿拉伯虽然是全球第41位人口大国，却是世界第10大汽油消费国，人均汽油消费量仅次于美国、加拿大和科威特。快速的人口增长、城市化和经济发展推动了汽车保有量和客运需求的增加，进一步加剧了能源消耗和碳排放。

为应对这些挑战，沙特阿拉伯承诺到2060年实现碳中和，这需要交通部门进行重大脱碳。尽管已采取多项政策，如燃油经济性标准、扩大公共交通投资及燃油价格改革，但现有政策框架主要针对乘用车，对占货运排放重要份额的重型车辆（HDV）关注不足。此外，现有研究大多聚焦于2030年之前的短期情景，缺乏对长期（2050-2060年）脱碳路径的综合评估，尤其是整合新兴技术（如电动重型卡车、氢燃料）和模式转变的研究。因此，需要一项全面的、系统性的评估，以量化不同政策干预的潜力，并为沙特阿拉伯的陆地交通脱碳提供可行路径。

**研究内容与结论**

研究人员利用改进的集成评估模型GCAM-KSA（Global Change Analysis Model for Saudi Arabia），模拟了沙特阿拉伯陆地交通部门在四个情景（无政策、基线、雄心、雄心+）下的能源消耗和CO₂排放轨迹。研究聚焦于直接尾气排放，评估了从现有政策到最激进干预措施的效果。结果表明，现有政策（基线情景）虽能减缓排放增长，但远不足以实现深度脱碳；而雄心+情景通过整合扩大公共交通、清洁车辆技术快速部署、车辆报废政策和燃油价格完全市场化等措施，可使2060年CO₂排放较基线情景减少80%（降至36 MtCO₂），接近净零目标。该研究强调了政策协调的重要性，指出单一措施的效果叠加可能高估综合减排潜力，同时揭示了货运和重型车辆在长期减排中的关键约束作用。论文发表在《Energy and Climate Change》，为沙特阿拉伯及其他依赖汽车的经济体提供了可转移的脱碳策略。

**主要关键技术方法**

本研究采用的主要关键技术方法包括：1）集成评估模型（IAM）GCAM-KSA，该模型将沙特阿拉伯作为独立区域，模拟能源系统、经济、土地利用与气候之间的相互作用，并基于logit选择函数（logit choice function）计算不同交通模式的市场份额；2）情景框架设计，构建了四个情景（无政策、基线、雄心、雄心+），涵盖不同政策干预强度，如燃油效率标准、公共交通模式份额外生增加、清洁车辆渗透目标、车辆报废政策和燃油价格市场化；3）参数校准，使用美国国家可再生能源实验室先进技术基线（NREL-ATB）2024数据库中的前资本成本和燃油效率改进趋势，并根据沙特阿拉伯情况进行校准。研究未涉及样本队列来源。

**研究结果**

**Land transport energy consumption and emissions trends（陆地交通能源消耗与排放趋势）**

通过情景分析，研究人员比较了不同情景下2015-2060年的最终能源消耗和CO₂排放趋势。结果显示，基线情景将能源消耗限制在2060年的458 MBOE，减排至187 MtCO₂，但仍远高于无政策情景的288 MtCO₂。雄心情景通过扩大公共交通和初始车辆电气化，将能源消耗降至348 MBOE，排放降至120 MtCO₂。雄心+情景则实现了最大减排，能源消耗降至217 MBOE，排放仅36 MtCO₂，较无政策情景减少88%。进一步的水瀑图（Fig. 2b）显示，在雄心+情景下，燃油效率提升和价格改革贡献71 MtCO₂减排，公共交通基础设施扩张贡献84 MtCO₂，电池电动汽车（BEV）贡献81 MtCO₂，燃料电池电动汽车（FCEV）贡献16 MtCO₂，但仍有36 MtCO₂的残余排放，主要来自长途和重型货运。

**Interaction of policy measures from ambition to ambition+（政策措施的相互作用：从雄心到雄心+）**

通过对比雄心情景和雄心+情景中单个政策措施的独立效果与综合效果，研究人员发现，当燃油价格市场化、车辆报废、增强清洁车辆渗透（ECV）和增强公共交通（EPT）等政策单独实施时，其减排效果之和（2060年降至约97 MtCO₂）大于综合实施的效果（雄心+情景下36 MtCO₂），存在12 MtCO₂的差异。这反映了政策重叠和边际效益递减，例如电气化和车辆报废标准影响同一车辆存量，而价格改革和公共交通同时影响出行需求和技术选择，减少了叠加增益。该结果强调了集成评估框架在捕捉政策相互作用、避免高估减排潜力方面的优势。

