减少民航化石燃料消耗 助力实现碳达峰和碳中和的厦门探索
摘要:本文结合民航业发展现状,介绍了厦门民航减少化石燃料消耗的做法,并就如何进一步推进民航化石燃料减排工作,以实现碳达峰、碳中和提出建议。
在2021年两会上,中国首次将碳达峰和碳中和写入政府工作报告,这是党中央经过深思熟虑作出的重大战略部署。碳达峰是指二氧化碳排放总量在某一个时间点达到历史峰值,这个时间点并非一个特定的时间点,而是一个平台期,其间碳排放总量依然会有波动,但总体趋势平缓,之后碳排放总量会逐渐稳步回落。碳中和则是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量,通过二氧化碳去除手段,如植树造林、节能减排、产业调整等,抵消掉这部分碳排放,达到“净零排放”的目的。民航业担负着重要的绿色环保社会责任,在实现碳达峰、碳中和方面作用巨大,本文结合民航业高质量发展需求,谈谈在“十四五”关键阶段,从减少民航化石燃料消耗角度介绍实现碳达峰、碳中和的一些举措。
一、国内民航碳排放现状
民航业碳排放主要来自化石燃料燃烧,包括航空燃油燃烧和车辆设备的汽柴油燃烧等方面。以2019年(2020年出现疫情,航空业受到巨大冲击,数据较难反映规律性)为例,航空公司航空燃油消耗3689万吨,折算碳排放1.16亿吨(航空燃油燃烧产生二氧化碳占据民航碳排放的97%),航空公司碳排放99%以上由航空燃油燃烧产生。机场综合能耗折算碳排放近360万吨(占比3%),机场碳排放主要来自电力、热力消费能源消耗产生的间接排放,其中包括汽柴油燃烧产生的碳排放,本文要阐述的机场碳排放方面是与空气质量关系密切的汽柴油燃烧产生的碳排放。
二、厦门民航化石燃料使用现状
(一)航油加油情况
厦门近5年的航油加油数据 |
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年份 |
国内航班加油量(吨) |
内航离境航班加油量(吨) |
外航航班加油量(吨) |
合计(吨) |
2016 |
416462.3 |
88900.25 |
32804.52 |
538167.07 |
2017 |
434825.81 |
110481.35 |
36475.8 |
581782.96 |
2018 |
468862.83 |
117677.63 |
35319.71 |
621860.17 |
2019 |
473071.66 |
117505.6 |
36709.98 |
627287.25 |
2020 |
372133.97 |
58413.03 |
24744.93 |
455291.93 |
从数据上看,除2020受到疫情冲击外,每年的航油总加油量都呈上升趋势,这数据也反映了当前国内民航产业的现状——产业不断发现状大、航油需求量越来越大、碳排放的压力也越来越大,碳达峰、碳中和要求降低碳排放,而航油需要量又越来越大,要解决这一矛盾的方法是提升油品利用率,以减少航油消耗。
(二)机场内化石燃料使用情况
1.APU使用。飞机未使用桥载电源需要使用APU提供电气源,需要消耗航油,造成碳排放及环境污染,因此要提高桥载电源使用率才能减少APU使用造成的航油消耗。
2.以汽柴油作为能源的车辆设备使用。机场内有飞机牵引设备、摆渡车、清水车、污水车、航空食品车、除冰设备、管线加油设备等大量用于航班保障的设施设备,此外还有用于开展工作的驱鸟车、消防车、机场应急车等机场工作人员专用车辆。要减少这些设施设备造成的碳排放及环境污染,一是不以燃油作为设施设备的动力能源,即开展“油改电”工作,使用电动设备。二要减少尾气生产的碳排放,针对机场一些尚未报废的国四以下的老旧车辆,要采用尾气改造等措施来减少尾气排放。
三、厦门民航主要的减排措施
(一)航油减排措施
1.推广使用APU替代措施
(1)机场措施。一是探索远机位APU替代措施,2020年,厦门空港在原有近机位全部配备APU替代设备的情况下,积极探索远机位APU替代设备使用技术,在本场228L机位建设一套远机位APU替代设备。二是推动签订桥载协议。针对部分境外航空公司签约桥载协议进度较慢的情况,积极与外航进行协商沟通,发布尽快签署桥载协议的沟通函,最终本场桥载协议全部签约完毕。三是通过限制靠桥等措施提升桥载电源使用率。
(2)航司措施。以厦门航空以例,一是完善制度,下发文件规定飞行员过站期间桥载电源“应用尽用”。二是纳入绩效,将桥载设备使用率纳入飞行员的KPI考核,逐月通报。三是使用电源车等APU替代设施。2018年-2020年,共累计减少APU使用近33万小时,节约燃油近33000吨。
