英國航空零排放戰(zhàn)略分析

從行業(yè)層面的零碳飛行（FlyZero）綠色航空發(fā)展愿景，到政府出臺的航空零排放（Jet Zero）發(fā)展戰(zhàn)略，英國在航空業(yè)可持續(xù)發(fā)展的征程上又邁出了一大步。相關(guān)工作將圍繞3項指導(dǎo)原則和6項關(guān)鍵舉措展開，爭取在達(dá)成2050年航空凈零碳排放目標(biāo)的同時產(chǎn)生連鎖的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

英國政府于2022年7月19日發(fā)布了航空零排放（Jet Zero）戰(zhàn)略，為應(yīng)對航空業(yè)脫碳發(fā)展挑戰(zhàn)、實現(xiàn)2050年凈零碳排放愿景制定了明確的框架與規(guī)劃。在國際引領(lǐng)、統(tǒng)籌協(xié)作和機(jī)會最大化3個指導(dǎo)原則的支撐下，英國政府將以加快航空技術(shù)進(jìn)步為根本立足點，借助于6項關(guān)鍵舉措的實施，希望能夠在保持航空業(yè)繁榮穩(wěn)定的前提下，盡可能把握綠色航空轉(zhuǎn)型所帶來的全新經(jīng)濟(jì)發(fā)展契機(jī)。

指導(dǎo)原則

國際引領(lǐng)

航空碳減排不可能只是“自掃門前雪”。在國際民航組織（ICAO）議事框架下，英國政府堅持認(rèn)為國際航空碳抵消和減少計劃（CORSIA）是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的有效途徑，現(xiàn)在考慮對其內(nèi)容實質(zhì)性修改還為時過早。英國將與志同道合的國家協(xié)調(diào)，在ICAO第41屆大會進(jìn)行第一次定期審查時承認(rèn)CORSIA在碳檢測、報告和核查等部分的執(zhí)行上達(dá)到了預(yù)期成功，確保CORSIA得到維護(hù)、改進(jìn)和強(qiáng)化，并利用英國民航局和環(huán)境署的專業(yè)優(yōu)勢向需要幫助實施CORSIA的國家提供直接支持。此外，英國政府還將繼續(xù)呼吁各國加入國際航空氣候雄心聯(lián)盟（IACAC），合力追求將航空碳排放削減至與《巴黎協(xié)定》匹配的水平，敦促ICAO各成員國做出2050年實現(xiàn)航空凈零碳排放的具體承諾，并加快可持續(xù)航空燃料（SAF）的全球部署以及綠色航空產(chǎn)業(yè)配套能力建設(shè)。

統(tǒng)籌協(xié)作

不只是國家與國家之間的協(xié)調(diào)，內(nèi)部市場參與者之間真正的合作也尤為重要。早在2020年7月，英國政府就成立了由交通部部長和商務(wù)部部長領(lǐng)銜的航空零排放委員會，旨在協(xié)調(diào)政府機(jī)構(gòu)和航空業(yè)的伙伴關(guān)系，找到行業(yè)面臨障礙的解決方案。英國政府承諾會進(jìn)一步強(qiáng)化該委員會的地位，構(gòu)建專用的信息網(wǎng)絡(luò)來傳播航空減排進(jìn)展，組織網(wǎng)絡(luò)研討會吸引公眾廣泛參與。同時，委員會要求各成員簽署章程，對成員資格每兩年進(jìn)行一次審查，預(yù)計于2022年年底公布委員會未來兩年的工作計劃，具體闡述在支撐航空可持續(xù)發(fā)展上采取的行動。在已有的SAF和零排放飛機(jī)兩個工作組的基礎(chǔ)上，委員會還計劃設(shè)立全面貿(mào)易和投資工作組，最大限度地招攬外來投資并進(jìn)一步挖掘航空減排附加產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價值。除了航空零排放委員會以外，航空航天發(fā)展伙伴關(guān)系（AGP）、空域變更協(xié)調(diào)組織（ACOG）以及英國航空航天技術(shù)研究院（ATI）還將繼續(xù)在英國政府和業(yè)界的溝通合作中發(fā)揮不可替代的作用。

