“雙碳”目標(biāo)下中國民航業(yè)低碳發(fā)展路徑研究

摘 "要：隨著當(dāng)前我國民航產(chǎn)業(yè)發(fā)展日益擴(kuò)大，為了控制民航業(yè)碳排放，促進(jìn)節(jié)能減排，推動民航業(yè)綠色健康可持續(xù)發(fā)展，文章從我國民航業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，通過分析未來民航碳排放發(fā)展趨勢，總結(jié)目前現(xiàn)有的低碳發(fā)展政策，針對民航業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展面臨的各種挑戰(zhàn)，從可持續(xù)航空燃料、電動飛機(jī)和氫動力飛機(jī)以及數(shù)字化、智能化技術(shù)三個方面為切入點(diǎn)提出我國民航低碳發(fā)展路徑，為我國民航業(yè)低碳發(fā)展提供建議和參考。

"關(guān)鍵詞：雙碳；民航業(yè)；低碳發(fā)展

"中圖分類號：F560 " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " "DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.09.021

Abstract： With the current development of China civil aviation industry is increasingly expanding， in order to control carbon emissions from the civil aviation industry， promote energy saving and emission reduction， promote green， healthy and sustainable development of the civil aviation industry， this article starts from the current situation of China civil aviation industry development， by analyzing the future trend of carbon emission in civil aviation， summarizing the current existing low carbon development policies， in response to the various challenges faced by the civil aviation industry to achieve low carbon development， propose a low-carbon development path for China civil aviation from three aspects： Sustainable aviation fuel， electric and hydrogen-powered aircraft， and digital and intelligent technologies， provide suggestions and references for the low carbon development of China civil aviation industry.

Key words： double carbon; civil aviation industry; low carbon development

0 "引 "言

"近年來，我國民航運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，航空運(yùn)輸規(guī)模日益擴(kuò)大，航空運(yùn)輸業(yè)已經(jīng)在我國綜合交通運(yùn)輸體系中占據(jù)了主體地位。隨著我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和我國多領(lǐng)域民航強(qiáng)國建設(shè)的提出，目前我國民航運(yùn)輸系統(tǒng)位居世界第二。然而，隨著我國空中交通運(yùn)輸需求的增加和航空器數(shù)量的增長，產(chǎn)生的碳排放也在逐步增加，民航業(yè)如何在“雙碳”目標(biāo)下實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、低碳發(fā)展成為人們重點(diǎn)關(guān)注的問題。

1 "我國民航業(yè)碳排放現(xiàn)狀及趨勢

1.1 "我國民航業(yè)航空煤油消費(fèi)量

"截至2021年底，我國全行業(yè)運(yùn)輸航空公司完成運(yùn)輸飛行小時932.16萬小時，完成運(yùn)輸起飛架次395.20萬架次[1]。2019年，我國航空煤油消費(fèi)量增至3 680萬噸。2020年，受新冠疫情的影響，我國民航業(yè)遭遇到空前未有的重創(chuàng)。2021年隨著疫情得到有效控制，民航業(yè)的發(fā)展也有所回暖，2021年航空煤油消費(fèi)量為2 702萬噸。

"在2022年12月底，國家衛(wèi)健委和海關(guān)總署網(wǎng)站陸續(xù)發(fā)布優(yōu)化國內(nèi)外人員往來管理的政策，取消對所有入境人員的核酸檢測，航空客運(yùn)有序恢復(fù)。隨著我國政策的改變，并且正逢春節(jié)前后，人們出行的熱情高漲，我國的民航業(yè)和旅游業(yè)實(shí)現(xiàn)反彈。2023年1—2月，我國航空煤油消費(fèi)量達(dá)到469萬噸。

"圖1為我國2014—2021年民航煤油消費(fèi)量。

1.2 "我國民航業(yè)碳排放現(xiàn)狀

我國航空運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量在2021年達(dá)到了856.8億噸公里，民航運(yùn)輸營業(yè)收入為7 529.2億元。然而，快速發(fā)展的民航業(yè)導(dǎo)致碳排放量逐年增加。截至2021年底，我國民航行業(yè)注冊運(yùn)輸飛機(jī)總數(shù)達(dá)到了4 054架，其中，窄體客機(jī)的占比達(dá)到了78.4%[1]?？梢钥闯?，窄體客機(jī)是我國民航運(yùn)輸中碳排放量占比最高的飛機(jī)類型。

