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  “三新”破解民航企业减碳困局(2024-1)  
企业管理杂志 发布时间:24-02-28        
   

 

文|孙慧娟

 

关键词:民航企业;双碳目标;新技术;新能源;新运营

 

需求增加和减碳困难的双难局面

  我国民航领域主动承担绿色发展责任,不断探索绿色飞行,助力“双碳”目标达成,已取得一定成绩,同时面临艰巨的任务和挑战。从国内外实践看,民航企业航空运输恢复发展、碳排放量逐渐增加,行业减排压力持续加大,民航发展与碳减排矛盾将在一定时期内并存。

  从需求角度看,航空客运需求增加,不可避免地带来碳排放量增加。我国人口基数大,航空人口占比低,以发达国家为参照,民航客运需求发展空间巨大,航空燃油需求将稳定增长,减碳压力进一步增加。

从减碳进展看,民航具有投资成本和安全性要求极高、研发周期较长等特性,很难达成零碳排放。国际能源署研究数据显示,20132019年民航运输业的全球碳排放量已逾国际民航组织预测值的70%,航空业碳中和发展目标进展被气候行动追踪组织评为“严重不足”。

 

民航企业碳排放来源与减碳实践

1. 航空燃料替代是主要突破点

 对民航企业而言,碳减排既是承担企业社会责任,助力国家“双碳”目标达成的必然要求,也是提升企业技术水平,增强企业安全管理,改善企业产品应用的良好契机。在具体实践上,民航企业碳减排困难重重。法国巴黎银行研究数据显示,影响民航企业碳排放量最大的因素是飞机航空燃油燃烧,占比高达79%。国别经验数据更证实了这一观点,如美国2019年民航碳排放中,90%以上来自航空燃油燃烧。因此,航空燃油成为民航企业碳减排的关键。此外,民航企业飞机地面活动、运营等也是造成碳排放的重要来源。同时,还要兼顾满足人们出行需求、促进经济发展、深度参与环境治理等多重因素,因而推动中国民航企业绿色转型要从多方面统筹推进,在能源低碳、智慧运营、降碳协同等多维度实践。

 我国民航企业所处的发展阶段、发展速度、技术水平等方面与欧美成熟的航空运输市场有一定的差距,但民航领域已较早在减碳脱碳政策制定及实践方面做了大量工作,如中国国际航空股份有限公司(以下简称国航)在20111028日即使用波音B747机型,在北京首都国际机场实施了中国首次SAF(可持续航空燃料)验证飞行;2013424日,东方航空获批1号生物航煤特许飞行许可证,并首次执飞我国自主知识产权生物航煤验证飞行。《“十四五”民航绿色发展专项规划》出台后,把目标设定在2035年,将排放相关因素融入民航企业考核,为民航企业绿色转型提供了指引。

2. 实践路径多种多样

 民航企业具体实践方面涵盖了使用SAF、提升运营效率、采用新型飞机及技术突破等多种路径。一是践行低碳发展战略,从公司战略层级系统性、高质量推进“双碳”目标落地。如南方航空在2021ESG报告中详述了企业“双碳”蓝图,列出七大碳中和行动,并展示具体实践路径。2022年东方航空编制了《碳达峰行动方案》,发布《可持续飞行行动指南》,并成立可持续航空燃料领导和工作小组。长安航空制订节能减排专项行动方案,成立专项工作领导小组,2022年吨公里碳排放降低至0.8977千克。

 二是在技术层面通过引入绿色技术,不断提升燃油效率和飞行动力。在提升燃油效率及清洁能源方面,东方航空机队开展燃油成本专项管控工作,使燃油效率从2015年到2019年提升了4.5个百分点;在“十三五”期间累计实现节油超过60万吨。20219月,东方航空联合相关单位举办我国首船“全生命周期碳中和石油”认证仪式,从当年1012日启用由该船石油所炼制的航空煤油,在国内首度执飞航班,实现航油的全生命周期碳中和。国航于202210月天津空客交付中心接收A350宽体机,并使用国产SAF执行接收后的首次飞行。在飞行动力改善方面,引进碳排放更低的现代化客机。如东方航空引入空客A350、波音787等,通过机队年轻化实现机队建设上的减排。

