本報見習記者 方笑
當下，綠色低碳轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為全球共識，而航空業(yè)碳減排正是綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。據(jù)測算，航油燃燒所產(chǎn)生的碳排放量約占航空運輸業(yè)碳排放總量的95%。這也意味著，航空業(yè)減碳最高效的做法就是在航空燃料替代方面下功夫。記者從近日召開的中歐可持續(xù)航空燃料研討會上獲悉，可持續(xù)航空燃料（Sustainable Aviation Fuel，以下簡稱“SAF”）是當下最具潛力的航空業(yè)碳減排措施。那么，作為飛機發(fā)動機“綠色動能”的SAF，將如何助力“藍天上的行業(yè)”加快可持續(xù)發(fā)展進程？
推動航空減碳SAF已成首選
推動綠色低碳發(fā)展是全球共同的任務(wù)。作為全球生態(tài)文明建設(shè)的重要參與者和貢獻者，中國提出了2030年碳達峰和2060年碳中和目標。同時，中國是全球第二大航空市場。近年來，我國相繼發(fā)布了《“十四五”民航綠色發(fā)展專項規(guī)劃》《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》等法律法規(guī)和政策文件，對包括航空業(yè)在內(nèi)的重點領(lǐng)域的減碳工作作出總體部署。
牽牛要牽“牛鼻子”，對航空減碳這項工作而言，怎么做才能更好地牽住“牛鼻子”呢？中國民航大學教授楊曉軍告訴記者，在現(xiàn)行技術(shù)情況下，應用以生物質(zhì)燃料為代表的SAF是對航空業(yè)減碳貢獻最大的舉措。楊曉軍介紹，航空業(yè)減碳的方式主要包括研發(fā)新的飛機技術(shù)、使用電力驅(qū)動和氫能驅(qū)動的新機型、提高基礎(chǔ)設(shè)施和運營系統(tǒng)效率，以及使用SAF等一系列舉措。在這些舉措中，研發(fā)創(chuàng)新是一個需要長期持續(xù)且不斷進步的過程，常規(guī)技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)化所能收到的減碳效果又相對有限，相比之下，SAF已成為綠色航空的首選方案。
作為航空業(yè)碳減排“中流砥柱”的SAF，主要由廢油脂、農(nóng)林廢棄物、城市廢棄物、非糧食作物等加工合成而來。中國航空油料集團有限公司科技部高級業(yè)務(wù)經(jīng)理趙恒暉從即用性、可持續(xù)性、商業(yè)可行性等方面概括了SAF的優(yōu)點。即用性體現(xiàn)在使用時不需要改造飛機發(fā)動機，也不需要大規(guī)模改造機場油料的儲運、加注設(shè)施；可持續(xù)性體現(xiàn)在其原料不會影響糧食作物或供水，也不會造成森林退化或土壤貧瘠，還能夠循環(huán)利用儲存于生物質(zhì)原料中的碳；而SAF是近期唯一可行的航空低碳能源解決方案，雖然由氫燃料電池或電力驅(qū)動的飛機將于2035年左右開始逐步在中短途小型飛機上試用，但長途大飛機的降碳依然要依靠SAF，這也是其商業(yè)可行性所在。
2022年初，民航局發(fā)布《“十四五”民航綠色發(fā)展專項規(guī)劃》，提出民航業(yè)綠色轉(zhuǎn)型要堅持能源低碳化，努力推動SAF商業(yè)應用取得突破，力爭“十四五”期間SAF的消費量累計達到5萬噸以上。今年10月，工信部、科技部、財政部、民航局等四部門聯(lián)合印發(fā)《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要（2023-2035年）》，鼓勵開展SAF在國產(chǎn)民用飛機和發(fā)動機上的應用驗證，推動構(gòu)建綠色航空工業(yè)法規(guī)標準體系和綠色航空適航審定體系。
將目光放眼全球，國際民航組織（ICAO）的分析結(jié)果同樣表明，SAF的使用將是航空業(yè)減碳的主要措施。相關(guān)預測數(shù)據(jù)顯示，若2050年國際航空業(yè)實現(xiàn)零碳排放，需要減排15.58億噸二氧化碳。其中，使用SAF產(chǎn)生的減排量份額最高，占比55%，大幅高于飛機能效提升、運行效率提升以及碳市場等手段分別產(chǎn)生的減排量。此外，2023年達沃斯論壇還將SAF列為對世界產(chǎn)生積極影響的十大技術(shù)第三位。