"根據(jù)國內(nèi)有關(guān)學(xué)者的研究，如果不采取有針對性的減排措施，那么不斷增長的民航運(yùn)輸需求將推動我國民航部門成為主要的二氧化碳排放源[2]。碳排放量與航班所消耗的燃油量直接相關(guān)，依據(jù)《節(jié)能項(xiàng)目節(jié)能量審核指南》[3]中的燃油與標(biāo)準(zhǔn)煤的換算關(guān)系，航空煤油的折標(biāo)煤系數(shù)為1.471 4又平均消耗1噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生3.15噸碳排放量，可以得出我國民航業(yè)2014—2021年的碳排放量。

圖2為我國2014—2021年民航業(yè)碳排放量。

1.3 "我國民航業(yè)碳排放發(fā)展趨勢

根據(jù)中國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[4]顯示，2022年中國經(jīng)濟(jì)總量持續(xù)增長，超過了121萬億元人民幣。同時，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值為85 698元。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷向好，居民收入持續(xù)提高，人們對于旅游等方面的需求變得更加旺盛，這都是推動我國民航業(yè)快速發(fā)展的重要動力。

可以看出，我國民航業(yè)總體發(fā)展形勢良好，雖然受疫情影響，受到較大沖擊，但隨著各國對疫情防控措施的改變及我國政策的調(diào)整，我國民航業(yè)正穩(wěn)步走向復(fù)蘇。隨著人們出行需求的大幅度增長，我國民航業(yè)呈現(xiàn)出恢復(fù)速度快、反彈力度強(qiáng)的特點(diǎn)，但在民航業(yè)快速發(fā)展的同時碳排放量也在不斷增長。

"國際能源署（IEA）在《全球能源回顧：2021年二氧化碳排放》[5]報(bào)告中指出，全球能源領(lǐng)域二氧化碳排放量在2021年已經(jīng)達(dá)到了363億噸，達(dá)到了有史以來年度最高水平。根據(jù)國內(nèi)相關(guān)學(xué)者的有關(guān)研究，在目前發(fā)布的政策下，我國民航業(yè)碳排放將在2046年達(dá)到峰值水平，約為3.5億噸，在此后的十年時間進(jìn)入峰值平臺期，在2060年下降至3.3億噸[6]。

2 "關(guān)于我國民航業(yè)低碳發(fā)展的相關(guān)政策

“雙碳”問題從表面上看是生態(tài)環(huán)境問題，實(shí)質(zhì)上是經(jīng)濟(jì)問題[7]，碳排放量和經(jīng)濟(jì)增長之間存在著緊密的正相關(guān)關(guān)系。我國十分重視民航業(yè)綠色低碳發(fā)展。在習(xí)近平總書記明確提出我國的“雙碳”目標(biāo)之后，國務(wù)院、民航局相繼出臺政策支持我國民航業(yè)綠色低碳發(fā)展。

2.1 "國務(wù)院出臺的相關(guān)政策

（1）《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》

"文中涉及民航業(yè)低碳發(fā)展的內(nèi)容包括：深入實(shí)施智能制造和綠色制造工程，推動航空航天等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展；加大對交通領(lǐng)域問題氣體排放控制力度；深化交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域節(jié)能和能效提升以及推進(jìn)空中交通管理等改革。

"（2）《2030年前碳達(dá)峰行動方案》

"交通運(yùn)輸綠色低碳行動被《2030年前碳達(dá)峰行動方案》列入“碳達(dá)峰十大行動”。其中關(guān)于民航業(yè)低碳發(fā)展的舉措包括：推動使用先進(jìn)生物液體燃料和可持續(xù)航空燃料；加大機(jī)場電動化、智能化設(shè)備的使用；加快先進(jìn)適用技術(shù)應(yīng)用，提升民航運(yùn)行管理效率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化節(jié)能降碳；到2030年，民用運(yùn)輸機(jī)場力爭實(shí)現(xiàn)車輛和設(shè)備全面電動化并積極參與國際航運(yùn)和航空減排談判等。

