经验分享 | 加州南海岸臭氧污染怎么治?(移动源管控篇)
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自1970年联邦政府正式发布《清洁空气法案》(Clean Air Act, CAA)并实施系列控制措施以来,美国近地面O3平均浓度呈下降趋势,近40年降幅达31%。作为美国经济最发达的州,加州2019年GDP约为3.1万亿美元,其中复杂的货运体系支撑了其三分之一的经济和就业。同时,加州面临着严重的O3和PM2.5污染问题,其中加州南海岸的污染问题最为严重。2016年,该地区被划定为O3浓度“极度严重”不达标地区。
NOx和VOCs是O3污染的主要前体物,加州南海岸的排放清单显示, 该地区NOx和VOCs排放主要来自移动源。为控制O3污染,该地区制定了全面详细的移动源减排措施。本文基于美国加州南海岸《2016空气质量管理计划》(简称“AQMP-2016”)第四章内容,概述了南海岸空气质量管理局(South Coast Air Quality Management District, SCAQMD)管辖区域的移动源排放情况及相应管控措施,并分析了其对国内移动源污染控制的启示。
一
SCAQMD管辖区域移动源概况
AQMP-2016指出,侧重NOx的减排策略是解决加州南海岸O3污染问题最有效的办法,亦可助力该地区PM2.5浓度达标,因此是一种经济有效的治理策略。2019年夏季,该地区约90%的NOx排放来自移动源,包括重型柴油卡车、非道路移动机械、轮船及商业船舶、乘用车、火车机车、飞机及轻中型卡车等(图1)。
图1. 加州南海岸2019年夏季NOx前十大排放源类别
加州南海岸空气质量治理的责任划分由两部分组成:1)火电厂或炼油厂等固定源的治理由SCAQMD负责;2)移动源治理则由加州空气资源委员会(California Air Resources Board, CARB)负责。虽然SCAQMD不会直接管控移动源排放,但依据联邦法律,SCAQMD可将部分移动源聚集地视为固定源(主要包括商业海港、铁路车辆段及联运设施、仓库配送中心、商用机场等)并纳入其管辖范围,助力CARB管控间接移动源排放(该类地区的汽车、卡车和船舶等)。此类联合管控的治理策略可进一步推动汽柴油车队现代化建设等减排行动,减少移动源排放。
二
SCAQMD移动源管控概况
为控制移动源排放,AQMP-2016共提出15项SCAQMD移动源O3污染治理措施(表1),涉及法规约束、清洁技术推广、政策激励、财政补贴、“最佳实践”推广等五个方面。SCAQMD主要通过教育、财政补贴及其他政策激励和政府采购等手段开展陆运、海运、空运及铁路运输等污染治理。虽然SCAQMD缺乏对移动源的直接排放监管权,但该机构通过实施大量激励措施推动了企业和地方政府的自主减排行动(Voluntary Actions)。
表1. SCAQMD移动源O3污染治理措施
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EGM-01措施:旨在控制新建、重建移动源相关建设项目的排放。SCAQMD鼓励开发商和地方政府自发减排,并推动污染物排放较大项目的深度减排。
MOB-01至MOB-04措施:旨在促进仓库配送中心、商用机场、商业海港、铁路车辆段和联运设施等移动聚集地的减排,该类地区的主要排放源包括道路重型卡车、机动车、港口商业船舶和货物装卸机械等。以商业海港为例,各港口自2006年开始实施清洁空气行动计划(Clean Air Action Plan, CAAP),通过提高运营效率、减少对化石燃料依赖来实现减排目的。
图2. 五个基于设施的移动源管控措施(2021拟定)
MOB-05至MOB-09措施:道路移动源治理主要由SCAQMD协助CARB实施清洁车辆项目(Advanced Clean Cars Program)及清洁卡车项目(Advanced Clean Trucks Program)进行落实,其中:
MOB-05措施旨在加快推广部分零排放或零排放轻、中型车。
MOB-06措施旨在加速淘汰老旧轻、中型汽柴油车。
MOB-07措施旨在加快推广部分零排放或零排放轻、中级重型车(GVW在8501-33000磅)。
MOB-08措施旨在加速淘汰老旧重型车(GVW大于33001磅)。
MOB-09措施旨在针对重型车(GVW大于14001磅)建立减排信用机制。
【注:GVW(Gross Vehicle Weight, 满载质量),是指在车辆及燃油重量(称为装备质量)的基础上,叠加满载的重量(人及货物)】
补充知识
先进清洁汽车/卡车项目&零排放车辆简介
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一、先进清洁汽车/卡车项目
先进清洁汽车项目:为达到2025年新生产车辆NOx排放较2012年减少75%的目标,CARB于2012年发布低排放车辆(Low Emission Vehicle, LEV)基准污染物排放标准III,以及零排放车辆(Zero-Emission Vehicle, ZEV)技术政令。该项目主要包括推广混合动力技术、先进汽车引擎与排放控制技术及高新材料等。
先进清洁卡车项目:该项目的设立旨在控制4-8级(GVW大于8500磅)重型卡车排放,主要通过落实NOx 排放可选标准,使重型卡车NOx排放量于2025年降至2012年的10%。其中包括多项补贴措施:
针对新购ZEV和LEV重型卡车,2016-2030年每年计划补贴至多120辆,每辆补贴至多$50000。
针对已有公路重型卡车,温室气体减排基金拨款投资ZEV和LEV公路重型卡车,主要用于“以旧换新”项目,该项目对置换后满足NOx排放标准或更清洁的重型卡车每辆补贴至多25000美元(具体数额视替换车辆NOx排放水平而定),计划每年补贴至多2000辆。
二、零排放车辆(ZEV)简介
ZEV包含纯电池电动汽车、氢燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。通过财务政策激励、化石燃油车淘汰、ZEV车主快车道使用权、ZEV充电基础设施建设等系列措施,提高人们对ZEV的接受度。其中,2016-2030年落实两项补贴计划:
国家清洁汽车退税试点计划(The State Clean Vehicle Rebate Pilot, CVRP):为ZEV提供最高每辆$5000的购车补贴,并对符合条件的低收入居民额外增加每辆$1500的补贴。
清洁车辆援助项目(Clean Vehicle Assistance Program, CVAP):为混合动力电动汽车和电动车分别提供$2500和$5000的购车补贴,购买电动车或插电式混动车还可获得价值$2000的充电设备及安装服务。
