航空發(fā)動機 | 關于加快國內(nèi)可持續(xù)航空燃料發(fā)展的思考與建議
2023年3月29日,歐洲航空協(xié)會在航空峰會上呼吁歐盟盡快通過《凈零工業(yè)法案》,發(fā)展世界領先的可持續(xù)航空燃料(SAF)產(chǎn)業(yè)尺棋,助力航空運營商在2050年實現(xiàn)二氧化碳凈零排放目標,以應對美國大力投資SAF的挑戰(zhàn)其神,確保并加強歐洲航空業(yè)的競爭力殴衡。近年來,美歐政府部門均制定頒布了與綠色可持續(xù)航空發(fā)展相關的政策垄窃,民航業(yè)2050年實現(xiàn)碳中和的路線逐漸明朗蟀腌,SAF在其中將發(fā)揮重要作用,美歐也都正在加速發(fā)展吐莲。我國民航運輸市場體量巨大抠偏,正在逐步建立民機產(chǎn)品體系和產(chǎn)業(yè)能力,但在SAF發(fā)展方面與美歐存在差距陪瘟,未來可能成為制約我國綠色航空產(chǎn)業(yè)形成競爭力的風險因素鞋剔,值得盡早研究分析和采取相關舉措。
01:SAF將在低碳經(jīng)濟中發(fā)揮重要作用
SAF可由廢棄油阐逗、能源作物池躁、農(nóng)林廢物或城市垃圾生產(chǎn),與傳統(tǒng)航空煤油相比韵谋,可在壽命周期內(nèi)(從種植或采集原料褒选,到加工、運輸振诬、存儲蹭睡、使用和管理維護等)減少50%~80%碳排放;與電推進赶么、氫動力相比肩豁,其憑借獲取途徑廣、技術成熟度高辫呻、設備兼容性強等優(yōu)勢清钥,已成為短、中期內(nèi)實現(xiàn)航空業(yè)大幅減排的最有效方式印屁。綜合國內(nèi)外研究來看循捺,SAF將形成具有很大經(jīng)濟效益和社會效益的新產(chǎn)業(yè),成為低碳經(jīng)濟的重要組成部分雄人。
綠色創(chuàng)新从橘,開辟可持續(xù)經(jīng)濟增長點
通過燃料制備技術創(chuàng)新、供應鏈管理模式創(chuàng)新础钠、基礎設施綠色轉型等多種手段恰力,持續(xù)助力SAF產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,可從多方面創(chuàng)造經(jīng)濟增長點,并將航空燃料市場由“油廠”向“農(nóng)場”“林場”等轉移镰饶,減少煤炭缆乐、石油等高碳能源消耗,減少碳排放烧骗,推動低碳經(jīng)濟又好又快發(fā)展禽糊。國際航空運輸協(xié)會2021年預測顯示,2025年全球SAF年需求量將達630萬噸铜诽,2035年將擴大到7262萬噸阔萧,2050年將高達3.58億噸。按照2023年2月中國進口保稅航空煤油到岸價格6171元/噸計算(假設SAF未來成本約等于航空煤油)懂棘,2050年全球SAF年產(chǎn)值將達2.2萬億元男梆。
生態(tài)保護,助力工農(nóng)業(yè)高質量發(fā)展
通過回收農(nóng)林業(yè)廢物(如秸稈)先赛、種植能源作物(如能源藻贸卦,在生長過程中可吸收大量二氧化碳,一年產(chǎn)出的油料是大豆的30~180倍)等方式為SAF產(chǎn)業(yè)提供原料挪确,可增加農(nóng)民收入诊胞,同時預防土壤侵蝕、提升土壤品質和有機物含量锹杈、增加生物多樣性厢钧、改善水質,可謂一舉多得嬉橙。在我國實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的大背景下,SAF產(chǎn)業(yè)可成為一種選擇寥假,助力鄉(xiāng)村實現(xiàn)新發(fā)展市框,鄉(xiāng)村生態(tài)展現(xiàn)新氣象,提升農(nóng)民獲得感糕韧、幸福感枫振、安全感。此外萤彩,飛機起降過程中粪滤,SAF燃燒產(chǎn)生的芳香烴類有害物普遍更少,對機場工作人員和旅客的身體健康都有著積極意義雀扶。
02:我國在SAF發(fā)展方面存在的問題
