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民航科普——綠色發(fā)展專題

民航科普
曾在高校從事民航安全教學(xué)與研究17年,現(xiàn)從事民航科普社教。
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民航綠色發(fā)展是美麗中國建設(shè)的重要組成部分,關(guān)系到民航高質(zhì)量發(fā)展的方方面面,也是我國民航未來發(fā)展的主要方向。

在中國民用航空局計劃司的指導(dǎo)下,“民航科普100問”第六期綠色發(fā)展專題上線了。

1、從“節(jié)能減排”到“綠色發(fā)展”,其中的內(nèi)涵和外延有哪些變化?

從“節(jié)能減排”到“綠色發(fā)展”是綠色發(fā)展理念的重大轉(zhuǎn)變?!熬G色發(fā)展”的內(nèi)涵包括了能源節(jié)約、環(huán)境友好和高效運(yùn)行多個方面,而“節(jié)能減排”只是從能源單方面出發(fā),降低能源消耗帶來的相關(guān)環(huán)境問題,沒有將能源、環(huán)境和運(yùn)行幾個方面統(tǒng)籌考慮,系統(tǒng)管理,多方施策;從外延來看,“綠色發(fā)展”也是人與環(huán)境和諧發(fā)展的理念的體現(xiàn),我們在“節(jié)能減排”的同時,更要注重環(huán)境友好。因此,“節(jié)能減排”可以說是包含在“綠色發(fā)展”內(nèi)的一個概念,“綠色發(fā)展”是我國民航未來發(fā)展的主要方向,具有更加深刻的內(nèi)涵和更為廣泛的外延。

2、在打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)中民航取得了哪些成績?

2018年,《民航貫徹落實(shí)<打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃>工作方案》,取得主要成績:

機(jī)場場內(nèi)的電動化、智慧化水平得到顯著提升。在場內(nèi)“油改電”建設(shè)上,全國機(jī)場橋載電源使用率已經(jīng)達(dá)到100%,機(jī)場新能源車輛占比接近1/5,北京大興國際機(jī)場新能源車輛占比更是超過了4/5。以藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)為契機(jī),相關(guān)機(jī)場自主開展管理創(chuàng)新,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,極大優(yōu)化了機(jī)場的能源使用效率,也為未來民航業(yè)發(fā)展提供了可借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

機(jī)場場內(nèi)空氣質(zhì)量得到較大改善。APU(飛機(jī)輔助動力裝置)替代裝置的應(yīng)用,使得三年內(nèi)節(jié)約航油40余萬噸,相當(dāng)于減少二氧化碳排放近130萬噸,減少各種大氣污染物排放近4900噸,節(jié)約航油成本約12億元。

民航業(yè)綠色發(fā)展內(nèi)生動力明顯增強(qiáng)。以藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)為契機(jī),航空公司和機(jī)場綠色發(fā)展投入加大.至2020年9月底,支撐藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的實(shí)施項(xiàng)目超過100個,民航行業(yè)發(fā)展的需求為國內(nèi)上下游產(chǎn)業(yè)貫通提供了契機(jī),顯著提升了國內(nèi)裝備制造水平。比如,全國機(jī)場新能源車輛的國產(chǎn)化率已超80%;東航還與國內(nèi)制造企業(yè)合作,成功研發(fā)全球首臺35噸純電動平臺車和50噸純電動有桿飛機(jī)牽引車;國航、首都機(jī)場及有關(guān)設(shè)備商的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān),有效解決了APU替代設(shè)備安全高效保障新型飛機(jī)(如B787、A350等)的技術(shù)難題。

3、我國民航的綠色發(fā)展能力在國際上處于什么水平?

我國民航的綠色發(fā)展在國際上處于領(lǐng)先水平,主要體現(xiàn)在航空器節(jié)能降耗和綠色機(jī)場建設(shè)兩個方面:一是航空器節(jié)能降耗方面,2019年運(yùn)輸航空每噸公里油耗和碳排放為0.285千克和0.898千克,在全球主要航空大國中處于領(lǐng)先位置;二是綠色機(jī)場建設(shè)方面,我國運(yùn)輸機(jī)場都積極實(shí)施“油改電”、噪聲監(jiān)控、航站樓被動節(jié)能、LED燈替代等技術(shù)手段降低機(jī)場的能源消耗,并且多家機(jī)場通過綠色能源應(yīng)用大幅降低機(jī)場污染物排放。但同時也應(yīng)該看到,我國民航在資源集約利用和綜合運(yùn)營效率方面與國際先進(jìn)水平仍有一定差距。

4、為什么說建設(shè)綠色民航是推進(jìn)民航高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇?