"（3）《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》

"文中關(guān)于民航業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的措施包括：推進(jìn)充電設(shè)施和設(shè)備的建設(shè)，合理布局光伏發(fā)電及儲能設(shè)施；推動交通能源低碳化、多元化發(fā)展；研究制定交通運(yùn)輸領(lǐng)域碳排放統(tǒng)計(jì)方法和核算規(guī)則，加強(qiáng)交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)核算，建立交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放監(jiān)測平臺等。

2.2 "民航局出臺的相關(guān)政策

"（1）《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》

"文件對于綠色民航建設(shè)進(jìn)一步提出目標(biāo)，使民航發(fā)展與生態(tài)環(huán)境更加和諧。通過從不斷完善行業(yè)綠色治理體系、大力推進(jìn)資源節(jié)約集約利用以及努力降低民航業(yè)對于環(huán)境的影響三個方面入手，完善民航業(yè)綠色發(fā)展體系，積極推進(jìn)民航業(yè)綠色發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”目標(biāo)。

"（2）《“十四五”民航綠色發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》

"文件中提到，預(yù)計(jì)2035年，民航綠色低碳循環(huán)發(fā)展體系逐漸完善，運(yùn)輸航空實(shí)現(xiàn)碳中性增長，機(jī)場二氧化碳排放逐步進(jìn)入峰值平臺期。其措施包括：加快完善民航綠色治理體系；進(jìn)一步實(shí)施低碳發(fā)展戰(zhàn)略；加大民航污染防治力度以及全面提升綠色民航科技創(chuàng)新能力。

"（3）《2022中國民航綠色發(fā)展政策與行動》

"文中對于2025年我國民航噸公里油耗和噸公里二氧化碳提出明確要求。并從政策引導(dǎo)、新技術(shù)應(yīng)用、運(yùn)行管理、綠色建筑、市場機(jī)制建設(shè)、清潔能源利用、加強(qiáng)務(wù)實(shí)合作以及綠色理念宣傳等方面介紹了我國民航的綠色發(fā)展行動。

"除以上政策外，還有《關(guān)于深入推進(jìn)民航綠色發(fā)展的實(shí)施意見》、《推動新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)促進(jìn)民航高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施意見》以及《智慧民航建設(shè)路線圖》等，形成我國民航綠色發(fā)展規(guī)劃政策體系，引導(dǎo)我國民航業(yè)綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展。

3 "我國民航業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

3.1 "民航運(yùn)輸規(guī)模不斷擴(kuò)大

"隨著人們生活水平的不斷提升，在出行方式上比較傾向于民航運(yùn)輸。盡管受疫情影響，2020年和2021年我國民航運(yùn)輸需求大幅度下降，但隨著防疫政策的改變和我國未來經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，我國航空運(yùn)輸需求的增長空間較大。

"在疫情之前，我國民航運(yùn)輸規(guī)模就呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的特征。民航旅客運(yùn)輸量分別從2010年的2.68億人次增長到了2019年的6.60億人次，是2010年的2.46倍。《新時代民航強(qiáng)國建設(shè)綱要》[8]中提到，預(yù)計(jì)2021—2035年間，我國民航旅客周轉(zhuǎn)量占綜合交通量的比例將超過三分之一。陳文來[9]通過分析世界主要國家的人均航空出行次數(shù)與GDP之間的關(guān)系，認(rèn)為到2050年我國民航人均出行次數(shù)將達(dá)到1.5次左右。因此，我國民航運(yùn)輸規(guī)模將不斷擴(kuò)大，這也使得航空煤油消費(fèi)量和民航碳排放量不斷增長。

3.2 "國際航線減排壓力較大

波音公司在《全球民用航空市場展望》[10]中表示，世界各國對于國內(nèi)短途航空旅行的需求正在逐步復(fù)蘇，長途航空旅行需求也將逐步恢復(fù)。并指出，中國航空運(yùn)輸市場發(fā)展空間大、潛力深，未來幾年，中國航空客運(yùn)市場必將位居全球第一。雖然近些年我國民航業(yè)發(fā)展速度較快，但是國際航線在如何減少碳排放方面仍然面臨著來自國際組織的更大壓力。

