第10章 交通运输与能源课件.pptx
第十章 交通运输与能源,1,PPT课件,能源对于交通运输必不可少。交通运输需要消耗能源。过去几个世纪，石油是世界交通体系的主要能源供应源。石油的优势在于供应充足、成本低、能源密度高，以及运输、处理和储存的便利性。交通运输对石油的依赖也引发了很多问题：温室气体排放使气候发生变化，空气污染，及对美国而言关于重要能源供应的可靠性和安全性的严重问题。,2,PPT课件,3,PPT课件,随着经济活动日益复杂化和专业化，人类变得越来越富有，掌握的技术也越来越发达，由此逐渐提高了对人员和物品的机动性要求。只要保持经济增长，且技术能够提供更快的通勤速度，人们的通勤需求将会增加。除非交通运输的能源消耗强度有所降低，否则交通运输的能源消耗也将增加。人类往往非常重视机动性，因为机动性能够扩展可达区域，为人类提供更多机会。随着全球经济的增长，地球上仍明显存在着巨大的空间供车辆拓展，能源的需求也将继续上升。,4,PPT课件,一、美国交通运输能源利用模式和趋势,交通运输是美国经济的主要能源消耗部门。随着时间推移，交通运输的能源消耗份额呈现缓慢增长态势。石油消耗份额中，交通运输独占鳌头。石油消耗被逐渐集中到一个最缺乏寻找可替代能源能力的经济部门交通运输。高速公路方式在美国交通运输活动和能源消耗中占显著地位。,5,PPT课件,不同交通方式的能源消耗存在很大差别，其中高速公路方式占统治地位，但不同客运交通模式的能源强度却差别不大。能源强度是指单位交通活动消耗的能源。空运的能源强度最高，货车次之。总能源消耗，由总运输活动量（A）、不同方式的份额（S）、能源强度（I）和不同燃料的份额（F）所决定。能源强度可以通过多种方式界定，通常使用单位旅客里程和单位吨里程。,6,PPT课件,ASIF等式可用于分析交通运输能源消耗的历史趋势，解释造成能源消耗的原因，并能对未来的能源消耗作出预测。交通运输总能源消耗，是由不同运输模式和燃料类别的总交通运输活动量、各方式份额、各方式能源强度和各方式能源类别份额等因素加总而成。ASIF方程能很好地显示减少石油消耗和温室气体排放的根本性措施：减少交通运输活动总量使交通运输模式有高能源强度向低能源强度转变降低运输的能源（碳排放）强度更多的使用非石油燃料，以降低污染，减少温室气体排放,7,PPT课件,二、交通运输能源和石油,世界经济在没有石油的情况下几乎无法正常运行，这一事实使得石油成为一种不可或缺的重要资源。石油资源在世界范围内的高度集中分布这一事实，使得石油问题变得异常复杂。石油这种重要资源在波斯湾地区的集中分布，为美国制造了不少经济、政治和军事难题。作为世界大多数而非全部石油的拥有者，欧佩克组织成员国的市场权利受限于以下三个因素：占有的世界石油市场份额石油价格上涨时，非欧佩克组织成员国增加石油供给的能力石油价格上涨时，石油消费者建设需求的能力,8,PPT课件,三、温室气体排放,交通运输过程中的汽油燃烧，明显地增加了大气中温室气体的浓度，导致了气候变化。如果没有温室气体，地球的平均气温将比现在低33，不适合地球生物生存。全世界所有温室气体排放国家联合行动，是有效控制温室气体排放的唯一途径。以下五种途径可以减少交通运输的温室气体排放量：降低交通运输车辆的能源强度降低交通运输燃料的碳含量使交通运输活动从高能源向低能源转变提高载荷系数在同等的通达性水平要求下，降低交通运输量,9,PPT课件,10,PPT课件,四、石油的替代性能源,石油仍然是交通运输的主要能源，主要有四个原因：石油具有高能源密度石油在常温常压下是液态的世界的石油资源足以支撑交通运输系统正常运转通过技术改良，石油和内燃机已经能够适应环境挑战,11,PPT课件,与最有前景的交通运输替代性能源相比，无论在重量上还是体积上，石油都具有更高的能源密度。由于石油燃料在常温下是液态的，不需要存放在具有高压或低温能力的昂贵的容器里。液态燃料便于运输和储藏。靠液化石油气来支撑全球交通运输能源需求，简直天方夜谭，因为其是天然气生产过程中的副产品。一些可替代燃料（天然气、乙醇和甲醇）具备更清洁的燃烧性质，但是排放控制技术的进步和汽油燃料组分的改良，是产生的污染物减少，甚至低于可替代性燃料的污染物排放量。,12,PPT课件,13,PPT课件,2003年，自由汽车计划，要发展氢能汽车，把氢能用作美国交通的未来燃料。自由汽车计划的目的是生产氢燃料电池能源汽车和轻型卡车，取代内燃机汽车一代。除内部清洁技术外，燃料电池在提高能源效率方面也有潜力。成功通往氢燃料电池车辆的主要障碍，是缺乏基础设施来生产大量体积的氢，然后把他们分配到全国各地并装进汽车。燃料电池要成为成功的商业产品还有很长的路要走，但最终将会成功。,14,PPT课件,15,PPT课件,五、取得进步：技术改革和车辆更新换代,能源效率的提高或交通车辆使用燃料种类的彻底改变需要一段时间。在多数情况下，交通车辆的技术特征是在车辆制造时就设定好的。能源效率或燃料类型的显著改变需要新车辆取代旧车辆，且需要时间。显著提高交通机动车的能源效率需要花多次时间。制造商要花8年时间才能将新车的燃料经济性提升到规定的标准水平；一旦新车的燃料经济性达到标准水平，新车逐渐置换旧车，这一过程要持续10到15年。,16,PPT课件,六、对策：技术、政策和基础设施,（一）管制政策为了应对原油价格冲击，美国政府出台了一系列交通能源政策，管制标准是其中重要的组成部分。1975年，能源政策和保护法案确立了客车和轻型卡车的燃料经济性标准，该标准一直沿用到今天。直到现在，替代燃料政策对交通能源使用影响甚微，相比之下，燃料经济性标准的影响较大。,17,PPT课件,18,PPT课件,（二）基于市场的政策20世纪80年代未至90年代期间，有利于管制的“基于市场”的机制逐渐成长起来。与颁布法律制定要求不同，基于市场的政策尝试利用经济激励来发挥市场作用，以达到预期目的。除了津贴之外，基于市场的方法很少在交通运输方面施行。很多其他的基于市场战略的主要目的是推进燃料经济性，减少车辆运行里程的增长，提高拼车出行和公众交通使用率，以及促进使用碳含量较低的替代燃料。其他基于市场的战略还包括直接向石油或者含碳燃料征税。,19,PPT课件,20,PPT课件,（三）研究和发展社会对能够保护环境或者加强国家安全技术的研究和发展非常感兴趣。创造先进的技术，解决与交通能源利用相关联的问题，需要政府经过深思熟虑后采取重大行动。行动中，政府可以直接在研究和发展方面投资，也可通过法律或其他政策间接刺激技术进步。,21,PPT课件,
