長沙黃花機(jī)場，低碳機(jī)場的先驅(qū)

徐沛宇

2019年，“長沙黃花機(jī)場智慧能源管理平臺”作為唯一的能源類項(xiàng)目，成為中國民航局首批“四型（即平安、綠色、智慧、人文）機(jī)場”標(biāo)桿示范項(xiàng)目。2023年，長沙黃花機(jī)場智慧能源管理平臺即將新添碳排放統(tǒng)計(jì)、核算，以及管理功能，為全國機(jī)場系統(tǒng)踐行“雙碳”目標(biāo)探路。

機(jī)場降碳在全球都是一件棘手的事情。對于仍在快速發(fā)展的中國民航系統(tǒng)來說，機(jī)場的低碳化改造任務(wù)艱巨。目前，中國民航系統(tǒng)已經(jīng)將綠色低碳作為機(jī)場建設(shè)運(yùn)營的基本要求，個別機(jī)場在這方面已率先做出探索。

管理和降低碳排放量的前提是算好能源賬單。長沙黃花機(jī)場從2011年建成燃?xì)馊?lián)供能源站，到2018年搭建智慧能源系統(tǒng)，都是第一個吃螃蟹的機(jī)場。這兩項(xiàng)設(shè)施讓長沙黃花機(jī)場成為節(jié)能減排的典范機(jī)場，也為其奠定了管理碳排放的良好基礎(chǔ)。

機(jī)場是特殊的建筑，它比普通建筑能耗高，對用能安全保障要求也高。同時，機(jī)場也是交通樞紐，對民航系統(tǒng)減碳有著重要影響。建筑和交通的碳排放量位列各行業(yè)前茅，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，它們必須先行。

長沙地處華中地區(qū)，缺煤缺氣。在2009年長沙黃花機(jī)場新航站樓（T2）開工之前，長沙飽受缺電之苦?；诖?，長沙黃花機(jī)場管理團(tuán)隊(duì)希望能為T2配建一個穩(wěn)定、安全，并且節(jié)能的能源供應(yīng)站案。

經(jīng)過對國外機(jī)場的考察，結(jié)合西氣東輸二線于2010年12月對長沙輸氣的現(xiàn)實(shí)條件，長沙黃花機(jī)場決定為T2航站樓配建基于分布式燃?xì)饧夹g(shù)的冷熱電三聯(lián)供能源站。這是湖南省第一個分布式燃?xì)忭?xiàng)目，也是中國民航系統(tǒng)第一個燃?xì)馊?lián)供項(xiàng)目。

資料來源：長沙黃花機(jī)場。制表：顏斌

參與引進(jìn)該項(xiàng)目的長沙黃花機(jī)場能源管理部副總經(jīng)理胡德對《財(cái)經(jīng)》記者表示，當(dāng)時，燃?xì)馊?lián)供項(xiàng)目在歐洲的機(jī)場里是普遍采用的技術(shù)，但在中國還是新鮮事物。為了保障安全，機(jī)場要求承建方另外配建備用的發(fā)電機(jī)。十多年的運(yùn)作表明，燃?xì)馊?lián)供技術(shù)是完全沒問題的。

長沙黃花機(jī)場冷熱電三聯(lián)供能源站項(xiàng)目于2011年7月與長沙黃花機(jī)場T2航站樓同步投運(yùn)。該項(xiàng)目以燃?xì)饫錈犭娙?lián)供為核心，根據(jù)“溫度對口、梯級利用”的原則，充分利用高品位的天然氣資源。與常規(guī)供能方式相比，該項(xiàng)目節(jié)能率33%；每年可節(jié)約能源費(fèi)用500萬元；每年可減少一次能源消耗折標(biāo)煤約1527噸，減少二氧化碳排放約3807噸。

嘗到了能源技術(shù)革新帶來的甜頭之后，長沙黃花機(jī)場管理層希望能源系統(tǒng)的水平能再上一層。2017年10月，長沙黃花機(jī)場組織專家團(tuán)隊(duì)對機(jī)場的能源使用現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研，著手籌劃建設(shè)一個智慧能源管理平臺。

作為長沙黃花機(jī)場T2能源站的運(yùn)營方，新奧集團(tuán)對長沙黃花機(jī)場的能源系統(tǒng)十分熟悉。根據(jù)機(jī)場新的需求，新奧為長沙黃花機(jī)場設(shè)計(jì)了一個集智能可視化監(jiān)控、多能源管理、用供能一體化的智慧能源管理平臺，可智能調(diào)配電、氣、冷、熱等各類能源。

