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          讓“綠色動能”翱翔藍色天空

          時間:2023年12月15日   來源:

          本報見習記者 方笑

          當下,綠色低碳轉型已經成為全球共識,而航空業碳減排正是綠色低碳轉型的重要抓手。據測算,航油燃燒所產生的碳排放量約占航空運輸業碳排放總量的95%。這也意味著,航空業減碳最高效的做法就是在航空燃料替代方面下功夫。記者從近日召開的中歐可持續航空燃料研討會上獲悉,可持續航空燃料(Sustainable Aviation Fuel,以下簡稱“SAF”)是當下最具潛力的航空業碳減排措施。那么,作為飛機發動機“綠色動能”的SAF,將如何助力“藍天上的行業”加快可持續發展進程?

          推動航空減碳SAF已成首選

          推動綠色低碳發展是全球共同的任務。作為全球生態文明建設的重要參與者和貢獻者,中國提出了2030年碳達峰和2060年碳中和目標。同時,中國是全球第二大航空市場。近年來,我國相繼發布了《“十四五”民航綠色發展專項規劃》《“十四五”生物經濟發展規劃》《“十四五”可再生能源發展規劃》等法律法規和政策文件,對包括航空業在內的重點領域的減碳工作作出總體部署。

          牽牛要牽“牛鼻子”,對航空減碳這項工作而言,怎么做才能更好地牽住“牛鼻子”呢?中國民航大學教授楊曉軍告訴記者,在現行技術情況下,應用以生物質燃料為代表的SAF是對航空業減碳貢獻最大的舉措。楊曉軍介紹,航空業減碳的方式主要包括研發新的飛機技術、使用電力驅動和氫能驅動的新機型、提高基礎設施和運營系統效率,以及使用SAF等一系列舉措。在這些舉措中,研發創新是一個需要長期持續且不斷進步的過程,常規技術領域的優化所能收到的減碳效果又相對有限,相比之下,SAF已成為綠色航空的首選方案。

          作為航空業碳減排“中流砥柱”的SAF,主要由廢油脂、農林廢棄物、城市廢棄物、非糧食作物等加工合成而來。中國航空油料集團有限公司科技部高級業務經理趙恒暉從即用性、可持續性、商業可行性等方面概括了SAF的優點。即用性體現在使用時不需要改造飛機發動機,也不需要大規模改造機場油料的儲運、加注設施;可持續性體現在其原料不會影響糧食作物或供水,也不會造成森林退化或土壤貧瘠,還能夠循環利用儲存于生物質原料中的碳;而SAF是近期唯一可行的航空低碳能源解決方案,雖然由氫燃料電池或電力驅動的飛機將于2035年左右開始逐步在中短途小型飛機上試用,但長途大飛機的降碳依然要依靠SAF,這也是其商業可行性所在。

          2022年初,民航局發布《“十四五”民航綠色發展專項規劃》,提出民航業綠色轉型要堅持能源低碳化,努力推動SAF商業應用取得突破,力爭“十四五”期間SAF的消費量累計達到5萬噸以上。今年10月,工信部、科技部、財政部、民航局等四部門聯合印發《綠色航空制造業發展綱要(2023-2035年)》,鼓勵開展SAF在國產民用飛機和發動機上的應用驗證,推動構建綠色航空工業法規標準體系和綠色航空適航審定體系。

          將目光放眼全球,國際民航組織(ICAO)的分析結果同樣表明,SAF的使用將是航空業減碳的主要措施。相關預測數據顯示,若2050年國際航空業實現零碳排放,需要減排15.58億噸二氧化碳。其中,使用SAF產生的減排量份額最高,占比55%,大幅高于飛機能效提升、運行效率提升以及碳市場等手段分別產生的減排量。此外,2023年達沃斯論壇還將SAF列為對世界產生積極影響的十大技術第三位。

          標準日益完善 發展穩步推進

          作為可持續燃料的一種,SAF既要滿足航空燃料在安全和質量方面的要求,也要滿足在可持續性方面的要求。趙恒暉認為,所謂可持續性,主要體現在給環境、社會和經濟帶來盡可能少的負面影響。據了解,在歐盟《可再生能源指令》(RED)和美國《可再生燃料標準II》出臺時,都對生物燃料的可持續性提出了強制性要求。目前,全球認可并通行的SAF可持續標準有兩個,一是由德國聯邦糧食、農業和消費者保護部創立的國際可持續發展與碳認證體系(ISCC),二是源于瑞士的可持續生物材料圓桌會議(RSB)?!罢J證方法是SAF安全保障的關鍵。由于民航航班跨國、跨區域的特殊性,如果不在國際標準尤其是認證標準方面具備自主聲音,在SAF可持續標準等方面可能面臨國內、國際兩套口徑的艱難情況?!睏顣攒娬f。

          為破解這一難題,目前民航局正積極著手開展民航行業標準《航空替代燃料可持續性要求》和國家標準《航空燃料可持續性評價規范》的制定工作,充分考慮國際標準和我國實際,不斷完善可持續認證方面的相關標準體系,并于今年7月發布了《航空替代燃料可持續性要求(征求意見稿)》。征求意見稿中的可持續性要求包括環境可持續性要求、社會可持續性要求和經濟可持續性要求三項內容,待正式頒布后將形成制度約束。

