在全球轰轰烈烈铺展开来的“碳达峰、碳中和”运动中成为一个重点目标的航空运输业,一直在采取诸多方式探索在现有技术基础、实施路径以及部署难度等更具现实意义来减轻行业面临的环保“道德困境”。在多年来寻求诸多被认为可以替代化石燃料的清洁能源的探索中,可持续航空燃料(Sustainable Aviation Fuel,下称“SAF燃料”)已经成为当前行业运营环境中最具现实意义的选择。
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10月20日,一架欧洲空中客车公司(下称“空客”)在天津制造中心交付给中国国际航空股份有限公司(下称“国航”)的A350-900远程宽体客机使用国产SAF燃料执行了接收后的首次飞行。这也是继10月14日中国东方航空股份有限公司(下称“东航”)一架在天津总装线完成总装的A320neo机型使用5%的SAF燃料飞往西安之后的最新一次尝试,从而也使得空客天津交付中心已经在窄体机和宽体机的交付中都完成了使用SAF燃料的尝试。
源头试水
在行业组织、飞机制造商、航空欧公司以及一些能源企业的共同实践和探索下,SAF燃料已经从早期的实验性质个案应用开始进入真正的行业生产运营环节,比如新飞机下线之后的交付飞行。
按照空客环境事务团队可持续航空燃料项目负责人Steven LE MOING在10月14日接受包括《华夏时报》在内媒体采访时透露,此次在中国交付使用的SAF燃料由空客向中国航空油料集团有限公司采购,并由中国石化镇海炼化厂使用餐饮废弃油作为原材料炼制生产,是中国首套可持续航空燃料工业装置实现规模化生产后的首批国产SAF燃料。
据空客相关人士在不久前接受包括《华夏时报》在内媒体采访时透露,空客从2020开始就已经启动天津交付中心使用SAF燃料交付飞机的项目,为了保证油品的安全性和可持续性,真正实现绿色飞行,中石化镇海炼化厂的油品不仅获得了中国民航局颁发的适航证书,还获得了可持续生物材料圆桌会议(即RSB)颁发的亚洲首张SAF燃料证书。本次油品从原材料的收集到最终加注到飞机上,与普通航油相比,每吨SAF燃料可实现69%的二氧化碳减排。
实际上,中国航司在SAF燃料使用上做出的尝试早已经开始,国航在2011年就已经在北京首都机场完成了中国首次航空可持续生物燃料验证飞行。而东航在2013年获得了中国民用航空局(下称“民航局”)颁发的1号生物航煤特许飞行许可证,在中国民航首次执飞我国自主知识产权生物航煤验证飞行。
空客天津交付中心总经理克里斯托夫·施伦普在10月14日对包括《华夏时报》在内的媒体透露,天津交付中心可以给所有接收新飞机的航空公司提供选择,在交付飞行中采用一定比例的SAF燃料与传统燃料混合,而目前也已经有计划在天津工厂新飞机下线后的试飞阶段使用SAF燃料。
实际上,空客在2012年就已经与中石化、东航以及中航油签署了四方合作协议,支持中石化自主研发生产SAF燃料。中国也成为继美、德、法之后第四个拥有自主生产SAF燃料技术的国家。
而东航在2021年9月还与中石化、中远海运联合在上海举办中国首船“全生命周期碳中和石油”认证仪式,东航从当年10月12日的MU5103“上海虹桥—北京首都”航班开始,启用由该船石油所炼制的航空煤油在国内执飞航班,在上海始发的13条精品航线、516个航班上,搭乘57118名旅客,实现航油从油田到高空的“全生命周期碳中和”。
从2012年至2016年,空客也与清华大学连续四年开展了关于中国民航领域应用SAF燃料的经济政策研究,并与国内相关政府部门和行业分享研究成果,推动国内相关政策的研究和落地。2019年2月23日,南航一架A320飞机使用了10%的SAF燃料从法国图卢兹飞往广州,实现了中国航司飞机首次使用SAF燃料进行交付。
据Steven LE MOING透露,目前所有空客机型的飞机均可使用最高50%的SAF燃料与航油混合飞行,空客计划在2030年前获得100%SAF商业飞行取证。自2021年3月以来,空客已完成在A319neo、A350及A380上使用100%SAF的试验飞行。
航空能源转型路径