民航高質(zhì)量發(fā)展是我國民航發(fā)展到一定階段的內(nèi)在要求和必然選擇,只有推動民航發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動力變革,才能提高行業(yè)核心競爭力。綠色民航關(guān)系到民航高質(zhì)量發(fā)展的方方面面。從發(fā)展質(zhì)量來看,綠色民航摒棄了傳統(tǒng)民航以經(jīng)濟(jì)效益為第一位,忽視環(huán)境保護(hù)的粗放型增長模式,把人與環(huán)境和諧發(fā)展作為目標(biāo),在快速發(fā)展的同時注重能源節(jié)約和環(huán)境友好,在旅客享受民航帶來的快速通行體驗(yàn)的同時也體驗(yàn)到和諧舒適的出行環(huán)境;從效率方面來看,綠色發(fā)展和效率息息相關(guān),只有運(yùn)行效率提升了,相應(yīng)的運(yùn)行能耗和污染排放才能降低,運(yùn)行效率提升是綠色發(fā)展的重要體現(xiàn);從動力方面來看,綠色發(fā)展要求更高效率的空管調(diào)度能力、更高水準(zhǔn)的機(jī)場運(yùn)行管理水平和更先進(jìn)的機(jī)場建設(shè)技術(shù),這些都將成為民航高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)生動力源。

5、為什么說技術(shù)進(jìn)步是推動民航綠色發(fā)展的根本所在?

科學(xué)技術(shù)是推動綠色發(fā)展的源動力。民航綠色發(fā)展的目標(biāo)包括節(jié)能降耗、環(huán)境友好和運(yùn)行高效等方面。要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),沒有先進(jìn)的技術(shù)手段支撐是達(dá)不到的。在能源節(jié)約方面,新型能源利用、智慧能源管控和低能耗建筑的建設(shè)都是高新技術(shù)集中的領(lǐng)域;在環(huán)境友好方面,污染物排放防控、環(huán)境治理方面都需要先進(jìn)的技術(shù)手段為依托才能實(shí)現(xiàn)。同時,技術(shù)進(jìn)步也是降低新技術(shù)應(yīng)用的“綠色溢價”的關(guān)鍵途徑,是民航發(fā)展兼顧經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益的核心所在。雖然市場化機(jī)制可以推動社會總體減排成本的降低,但真正實(shí)現(xiàn)減排還是要依靠技術(shù)進(jìn)步。

6、民航實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的主要挑戰(zhàn)是什么?

民航業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性服務(wù)型行業(yè),是遠(yuǎn)途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕x擇。中國民航發(fā)展受到GDP和人均可支配收入水平快速提升的拉動,在未來較長時期內(nèi)增長需求仍然非常強(qiáng)勁。在快速增長階段和較短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和,中國民航面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。從民航碳排放結(jié)構(gòu)來看,機(jī)場地面設(shè)施約占全行業(yè)的4%,而航空器排放占96%,因此實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的主要關(guān)注點(diǎn)在航空器。目前,航空器的能源主要是傳統(tǒng)航空油料,如何改變能源供應(yīng)類型,降低傳統(tǒng)航空油料供給比例是關(guān)鍵所在。而近年來提出的電力、氫能源和生物質(zhì)航空油料都無法在短時間內(nèi)滿足飛機(jī)的長時間安全運(yùn)行,因此主要挑戰(zhàn)在于飛機(jī)動力源技術(shù)的研發(fā)。

7、什么是零碳機(jī)場?國際國內(nèi)民航碳市場發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢如何?