"國際航空碳抵消和減排計(jì)劃[11]要求航空公司使用2019年的碳排放水平作為基準(zhǔn)，采用合格排放單元來抵消國際航班任何超過排放基準(zhǔn)的碳增長。2021年，國際航協(xié)通過決議，全球航空運(yùn)輸業(yè)將于2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放；并且，歐盟也公布了“Fit for 55”計(jì)劃，到2030年溫室氣體排放比1990年減少55%以上。

3.3 "可持續(xù)航空燃料實(shí)現(xiàn)困難

目前，民航業(yè)主要的碳排放包括以下三個方面：飛機(jī)運(yùn)行中航空煤油燃料燃燒、機(jī)場運(yùn)行中產(chǎn)生的地面碳排放以及相關(guān)設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的碳排放。根據(jù)法國巴黎銀行的研究數(shù)據(jù)表明，飛機(jī)在運(yùn)行中燃燒航空煤油產(chǎn)生的碳排放量占民航碳排放總量的79%[7]。因此，減少民航碳排放的關(guān)鍵在于如何減少航空煤油碳排放。

對民航業(yè)來說最有效的降低碳排放量的措施是改變飛機(jī)能源的供應(yīng)類型和提高清潔能源的使用比例?？沙掷m(xù)航空燃料是我國民航業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的首選能源路徑，與傳統(tǒng)燃油相比，它可以減少溫室氣體排放、降低對于化石燃料的依賴并且提高能源的安全性，符合航空可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)的需求。但在使用中，受到了原料、工藝、安全性認(rèn)證、可持續(xù)認(rèn)證及經(jīng)濟(jì)性等五方面的制約，在短時期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)突破。

4 "我國民航業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的路徑

"2019年，我國民航運(yùn)輸機(jī)隊(duì)燃效水平達(dá)到歷史最優(yōu)的0.285千克/噸公里。由于我國飛機(jī)燃油效率已經(jīng)處于較高的水平，所以僅依靠提高燃油效率實(shí)現(xiàn)我國的減排目標(biāo)沒有多少發(fā)展空間。未來民航業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的主要措施是新型航空燃料和新型航空動力技術(shù)[12]。

"根據(jù)歐美國家的經(jīng)驗(yàn)，按照正常飛機(jī)技術(shù)進(jìn)步和燃油效率提高，民航發(fā)展增長速率維持在2%左右基本可以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰[13]。隨著國內(nèi)旅游市場回暖及交通運(yùn)輸部加大對機(jī)場等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，我國客流量快速恢復(fù)。預(yù)計(jì)未來幾年，我國民航運(yùn)輸量仍將保持較高的增長水平。因此，我們必須制定合理的低碳發(fā)展路徑，推進(jìn)我國民航業(yè)全面綠色發(fā)展。

4.1 "加快可持續(xù)航空燃料的研發(fā)

"波音公司指出未來幾十年可持續(xù)航空燃料是減少民航碳排放的首要解決方法?？沙掷m(xù)航空燃料具有類似傳統(tǒng)航空燃料的性能，但對環(huán)境影響更小甚至不產(chǎn)生碳排放。和傳統(tǒng)航空燃料相比，在不影響飛機(jī)性能或運(yùn)營的前提下，可持續(xù)航空燃料最多能有效減少80%的二氧化碳凈排放[14]。所以，可持續(xù)航空燃料的應(yīng)用能顯著減少我國民航業(yè)對于傳統(tǒng)航空燃油的依賴，有效減少飛機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生的碳排放量。

"可以從以下三個方面加快可持續(xù)航空燃料研發(fā)：（1）加強(qiáng)政府支持和財(cái)政扶持，提高可持續(xù)航空燃料的市場競爭力；（2）優(yōu)化研發(fā)體系，整合人才資源，提高研發(fā)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新能力；（3）積極推進(jìn)國際合作，共同推動可持續(xù)航空燃料的研發(fā)與應(yīng)用。