這個方案贏得了長沙黃花機(jī)場管理層的認(rèn)可。2018年7月，長沙黃花機(jī)場啟動研發(fā)智慧能源管理平臺系統(tǒng)。

智慧能源系統(tǒng)建設(shè)不僅需要數(shù)字軟件系統(tǒng)的研發(fā)，還需要改造機(jī)場內(nèi)的各種設(shè)施，包括換下老設(shè)備、換上新的智能設(shè)備，安裝傳感器等等。啟動智慧能源系統(tǒng)建設(shè)后，長沙黃花機(jī)場先后改造了T2航站樓的照明系統(tǒng)、空調(diào)末端系統(tǒng)、停機(jī)坪高桿燈，對空調(diào)二次泵做了節(jié)能優(yōu)化，對能源站也做了節(jié)能降費(fèi)運(yùn)行優(yōu)化。

新奧集團(tuán)長沙項(xiàng)目負(fù)責(zé)人武洋對《財(cái)經(jīng)》記者表示，智慧能源管理平臺涵蓋電力監(jiān)控、計(jì)量收費(fèi)、暖通空調(diào)、水務(wù)、照明等多個領(lǐng)域，每種設(shè)備根據(jù)機(jī)場應(yīng)用場景不一、需求各異。這在國內(nèi)是首次建設(shè)這樣的平臺，且機(jī)場情況特殊，每天只能在晚上沒有航班的時候施工改造，所以建設(shè)周期相對較長。

2019年9月，長沙黃花機(jī)場智慧能源管理平臺一期上線運(yùn)行。當(dāng)年，節(jié)能降費(fèi)707萬元。2020年節(jié)能降費(fèi)增至1080萬元。

兩年運(yùn)行后，長沙黃花機(jī)場計(jì)劃進(jìn)一步完善智慧能源管理平臺。2021年5月，升級改造施工開工，同年11月改造完成。改造后的長沙黃花機(jī)場智慧能源管理平臺進(jìn)入2.0階段。

2.0版本的智慧能源管理平臺可以對機(jī)場的數(shù)據(jù)采集、傳輸、計(jì)算、存儲提供全面的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與具體業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資源融合，還新增了主界面展示系統(tǒng)、T2航站樓和T2能源站3D展示系統(tǒng)、能源監(jiān)控管理子系統(tǒng)、能耗計(jì)量收費(fèi)管理子系統(tǒng)、T2 航站樓智能空調(diào)運(yùn)行控制子系統(tǒng)、T2 航站樓智能照明控制子系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)。

新奧集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人姜遠(yuǎn)剛介紹說，智慧能源管理平臺是會自己學(xué)習(xí)的，不斷地提高管理能源系統(tǒng)的效率。舉個例子，航站樓的各個關(guān)鍵區(qū)域都安裝了溫度采集器，最初的時候人為給它設(shè)定一個溫度，比如25攝氏度，低于或高于這個溫度空調(diào)就會自動打開。同時，還需要這個區(qū)域要達(dá)到一定的條件，比如設(shè)定這個區(qū)域有航班即將登機(jī)，溫度采集器才開啟。人工設(shè)定一次之后，再出現(xiàn)這樣的情況就不需要人為干預(yù)了，系統(tǒng)自己就可以做出識別和判斷。

回顧長沙黃花機(jī)場智慧能源體系的建設(shè)過程，胡德總結(jié)說，智慧能源管理平臺建設(shè)最難的是要做到精準(zhǔn)計(jì)量，才能對節(jié)能效果進(jìn)行評估。在平臺建設(shè)之前，長沙黃花機(jī)場花了大半年的時間調(diào)研計(jì)量，摸清了家底，并且摸清了機(jī)場用能的特點(diǎn)。這是智慧能源管理平臺的搭建基礎(chǔ)。

鑒于機(jī)場的特殊性，智慧能源系統(tǒng)只針對航站樓做了改造，不涉及飛機(jī)起降的區(qū)域。胡德說，涉及飛機(jī)起降安全的能源設(shè)施目前沒有改造，這既是保障安全，也是經(jīng)過優(yōu)先級分類而做出的決定，避免一次投資過大。