在了解掌握美歐與國內(nèi)SAF發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上杖小,通過對比分析,發(fā)現(xiàn)我國還存在政策引導不足夏握、供應鏈不成熟等一系列問題零破,與美歐先進國家存在較大差距。
頂層政策引導不足
近三年,美國抠孤、歐洲洋虫、國際航空運輸協(xié)會、世界航空運輸行動小組等多個國家與國際組織紛紛出臺民航運輸業(yè)零碳排放相關計劃悠衔,均提到SAF將在長達30年的減排過程中扮演關鍵角色权疾,并指明未來需達到的年產(chǎn)量、基礎設施建設等具體目標锡褂。其中满律,歐盟計劃在2025年使生產(chǎn)能力達到850萬噸/年(油脂加氫技術為主、醇噴合成技術為輔)谅练,美國計劃到2030年將產(chǎn)能提高至900萬噸/年(醇噴合成技術為主姿记、油脂加氫技術為輔)。相比之下透劈,我國還未在SAF產(chǎn)能方面出臺過具體政策或目標梧却,目前只有中國民航局于2022年發(fā)布了《“發(fā)布五”民航綠色發(fā)展專項規(guī)劃》,力爭2025年當年SAF消耗量超過5萬噸败去,但這并非一個強約束力目標放航。假設我國年航空煤油總消耗3684萬噸(2019年數(shù)據(jù)),則2025年SAF消耗占比僅為0.1%圆裕,而同期歐盟計劃的平均占比將達到2%广鳍。
供應鏈體系尚不成熟
目前,美國吓妆、德國赊时、芬蘭等燃料生產(chǎn)大國已在積極推動SAF供應鏈體系邁向成熟化。美國能源部牽頭的生產(chǎn)項目將玉米秸稈等農(nóng)業(yè)廢物循環(huán)利用行拢,已建成一條成本甚至低于傳統(tǒng)航空煤油的SAF生產(chǎn)線祖秒,該生產(chǎn)線只需改造美國已有的200多個乙醇處理工廠,無需建造新設施即可在未來幾年實現(xiàn)規(guī)闹鄣欤化生產(chǎn)竭缝、供應。2022-2023年沼瘫,國內(nèi)中國石化鎮(zhèn)海煉化分公司跳蚓、四川天舟通用航空科技有限公司的SAF生產(chǎn)設施正式投產(chǎn)或開工建設,二者均采用油脂加氫技術房包,年產(chǎn)能力分別為10萬噸與50萬噸抠建,標志著我國內(nèi)地SAF大規(guī)模生產(chǎn)及商業(yè)化應用邁出了堅實一步。但總的看他案,與美歐相比蔓踩,我國SAF供應鏈存在產(chǎn)能不足渗送、成本過高等問題,需盡快統(tǒng)一行業(yè)標準紧慧,建立成熟泰四、穩(wěn)健的生產(chǎn)供應體系,縮短與國外的差距盯窜。
制備技術研發(fā)能力有待強化提升
當前兔页,符合國際認證標準的SAF生產(chǎn)技術路線一共有9條。其中领靖,美國俄洞、芬蘭和我國的油脂加氫技術制備SAF已可實現(xiàn)商業(yè)化,但該方法制成的燃料價格浮動較大槐秧,并不適合長期應用啄踊。而費托合成、醇噴合成等技術路線可在與傳統(tǒng)航空煤油售價持平或更低的同時抑制價格波動刁标,具有更大商業(yè)化價值颠通,美歐一些國家這兩條技術路線的技術成熟度已達到6~8。此外膀懈,電轉液技術路線還處于發(fā)展初期顿锰,但其與傳統(tǒng)航空煤油相比可在壽命周期減排95%以上,在未來擁有更大潛力启搂。我國對SAF的需求正在快速增加硼控,但燃料價格是影響商業(yè)化進程極為重要的因素。因此胳赌,我國需要加快多種工藝的關鍵制備技術研發(fā)牢撼,有效降低SAF成本。
燃料測試體系尚需加速建立
近10年來疑苫,全球航空公司使用SAF開展商業(yè)飛行已超過43萬架次浪默,約45家航空運營商具備相關使用與保障經(jīng)驗;近3年圣掷,美歐多國大量開展SAF摻混比例達到100%(即全部使用SAF)的飛行試驗。我國已成為亞洲首個甜芭、世界第四個(前三個是美國匿贴、德國和芬蘭)具備自主研發(fā)SAF能力的國家,實現(xiàn)了使用國產(chǎn)燃料從制造基地到商業(yè)飛行霸臂、從客運航空到貨運航空耗述、從國內(nèi)航線到國際航線的三層跨越。但迄今為止辈拔,我國使用SAF開展飛行試驗仍然較少妒彭,且燃料摻混比例還從未達到過100%谢燎,距離建立起成熟可靠的燃料測試體系還相差甚遠。