機(jī)會最大化

航空產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型能夠為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力。隨著航空產(chǎn)業(yè)向SAF過渡，英國政府承諾在2025年前建設(shè)5座商業(yè)規(guī)模的SAF工廠，到2035年能夠創(chuàng)造5200多個就業(yè)崗位，僅這一項帶動的產(chǎn)業(yè)總增加值（GVA）達(dá)到27億英鎊。屆時航空產(chǎn)業(yè)對英國經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)能夠翻一番，GVA從目前的每年80億英鎊左右上升到至少170億英鎊?？紤]到英國處于研發(fā)和部署下一代零排放飛機(jī)的前沿，按照空客公司設(shè)定的2035年之后商用氫動力飛機(jī)開始服役時間表，英國航空裝備制造業(yè)在全球市場的份額有望從2019年的12%進(jìn)一步上升到2050年的19%，對應(yīng)的GVA從110億英鎊增加到360億英鎊，就業(yè)崗位需求達(dá)到60000人。英國政府還特別提出了要打造最具吸引力的綠色航空商業(yè)環(huán)境，深化完善在航空綠色金融上的一系列實踐，出臺環(huán)境可持續(xù)投資標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大航空活動的適用范圍，鼓勵私人資本進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域。

關(guān)鍵舉措

在Jet Zero戰(zhàn)略的實施過程中，英國政府將重點采取6項關(guān)鍵舉措，包括提升航空系統(tǒng)效率、擴(kuò)大SAF應(yīng)用、研發(fā)下一代零排放飛機(jī)、完善碳市場和碳清除機(jī)制、引導(dǎo)公眾綠色出行和解決非二氧化碳排放問題。其中，前3項舉措側(cè)重通過先進(jìn)技術(shù)和運營方法實現(xiàn)最大限度的減排，能夠提供有充分價值回報的投資機(jī)會，是后續(xù)航空去碳發(fā)展的核心著眼點。當(dāng)然在碳補(bǔ)償方面，二氧化碳捕獲與清除技術(shù)也有很大的投資空間，不過其應(yīng)用范圍比航空碳減排廣泛得多，因此在Jet Zero戰(zhàn)略中并未過多提及。

測試中的“明日之翼”復(fù)合材料機(jī)翼原型

提升已有航空系統(tǒng)效率

作為Jet Zero戰(zhàn)略中的關(guān)鍵基礎(chǔ)，航空系統(tǒng)涉及機(jī)隊、機(jī)場和空域等諸多內(nèi)容，其效率的提升不僅產(chǎn)生了巨大的碳減排收益（2019年每位旅客對應(yīng)的二氧化碳排放量較1990年下降了22%），還能夠提供一個更適宜的外部環(huán)境使得SAF和零排放飛機(jī)技術(shù)得以實現(xiàn)并得到最有效的利用。英國政府希望依托一流的飛機(jī)/發(fā)動機(jī)產(chǎn)品、先進(jìn)的機(jī)場和空域管理手段，到2050年再減少12%～15%的碳排放，具體而言，在機(jī)隊研發(fā)領(lǐng)域，以ATI相關(guān)計劃為紐帶將政府和工業(yè)界更緊密地聯(lián)系起來，開發(fā)超高效飛機(jī)/發(fā)動機(jī)技術(shù)，重點關(guān)注空客英國公司的“明日之翼”復(fù)合材料機(jī)翼（Wing of Tomorrow）項目和羅羅公司的“超扇”（UltraFan）驗證機(jī)項目，爭取到2050年能夠支撐72000個就業(yè)崗位并產(chǎn)生年化9.5%的減排效果；在機(jī)場運營領(lǐng)域，英國機(jī)場運營商協(xié)會（AOA）已經(jīng)發(fā)布了專門的去碳路徑報告，努力擴(kuò)大電氣化地勤設(shè)備的應(yīng)用，預(yù)期到2040年英格蘭地區(qū)全部60余個機(jī)場均實現(xiàn)零排放；在空域管理領(lǐng)域，2023年前累計投資920萬英鎊推進(jìn)空域現(xiàn)代化戰(zhàn)略（AMS）的實施，多維度優(yōu)化飛行路線，避免攜帶無謂的過多燃料，增加對飛機(jī)載客率的監(jiān)測、減少空載情況，發(fā)揮航班的最大潛力。