2021年和2022年，長沙黃花機(jī)場的能耗同比上年再次下降超過20%，兩年的節(jié)能降費(fèi)分別為1074萬元和1299萬元。

圖/視覺中國

2015年各國達(dá)成《巴黎協(xié)定》之后，全球邁向碳中和的時代。中國政府承諾2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。對此，民航系統(tǒng)自然要同步跟進(jìn)。

國際機(jī)場理事會呼吁其成員機(jī)場承諾到2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。國際民航組織（ICAO）在2016年通過了國際航空碳抵消和減排計(jì)劃（CORSIA），提出全球航空業(yè)2050年前要實(shí)現(xiàn)減碳50%（相比2005年）。2021年10月，第77屆國際航空運(yùn)輸協(xié)會（IATA）年會通過了全球航空運(yùn)輸業(yè)于2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的決議。

根據(jù)BNPParibasBank的調(diào)研，航空運(yùn)輸業(yè)的碳排放有三大來源：一是飛機(jī)航空燃油燃燒，約占總排放量的79%；二是與飛機(jī)相關(guān)的地面排放，約占總排放量的20%，這其中包含飛機(jī)燃油的運(yùn)輸，飛機(jī)維修與回收，以及飛機(jī)服務(wù)配套地面交通等等；三是航空相關(guān)的用電產(chǎn)生的碳排放，占比小于1%。

飛機(jī)航空燃油的碳排放雖然最高，但減排路徑相對單一，即更換清潔燃料或者改為電動引擎。飛機(jī)地面相關(guān)的碳排放，也就是機(jī)場的碳排放是民航系統(tǒng)里減排最復(fù)雜的領(lǐng)域。

機(jī)場減碳的第一步是要計(jì)量清楚能源使用情況。成熟運(yùn)作智慧能源管理平臺的長沙黃花機(jī)場，是中國做碳管理基礎(chǔ)最好的機(jī)場。長沙黃花機(jī)場計(jì)劃在今年底前對智慧能源管理平臺再次升級——進(jìn)入3.0階段，加入碳管理相關(guān)模塊。

智慧能源管理平臺在涵蓋航站樓用能情況的基礎(chǔ)上，還將納入停機(jī)坪的用能數(shù)據(jù)，比如新安裝的充電樁用電負(fù)荷等，以保證更完整、更準(zhǔn)確地計(jì)算整個機(jī)場的碳排放量。

機(jī)場的碳排放分為直接碳排放和間接碳排放，前者是化石能源的直接燃燒，比如燃?xì)馊?lián)供設(shè)施的碳排放；后者主要是指用電量所產(chǎn)生的碳排放。長沙黃花機(jī)場的智慧能源系統(tǒng)對這些能源數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)已十分精準(zhǔn)，運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算公式，即可核算出碳排放量。

武洋說，3.0版本的智慧能源管理平臺預(yù)計(jì)將在今年底上線。它不僅可以統(tǒng)計(jì)碳排放數(shù)據(jù)，還會預(yù)留碳配額管理、碳交易和碳金融等功能模塊，為今后長沙黃花機(jī)場更多的碳管理做準(zhǔn)備。

武洋表示，隨著智慧互聯(lián)感知技術(shù)的進(jìn)步，新奧將進(jìn)一步強(qiáng)化需供互動，動態(tài)追蹤人員活動，深度感知用能設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，智能調(diào)控供能系統(tǒng)，持續(xù)挖掘節(jié)能降碳空間。

長沙黃花機(jī)場除了做好自己的碳排放管理，還將對各航空公司的碳排放管理作出貢獻(xiàn)。據(jù)《財(cái)經(jīng)》記者了解，中國民航局計(jì)劃在長沙黃花機(jī)場做飛機(jī)滑行階段的碳排放數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測試點(diǎn)，這是全國首家試點(diǎn)的機(jī)場。目前正在做前期的準(zhǔn)備工作。

飛機(jī)在起飛前、降落后的陸上滑行階段，所產(chǎn)生的碳排放量應(yīng)歸屬航空公司。但這個階段的碳排放發(fā)生在機(jī)場區(qū)域里，如果讓航空公司自己統(tǒng)計(jì)或監(jiān)測，機(jī)場和航空管理部門獲取數(shù)據(jù)的難度不小。

胡德說，各個航空公司機(jī)型眾多、航線眾多，一一統(tǒng)計(jì)的話需要較大的成本。而且，一些國外的航空公司不一定愿意與機(jī)場分享數(shù)據(jù)。在這種特殊情況下，在停機(jī)坪做實(shí)時監(jiān)測是更合適的方式。