03:相關建議
鑒于SAF潛在的巨大作用幕笋,以及我國與美歐當前發(fā)展相比村存在的一些差距钧椿,提出如下建議:
一是加快相關政策制定落實,從頂層引導完善產(chǎn)業(yè)總體布局椿笤。我國民用航空業(yè)務量位居世界第二盹屠,實現(xiàn)民航運輸業(yè)綠色轉型時間緊、任務重鞋诗、難度大膀捷。首先,建議國內(nèi)相關部委聯(lián)合加快制定發(fā)展政策削彬,面向原料來源全庸、生產(chǎn)設施、年產(chǎn)油量融痛、試驗認證壶笼、運輸儲存等SAF發(fā)展需求,作出頂層設計酌心;其次拌消,頂層設計后的相應政策應下沉,引導相關航空運營商安券、燃油生產(chǎn)企業(yè)墩崩、研究機構等出臺各自發(fā)展規(guī)劃或導向,由上至下形成合力侯勉,統(tǒng)籌推進鹦筹,爭取贏得航空能源變革發(fā)展的主動權,并為國家經(jīng)濟社會發(fā)展作出貢獻以睦。
二是持續(xù)探索新工藝新原料泌醋,逐步實現(xiàn)燃料擴產(chǎn)降本。從工藝方面滤钠,首先應用油脂加氫技術規(guī)亩木埽化制備SAF,在各地建立廢棄油回收機制祠裸,就近回收贵郎、合理布局擴大生產(chǎn)規(guī)模,探索適合我國的商業(yè)模式眶昵。同步加快費托合成蒂轨、醇噴合成、電轉液技術路線的發(fā)展拔衙,推進試驗田建設檩榕,加速SAF產(chǎn)業(yè)新技術迭代繁触,實現(xiàn)“探索一代、發(fā)展一代关揣、應用一代”的發(fā)展模式句惯。從原料方面,在《中共中央宪赶、國務院關于做好2023年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》等近些年中央文件的指導下宗弯,在我國西北、東北搂妻、華北及濱海鹽堿地區(qū)大力探索鹽土植物蒙保、微藻類原料發(fā)展,并逐步擴大種植欲主,不與人爭糧邓厕、不與糧爭地,大幅擴大原料產(chǎn)量的同時增加農(nóng)民收入扁瓢,減輕對海外能源的高度依賴详恼,保護我能源安全。
三是建立國產(chǎn)飛機示范運營航線引几,探索商業(yè)化發(fā)展新路徑昧互。大力推廣SAF的前提之一是其商業(yè)化運營,因此要首先建立商業(yè)示范運營航線伟桅。當前机凭,國產(chǎn)ARJ21飛機、AC313直升機商業(yè)化運營的規(guī)模增長窖升,C919窄體干線客機即將投入商業(yè)飛行级衅,AC352直升機獲頒型號合格證,應啟動研究運營國產(chǎn)SAF+國產(chǎn)飛機的產(chǎn)飛機國產(chǎn)可范運營方案與支持政策呕瞎,打造國產(chǎn)品牌新名片笑诫、擴大商業(yè)宣傳效果,增強影響力的同時開展SAF在國產(chǎn)飛機應用婉肆、國內(nèi)機場保障咽行、儲存運輸?shù)汝P鍵環(huán)節(jié)的驗證及技術探索,逐步摸索出適合我國國情的商業(yè)化發(fā)展路徑衰惜。
四是完善壽命周期評價模型差讼,簡化燃料適航認證流程∨阂迹基于已有研究,完善從原料種植纷臊、加工煉制到儲存加注椿访、飛行燃燒乌企、維護保障的壽命周期碳排放模型,更加科學精準評估與使用SAF成玫。建立標準化共用發(fā)動機模型加酵,通過標準發(fā)動機燃燒少量燃料取得燃料認證資質,認證后的燃料再進行各型發(fā)動機與飛機的匹配測試哭当,從而節(jié)省大量時間和經(jīng)費猪腕,加速我國SAF產(chǎn)品投入航空運營。
(民機戰(zhàn)略觀察 钦勘,作者李蘊)
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