Tiếp cận từ dưới - lên trong định lượng phát thải khí nhà kính của lĩnh vực giao thông công cộng đô thị là cách tiếp cận để biểu diễn mối quan hệ giữa các chỉ số chính, có mức ảnh hưởng lớn đến phát thải khí nhà kính. Luận án sử dụng cách tiếp cận này qua mô hình ASIF để định lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực giao thông công cộng đô thị.
Tiếp cận đồng lợi ích là một cách tiếp cận để đạt được một số tác động tích cực về kinh tế - xã hội - môi trường thông qua một chính sách duy nhất. Tiếp cận này được sử dụng nhiều trong các nghiên cứu về biến đổi khí hậu để chỉ ra các chính sách đồng thời giải quyết các vấn đề về nóng lên toàn cầu cũng như các ưu tiên của các địa phương, các lĩnh vực. Luận án sử dụng cách tiếp cận dựa vào thị trường và chuyển giao lợi ích để đánh giá đồng lợi ích trong giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực giao thông công cộng qua các nhóm lợi ích trụ cột gồm: 1) Đồng lợi ích về tín chỉ các-bon; 2) Đồng lợi ích về tiết kiệm năng lượng; 3) Đồng lợi ích về sức khỏe do ô nhiễm không khí; 4) Đồng lợi ích về thời gian di chuyển.
Tiếp cận phân tích, tổng hợp cho phép đưa ra các lựa chọn phù hợp với khả năng sẵn có của dữ liệu phục vụ cho quá trình nghiên cứu. Trong nghiên cứu về định lượng phát thải khí nhà kính nói chung phụ thuộc rất nhiều vào mức độ chi tiết của dữ liệu sẵn có để có thể xác định được mức độ chi tiết của đầu ra. Cụ thể, Luận án sử dụng phương pháp này để thu thập các số liệu làm đầu vào cho việc nghiên cứu tổng quan, xây dựng phương pháp và tính toán tiềm năng giảm phát thải KNK, lượng giá đồng lợi trong lĩnh vực giao thông công cộng ở thành phố Hà Nội. Các số liệu, thông tin được tổng hợp, xử lý từ các công trình nghiên cứu, báo cáo, tài liệu thống kê đã được công bố.
Hình 2.2. Sơ đồ tiếp cận đồng lợi ích giảm phát thải KNK trong lĩnh vực GTCC
2.3.Phương pháp định lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực giao thông công cộng đô thị theo hướng tiếp cận từ dưới - lên giao thông công cộng đô thị theo hướng tiếp cận từ dưới - lên
Việc có thể áp dụng bổ sung hướng tiếp cận từ dưới - lên sẽ đem lại lợi ích lớn trong việc hoàn thiện cơ sở dữ liệu và tăng tính chính xác của kết quả tính toán thông qua việc kiểm tra chéo các kết quả. Ngoài ra, hướng tiếp cận từ trên - xuống cho phép việc tính toán lượng phát thải khí nhà kính có mức độ chính xác cao trong một phạm vi nhỏ và phân tách được các nguyên nhân phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực giao thông vận tải, vì vậy, đây là một hướng tiếp cận phù hợp khi áp dụng cho phạm vi nghiên cứu ở cấp thành phố. Chính vì vậy, Luận án sẽ lựa chọn mô hình ASIF sử dụng hướng tiếp cận từ dưới - lên để tính toán xác định giải pháp giảm phát thải khí nhà kính (KNK) trong lĩnh vực giao thông công cộng cho khu vực được lựa chọn là thành phố Hà Nội. Trên cơ sở mô hình ASIF, Luận án đề xuất sơ đồ khối về định lượng phát thải KNK trong lĩnh vực giao thông công cộng đô thị như sau:
Đồng lợi ích Đồng lợi ích về tính chỉ các bon Đồng lợi ích về tiết kiệm năng lượng Đồng lợi ích về sức khỏe do ô nhiễm không khí Đồng lợi ích về thời gian di chuyển
Hình 2.3. Sơ đồ khối về định lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực giao thông công cộng
Luận án sẽ mô tả cách xác định các chỉ số trong sơ đồ này theo thứ tự đã được đánh dấu ở các ô trong sơ đồ:
- Dân số - P được xác định theo Niên giám thống kê của thành phố cần định lượng phát thải khí nhà kính. Theo chuỗi số liệu về dân số trước thời điểm tính toán, Luận án có thể tính được tỷ lệ tăng trưởng dân số của thành phố (%/năm). Triển khai tuyến tính chuỗi số liệu từ thời điểm tính toán đến mốc thời gian cần hướng đến. Trong Luận án này, thời điểm tính toán là năm 2020, mốc thời gian cần hướng đến là năm 2030. Qua đó, Luận án sẽ có chuỗi số liệu về dân số của thành phố trong giai đoạn 2020 - 2030.