          從現實層面來看,隨著航空業低碳發展需求日益增加,SAF發展逐漸駛入快車道。歐美地區在這一領域發展相對較早,產業政策體系相對成熟。近年來,亞太地區主要國家也在這一領域快速布局。自2011年至今,全球SAF航班飛行量已超過50萬架次,能夠提供SAF加注服務的機場已達77個,其中52個已實現常態化供應。我國從“十一五”末開始推動SAF的研發與應用,分別在2011年、2013年由國航、東航使用波音、空客飛機開展SAF試飛。2013年,民航局完成了中國石化1號生物航煤適航審定,并于2014年向中國石化頒發了技術標準規定項目批準書,此后逐步在飛機交付以及商業飛行中擴大SAF的使用范圍。海航先后于2015年和2017年使用波音飛機,完成了上海至北京、北京至美國芝加哥的商業飛行。自去年以來,國航、東航、廈航等航企也積極開展可持續航空燃料商業航班飛行。今年7月,國航實現了國內首次寬體機國產SAF商業載客飛行。中國航油全面參與了上述SAF航班的試飛和載客飛行工作,在SAF混摻、儲運、加注鏈條上積累了運行經驗和技術儲備。

          在這張推動航空業減碳的全球答卷上,產業鏈上不同主體的合作將更好地促進發展。今年4月,空客公司與中國航油簽署了采購3000噸SAF的協議,用于支持未來兩年空客天津公司的運營,包括使用SAF交付和測試飛行。11月,國航與空客公司簽署了合作備忘錄,雙方將在可持續發展領域深化合作,推進SAF的推廣和使用,探索機隊優化和提高機隊燃油效率、減少排放和噪聲的解決方案及新技術。由此可見,無論處于SAF產業鏈上的哪一環,無論是供應商還是航空公司,推動行業綠色低碳發展都是義不容辭的使命與擔當。

          探索前行之路 走向可持續的未來

          除了減少航空業碳排放,推動中國實現環境保護目標和履行“雙碳”承諾,SAF的發展還有更多積極意義。在經濟轉型和新產業發展方面,隨著全球經濟綠色低碳轉型,發展SAF產業將有助于推動經濟結構升級,形成新的經濟增長點。這不僅可以帶動農業、化工、能源等多個行業的發展,還可以發揮相關技術創新、投資和產業升級等協同效應。楊曉軍特別提到,推動SAF發展可以成為共建“一帶一路”高質量發展的技術手段,幫助發展中國家借助SAF實現跨越式發展。

          但與此同時,不可否認的是,SAF的發展仍舊面臨來自各個方面的挑戰。趙恒暉告訴記者,原料供應不足、技術工藝不成熟等問題是制約SAF發展的幾大攔路虎。SAF產業化發展要求原料供給充足并可持續供應、生產技術工藝高效穩定且可規?;?。在目前4種主流工藝路徑中,HEFA路徑成熟但原料規模受限,AtJ路徑存在“與人爭糧、與糧爭地”的問題,G+FT路徑在國內有一定技術基礎但耗能大,PtL路徑難以在短期內實現商業化,新技術路線審批和可持續認證方面尚受制約是SAF產業化發展面臨的挑戰。

          此外,經濟性也是SAF應用面臨的一大障礙。楊曉軍指出,目前,SAF成本為傳統航煤的2倍~5倍。其中,采用HEFA路徑的成本最低,為傳統航煤的2倍~3倍,主要成本在于原料和輔料成本;G+FT路徑的成本約為傳統航煤的3倍,主要成本在于固定資產投資;AtJ路徑的成本約為傳統航煤的3倍,固定資產投資和原料分擔主要成本;PtL路徑的成本最高,為傳統航煤的4倍~5倍,主要成本在于綠電制氫和二氧化碳捕集等成本。因此,無論采用哪一種路徑,都會給航空公司造成一定壓力。

          道路曲折,前景光明,是一切新事物發展的路徑。雖然SAF的發展存在一定障礙,但多位專家學者都表示,在逐漸加大的碳減排壓力下,SAF將占據航空能源的主導地位。充分發揮SAF的低碳能源屬性,將是SAF產業未來蓬勃發展的關鍵。未來,我國對SAF的需求也有著極大的增長潛力。為了讓供應更好地匹配需求,政策推動是關鍵?!吨袊沙掷m航空燃料發展研究報告》指出,SAF產業整體帶有顯著的政策驅動屬性,應當以優化SAF領域的頂層設計為起點,進一步激勵SAF產業正向發展,并通過多方協作推動落實。同時,增產降本和技術突破將是有力抓手。根據多家機構的預測,隨著SAF規?;瘧?,其成本將逐漸降低,尤其是PtL路徑中碳捕捉成本和綠電成本降低,有望在2050年后成為具有經濟競爭力的技術路線。此外,還應鼓勵打造“原料—煉制—認證—運輸—加注—使用”的完整產業鏈,以產業鏈布局推動SAF發展。

          不過,推動SAF的發展與應用不是最終目的,綠色低碳高質量發展才是大家共同的愿景。廣州民航職業技術學院副教授綦琦表示,在“雙碳”這一國家戰略的引領下,我們既要推動SAF的發展與應用,也要積極探索更多可能;既要明確短期目標,也要關注中長期方案,從而更好地應對減碳過程中的不同挑戰,努力為全球民航可持續發展貢獻更多中國智慧。


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