MOB-10至MOB-13措施:为了减少非道路移动源排放,SCAQMD通过强制退役、鼓励更替改造等措施更新和淘汰老旧机械,其中包括:
通过延长相关条款及项目的截止期限,加速4级及以上工业及施工机械替换老旧机械的进度(MOB-10措施)及加速4级及以上除草机及除叶机替换老旧机械的进度(MOB-11措施)。
MOB-12措施通过采购40辆4级火车机车,以取代0-2级火车机车。
MOB-13措施设立了非道路移动源减排配额生成项目(Off-Road Mobile Source Emission Reduction Credit Generation Program)。
MOB-14措施:旨在通过规则的制定来确认激励政策的减排效益,并将该减排效益纳入州实施计划(State Implementation Plan,SIP)。
【注:美国环保署(U.S. Environmental Protection Agency, U.S. EPA)规定任何减排行动需在保证真实性、可量化、可执行和永久性等六项标准的基础上,方可纳入SIP。】
三
对国内移动源污染管控启示
SCAQMD移动源管控措施助力该地区推进O3污染物治理,有以下三方面值得参考:
针对协作治理方式,SCAQMD通过将商业海港、铁路车辆段及联运设施、仓库配送中心、商用机场等移动源聚集地纳入固定源管辖范围,协助CARB落实区域移动源减排。这种跨部门、衔接式的移动源管控方法值得学习借鉴。
针对不同车型,SCAQMD通过落实各援助项目激励、补贴政策,助力CARB推广LEV和ZEV、淘汰老旧车辆、减少重型车排放。这种多元的激励及补贴政策值得研究及借鉴。
针对非道路机械,SCAQMD将管控范围细化到除草机、除叶机等国内较少关注的领域,这为我国深度挖掘非道路机械减排潜力提供参考。
参考资料
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1. Bureau of Economic Analysis 2021, Gross Domestic Product by State, 4th Quarter 2020 and Annual 2020 (Preliminary), https://www.bea.gov/sites/default/files/2021-03/qgdpstate0321.pdf
2. CARB. Advanced Clean Cars Program. https://ww2.arb.ca.gov/our-work/programs/advanced-clean-cars-program.
3. CARB. Heavy-Duty Low NOx. https://ww2.arb.ca.gov/node/3602/about.
4. CARB. Low-Emission Vehicle Program. https://ww2.arb.ca.gov/our-work/programs/low-emission-vehicle-program/about.
5. CARB. Optional Reduced NOx Standards for Heavy-Duty Vehicles. https://ww2.arb.ca.gov/our-work/programs/optional-reduced-nox-standards.
6. CARB. Zero-Emission Vehicle Program - About. https://ww2.arb.ca.gov/our-work/programs/zero-emission-vehicle-program/about.
7. CARB 2016. Mobile Source Strategy.
https://ww3.arb.ca.gov/planning/sip/2016sip/2016mobsrc.pdf.
8. SCAQMD 2016. 2016 AQMP White Papers. https://www.aqmd.gov/nav/about/groups-committees/aqmp-advisory-group/2016-aqmp-white-papers.
9. SCAQMD 2021. Facility-Based Mobile Source Measures. http://www.aqmd.gov/home/air-quality/clean-air-plans/air-quality-mgt-plan/facility-based-mobile-source-measures.
10. SCAQMD 2016. National Ambient Air Quality Standards (NAAQS) And California Ambient Air Quality Standards (CAAQS) Attainment Status for South Coast Air Basins. http://www.aqmd.gov/docs/default-source/clean-air-plans/air-quality-management-plans/naaqs-caaqs-feb2016.pdf.
11. SCAQMD 2017. Final 2016 Air Quality Management Plan. https://www.aqmd.gov/docs/default-source/clean-air-plans/air-quality-management-plans/2016-air-quality-management-plan/final-2016-aqmp/final2016aqmp.pdf.
12. United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA). NAAQS Table. https://www.epa.gov/criteria-air-pollutants/naaqs-table.
本文作者
文稿:周胜、盖怡君、朱仁成、竞仪、相林、王川及其他CCAPP区域协同治理小组成员
排版:CCAPP秘书处温芷晴
本文为CCAPP“清洁空气”经验分享项目的产出
“CCAPP”清洁空气“经验分享项目”旨在解读和推广全球应对气候变化和改善空气质量相关学术、政策报告,增强行业从业者和政策制定者对先进治理经验的关注和了解,并鼓励全社会从个人层面践行绿色生活理念。
往期回顾
经验分享 | 美国加州南海岸《2016年空气质量管理计划》导读(内附第一章中文翻译下载链接)
经验分享 | 排放清单编制——解读美国加州南海岸经验