- Hệ số đi lại bình quân - T: Để có hệ số đi lại bình quân, Quy hoạch giao thông vận tải Thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 đã thực hiện các khảo sát cộng đồng về nhu cầu đi lại của một người dân đô thị Việt Nam trong một ngày đêm. Hệ số đi lại bình quân trong ngày khi được khảo sát trực tiếp cộng đồng bằng một tập hợp phiếu khảo sát đủ lớn, là một tham số có độ tin cậy chấp nhận được khi thực hiện quy hoạch.
- Nhu cầu vận tải hành khách tính theo năm - A (chuyến đi/năm):
𝐴 = 𝑃 × 𝑇 × 365 (2-1) Trong đó P là dân số (người); T là hệ số đi lại bình quân (chuyến đi/ngày đêm).
- Tỷ lệ đảm nhận phương tiện - S: Tỷ lệ này được xác định ứng với các quy hoạch phát triển giao thông đô thị của Việt Nam. Nó chính là mục tiêu của việc thay đổi cơ cấu các phương thức vận chuyển hành khách để thỏa mãn nhu cầu đi lại trong tương lai của cộng đồng cư dân đô thị.
- Cự ly vận chuyển bình quân - M: Giá trị M được là cự ly di chuyển trung bình cho một chuyến đi theo từng loại phương tiện. Đơn vị tính là km/chuyến. Có thể nhận được thông tin về M bằng phương pháp khảo sát trực tiếp cộng đồng dân cư.
- Hệ số chuyên chở - O: Giá trị O là được tính bằng số người trung bình được vận chuyển trên một loại phương tiện. Đơn vị tính là người/phương tiện. Có thể nhận được thông tin về O bằng phương pháp khảo sát trực tiếp cộng đồng dân cư của Thủ đô Hà Nội.
- Quãng đường di chuyển của phương tiện trong một năm - VKT (km/phương tiện/năm):
𝑉𝐾𝑇 = A × S × 𝑀
Trong đó O là Hệ số chuyên chở bình quân của phương tiện (người/chuyến); S là Tỷ lệ đảm nhận của phương tiện giao thông vận tải hành khách (%); M là Cự ly vận chuyển bình quân của phương tiện (km/chuyến).
- Mức tiêu thụ nhiên liệu của phương tiện - F: Mức tiêu thụ nhiên liệu của từng loại phương tiện vận tải hành khách đô thị của Việt Nam được tính toán theo phương pháp thống kê, lấy kết quả trung bình. Đối với xe máy, xe ô tô, xe buýt nhiên liệu tiêu thụ là xăng hoặc dầu diesel, đơn vị tính là L/100km. Đối với đường sắt đô thị, năng lượng sử dụng là điện năng, đơn vị tính là kWh.
- Tổng mức tiêu thụ nhiên liệu - I (L hoặc kWh): 𝐼 = ∑(𝐹𝑛
𝑀
𝑛=1
× 𝑉𝐾𝑇𝑛) (2-3) Trong đó Fn là Mức tiêu thụ nhiên liệu tính của phương tiện (L hoặc kWh); VKTn là Quãng đường di chuyển của phương tiện trong 01 năm (km/phương tiện/năm); n = 1, 2, …, M.