**Transport service demand and modal shift（交通服务需求与模式转变）**

通过分析不同情景下客运和货运的服务需求（以乘客公里pkm和吨公里tkm计）及其模式分布，研究人员发现，基线情景下重型卡车和私家车的主导地位持续增长，而铁路和公共巴士的模式转变有限。雄心情景下，政策干预推动铁路（货运和客运）份额显著增长，减少了对卡车和轻型车辆（LDV）的依赖。雄心+情景则显示出更大幅度的模式转变，铁路和巴士服务大幅扩张，私家车保有量从2025年的每千人320辆降至2060年的254辆，公共交通份额达到30%。这表明，激进的公共交通基础设施投资是实现模式转变、降低排放的关键。

**Vehicle technology adoption trends（车辆技术采用趋势）**

通过模拟2030-2060年不同技术类型的新车销售份额，研究人员发现，雄心情景下，内燃机（ICE）车辆逐渐被混合动力车、BEV和FCEV取代，但转变速度较慢，仅实现2030年利雅得30%清洁车辆份额的目标。雄心+情景则呈现加速技术转型，到2060年，BEV在大多数车辆类别（包括私家车、巴士和各类卡车）中占据主导地位，而FCEV在重型卡车和巴士领域获得市场份额，反映了氢能在难脱碳运输模式中的补充作用。这一转变依赖于消除基础设施和制度障碍，以及持续的政策支持和公众意识提升。

**讨论与结论**

**讨论总结**：研究结果表明，经济激励（如燃油价格改革）和监管措施（如效率标准）相互强化，能显著影响车辆使用模式和能源强度。公共交通基础设施在短期内具有高减排效益，通过模式转变和城市结构变革实现减排。车辆电气化是关键，但不同车辆类型发展路径不同：BEV主导轻型车辆，FCEV在重型车辆中发挥补充作用。加速车队更新（如车辆报废政策）可淘汰老旧低效车辆。货运和重型车辆成为长期减排的瓶颈，需要更直接的干预措施。政策相互作用导致综合效果低于单措施之和，因此设计政策包时需考虑重叠效应。脱碳策略需随时间演进：早期侧重乘用车和价格改革，后期需加强货运、基础设施投资和技术多元化。

**研究结论翻译**：本研究对沙特阿拉伯陆地交通部门的脱碳路径进行了全面评估，明确表明当前的努力不足以实现国家雄心勃勃的气候目标。情景分析强调，如果不加强干预，到2060年交通相关CO₂排放将增加。分析指出，增量措施（如现有燃油效率标准和适度基础设施改进）虽然有益，但减排潜力有限。然而，王国近期的雄心（反映在雄心情景中）表明，有针对性地扩大公共交通和适度采用清洁车辆可以大幅减排，凸显了聚焦政策倡议的有效性。关键在于，雄心+情景勾勒了一条与深度脱碳一致的可行路径，通过积极和综合的政策措施，到2060年较基线情景减排80%。关键干预措施包括大幅扩大公共交通基础设施、由全面基础设施投资支持的快速车辆电气化、有针对性的干预措施、强有力的车辆报废政策以及经济工具。基于这些发现，王国应优先考虑积极扩大公共交通基础设施（包括第一和最后一英里连接，尤其是铁路活动），以推动显著的模式转变。此类扩张将有效减少对高排放交通模式的依赖，并大幅贡献于减排。此外，有针对性的干预措施，如快速部署广泛的充电基础设施和机构支持，将加速车辆电气化。全面的电气化倡议将显著降低排放和能源消耗，确保与更广泛的脱碳目标一致。此外，实施强有力的经济工具将有效激励清洁车辆采用，并降低高排放车辆的吸引力。经济信号在引导消费者行为向可持续出行选择方面发挥关键作用。结果还强调了在评估减排潜力时考虑政策相互作用的重要性。多项措施的综合影响小于其个体效果之和，反映了对交通系统的重叠影响。这一发现强调了在设计政策包和设定长期目标时需要现实预期。总体而言，研究表明，实现陆地交通排放的深度削减需要从以乘用车为重点的措施转向更平衡的战略，逐步加强货运和重型车辆的处理。通过说明这种转变如何展开，分析提供了不仅适用于沙特阿拉伯，也适用于其他寻求调和出行需求与长期气候目标的依赖汽车的经济体的见解。