標準日益完善 發(fā)展穩(wěn)步推進
作為可持續(xù)燃料的一種，SAF既要滿足航空燃料在安全和質(zhì)量方面的要求，也要滿足在可持續(xù)性方面的要求。趙恒暉認為，所謂可持續(xù)性，主要體現(xiàn)在給環(huán)境、社會和經(jīng)濟帶來盡可能少的負面影響。據(jù)了解，在歐盟《可再生能源指令》（RED）和美國《可再生燃料標準II》出臺時，都對生物燃料的可持續(xù)性提出了強制性要求。目前，全球認可并通行的SAF可持續(xù)標準有兩個，一是由德國聯(lián)邦糧食、農(nóng)業(yè)和消費者保護部創(chuàng)立的國際可持續(xù)發(fā)展與碳認證體系（ISCC），二是源于瑞士的可持續(xù)生物材料圓桌會議（RSB）。“認證方法是SAF安全保障的關(guān)鍵。由于民航航班跨國、跨區(qū)域的特殊性，如果不在國際標準尤其是認證標準方面具備自主聲音，在SAF可持續(xù)標準等方面可能面臨國內(nèi)、國際兩套口徑的艱難情況。”楊曉軍說。
為破解這一難題，目前民航局正積極著手開展民航行業(yè)標準《航空替代燃料可持續(xù)性要求》和國家標準《航空燃料可持續(xù)性評價規(guī)范》的制定工作，充分考慮國際標準和我國實際，不斷完善可持續(xù)認證方面的相關(guān)標準體系，并于今年7月發(fā)布了《航空替代燃料可持續(xù)性要求（征求意見稿）》。征求意見稿中的可持續(xù)性要求包括環(huán)境可持續(xù)性要求、社會可持續(xù)性要求和經(jīng)濟可持續(xù)性要求三項內(nèi)容，待正式頒布后將形成制度約束。
從現(xiàn)實層面來看，隨著航空業(yè)低碳發(fā)展需求日益增加，SAF發(fā)展逐漸駛?cè)肟燔嚨馈W美地區(qū)在這一領(lǐng)域發(fā)展相對較早，產(chǎn)業(yè)政策體系相對成熟。近年來，亞太地區(qū)主要國家也在這一領(lǐng)域快速布局。自2011年至今，全球SAF航班飛行量已超過50萬架次，能夠提供SAF加注服務(wù)的機場已達77個，其中52個已實現(xiàn)常態(tài)化供應。我國從“十一五”末開始推動SAF的研發(fā)與應用，分別在2011年、2013年由國航、東航使用波音、空客飛機開展SAF試飛。2013年，民航局完成了中國石化1號生物航煤適航審定，并于2014年向中國石化頒發(fā)了技術(shù)標準規(guī)定項目批準書，此后逐步在飛機交付以及商業(yè)飛行中擴大SAF的使用范圍。海航先后于2015年和2017年使用波音飛機，完成了上海至北京、北京至美國芝加哥的商業(yè)飛行。自去年以來，國航、東航、廈航等航企也積極開展可持續(xù)航空燃料商業(yè)航班飛行。今年7月，國航實現(xiàn)了國內(nèi)首次寬體機國產(chǎn)SAF商業(yè)載客飛行。中國航油全面參與了上述SAF航班的試飛和載客飛行工作，在SAF混摻、儲運、加注鏈條上積累了運行經(jīng)驗和技術(shù)儲備。
在這張推動航空業(yè)減碳的全球答卷上，產(chǎn)業(yè)鏈上不同主體的合作將更好地促進發(fā)展。今年4月，空客公司與中國航油簽署了采購3000噸SAF的協(xié)議，用于支持未來兩年空客天津公司的運營，包括使用SAF交付和測試飛行。11月，國航與空客公司簽署了合作備忘錄，雙方將在可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域深化合作，推進SAF的推廣和使用，探索機隊優(yōu)化和提高機隊燃油效率、減少排放和噪聲的解決方案及新技術(shù)。由此可見，無論處于SAF產(chǎn)業(yè)鏈上的哪一環(huán)，無論是供應商還是航空公司，推動行業(yè)綠色低碳發(fā)展都是義不容辭的使命與擔當。
探索前行之路 走向可持續(xù)的未來