“零碳機(jī)場”是指該機(jī)場實(shí)現(xiàn)一年內(nèi)二氧化碳凈零排放:機(jī)場運(yùn)行以可再生能源為基礎(chǔ),所排放的二氧化碳可通過碳去除技術(shù)來平衡或抵消(碳中和),并達(dá)成“零廢棄物”。長期以來,機(jī)場在解決、減少和降低航空業(yè)的環(huán)境影響方面發(fā)揮了領(lǐng)導(dǎo)作用,零碳機(jī)場是民航業(yè)整體碳中和實(shí)現(xiàn)的第一步。

國際碳市場相關(guān)研究較早,國際航空碳抵消和減排計劃(CORSIA)的相關(guān)減排機(jī)制也較為成熟。我國的碳市場和相關(guān)研究起步較晚,但結(jié)合我國的實(shí)際情況也已形成整套完整的減排機(jī)制,中國溫室氣體自愿減排項(xiàng)目(China GHG Voluntary Emission Reduction Program,即CCER項(xiàng)目體系)被批準(zhǔn)成為國際民航組織國際航空碳抵消與減排機(jī)制(CORSIA)認(rèn)可的合格減排項(xiàng)目體系。未來,不論是國際碳市場還是國內(nèi)碳市場將進(jìn)一步嚴(yán)格碳排放計量和減排政策。

8、航空低碳技術(shù)發(fā)展趨勢是什么?

一是飛機(jī)發(fā)動機(jī)的低碳技術(shù)發(fā)展,現(xiàn)有新一代先進(jìn)技術(shù)飛機(jī)比同類型的老舊飛機(jī)單位噸公里燃效提高20%以上,預(yù)計2035-2040年后投入使用的小型電動飛機(jī)、混合動力飛機(jī)、氫能飛機(jī)等新技術(shù)飛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更大幅度的減排,但預(yù)測其主要用于2000公里以內(nèi)的航線。

二是運(yùn)行管理技術(shù)進(jìn)步,通過智慧化、數(shù)字化技術(shù)手段提升空地資源管理水平和運(yùn)行效率。如美國新一代航空運(yùn)行管理系統(tǒng)和歐洲單一天空計劃等,主要趨勢是通過智能化大數(shù)據(jù)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)同和資源共享。

三是可持續(xù)航空燃料替代技術(shù),包括不同原料來源的航空生物燃料替代航空煤油,其前提是原料的不能來自高匯碳的土地(如沼澤和森林等),以及采用可再生電力制氫-合成液體燃料的電制燃料技術(shù)。低碳燃料或替代燃料未來發(fā)展主要解決成本高、土地和水資源利用變化帶來的影響等問題。

9、國內(nèi)“雙碳”目標(biāo)對民航低碳發(fā)展的影響是什么?

在現(xiàn)有技術(shù)水平下,綜合安全性、經(jīng)濟(jì)性考慮,航空煤油是民航飛機(jī)能源的最優(yōu)選擇,也造成了在需求增長的情況下飛行活動碳排放必隨之增長。對于民航及民航產(chǎn)業(yè)鏈條而言,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存,包括飛機(jī)制造、能源利用、高效運(yùn)行都將納入到民航低碳發(fā)展范疇。未來以“雙碳”為牽引,將激發(fā)民航各要素的迭代升級。民航業(yè)作為飛機(jī)制造業(yè)的需求側(cè),開展航空燃料可持續(xù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)研究,推動開展可持續(xù)航空燃料常態(tài)化、規(guī)劃化應(yīng)用試點(diǎn),促進(jìn)可持續(xù)航空燃料成本下降,鼓勵大型航空集團(tuán)積極參與全球可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈構(gòu)建,并積極反饋行業(yè)發(fā)展訴求,期盼國產(chǎn)飛機(jī)、發(fā)動機(jī)不斷提升效率甚至技術(shù)變革。

10、航空碳減排市場機(jī)制有哪些?

市場機(jī)制包含碳排放上限-交易、碳排放抵消機(jī)制和稅費(fèi)(燃油稅、環(huán)境稅等)等碳價格機(jī)制。2008年歐盟修改EU ETS指令,將航空排放納入EU ETS,屬于排放上限-交易機(jī)制。其原理是設(shè)定航空排放上限并按一定配額分配方法將上限以免費(fèi)或拍賣等方式分配給航空公司,航空公司在履約期內(nèi)應(yīng)上繳與其實(shí)際排放等量的排放配額,若配額不足(實(shí)際排放超出分配的配額數(shù)量)則需要在碳市場購買配額。2018年國際民航組織通過的國際航空碳抵消及減排計劃(簡稱CORSIA)一攬子標(biāo)準(zhǔn),則屬于碳抵消機(jī)制,該機(jī)制設(shè)置總排放目標(biāo)基線,超出基線的排放分配給企業(yè),企業(yè)需要購買“合格排放單位”或使用可持續(xù)航空燃料完成抵消責(zé)任,但不會將對應(yīng)排放基線的排放以配額方式發(fā)放給航空公司。

航空碳稅費(fèi)主要是針對航空燃油(根據(jù)其碳含量)征稅,目前航空碳稅機(jī)制并不普及。

11、實(shí)現(xiàn)航空碳減排的主要措施有哪些?

