【專題報導】大眾運輸真能節能減碳?

【專題報導】大眾運輸真能節能減碳?

第三屆數感盃青少年數學寫作競賽

國中組專題報導類

銀獎《大眾運輸真能節能減碳?》盧郁安 / 高雄市立左營國中

 



大眾運輸真能節能減碳?

一、研究動機

  一日放學後,我一如往常走向後門路口旁的公車站牌。等待片刻,一輛小巴緩緩停在我的面前。上了車卻赫然發現:公車上竟只有我與駕駛員兩人!

圖一 搭乘率低迷的高雄市公車紅 50 路[註](2020.01.17 週五 16:45,自行拍攝)

  這情景使我不禁開始懷疑:這樣的大眾運輸,真的能夠達成「節能減碳」的目標嗎?

  [註]該路線行經左營區主要道路之一的華夏路並連接左營高鐵站與生態園區捷運站,但因班次不足導致少有市民搭乘。


二、研究過程

  為了能夠比較出大眾運輸「節能減碳」的效果,我們先從平日最常見的交通工具—機車來做計算。

  以 2019 年機車暢銷車款「光陽 GP125」機車作為代表,根據經濟部能源局耗能資料庫數據得知:該車款的耗油量為每公升 49.2 公里。我們又可從中油官網得知每公升汽油燃燒後約產生 2.24 公斤的二氧化碳,因此得出:

  2.24(𝑘𝑔/𝑙) × 1 (𝑙/𝑘𝑚) = 0.0456 ... (𝑘𝑔/𝑘𝑚) 

  即機車每行駛 1 公里排出 45.6 公克的二氧化碳。


  45.6 公克的二氧化碳換算起來大約是 23c.c.的體積,看起來好像不多對吧!但是當整個城市都擠滿機車的時候,機車排碳量就會很可觀了!

(1)共乘汽車

  有了對照組之後,我們就可以開始驗證了!首先,我們先從共乘人數最少的「高乘載汽 車」(如計程車等)開始:我們使用 2019 年熱銷車款「Toyota Altis」的數據進行計算:根據 Toyota 官網,該車款耗油量為每公升 14.9 公里,因此:

  2.24(𝑘𝑔/𝑙) × 1 (𝑙/𝑘𝑚) = 0.1503 ... (𝑘𝑔/𝑘𝑚) 14.9

  即汽車每行駛 1 公里排出 150.3 公克的二氧化碳。我們可再計算出須乘坐多少人才能比機車 排碳量少:

  150.3 ÷ 45.6 = 3.29 ...

  因此可得知汽車至少需要乘坐 4 人才能達到減碳的目標。

  而目前交通部的高乘載定義為每車搭乘 3 人以上,也就是即使達成高乘載條件,也不一定會比機車節能減碳,畢竟高乘載政策的主要目的是減少車流量而不是減碳。

(2)市區公車

  接著,我們來討論市公車的乘載人數。參考台灣環境資訊協會的報導資料:市區柴油公 車的排碳量為每公里 1220 公克。因此可推算出柴油公車須達到減碳的搭載人數:

  1220 ÷ 45.6 = 26.75 ...

  可得知柴油公車須搭載 27 人才能比機車減碳。

  同樣引據台灣環境資訊協會的資料,近年逐漸普遍的電動公車的每公里耗電量為 1.39 度電,再乘上「電力排碳係數」就可以算出我們要的排碳量了。至於「電力排碳係數」是什 麼,就是指發電設備(包含水力、火力、風力、核能發電機組等)產生一度電所排出的二氧 化碳量,最新資料是民國 107 年的每度電 0.533 公斤,接著我們可以計算出:

  1.39(度/𝑘𝑚) × 0.533(𝑘𝑔/度) = 0.7408 ... (𝑘𝑔/𝑘𝑚)

  得到電動公車行駛每公里間接產生 740.8 公克的二氧化碳,再除以機車排碳量可以得到:

  740.8 ÷ 45.6 = 16.24 ...

