“十四五”航空業將納入碳市場 可持續航空燃料仍是最大難題

2022年01月20日00:03

原標題:“十四五”航空業將納入碳市場 可持續航空燃料仍是最大難題

中國民航業是全球航空製造業潛力無限的新“藍海”,但燃料替代問題、體制機制建設等,仍是我國民航低碳發展面臨的棘手問題。

近日,中國民用航空局、國家發展和改革委員會、交通運輸部聯合發佈《“十四五”民用航空發展規劃》(簡稱《規劃》)。該項《規劃》作為未來五年民航發展的綱領性文件,專門用第五篇描繪民航行業未來生態友好的綠色發展藍圖。

作為《規劃》的重點任務之一,在綠色發展領域,民航部門需要盡快推動中國民用航空業合理有效管控行業碳排放,完善航空碳減排管理制度。具體來說,《規劃》提出,推動建立符合國情和行業發展階段的航空碳減排市場機制,積極參與全國碳市場建設。支援建設中國機場碳排放管理評價機制,鼓勵有條件機場開展近零碳機場、近零碳航站樓建設。

根據《規劃》,預計到2025年,民用運輸機場數量將達270個以上,保障航班起降1700萬架次,旅客運輸量9.3億人次;市地級行政中心60分鐘到運輸機場覆蓋率達80%,樞紐機場軌道接入率達80%;通航國家和地區超過70個,其中共建“一帶一路”國家超過50個。

航空業減排是全球範圍內面臨的低碳轉型難題。國際能源署(IEA)的報告顯示,航空業還沒有走上實現淨零排放之路。從2013年到2019年,全球民航運輸業碳排放量已超過國際民航組織預測數值的70%。氣候行動追蹤組織(Climate Action Tracker,以下簡稱CAT)將航空業的碳中和發展目標進展評為“嚴重不足”。CAT公佈的數據顯示,2019年國際航空業總計排放了超過6億噸二氧化碳,約占全球溫室氣體排放量的1.2%。

一方面是航空需求的增長,另一方面是“雙碳”目標的約束,“十四五”航空業如何發展?資深民航專家、廣州民航職業技術學院副教授綦琦告訴21世紀經濟報導,目前看來,綠色發展和碳中和肯定是行業發展的方向,但是規劃未來如何落地,還需要進行細化並付諸實踐。

可持續航空燃料供應問題難解

全球銀行及金融服務機構法國巴黎銀行BNP Paribas Bank的研究結果顯示,航空運輸業的碳排放有三大主要來源,其中飛機航空燃油燃燒約占總排放量的79%。燃油造成的排放是航空業排放最大的來源,也是減排潛力最高的部分。

雖然一方面可以通過研發新材料幫助飛機減重、提升發動機燃油效率、乘機無紙化、為飛行員提供節油獎金等方式促進航空活動過程中的減排,但這些方式能夠做出的減排貢獻依舊有限。

進行航空業可持續能源替代的必要性和緊迫性可見一斑。據綦琦介紹,能源方面目前廣泛研究的替代方案有電動化、氫能化、太陽能及可持續航空燃料(SAF)等方式。

但從技術層面來看,實際上電動化、氫能化、太陽能等方式,難以在近幾十年的全球應對氣候變化關鍵期內取得重大進展並提供有效幫助。綦琦以電動化方案舉例稱,此前電動化方面最大的問題是電池組能效的壓縮程度,但這樣一來電池組的重量就成了一個難題。這有可能形成一個悖論:為了減排需要飛機減輕重量,但是為了替代化石能源,飛機又要攜帶相當有份量的電池組飛行,由此節省下來的能源和消耗在重力對衝上的能源,是否能夠達到減排的預期目的還有待討論。而且電池組的安全性也存在隱患,它是易燃易爆的。

因此,包括歐盟在內的國家和地區都將SAF看作航空業能否實現行業減排突破的關鍵。歐盟曾發佈預測結果,到2050年SAF的使用和抵消對減排的貢獻將達到75%。

可持續航空燃料(SAF)具有與常規噴氣發動機所用燃料煤油幾乎相同的特性,主要分為可持續航空生物燃料和可持續航空合成燃料。而目前可持續航空生物燃料商業化生產的唯一途徑就是加入氫酯和脂肪酸(HEFA),也就是使用食用油、廢油和脂肪提煉成可持續航空燃料。

中國民航大學助理研究員呂繼興介紹,目前SAF的原材料大致可以分為動植物油脂、木質纖維素以及乙醇或糖類,原理就是將生物質中的碳經過一系列製備過程生成航空煤油中的主要成分。“從2011年開始有過幾次試飛,也有過一些商業載客運行。但更多時候SAF並未形成大範圍應用,主要就是供給的問題。”

目前,國內只有少數廠商在進行SAF的自主生產。呂繼興認為,歸根究底還是價格問題。SAF的生產需要投入大量技術研發與相應的原料,目前其價格遠高於開採石油煉化製備航油,大約相對高出2~3倍。“所謂2~3倍是航空煤油在每噸7000~8000元時候的情況,也就是說SAF的價格約在1.5萬到2.5萬元人民幣/噸,而目前傳統航煤價格大約是5000元/噸。”