4.2 "投入電動飛機(jī)、氫動力飛機(jī)的使用

"電動飛機(jī)以環(huán)保、高效、節(jié)能等理念作為基礎(chǔ)，很大程度上減少了碳排放，是發(fā)展綠色航空、實(shí)現(xiàn)航空業(yè)在2050年將全球碳排放量減少到2005年排放量水平50%目標(biāo)的必然選擇[15]。電動飛機(jī)是一種使用電力作為動力源的飛行器，其電力來源包括蓄電池、太陽能電池、鋰電池等供電裝置，具有低噪音、零排放等優(yōu)點(diǎn)，可以減少大氣污染和噪聲污染，在短途運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，在運(yùn)營成本上也具有較高的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。目前，各國政府紛紛采取措施鼓勵企業(yè)對電動飛機(jī)的研究和發(fā)展，國內(nèi)外各機(jī)構(gòu)對電動飛機(jī)的研究均處于起步階段。未來幾年，電動飛機(jī)將成為空中交通發(fā)展的一個重要方向。

"與化石能源相比，氫能源可以完全消除二氧化碳排放，并且可以實(shí)現(xiàn)無碳生產(chǎn)[16]。所以對于民航業(yè)來說，氫能源很可能成為未來飛機(jī)能源的重要選擇之一。與傳統(tǒng)航空器相比，氫動力飛機(jī)具有零排放、高效能等優(yōu)點(diǎn)。由于氫燃料能量密度較高，燃燒產(chǎn)生的唯一排放物是水，因此氫動力飛機(jī)可以大大減少碳排放和大氣污染。并且，還具有噪音低、震動小、安全性高等特點(diǎn)，在城市間的客、貨運(yùn)等需求領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

4.3 "使用數(shù)字化、智能化技術(shù)

"數(shù)字化、智能化是我國民航綠色發(fā)展的重要趨勢[17]。近年來，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能及區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)在我國許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在我國民航低碳發(fā)展的過程中，使用數(shù)字化、智能化技術(shù)可以幫助我國民航業(yè)更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高運(yùn)行效率。

"例如，通過廣泛應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，并與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行深度融合，通過數(shù)字化管理和監(jiān)控飛機(jī)機(jī)群、地勤車輛的運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化航班計(jì)劃和飛行程序，進(jìn)一步提高空中交通管理集體調(diào)度效率，減少飛機(jī)滑行距離以及地面和空中的等待時間，降低能源消耗和碳排放。并且，利用智能化氣象預(yù)報(bào)和路線規(guī)劃技術(shù)，更加精準(zhǔn)地預(yù)測飛行條件。同時，通過引入新材料、綠色能源以及節(jié)能設(shè)備等來改進(jìn)飛機(jī)設(shè)計(jì)和維護(hù)，建立健全大氣污染監(jiān)測體系，加強(qiáng)對機(jī)場周邊的物種和生態(tài)環(huán)境的監(jiān)控與評估，利用技術(shù)手段對其進(jìn)行分析預(yù)測和提出應(yīng)對措施等。

5 "結(jié)束語

"和其他運(yùn)輸方式相比，民航是最難實(shí)現(xiàn)近零排放的領(lǐng)域。我國民航目前仍處于快速發(fā)展階段，運(yùn)輸規(guī)模的持續(xù)增長推動碳排放增長。所以，在相對較高的發(fā)展速度下，我國民航必須加快技術(shù)創(chuàng)新，加強(qiáng)國際合作，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的碳減排措施，全面提升減排技術(shù)和自主創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)我國民航業(yè)綠色低碳發(fā)展。

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收稿日期：2023-05-11

基金項(xiàng)目：中國交通教育研究會2022—2024年度教育科學(xué)研究課題項(xiàng)目（JT2022YB325）

作者簡介：皮 "駿（1973—），男，內(nèi)蒙古包頭人，中國民航大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向：智慧通航；巨穎暢（1999—），女，山東菏澤人，中國民航大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生，研究方向：智慧通航。

引文格式：皮駿，巨穎暢. “雙碳”目標(biāo)下中國民航業(yè)低碳發(fā)展路徑研究[J]. 物流科技，2024，47（9）：83-86.