Jet Zero戰(zhàn)略中設(shè)定的不同場景假設(shè)

2022年7月，“ 超扇 ”發(fā)動機(jī)技術(shù)驗證機(jī)進(jìn)入組裝階段

擴(kuò)大SAF應(yīng)用

與傳統(tǒng)航空燃料相比，SAF可在不對飛機(jī)/發(fā)動機(jī)和機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施改造的前提下降低70%的全生命周期碳排放，很有可能是2050年前大型寬體飛機(jī)實現(xiàn)凈零碳排放的唯一動力選項，不過當(dāng)前過高的成本和過低的產(chǎn)能制約了SAF的普及應(yīng)用。英國政府希望能夠打造全球領(lǐng)先的SAF產(chǎn)業(yè)集群，加大原材料供應(yīng)以及SAF的部署和使用，并發(fā)起100萬英鎊的懸賞以在2023年年底實現(xiàn)首架采用100%SAF的商用飛機(jī)跨大西洋飛行，未來3年將通過先進(jìn)燃料基金注資1.65億英鎊以支持SAF商業(yè)示范工廠建設(shè)，并計劃于2023年中期啟動相關(guān)立法工作，從2025年開始，商用航班必須履行使用一定比例SAF的義務(wù)，到2030年英國航空業(yè)SAF的市場份額不低于10%，到2050年SAF能夠滿足75%以上的液體燃料使用量。此外，在2022年年底前英國政府?dāng)M投資1200萬英鎊成立歐洲第一個SAF清算所，建設(shè)世界一流的SAF測試和認(rèn)證設(shè)施，為所有希望進(jìn)入正式認(rèn)證程序的新SAF提供早期測試幫助、資金支持和專家建議，這對于降低SAF開發(fā)的不確定性、經(jīng)濟(jì)成本和時間障礙，在不違背安全要求的前提下擴(kuò)大合格燃料的范圍具有積極的意義。

研發(fā)下一代零排放飛機(jī)

據(jù)零碳飛行（FlyZero）項目估計，到2050年全球下一代零排放飛機(jī)交付量為29200架，機(jī)隊占比達(dá)到50%，市場價值在1.9萬億～2.1萬億美元。目前，由常規(guī)電池驅(qū)動的小型飛機(jī)已在英國通航市場得到應(yīng)用，而對于更長距離、更大運力的航空運輸需求，在技術(shù)和商業(yè)上都有可行的理由將氫燃料作為動力方案。英國政府正在為ATI相關(guān)碳減排項目追加6.85億英鎊，聚焦下一代零排放飛機(jī)以及貫穿各領(lǐng)域的賦能技術(shù)，考慮到航空業(yè)自身的投入，未來3年的經(jīng)費總量將超過13.7億英鎊。當(dāng)然不僅是單純的產(chǎn)品研發(fā)，確保零排放飛行市場運營的地面基礎(chǔ)設(shè)施和氫燃料供應(yīng)也在并行發(fā)展，英國政府資助了15個零排放飛行基礎(chǔ)設(shè)施（ZEFI）項目，2022年4月發(fā)布的《英國能源安全戰(zhàn)略》更是將2030年低碳?xì)洚a(chǎn)能規(guī)劃到了10GW，較2021年的構(gòu)想增加了一倍，其中的50%通過綠色電解的方式得到。而在建立零排放飛機(jī)適航審定以及開展相關(guān)商業(yè)服務(wù)的政策法規(guī)體系的同時，英國政府計劃通過一年兩次的“運輸技術(shù)跟蹤”社會調(diào)查掌握公眾對零排放飛行的態(tài)度，希望2027年前能夠提升人們的認(rèn)識、打消人們的顧慮，徹底掃清所有制約航空氫動力市場發(fā)展的隱形阻礙。