 三是智慧化、绿色化运营,如东方航空大力推进车辆“油改电”专项工作,加大新能源车辆在航班保障地面车辆中的投入,合计数量超过1000台,其中北京大兴国际机场通用类地面车辆实现了100%新能源;采用电子飞行记录本替代纸质版本;推进航班控水减重标准,优化餐食机供品重量标准,推进餐食机供品实际重量数据推送,减少增加飞机燃油等。借助信息化手段,东方航空建立了全流程无纸化服务,借助自助值机设备和无源电子行李牌技术,旅客的航班信息、行李信息都可通过数据在后台传输等。

3. 国外民航企业减碳实践

 以美国联合航空(以下简称美联航)为例,一是在可持续航空燃料领域不断加大投资和使用力度。2015年投资将垃圾转化为低碳喷气燃料的SAF生产商Fulcrum BioEnergy2016年成为首家在常规运营中持续使用SAF的航空公司;2021年宣布承诺5年内至少将85%传统航空燃油需求替换为 SAF,使飞机生命周期排放量与传统喷气燃料相比大幅下降;2022年投资生物技术公司Cemvita,推动SAF生产商业化;2023年成立合资企业,开发乙醇SAF技术并将其商业化。

 二是新能源飞机和绿色航班的应用和探索。2019年运营“为地球飞行”,这是商业航空史上同类航班中最环保的商业航班;2021年入股氢能飞机初创企业ZeroAvia,成为投资零排放氢电动发动机的最大航空公司。同年投资电动飞机初创公司Heart Aerospace,该公司正在开发ES-19电动飞机,可在由可再生电力供电的情况下以零排放的方式搭载客户;2022年美联航与之签订了200架四座电动飞机的有条件购买协议,预计2026年交付使用。

 三是地面减排。2022年美联航对电池制造商Natron Energy进行战略股权投资,该公司钠离子电池能帮助美联航实现机场地面设备电气化,如推回牵引车和登机口运营。

 

民航企业进一步减排的建议

1. 以新能源促进动力变革

 民航企业碳排放最主要来源是航空燃油燃烧,从目前研究及应用看,减碳主要有电动化、氢能化、太阳能及SAF等方式。SAF是行业碳减排的关键,《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》《“十四五”民航绿色发展专项规划》《国家发展改革委国家能源局关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》等多个文件,都提及将可持续航空燃料应用作为重点。

 电动飞机也受到较多关注,如美国普惠公司开发的涡桨动力产品,借助混电技术的发动机可减少30%的燃油燃烧和碳排放量。我国在此领域也进行深入探索,代表性的有辽宁通用航空研究院部分双座电动飞机,已经取得适航证并进入市场。此外就是氢能,目前看在技术、安全、实施及公众认可等方面,氢动力仍存在较多挑战,但仍不失为碳中和长期技术路线的重要组成部分。

 我国民航企业持续在新能源等替代能源方面进行探索和实践,可以从以下几方面着手:一是通过直接投资参与新能源的研发、生产和商业化。如20232月,空客公司和澳大利亚航空公司联合投资2亿美元,用于发展可持续航空燃料业务。我国航空公司可以通过股权投资等形式参与SAF、氢能、电动化等技术研发,形成协同效应。二是新能源的应用。在安全可控的前提下,加大电动化、氢能化等应用,采购新型的低碳机型,积极参与新能源机型的商业化应用,为早日实现新能源在民航企业中的推广、降低民航用能碳排放打下良好基础。