  也就是說電動公車則要搭乘 17 人才能達到減碳。 而根據我的觀察,除了學生上下學尖峰時段外,高雄市區的多數公車乘客數幾乎不會達到上述的減碳標準。個人推測原因可能是路線迂迴、班次鬆散、誤點率高等原因所導致,也因此在多數高雄市民的眼中,公車是一種十分不便民的大眾運輸工具,亦間接造成高雄市的機車持有率高於台北、台中等都市。

 

台北市

新北市

桃園市

台中市

台南市

高雄市

機車持有率 (/千人)

359.78

547.53

550.66

615.00

700.45

731.56

表一 六都機車持有率比較表(自行統整)

(3)捷運

  在高雄捷運系統開通近 12 年後的今天,在市區地底穿梭的捷運已儼然成為了市民們的重要代步工具。台灣鐵道暨國土規劃學會的文章寫道:高捷電聯車的行車耗電量為每車廂公 里 2.93 度,而高雄捷運開通至今皆為三節車廂營運,可得:

  2.93(度/車廂公里) × 3 = 8.79(度/列車公里)

  再乘上先前提及的「電力排碳係數」並除以機車排碳量:

  8.79(度/𝑘𝑚) × 0.533(𝑘𝑔/度) = 4.8650 ... (𝑘𝑔/𝑘𝑚) 4865 ÷ 45.6 = 106.68 ...

  得出一列捷運須乘坐 107 人以上即可減碳。

  順帶一提,根據高雄捷運公司報告,每列捷運可搭乘 755 人,即乘車率超過 14%即可達成減碳目標。但實際上每車廂的座位數僅有 42 個,也就是一列捷運會有約 120 個座位,因此如果捷運座位沒被坐滿,對高雄市就只是徒增排碳量而已!

圖二 高捷紅線左營站以北的空車日常(2020.01.19 週日 08:50,自行拍攝)

圖三 三多商圈站〜左營站的高雄捷運仍有減碳的效益(2019.01.20 周一 15:15,自行拍攝)

三、結論

  經過以上的計算,可以總結成下方圖表:

 

圖四 減碳搭載人數比較圖(自行製作)

 

  比對上文計算的數據與日常生活中的實際狀況,不難發現這個城市的「節能減碳」行動還有一段進步的空間,也證明了大眾運輸其實不一定是減碳的萬靈丹。目前台灣的大眾運輸大多是為了公共利益而生,而節能減碳與營運收支倒成為了次要目的,不僅造成無人搭乘的資源浪費,也為營運單位造成連年虧損。對於高雄市的大眾運輸,我認為可以從改善乘車環境做起:重新規劃公車路網、對高需求路線進行增班、對社區路線保持準點,再加上政府宣導,相信可以提升市公車的營運效率。

  「節能減碳從你我做起」這句話的實行雖然主要有賴於民眾的行動,但行政單位也應適時調整供過於求的大眾運輸路線,兼顧公眾利益與環保目標,一同為地球環境盡一份心力。

 

四、參考資料

1. 經濟部能源局車輛耗能研究網站

https://auto.itri.org.tw/Myenergy/bySpecially_MOTO.php

2. 台灣中油股份有限公司油品行銷事業部官網

https://web.cpc.com.tw/division/mb/product-more.aspx?PID=1

3. 和泰汽車股份有限公司官網

https://www.toyota.com.tw/showroom/altis/fullsepc.aspx

4. 交通部高速公路局官網

https://www.freeway.gov.tw/Publish.aspx?cnid=183&p=13313

5. 鄭羽哲:〈到底減多少碳?別低估電動公車的環保效益〉
https://e-info.org.tw/node/213620


6. 經濟部能源局官網

7. 交通部公路總局統計查詢網

8. 維基百科:〈直轄市 (中華民國)〉條目

9. 鄭羽哲:〈「低碳交通」系列九:南北捷運大車拚!決定軌道節能的因素竟是_?〉 https://lowestc.blogspot.com/2017/12/blog-post_8.html

10. 2018 高雄捷運公司年報

 

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