實(shí)時監(jiān)測飛機(jī)滑行階段的碳排放數(shù)據(jù)，一是可以摸清飛機(jī)的碳排放情況，另一方面也是為下一階段的減碳做準(zhǔn)備。掌握了飛機(jī)滑行階段的碳排放數(shù)據(jù)之后，機(jī)場以及航空管理部門便可對各航空公司的碳排放水平提出要求，督促航司減碳。

更多的低碳機(jī)場

在2019年舉辦的第二十九屆世界機(jī)場年會上，中國民航局副局長董志毅評價(jià)長沙黃花機(jī)場智慧能源管理平臺時說：“這樣的項(xiàng)目，應(yīng)該在全國多個機(jī)場大力推廣?！?/p>

中國民航局2022年9月發(fā)布的《2022中國民航綠色發(fā)展政策與行動》中提出，要大力推進(jìn)機(jī)場智慧能源管理系統(tǒng)建設(shè)，提高能源使用與監(jiān)控效率。

長沙黃花機(jī)場在能源體系上的革新表明，雖然節(jié)能降碳改造需要一筆初始投資，但從更長的周期來看，節(jié)能降碳與經(jīng)濟(jì)效益可以雙贏。

近期，有多個機(jī)場相關(guān)團(tuán)隊(duì)到長沙黃花機(jī)場考察調(diào)研智慧能源體系搭建。如青島新機(jī)場，已采用燃?xì)馊?lián)供作為空調(diào)系統(tǒng)供能；武漢天河機(jī)場、西安咸陽機(jī)場等正在建設(shè)智慧能源管理平臺。未來，必定會有更多的低碳機(jī)場出爐。

與舊機(jī)場低碳化改造相比，新建機(jī)場在規(guī)劃設(shè)計(jì)之初就以低碳甚至零碳為宗旨，可以更好地實(shí)現(xiàn)低碳。

首先，新建機(jī)場要在建筑材料上采用綠色低碳材料。在能源系統(tǒng)建設(shè)方面，要因地制宜地利用好當(dāng)?shù)氐目稍偕茉?，同時要提高地面交通電氣化水平。

2019年9月投入運(yùn)營的北京大興機(jī)場榮獲中國最高等級的綠色建筑三星級和節(jié)能建筑3A級認(rèn)證。它是全國可再生能源使用比例最高的機(jī)場，其采用的可再生能源主要是耦合式地源熱泵系統(tǒng)和光伏發(fā)電。在全球樞紐機(jī)場中，該機(jī)場首次實(shí)現(xiàn)場內(nèi)通用車輛100%使用新能源。

大興機(jī)場還配建了臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)，規(guī)劃面積約150平方公里，其中北京50平方公里，河北廊坊100平方公里。大興機(jī)場臨空區(qū)規(guī)劃之初就把綠色低碳發(fā)展寫進(jìn)了規(guī)劃方案里，編制了首個針對臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)的綜合指標(biāo)體系，將能源管控、碳排放控制作為約束性管控指標(biāo)，并分領(lǐng)域提出了相應(yīng)的綠色低碳發(fā)展指標(biāo)。

有著長沙黃花機(jī)場智慧能源管理平臺等諸多相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的新奧集團(tuán)，正在大興機(jī)場臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)的河北廊坊區(qū)域搭建一套數(shù)字化、智慧化的低碳能源體系。新奧集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人對《財(cái)經(jīng)》記者說，與機(jī)場相比，臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)是一個面積更廣、用能更復(fù)雜的區(qū)域。因此，新奧為其規(guī)劃了一個涵蓋多種能源產(chǎn)品和技術(shù)的綜合供能方案，同時，區(qū)域內(nèi)的各個建筑之間能源流和信息流互聯(lián)互通，可以更好地實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。

鑒于大興機(jī)場臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)整個區(qū)域幾乎都是新建的，具備一開始就做好碳數(shù)據(jù)核算和管理的條件。該負(fù)責(zé)人說，臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)周期相對較長，新奧為其建設(shè)的智慧能源和碳數(shù)據(jù)管理平臺也會不斷完善和升級。在“雙碳”時代背景下，能源體系數(shù)字化和智慧化是動態(tài)發(fā)展的，未來的運(yùn)用會越來越普及。