航空業(yè)碳減排主要包括四類措施:

一是飛機(jī)發(fā)動機(jī)技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)飛機(jī)發(fā)動機(jī)燃油效率提升,航空公司通過購買更節(jié)油的飛機(jī)更新老舊飛機(jī)實(shí)現(xiàn)燃油消耗增長低于運(yùn)輸量增長,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減排。

二是通過機(jī)場地面和空中運(yùn)行基礎(chǔ)設(shè)施、管理改進(jìn)等,實(shí)現(xiàn)航空運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)油和減排。包括協(xié)同空域優(yōu)化、載運(yùn)率提高、機(jī)場地面能源替代、航空器維修、減重、飛行運(yùn)行優(yōu)化等措施;

三是使用可持續(xù)航空燃料替代傳統(tǒng)航煤??沙掷m(xù)航空燃料包括不同生物質(zhì)原料和技術(shù)路徑生產(chǎn)的航空生物燃料,以及預(yù)期獲得突破的可再生電力-合成液體燃料。該種技術(shù)是利用費(fèi)托合成技術(shù)將可再生電力、二氧化碳和水合成可持續(xù)航空燃料,其化學(xué)性質(zhì)與傳統(tǒng)航空燃料類似??沙掷m(xù)航空燃料可實(shí)現(xiàn)全生命周期排放系數(shù)比航空煤油減排60%以上甚至零碳排放。

四是通過市場機(jī)制及政策措施激勵實(shí)現(xiàn)減排。市場機(jī)制包括碳排放交易、碳抵消、碳稅費(fèi)等價格機(jī)制,通過價格信號促進(jìn)低碳技術(shù)發(fā)展和管理改善,同時調(diào)節(jié)航空運(yùn)輸需求結(jié)構(gòu)間接實(shí)現(xiàn)減排。

12、可持續(xù)航空燃料有哪些,在未來低碳民航發(fā)展中將扮演什么角色?

當(dāng)前,“可持續(xù)航空燃料”尚未有國際范圍內(nèi)公認(rèn)的定義。一般認(rèn)為,可持續(xù)航空燃料全生命周期的二氧化碳足跡應(yīng)大幅小于傳統(tǒng)航空燃料。當(dāng)前,可持續(xù)航空燃料的研發(fā)集中在生物燃料上,常見原料有油料植物和動物脂肪等。氫燃料電池也是該領(lǐng)域研究的重要趨勢。

與其他運(yùn)輸方式比,民航業(yè)減少二氧化碳排放的技術(shù)替代方案相對較少。可持續(xù)航空燃料試驗(yàn)和應(yīng)用是民航業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要戰(zhàn)略。在碳中和已成為全球共同關(guān)注議題的背景下,可持續(xù)航空燃料的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用也在加速。比如,瑞典政府已出臺規(guī)定,要求在該國銷售的航空燃料于2021年起要混合0.8%的生物燃料,到2045年要增加到27%,以實(shí)現(xiàn)該國2045年徹底擺脫化石燃料的國家目標(biāo)。

13、可持續(xù)航空燃料如何實(shí)現(xiàn)減排作用?

從全生命周期角度看,生物質(zhì)原料制取的可持續(xù)航空燃料的減排作用主要體現(xiàn)在原料種植生長過程中從空氣中吸收了二氧化碳,盡管生物質(zhì)燃料在消耗過程中同樣排放二氧化碳,但相較使用來自地下開采的原油制取的航空煤油,可以實(shí)現(xiàn)從二氧化碳吸收到排放的短生命周期循環(huán)再生,從而避免了大氣中二氧化碳排放總量的增長。另外一種可持續(xù)燃料——電制燃料,則需要實(shí)現(xiàn)全生命周期采用可再生資源合成燃料技術(shù),包括使用可再生電力制氫,利用從空氣中提取二氧化碳合成航空燃料,實(shí)現(xiàn)零碳排放。

評論
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貢士級
2023-11-25
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貢士級
2023-11-25
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貢士級
2023-11-25