除了減少航空業(yè)碳排放，推動中國實現(xiàn)環(huán)境保護目標和履行“雙碳”承諾，SAF的發(fā)展還有更多積極意義。在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，隨著全球經(jīng)濟綠色低碳轉(zhuǎn)型，發(fā)展SAF產(chǎn)業(yè)將有助于推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)升級，形成新的經(jīng)濟增長點。這不僅可以帶動農(nóng)業(yè)、化工、能源等多個行業(yè)的發(fā)展，還可以發(fā)揮相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新、投資和產(chǎn)業(yè)升級等協(xié)同效應。楊曉軍特別提到，推動SAF發(fā)展可以成為共建“一帶一路”高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)手段，幫助發(fā)展中國家借助SAF實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
但與此同時，不可否認的是，SAF的發(fā)展仍舊面臨來自各個方面的挑戰(zhàn)。趙恒暉告訴記者，原料供應不足、技術(shù)工藝不成熟等問題是制約SAF發(fā)展的幾大攔路虎。SAF產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求原料供給充足并可持續(xù)供應、生產(chǎn)技術(shù)工藝高效穩(wěn)定且可規(guī)模化。在目前4種主流工藝路徑中，HEFA路徑成熟但原料規(guī)模受限，AtJ路徑存在“與人爭糧、與糧爭地”的問題，G+FT路徑在國內(nèi)有一定技術(shù)基礎(chǔ)但耗能大，PtL路徑難以在短期內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化，新技術(shù)路線審批和可持續(xù)認證方面尚受制約是SAF產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。
此外，經(jīng)濟性也是SAF應用面臨的一大障礙。楊曉軍指出，目前，SAF成本為傳統(tǒng)航煤的2倍～5倍。其中，采用HEFA路徑的成本最低，為傳統(tǒng)航煤的2倍～3倍，主要成本在于原料和輔料成本；G+FT路徑的成本約為傳統(tǒng)航煤的3倍，主要成本在于固定資產(chǎn)投資；AtJ路徑的成本約為傳統(tǒng)航煤的3倍，固定資產(chǎn)投資和原料分擔主要成本；PtL路徑的成本最高，為傳統(tǒng)航煤的4倍～5倍，主要成本在于綠電制氫和二氧化碳捕集等成本。因此，無論采用哪一種路徑，都會給航空公司造成一定壓力。
道路曲折，前景光明，是一切新事物發(fā)展的路徑。雖然SAF的發(fā)展存在一定障礙，但多位專家學者都表示，在逐漸加大的碳減排壓力下，SAF將占據(jù)航空能源的主導地位。充分發(fā)揮SAF的低碳能源屬性，將是SAF產(chǎn)業(yè)未來蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵。未來，我國對SAF的需求也有著極大的增長潛力。為了讓供應更好地匹配需求，政策推動是關(guān)鍵。《中國可持續(xù)航空燃料發(fā)展研究報告》指出，SAF產(chǎn)業(yè)整體帶有顯著的政策驅(qū)動屬性，應當以優(yōu)化SAF領(lǐng)域的頂層設(shè)計為起點，進一步激勵SAF產(chǎn)業(yè)正向發(fā)展，并通過多方協(xié)作推動落實。同時，增產(chǎn)降本和技術(shù)突破將是有力抓手。根據(jù)多家機構(gòu)的預測，隨著SAF規(guī)模化應用，其成本將逐漸降低，尤其是PtL路徑中碳捕捉成本和綠電成本降低，有望在2050年后成為具有經(jīng)濟競爭力的技術(shù)路線。此外，還應鼓勵打造“原料—煉制—認證—運輸—加注—使用”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，以產(chǎn)業(yè)鏈布局推動SAF發(fā)展。
不過，推動SAF的發(fā)展與應用不是最終目的，綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展才是大家共同的愿景。廣州民航職業(yè)技術(shù)學院副教授綦琦表示，在“雙碳”這一國家戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，我們既要推動SAF的發(fā)展與應用，也要積極探索更多可能；既要明確短期目標，也要關(guān)注中長期方案，從而更好地應對減碳過程中的不同挑戰(zhàn)，努力為全球民航可持續(xù)發(fā)展貢獻更多中國智慧。