- Tổng mức tiêu thụ nhiên liệu cho các loại phương tiện sẽ được tính bằng đơn vị lít (L) với xăng dầu và kilowatt/giờ (kWh) với điện năng, sau đó quy đổi sang đơn vị te-ra- jun (TJ) để định lượng mức phát thải khí nhà kính. Công thức để chuyển đổi như sau:
I (TJ) = I (l) × Hệ số quy đổi (tấn/l) × Nhiệt trị ròng (TJ/tấn) (2-4)
- Hệ số phát thải - EF: Hệ số phát thải của các loại nhiên liệu xăng, dầu diesel được tra cứu từ tài liệu của IPCC. Hệ số phát thải khi sử dụng năng lượng điện tại Việt Nam được tra cứu theo số liệu của Cục Biến đổi khí hậu vào năm 2018 [10].
𝐸𝐶𝑂2 = ∑(𝐼𝑗 × 𝐸𝐹𝑗 × 10−3)
𝑗
(2-5) Trong đó Ij là Tổng mức tiêu thụ nhiên liệu tổng cho loại nhiên liệu j (TJ); EFj - Hệ số phát thải khí CO2 của loại nhiên liệu j (kg/TJ); 10-3 là hệ số chuyển đổi từ kg sang tấn.
- Lượng phát thải khí nhà kính đối với khí CH4 (tấn): 𝐸𝐶𝐻4 = ∑(𝐼𝑗 × 𝐸𝐹𝑗 × 10−3)
𝑗
(2-6) Trong đó Ij là Tổng mức tiêu thụ nhiên liệu tổng cho loại nhiên liệu j (TJ); EFj - Hệ số phát thải khí CH4 của loại nhiên liệu j (kg/TJ); 10-3 là hệ số chuyển đổi từ kg sang tấn.
- Lượng phát thải khí nhà kính đối với khí N2O(tấn): 𝐸𝑁2𝑂 = ∑(𝐼𝑗 × 𝐸𝐹𝑗 × 10−3)
𝑗
(2-7) Trong đó Ij là Tổng mức tiêu thụ nhiên liệu tổng cho loại nhiên liệu j (TJ); EFj - Hệ số phát thải khí N2O của loại nhiên liệu j (kg/TJ); 10-3 là hệ số chuyển đổi từ kg sang tấn.
CO2tđ là một đơn vị chung sử dụng để mô tả tiềm năng làm nóng lên toàn cầu (GWP) của các loại khí nhà kính khác nhau dựa trên đơn vị cơ sở là khí carbon dioxide. Tiềm năng làm nóng toàn cầu là chỉ số đo mức độ nhiệt hấp thụ bởi một khí nhà kính trong khí quyển trong một khoảng thời gian cụ thể, so sánh với khí carbon dioxide. Chỉ số so sánh lượng nhiệt được hấp thụ bởi một khối lượng khí nhà kính so với lượng nhiệt được hấp thụ bởi một khối lượng tương đương khí carbon dioxide (GWP của carbon dioxide được tiêu chuẩn hóa là 1). Khối lượng phát thải khí CH4 và N2O khi nhân với GWP tương ứng sẽ được quy đổi thành khối lượng khí CO2 tương đương.
Bảng 2.1. Tiềm năng làm nóng lên toàn cầu của các loại KNK Loại khí GWP trong vòng 100 năm Carbon dioxide CO2 1,0 Methane CH4 25,0 Nitrous oxide N2O 298,0 Nguồn: IPCC [59] - Tổng lượng phát thải khí nhà kính - E (tấn CO2tđ): 𝐸𝐶𝑂2𝑡đ = 𝐸𝐶𝑂2 + 𝐸𝐶𝐻4 × 𝐺𝑊𝑃𝐶𝐻4 + 𝐸𝑁20 × 𝐺𝑊𝑃𝑁20 (2-8) - Tiềm năng giảm phát thải KNK trong lĩnh vực giao thông công cộng - ER (tấn CO2tđ) là so sánh mức phát thải KNK của giải pháp giao thông công cộng thay thế (PE) với mức phát thải KNK của kịch bản cơ sở (BE):
ER = BE - PE (2-9)