完善碳市場和碳清除機(jī)制

碳市場能夠提供有用的價格信號，促使航空產(chǎn)業(yè)利益攸關(guān)方在最具成本效益的地方進(jìn)行脫碳，并可能通過整合碳捕獲工具帶來的所謂“負(fù)排放”放大減排收益，反過來促進(jìn)對碳清除相關(guān)技術(shù)的投資。截至2019年，英國排放交易計劃（UK ETS）已覆蓋44%的往來商業(yè)航班，為進(jìn)一步提升其有效性，英國政府將持續(xù)收集多方面的意見建議，對碳排放上限與碳價格假設(shè)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，找出更有可操作性的執(zhí)行方法，發(fā)揮其在激勵SAF產(chǎn)業(yè)上的作用，同時加強(qiáng)與歐盟ETS和CORSIA的協(xié)調(diào)合作，擴(kuò)大碳市場的覆蓋面和經(jīng)濟(jì)影響。在之前投資1億英鎊用于直接空氣碳捕獲技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，英國政府宣稱到2030年撥款10億英鎊使得每年捕獲、使用和儲存二氧化碳（CCUS）的能力達(dá)到2000萬～3000萬t，到2024年最終確定碳清除的商業(yè)模式，建立強(qiáng)有力的碳檢測、報告和核查框架，確保將其完全納入UK ETS后不會對航空業(yè)脫碳發(fā)展起到不利影響。

引導(dǎo)公眾綠色出行

隨著可持續(xù)發(fā)展理念逐漸深入人心，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示有39%的受訪者愿意為減少飛行碳排放承擔(dān)更高的機(jī)票價格。通過引導(dǎo)公眾選擇最綠色的飛行方式，為那些積極執(zhí)行零排放戰(zhàn)略的航空裝備制造商和航空公司提供更多的收益，確保孕育中的零排放航空市場供需平衡并逐漸擴(kuò)張壯大。一方面，英國政府歡迎航空業(yè)為準(zhǔn)確和透明地報告每位旅客碳排放量所做的工作，在國際航空運輸協(xié)會（IATA）推薦計算方法的基礎(chǔ)上，開展政策設(shè)計和實施建議征集，爭取在2023年年底之前讓旅客在預(yù)定航班時就能了解到可能的環(huán)境影響；另一方面，旅客旅程的碳排放不能只考慮飛行活動自身，英國政府正在制定總體規(guī)劃與地面接入策略，鼓勵機(jī)場、航空公司、地方當(dāng)局和本地運輸提供商提供一體化綜合服務(wù)，使得旅客可以采用清潔可持續(xù)的方式往返機(jī)場，同時將對機(jī)場的擴(kuò)建改建決策進(jìn)行更為全面慎重的環(huán)境評估。

英國航空零排放戰(zhàn)略發(fā)展路線圖（黃色為里程碑節(jié)點）

解決非二氧化碳排放問題

有科學(xué)研究表明，航空活動大約2/3的氣候影響是由以尾跡云和氮氧化物為代表的非二氧化碳排放造成的，同時其影響的不確定性也比二氧化碳高出8倍。直觀來看，那些能夠碳減排的措施大多也有助于降低非二氧化碳排放，例如已有試驗數(shù)據(jù)證實，采用100%SAF可減少50%～70%的煙塵顆粒排放，不過這能在多大程度上抑制尾跡云的出現(xiàn)還有待進(jìn)一步的研究。英國政府將與工業(yè)界和學(xué)術(shù)界密切合作，加強(qiáng)對航空非二氧化碳排放的了解，探索跟蹤計量非二氧化碳排放的方法，并采取一系列行動在減少二氧化碳排放的同時處理非二氧化碳對環(huán)境的影響。此外，英國政府還在收集材料以論證將非二氧化碳排放納入UK ETS系統(tǒng)的必要性和可行性，一旦后續(xù)時機(jī)成熟，航空非二氧化碳排放將以類似二氧化碳的方式進(jìn)行監(jiān)測和定價。