(3)局方措施。2021年3月24日,厦门监管局组织桥载电源使用主要相关单位,召开厦门辖区“蓝天保卫战”持续建设推进会,提出多项管控措施。一是机场管理机构对当月能用尽用率未达到100%的航空公司,按照不满足率调减次月该航空公司靠桥架次;二是对于机组以快速过站为由不使用桥载电源情况,监管局将要求相关单位逐一提交说明,对于不符合可以不使用桥载电源的情况,监管局将上报民航上级记入诚信记录;三是对连续两个月桥载电源应用尽用率未达到100%的航司,监管局将提出处置建议上报民航华东局。通过这些限制措施,厦门机场的靠桥应用尽用率得到显著提升,从年初1月份的80%提升到5月份的95%。
2.降低航班备降率。厦门监管局指导厦门航空建立天气原因返航备降率精准监管指标,通过指标监控,及时复盘天气原因航班返航备降事件,查找运行控制不足之处,制定风险控制措施,降低天气原因返航备降率,提升安全运行效率。
3.优化运行程序。据厦航统计,通过实施EFB运行,厦航累计减少飞机加注燃油1135吨,减少碳排放3575吨;实施ETOPS运行和极地运行,厦航洲际航线采用近似大圆航线飞行,提高航班业载和安全裕度的同时,大大减少了航班燃油加注量,从而达到减少碳排放的目的;实施5%不可预期燃油政策,减少了不可预期燃油加注量。
4.提高航班正常率。航班延误会增加航空器、车辆设备的燃料消耗,因此要减少碳排放,需要提高航班正常率。一是通过加强航班顶推与滑出时间控制、确保关舱提前量和拖车到位时间、按放行时刻倒推各工序保障节点并按时完成等方式加强内部管控,提高保障效率。二是通过小延误航班的放飞协同、长延误航班的CDM协调、CDM受限航班的中低空协调、不合理CDM时刻与突发情况应对等方式加强外部协调,提升航班放行效率。三是将政府纳入运管委,整合各方资源,为有效争取政府支持提供了基础平台。四是通过A-CDM等航班正常性管理技术手段,发挥好A-CDM与机场、空管、航空公司等单位协同联动的作用,提高机场运行效率。五是研发新技术,针对雷雨季节等恶劣天气影响,厦门航研发航班智能恢复系统,可在大面积航班延误时快速进行航班调整,恢复航班正常运行
(二)汽柴油减排措施
1.推进“油改电”
一是完成33座充电桩建设,满足场内车辆充电需求。二是推动场内车辆结构升级。优先采购新能源车辆,满足新增新能源车辆占比大于50%的指标要求,按照目前的文件要求,采购的车都全是新能源车。三是严控非新能源车入场,机场管理机构对申请进入内场的车辆进行审核,对新购置或更新的车辆,如不符合新能源车相关标准的,拒绝其进入内场。
2.尾气改造。实行招投标管理,精选尾气改造方案,完成本场180部国三及以下车辆的尾气改造。
四、进一步推进民航化石燃料减排工作的建议
目前来看,到2030年实现碳达峰目标已不足十年,民航业任重而道远,建议通过以下措施推进化石燃料减排:
(一)充分利用大数据、人工智能等技术手段减少航油消耗。一要合理优化备用燃油加注量,减少不必要的加注浪费。二要合理评估飞机落地后单发滑行可行性,减少两发同时运行带来的燃油浪费。三要加快飞机瘦身计划,减少飞机过重带来的能源浪费。四是实施减推力起飞,减少不必要的燃油消耗。五是灵活成本指数和高度层等项目的评估与实施。
(二)利用碳交易市场调节机制。充分利用碳交易市场调节机制,通过市场调节,促进企业节能减排,若减排成本低于碳配额价格,企业就很乐意投入资金开展减排行动;但如果减排成本高于碳价,企业就更愿意从市场购买配额,因此可合理利用碳交易市场机制的市场调节,减少碳排放。
(三)加强军民融合,持续推进空域结构性改革。要优化航线网络布局,截弯取直,开通两点间更近的航线,减少不必要的燃油浪费,特别是要尽快实现两岸的和平统一,减少绕过台湾海峡造成的巨大航油浪费。
(四)推广远机位APU替代设备。大多数大型机场的远机位都比近机位多,可减少的航油消耗空间也相当大,因此要研发可靠性更强、性能更好、更便捷的远机位APU替代设备并推广使用。
(五)进一步推进航班正常工作。一要进一步完善气象预报的准确性,提前做好研判,避免时刻定好后,因雷雨等极端天气造成的航班延误、取消及航班备降。二要利用空管的优势加强与军方的协调力度,争取空域资源,减少流量控制等军方原因引起的航班延误。三要进一步提升空管指挥效能,如增加符合资质的管制员以满足增开新扇区加速空中流量的需要,提高地面滑行速度,提高滑行道利用效率、减少航空器占用跑道时间、缩减航空器进近雷达管制间隔和起飞落地最小间隔。四要推进航班正常的新技术应用,能准确预估各保障环节的时间,方便保障单位间的联系,构建航司、空管、机场指挥中心、地面保障等环节的有效衔接机制,提高运行效率。
(六)加大非新能源车的淘汰力度。对于尚未报废的非新能源车,特别是工作人员专用车,要通过补差价等方式,与场外的新能源车进行置换,或直接拍卖,购置新能源车,减少车辆强制报废造成的浪费。(作者:洪文森)