在不久前举行的国际民航组织(ICAO)第41届大会上,航空业的减排作为核心议题,在来自184个国家和57个组织的2500多名代表参与之下,最终通过了净零碳排放的全球长期共同目标(LTAG)。
根据ICAO给《华夏时报》发来的新闻稿中的说法:“LTAG的实现将依赖于多种二氧化碳减排措施的综合效应,包括加速采用新的和创新的飞机技术,简化飞行操作,以及增加可持续航空燃料(SAF)的生产和使用。”
与会的民航局副局长崔晓峰在会议期间的公开表态中也明确表示:中国民航坚持创新驱动,加快推进民航零碳、负碳技术研发与储备,积极开展国际交流合作,不断拓展行业发展空间。中国民航将不断加大以SAF为代表的航空减排新技术研发与应用投入,坚持以高质量发展为主题,以国家碳达峰、碳中和为引领,以改革创新为动力,统筹推动民航高质量发展和高水平减污降碳,持续推动中国民航绿色发展取得新进展。
在一系列实现航空业脱碳的解决方案中,包括氢能源、电力驱动等都成为航空业未来驱动力的可能发展方向,但从多年以来的技术路径探索中看来,目前为止SAF燃料才是真正对减排脱碳目标具有真正现实意义的应用和实施路径。
按照空客相关负责人的说法,相较于传统的化石燃料,SAF燃料从原材料收集到最终用户使用的整个过程中产生的碳排量最高可减少85%。其次,SAF燃料在技术上已经成熟,能够与煤油完全混合,目前最高比例可达50%,并且不需要对飞机或发动机进行任何改装,对于飞行运行、安全和飞机维护没有任何影响,随时可用。
国际航空运输协会(IATA)理事长威利·沃尔什(Willie Walsh)近期也表示,“我们期望在脱碳关键领域,如激励SAF燃料产能,施行强有力的政策举措。全球航空脱碳的决心是协议的基础,必须从各国实际出发,采取切实可行的政策行动,使所有国家都能支持航空业的快速发展。”
在威利·沃尔什看来,SAF燃料是航空能源转型的核心,预计在2050年将实现约65%的碳减排,国际航协因此呼吁各国政府采取协调一致的政策措施来刺激与鼓励生产。国际航协还呼吁建立一个全球“预订与应用”系统,以便航空公司能够最有效地利用SAF。
应用挑战
但要想真正让航空业从百年历程中所依赖的传统化石燃料应用中真正走入SAF燃料阶段,仍然有诸多需要解决的问题。
“其中一个重要的因素就在于如何将SAF燃料的大规模推广应用更加‘无缝’融入到当前以化石燃料为基础建立的生产、运输、储存以及加注等一系列环节组成的体系中,”一位在航空公司负责航油相关工作的人士在接受本报记者采访时表示,“但这与电力和氢能等其他方案相比,已经是对现行系统改变最小的一种选择了。”
除了“地沟油”之外,SAF燃料还可以从藻类、废水以及酒精等原材料中获取,按照空客相关负责人的说法,“虽然SAF燃料产业布局十分复杂,但由于生产的原料和技术多样,因此能够适应不同区域或国家的具体特点,这也是一个重要利好。在政策和法规方面,可以根据各个国家的具体国情采取相应的措施,更好地适应当地的经济环境和发展目标。”
但还有一个重要问题在于,目前全球SAF燃料的产能远不能满足航空运输业运营对燃料使用量的需求,整个行业如果要实现真正的碳中和,所需的SAF燃料要达到上亿吨,但目前全球的产量仅仅只有几十万吨。而要想提升产能,则需要大量的内外部投资来建立和改造当前的生产设施,这也是仅凭航空业自身无法实现的。
当前推广使用SAF的另一个阻碍是过高的成本,按照一位来自飞机制造商方面人士的说法,当前SAF燃料的使用成本是传统燃料的三倍左右,这对于本来就利润较低的航空运输业而言显然是一笔沉重的负担,仅仅按照市场化的方式进行推广也并不太现实。
Steven LE MOING在14日的采访中对本报记者坦言,当前,受限于SAF燃料的产能和经济性,航空业也不可能凭借一己之力实现目标,因此SAF燃料并不仅仅是航空业的议题。创造有利的生态环境,如相关法规、支持机制等,将发挥关键作用,能够为SAF燃料的生产和使用提供适当激励,提振信心。为生产侧带来长期可预见性,为航司创造良好的市场环境对于SAF燃料的增产至关重要。
(文章来源:华夏时报)
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