【遥感测试】伦敦超低排放区的实际道路排放

2019-04-03 23:24:21·  来源:里卡多上海  
 
伦敦中心城区将在2019年4月8日(下周一)开始新的超低排放区政策。伦敦市长表示:建立超低排放区的目标明确,清洁城市有毒空气,改善伦敦居民健康状况。超低排放
伦敦中心城区将在2019年4月8日(下周一)开始新的超低排放区政策。伦敦市长表示:“建立超低排放区的目标明确,清洁城市有毒空气,改善伦敦居民健康状况。”
超低排放区设立基于欧洲排放标准,简称“欧标”。欧标中明确说明了机动车实际道路的排放情况可能会与欧标中认证排放水平有很大差别。这些差异的存在使得政策的预期效果与实际控制情况大相径庭。
【低排放区】
低排放区定义就是为改善空气治理而规划的,指某一机动车行驶受限制、或禁止,或部分特定车辆类型受限制的地理范围。对于任何低排放区的规划及详细政策制定,均取决于其想要取得的成果。实际上,所有政策最终呈现的效果完全取决于机动车在该区域内的实际道路真实排放。
目前,全球范围内,还没有对于超低排放区、低排放区以及清洁空气区内车辆实际道路排放与型式认证排放差异的明确数据证据 – 而差异是实际存在的,也有可能十分明显… 那么是否有必要搞清这件事呢?
【机动车实际道路排放】
在过去几年中,里卡多在逐步拆解这一些列问题。我们独一无二的实际道路机动车排放数据库,积累了大量且精确的道路边实际道路机动车排放遥感测试记录。遥感测试的一大优势就是能够提供不同车队实际道路排放占比,同时能够覆盖全部车队。总的来说,遥测的方法能够量化低排放区及普通区域对机动车排放水平的直接影响。同时研究也需要强大的分析理解能力,去探究低排放区政策带来的机动车减排效益。
-------实际道路排放是否真的重要?-------
【柴油客车】
里卡多的机动车实际道路排放数据库能够提供份车辆类型、排放标准、车辆品牌/技术的氮氧化物(NOx)排放因子(单位g·km-1 ). 图1展示了柴油客车NOx排放的分布情况,这里包含了400多种车辆型号的样本。对于各排放标准,NOx排放因子以密度图的形式展示。不同的色块区域代表排放因子水平不同的四分位区间(最低排放-25%,25%-50%,50%-75%,75%到最高排放100%)。
图1. 柴油客车不同排放标准的NOx排放因子分布,及四分位区间
图1的结果很明显的展示了,由欧2到欧5标准,柴油客车的NOx排放并未有很大改变,其分布特征几乎相同。而结果同样显示了欧4车辆的排放因子分布状况明显左移,这也与2014年欧6实施后排放整体大大降低的事实相符。可以说欧6标准的事实是第一次柴油车NOx排放有真正的变化。进一步观察欧6车辆排放因子分布,可以发现近3/4的欧6车辆排放低于欧5排放最低的前25%车辆。因此在任何超低排放区、低排放区或清洁空气区政策的驱使下,排放标准向欧6的具有极大的NOx减排潜力。
图1中还存在一个有趣且和很关键的信息,就是在某种程度上,不同技术水平排放分布的重叠(如,一些国6前车辆的排放比部分国6车还低)。从低排放区的角度讲,这意味着一些虽然比较老,但排放很低的车辆会被禁止进入低排放区(除非车主支付罚款)。这一状况对减排政策的优化设计产生了影响,可以说提出了一个问题:仅仅基于排放标准制定低排放区政策是否过于生硬,无法有效解决空气污染问题。
图1还给出了欧6标准实施中所浮现出的新话题。如之前谈到的,欧6的整体排放较之前的排放标准低很多 – 比欧5车辆的平均排放低50%。汽车制造商通常通过两项NOx 后处理技术实现欧6标准:
  • LNT: NOx 吸附技术.
  • SCR:选择性催化还原技术
而图1结果表明了配备SCR技术的车辆,其NOx 排放仅为LNT技术车辆的一半左右。
图1的结果并没有详尽的解释复杂的欧6标准及其不同阶段的区别(欧VIb, c, d-temp和d阶段)。因此,欧6车队的排放水平分布广泛。在过去一年中的新车排放量比会比2014年的第一代欧6车辆排放要低得多。其中的差异是比较惊人的,有些单独品牌车型的排放因子差异达到200%以上。
【汽油客车】
汽油客车的情况和柴油车完全不同,见图2(图1和图2的比例尺度相同)。最显著的差异就是汽油车NOx 排放远低于柴油车。其中欧5和欧6的汽油车的排放因子相当低,欧4及欧4一下标准车辆的排放因子分布更宽,且数值较高,同时伴随着一些受排放裂化影响的迹象。这些老旧的汽油车虽然比新标准汽油车的NOx 排放高,但是总体仍低于柴油车的排放水平。可以多看到,低排放区对未达到欧4标准的汽油车限行也是有充足的排放数据证据基础的。
图2. 不同排放标准下汽油客车NOx排放分布,及四分位区间
【其他车型】
正如之前提到的,遥感测试方法的最大优势就是能够提供全车队排放情况的深入分析。例如,轻型商用货车的NOx排放情况与图1所示的柴油客车相似,略大于客车,且欧V至欧VI标准也实现了NOx排放销量削减。而对于图3的重型货车结果则截然不同,欧V至欧VI标准的提高极大的削减了NOx实际道路排放。因此对重型货车排放标准的提高(至欧VI)对清洁空气战略的帮助将十分显著。
图3. 不同排放标准下大于12.5吨重型货车的NOx排放因子分布,及四分位区间
【英国研究现状】
伦敦超低排放区的初步范围会与目前的拥堵收费区域相同。在超低排放区的设置过程中,理解整体车队排放情况十分关键。这个区域和伦敦其他地区的车队构成十分不同,区域内伦敦交通局的公交车及出租车比例十分高。这些车辆是是区域的NOx排放的主要贡献源,尤其是NO2。里卡多和国际清洁交通委员会(ICCT)共同收集建立的数据库表明,这个区域的公交车的NOx排放已经在欧VI排放标准施行后得到了极大的改善。但是,出租车的问题依旧严重,出租车仍将在未来一段时间内是伦敦中心城区的主要NOx排放源。里卡多的实际道路排放测试结果显示,欧5的黑色出租车NOx排放因子大概在2.2 g km-1 。(位于图1欧5车辆右侧尾部高端)。
近期最新的数据结果也表明有许多其他信息正在浮现出来。例如,将全欧洲的空气污染物浓度监控数据和我们的遥测数据结果进行耦合分析,可以发现排放标准政策对一次NO2排放变化的重要性。一次NO2排放自2010年以来显著下降 (Carslaw et al. 2018; Grange et al. 2017) ,而大多数对于低排放区规划的研究并没有考虑到这个变化。然而浓度检测和遥感测试的数据能够提供深入的信息,并很可能能够证明在新的排放标准下NO2排放及浓度的降低会比预期快得多。
了解实际道路排放对于空气质量改善措施及规划(如低排区)十分重要,仔细的研究空气质量及污染物浓度数据,可以确保排放降低带来的空气污染物浓度影响与预期效果保持一致。总而言之,所有排放研究的最终落脚点都是污染物浓度的改变,以及其暴露人群带来的效益,而并非排放量本身。所以,最重要的,也是所有人最希望看到的,其实是“低浓度区”。
 
 
分享到:
 
反对 0 举报 0 收藏 0 评论 0
沪ICP备11026620号