綦琦則指出,大量利用生物油脂生產SAF有可能會產生農業方面的供應隱憂,如果對我國所有的航班燃油都進行大規模替換的話,可能需求量比全國的食用油消耗總量還高。短期來看,在現階段全球農業農作物歉收等現象之下,如果大批量推廣SAF生產應用需要消耗很多穀物。這樣一來,除卻生產成本問題,反而還會推高大宗農產品價格。

民航減排需多線推動

在短時難以解決燃料減排的情況下,民航業不斷採取其他措施推動減排進程。國際上對於航空業去碳化的討論,大多會將目光放在機械技術、運營管理以及可持續能源替代這三個方面。

作為我國支線航空運輸企業之一,長安航空推出的節能降耗措施,建立在實踐過程中收集基層意見的基礎上。長安航空運行控制部技術支援中心經理馬聰透露,自2021年12月8日正式加入遼寧方大集團以來,長安航空便開展合理化建議徵集,收到各類提高效益、杜絕“跑冒滴漏”的“金點子”175項,其中不乏建立節油激勵機制、提高地面電源使用率等節能減排的好點子。

2021年,長安航空的噸公里二氧化碳排放量是0.9365千克,距離民航局規劃的2025年目標有一定差距。馬聰表示,在減汙降碳、協同治理等方面還將繼續深耕和努力。

目前,長安航空已製定2022年節能減排專項行動方案,成立專項工作領導小組,董事長任組長,飛行部、運行控制部、地面服務部、客艙服務部、維修工程部、財務部都納入專項小組成員。經過篩選,共計製定3個大項、20個小項的節油項目,新增包括CI指數執行率、著陸時APU使用時間、貨物報告重量偏差率、10分鐘內完成GPU接駁率、航前航後APU使用時間等8個項目。預計通過以上措施,2022年的噸公里碳排放可降低至0.8977千克,距離民航“十四五”規劃目標更近一步。

長安航空的減排行動,是國內民航業在低碳減排方面積極嚐試的一個縮影。在霍尼韋爾中國及航空航天集團亞太區總裁林世偉看來,中國正在將低碳減排、綠色發展貫穿於經濟社會發展全過程,並創造出巨大的市場機遇。對全球航空製造商而言,中國的低碳發展尤其是民航業綠色轉型創造出巨大機會,是潛力無限的新“藍海”。

近年來,霍尼韋爾在中國的航空、物流、數字化等諸多領域持續取得進展。林世偉告訴21世紀經濟報導記者,在中國航空製造和民航運輸市場,霍尼韋爾正在攜手中國合作夥伴綠色轉型,支援中國民航公司提升機隊運行效率,為製造商提供更高效的發動機,探索應用可持續航空燃油和清潔能源驅動的城市空中交通工具。

需統一減排體系邊界與標準

除了技術問題之外,民航部門作為高排放行業之一,要有序推動減排工作,相關的制度機制建設也十分重要。

《規劃》提出,要完善民航碳排放定價機制制度安排,包括加強民航碳排放監測、報告和核查機制建設,建立航空公司低碳運行與管理標準體系等。針對民航領域相應部門,要構建考核評價體系。完善行業能耗與排放統計制度,研究建立能源資源消耗和環境排放考核機制,強化減汙降碳指標管理,完善責任壓力傳導機制。

呂繼興表示,我國在“十二五”中後期就開展了航空領域地面設備的油改電替代,並且也對於機場航站樓等固定排放源的碳排放進行了能效、排放標準的製定。

綦琦認為,依舊有大量的界定工作需要落實。“首先,民航領域的碳減排工作的邊界在哪裡?哪些需要被劃入民航的減排範圍?這些目前還不夠明確,因為從運輸、運營角度來看,碳排放是多維度的。”

此外,航空業將在“十四五”期間被納入全國碳市場。

綦琦認為,在減排範圍明確之後就是排放量的統計核算問題。目前來說,我國還沒有非常權威的民航排放量統計數據公佈。而對於民航領域來說,還有一些細化問題需要明確。比如,一架航班會途經多個省份,由於目前全國碳市場的核算核查工作還是由各省市政府主管,那麼航空公司大量航班的減排量如何計算、上報,都需要相關政策給出明確答案。

在國際領域,《規劃》明確,要深入參與國際民航組織航空減排政策和技術標準製定,建設性參與國際航空碳減排談判與磋商,增強航空減排國際合作議程設計能力,推動建立全球航空碳排放治理體系。

呂繼興表示,民航領域的國際性較強,但目前我們還不完全具備國際標準製定權。“不同於航海船舶領域,我國的航空製造業還處在一個自主創新提升的階段,因此不論是發動機的排放標準,還是飛機排放運行標準方面,我們的話語權有待提高。”

這一狀況亟待改變,不僅是因為行業自身發展的需求,也是隨著全球減排進程不斷加快需要提上日程的工作。由於國際航班跨國跨區域的特殊性,如果不在國際標準方面具備自主聲音,民航業可能在碳交易、減排標準等方面都面臨國內國際兩套口徑的艱難狀況。

(作者:王晨 編輯:李博)

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