2. 以新技术优化减碳进程

 民航企业可以采取新技术手段实现低碳减排,主要涵盖以下方面:第一,通过技术手段提升燃油和飞行效率,减少二氧化碳排放。在飞机技术方面,可以通过新型气动布局、应用新材料等方式实现。如桁架支撑翼技术,可以大幅度提高飞机机翼的展弦比,改善燃油效率;翼身融合气动布局技术通过改进飞机外形,在相同负载的情况下减少飞行阻力,具有气动效率高、结构重量轻、装载空间大、节能、环保等优点,从而提高飞行效率和燃油效率。翼身融合飞机已经在国外做了较多研发,国内也开展了大量的研究和实践,20232月,西北工业大学研制的翼身融合大型客机缩比试验机试飞成功,从概念研究到技术验证迈出了关键一步。新材料也是减碳的重要一环,新型轻质的飞机材料,如复合材料、纳米材料、蜂窝状材料等能够有效减轻飞机重量。在飞机发动机方面,如开放式风扇设计技术,可以提高涵道比,大幅提升发动机效率。

  第二,引进新技术,升级机队是民航企业减排的重要措施。对采用上述新技术的机型,民航企业可以在每年退租老旧飞机,引进新飞机时予以重点考量。

 第三,运营新技术也是民航企业减碳的重点。如优化航线、缩短航班实际飞行时间,直接实现燃油节约和碳减排。航行新技术也是优化的重点方向,如通过调整巡航重心参数,提升飞行性能,节省燃油。此外,降低空载重量(减少加水量)、改善无纸化等运营技术也会有效助力降碳目标。

3. 以新运营实现环境变革

  减碳过程中新能源、新技术的应用,并不意味着减碳的达成。对民航企业而言,减碳是一个系统性、全局性的过程,需要通过新的运营机制营造良好的减碳环境。

  首先,民航企业要从公司治理的高度上重视碳减排。如在公司董事会层面建立专门的ESG委员会,推进公司整体绿色环保、低碳发展。同时在此基础上细化民航企业的低碳减排体系,实现减碳设计、实施、评价和改进的全流程闭环管理。探索建立民航企业碳排放信息的披露制度,对信息披露的责任、行为、信息内容等进行明确界定,以便公众有效监督,推动国家和社会对低碳民航企业的激励机制和高排企业的惩罚机制。

 其次,积极营造低碳朋友圈和生态圈。民航企业涉及面广泛,上下游客户可以加强互动,共同促进减碳行动;飞机和发动机制造商要研制革命性技术,减少航空器的二氧化碳排放;燃料生产商要提供可持续的燃料;机场也需要做好提供清洁能源的准备。具体行动上,如与高校、科研院所成立民航企业减碳相关的实验室,促进相关前沿技术的研究和改善;可以与石油业等伙伴企业合作,通过碳汇、碳抵消、购买国家核证自愿减排量(CCER)等金融工具手段,抵消原油全生命周期各环节的碳排放。

 最后,以更积极的姿态融入国际民航合作与沟通。民航企业及相关行业协会要积极参与民航国际组织的交流,在碳减排政策及相关标准制定上主动发声,提高国际航空减排的设计、磋商能力,为行业、企业发展营造较好的外部环境。民航领域的国际性色彩较强,欧美发达国家在这一领域有较强的主导权和话语权。目前,我国航空业仍处在自主创新方面持续提升的发展阶段,尚未完全具备相关国际标准制定权,在民航碳排放标准等方面需要进一步提高话语权,否则可能会受到欧美国家主导的碳减排国际标准掣肘,面临国际国内不同口径的双重困境。中国民航企业要以积极姿态,和国际民航各类组织及其成员就面临的困难和实现路径进行充分沟通,取得共识,消除分歧,参与国际航空碳抵消和减排计划等合作。我国民航企业在倡导全球低碳绿色发展的同时,也要兼顾不同发展阶段国家的差异与诉求,构建为发达国家和发展中国家都能接受的公平、合理、有效的全球绿色发展规则和标准体系,努力让中国成为航空业绿色发展的重要参与者、贡献者和引领者。■

主要参考文献

[1] 丁水汀.航空业降碳从燃料发力[N].经济日报,2022-01-03.

[2] 郭艳.国际航空业增长强劲[J].中国对外贸易,2013(7).

[3] 郭超宇,施向峰.我国民航业碳中和发展的政策现状分析[J].华东交通大学学报,2022(2).

作者单位 中国民航科学技术研究院

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