發(fā)展路線與展望

按照J(rèn)et Zero戰(zhàn)略制定的減排目標(biāo)，英國航空碳排放當(dāng)量（含非二氧化碳影響）將從2019年的3820萬t逐步下降到2030年的3540萬t和2040年的2840萬t，到2050年剩余的1930萬t碳排放可通過航空產(chǎn)業(yè)外部抵消的方式中和，達(dá)成凈零碳排放目標(biāo)。特別要說明的是，英國政府在確定碳減排階段目標(biāo)的時候假設(shè)了4個參考場景，除了既能反映航空去碳發(fā)展雄心又在技術(shù)路線上較為審慎的場景二被當(dāng)前版本的Jet Zero戰(zhàn)略采納外，剩余的3個分別對應(yīng)當(dāng)發(fā)展態(tài)勢基本不變（即不出現(xiàn)零排放飛機(jī)）、SAF取得重大突破和零排放飛機(jī)取得重大突破的情況。顯而易見，不同場景下不同減排舉措的貢獻(xiàn)存在很大差異，英國政府已表示會定期檢視航空產(chǎn)業(yè)脫碳進(jìn)展，從2027年開始每5年對Jet Zero戰(zhàn)略執(zhí)行情況進(jìn)行一次審查評估，依據(jù)實際發(fā)生的減排軌跡對后續(xù)工作目標(biāo)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

Jet Zero戰(zhàn)略不同場景假設(shè)下的碳排放軌跡

2050年不同舉措對應(yīng)的英國航空碳減排當(dāng)量（單位：萬t）

雖然在Jet Zero戰(zhàn)略論述中并未刻意區(qū)分不同舉措帶來的減排效果，不同場景的減排軌跡比較只通過附件的形式呈現(xiàn)，但英國政府似乎非?？粗谽TS和CORSIA這樣的政策機(jī)制，依托市場架構(gòu)充分利用經(jīng)濟(jì)杠桿對航空碳排放問題進(jìn)行調(diào)節(jié)，在Jet Zero戰(zhàn)略中有望貢獻(xiàn)40%以上的減排量，同時對現(xiàn)有航空系統(tǒng)效率改進(jìn)也可能會帶來相對穩(wěn)定的回報，可以說二者是未來綠色航空發(fā)展中較為清晰可控的部分。而FlyZero愿景中濃墨重彩描繪的零排放飛機(jī)的減排份額預(yù)期僅為5%左右，即便在最激進(jìn)的場景假設(shè)下減排份額也不過與ETS和CORSIA持平，距離其真正成為航空市場的主導(dǎo)力量仍舊有很長的路要走，這其中既涉及航空業(yè)自身研發(fā)滿足適航要求的產(chǎn)品，也要考慮氫能源制造、儲存、運輸、加注全產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。SAF的發(fā)展也面臨著類似的變數(shù)，不同場景下對應(yīng)的碳減排量差異達(dá)到了千萬t量級。

結(jié)束語

總體而言，英國Jet Zero戰(zhàn)略是對FlyZero綠色航空發(fā)展愿景的延續(xù)和深化，從立足技術(shù)角度如何實現(xiàn)凈零碳排放的“干什么”轉(zhuǎn)移到了政府機(jī)構(gòu)和航空業(yè)界具體應(yīng)當(dāng)采取哪些行動的“怎么干”。中短期內(nèi)通過提升已有航空系統(tǒng)效率、擴(kuò)大SAF應(yīng)用降低碳排放水平；長期則發(fā)力以電推進(jìn)和氫動力為代表的下一代零排放飛機(jī)研發(fā)，并利用碳清除手段達(dá)成凈零碳排放預(yù)期。此外，該戰(zhàn)略規(guī)劃還有三大特點值得關(guān)注：一是為實現(xiàn)綠色航空愿景，英國政府始終在強(qiáng)調(diào)航空零排放委員會的重要地位，在其組織協(xié)調(diào)下不同政府機(jī)構(gòu)之間、各個行業(yè)之間以及航空業(yè)內(nèi)部能夠更快統(tǒng)一認(rèn)識、更快找到問題的解決途徑；二是避免綠色航空產(chǎn)業(yè)對政府扶持的依賴，鼓勵并帶動各種碳金融活動，盡可能放大航空業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來的經(jīng)濟(jì)效益，使其具備良性循環(huán)、自我發(fā)展能力；三是弱化了對不同措施減排效果的比較，回避了一些現(xiàn)階段難以達(dá)成共識的路線側(cè)重問題，更多采用“邊走邊看”的策略對階段發(fā)展目標(biāo)和重點任務(wù)進(jìn)行靈活調(diào)整。