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时间:2021-04-08 20:20来源:中国民用航空网 作者:中国航空 点击:
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  2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,中国二氧化碳排放力争在2030年前达峰,努力争取2060年前实现碳中和。此后,习近平主席相继在11月12日第三届巴黎和平论坛、11月17日金砖国家领导人第十二次会晤、11月22日二十国集团领导人第十五次峰会第二阶段会议、12月12日气候雄心峰会等重要国际场合不断重申中国碳排放2030年达峰、2060年中和的目标。

  进入2021年,两会、中央深改委第十八次会议、中央财经委员会第九次会议等重要会议中碳达峰、碳中和相关议题表述在不断深入,特别是3月15日召开的中央财经委员会第九次会议中,主要议题包括研究实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措。而民航碳排放何时达峰,达峰后如何中和成为近期业内领导、同仁关心的一大问题。本文结合中国民航碳排放结构及现实情况,预测飞行活动碳排放的若干情景,权当抛砖引玉。

  一、民航碳排放现状

  行业碳排放主要来自化石燃料燃烧,其中航空燃油燃烧产生二氧化碳占据民航碳排放的95%以上。以2019年为例,航空公司航空燃油消耗3689万吨,折算碳排放1.16亿吨(占行业排放总量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。

  民航碳排放源自满足客货航空运输需求的飞行活动,在行业运输周转量、机队规模、机场数量稳步增长的情况下,民航碳排放总量势必随之增长。在目前技术及设备水平下,民航碳达峰主要决定因素是飞行活动碳排放达峰。

  我国民航采取碳减排的现有措施主要方向为提高能源利用效率,降低单位产出碳排放强度。因航空燃油等能源成本占据行业企业尤其是航空公司运营成本较大比例,行业企业具有内生动力开展节油、节能工作,包括并不限于积极引进新型节油飞机/发动机、提高飞机利用率和载运率、采用高能效地面设备、开展飞行活动系统优化管理等措施。其中技术类手段如新飞机引进、既有飞机发动机改造等,因飞机及发动机多为进口,技改成本高昂,主要目标为提升安全裕度,节油减排产生经济效益无法覆盖投资成本。而通过各种管理手段提升飞机利用率和载运率实质上存在上限。




中美民航载运率、飞机日利用率对比

 

  近十余年间,行业采取系列措施,单位运输周转量碳排放呈下降趋稳态势,其数值在0.896(出现年份:2010年)至0.937(出现年份:2013年)之间波动,中值为0.919千克/吨公里,波动幅度在-2.6%与1.9%之间,基本可认定单位运输周转量碳排放趋于稳定。

  受制机队规模、机型、机龄及空域资源等因素,航空公司单位吨公里油耗和排放下降幅度收窄且已基本探底;单位旅客吞吐量碳排放目前尚可享受旅客吞吐量的快速增长红利,但机场固定设施投运后其碳排放水平已基本锁定,后续进一步挖潜难度较大。

  机队规模、机型:2019年在册飞机3818架,新增飞机新型发动机单位碳排放下降效率对行业整体贡献将在其自身效率提升基础上被等比例稀释。此外大中型运输飞机中,宽体机占比14%,窄体机以A320、B737为主。

  机龄:截止2019年底,我国机队平均机龄6.2年。在机型、发动机相同、载运率相近的情况下,机龄越小,单位运输周转量碳排放越少。

  空域资源:近十年航路航线的总里程年均增速为4%,同期起降架次年均增速为9%,民航可用空域资源的供给及利用直接影响航班飞行效率。

  二、民航碳达峰及碳中和情景分析

  按《新时代民航强国建设行动纲要》对我国民航行业发展目标展望,2021年到2035年是建成多领域民航强国阶段,其中2035年目标为人均航空出行次数1次,按此目标2030年后行业规模增长速度仍需维持中速或以上,方可实现2035年目标。在此基础上对我行业飞行活动碳排放达峰情况进行分析如下。

  (一)飞行活动碳排放量预测

  飞行活动碳排放量计算方法为:

  飞行活动能耗×能源碳排放因子

  现阶段飞行活动消耗能源为航空燃油(3号航空煤油),碳排放因子为3.15kgCO2/kg,同时考虑可持续航空燃料的使用,采用全生命周期碳排放为零的理想假设,则有以下计算公式:

  Em=(T×FE-SAF )×EF_JetA

  其中Em为碳排放量,T为运输周转量,FE为单位运输周转量油耗,SAF为可持续航空替代燃料使用量,EF_JetA为航空煤油排放因子。除航空煤油排放因子外,对其他三个变量进行分情景预测如下。

  1、运输周转量(T)规模预测情景

  运输周转量参考《新时代民航强国建设行动纲要》提出“2035年人均航空出行次数超过1次”目标,以及《国家人口发展规划(2016-2030年)》(国发〔2016〕87号)提出2030年我国人口总量将达到峰值14.5亿,《世界人口展望2019》(World Population Prospects: 2019,联合国人口司,2019年)预测2060年我国人口总量为13.3亿等预测内容。以2019年行业情况为测算基础,并设置关键时间节点为2035年及2050年,其中2035年为人均航空出行次数1次,假设相关预测情景如下。
 
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