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尽快确立航空生物燃料发展战略定位

2021-08-05 13:44:57 来源:中国新濠天地国际平台网 作者:王军锋 崔晓莹 于敬磊 胡华清

交通智库研究

航油的低碳化路径选择是航空业未来发展战略的核心环节,有利于我国快速应对国际航空业低碳发展规则的新挑战,有利于提高国际竞争力、抢占主导地位,对于落实碳达峰和碳中和具有重要战略意义。

发展生物燃料 是应对国际航空业新规则重要路径

当前,欧盟实施的“清洁天空计划”将国际航空纳入欧盟排放交易体系,把全球2000余家航空公司纳入名单。所有在欧洲运营的航空公司,包括欧洲和非欧洲国家的,必须监测、报告和核实其排放量。2016年10月,国际民航组织(ICAO)通过的“国际航空碳抵消和减少计划”,要求航空公司消除碳排放增长。发展具有碳中和特征的航空生物燃料是应对国际航空业新规则、新挑战的重要路径。

目前,国际航空运输协会、国际民航组织、美国航空管理局、飞机和发动机生产厂家、航空公司、传统和新型油品公司等都在积极推动航空生物燃料,力图在全球相关产业、技术、贸易等方面成为新规则的制定者和主导者。据国际航空运输协会预测,航空生物燃料将达到全球航空生物燃料总量的30%。因此,提前布局航空生物燃料产业化发展,对于抢占技术高地,提高国际竞争力具有重要意义。

我国提出的碳达峰和碳中和目标,将会全面推动航空业转型升级。作为未来航空业的关键支撑,飞机燃料动力的清洁和低碳化选择是重中之重,它的产业化将会引领未来航空业新发展,对于打造绿色低碳新领军者具有重要意义。

非粮原料油脂基航空生物燃料 展现良好应用前景

油脂基航空生物燃料技术和应用条件在国外都已成熟。目前航空生物燃料的原料来源主要包括动植物油脂、木质纤维素、糖和淀粉类等。动植物油脂基航油,能量密度高、分子结构与航空生物燃料接近、与化石航油掺混度高(达50%),发展潜力较大,是当前可持续航空燃料重要的鼓励来源。其工艺大都是当前石化产业成熟的“油脂加氢路线”(HEFA路线),目前它已通过ASTM D7566认可的非石油基航煤生产路线(2011年)。采用该路线的生物航煤(HEFA—SPK)已在多国完成试飞、建有工业化装置、开展了商业化应用,主要采用棕榈油、菜籽油、餐饮废油等原料生产。

国情决定了“非粮原料的油脂基航空生物燃料”在我国具有非常好的应用前景和战略意义。目前中国民用航空局也仅批准了采用该路线生产的航空生物燃料产品(HEFA—SPK)。中石油、中石化公司投入数亿元,分别采用小桐子、棕榈油、地沟油等生产航油。2011年,中石油公司委托美国UOP公司生产小桐子航油后完成了国航试飞。2013年、2015年,中石化公司开发生产了“棕榈油+地沟油”为原料的航空生物燃料,分别完成了东航、海航试飞。但短期来看,无论是小桐子、棕榈油和“地沟油”,都难以规模化稳定供应。

决定油脂基航空生物燃料能否大范围推广的关键,一是原料能否规模化供应,二是产品的经济性。

相关研究表明,属于非粮油脂基原料的蓖麻展现出较大优势,在我国未来航空生物燃料产业发展中具有战略意义。蓖麻在我国以及金砖、东盟、中亚、非盟等国家和地区有广泛种植空间,适于“就地种植、就地加工、就地加注”,易标准化,利于我国输出成套技术、国内外协作协同发展。中国民航科学技术研究院、中国民航局第二研究所等单位都调研了蓖麻航空生物燃料技术,认可其发展优势。

航空生物燃料的发展战略定位 亟待明晰

推进航空生物燃料产业化是使其成为具有竞争力航空生物燃料产品的关键。当前,仍然存在几方面亟待解决的问题。第一,航空生物燃料在未来我国航空动力燃料中的战略定位不清晰,亟待从顶层进行规划和设计;第二,面向碳达峰和碳中和目标,一个清晰完整、可操作的航空生物燃料产业发展路线图急需从顶层开始布局和规划设计;第三,推进航空生物燃料产业的加快培育和发展壮大,仍需通过扶持政策体系建设来保障;第四,国内航空生物燃料科技研发资源较为分散,需要对其进行系统整合,高起点建立具有国际竞争力的技术研发体系;第五,航空生物燃料的规模化生产技术集成创新和应用示范,需要国家科技部门加大投入;第六,航空生物燃料产业链的规模化发展是产业化的关键,商业模式需要创新;第七,航空生物燃料的适航相关工作进展与未来需求快速发展不匹配。

航空生物燃料规模化应用推进路径

构建具有国际竞争力航空生物燃料技术集成创新体系。支持油脂基航空生物燃料等纳入科技部重点研发计划,形成“油脂基技术+纤维素技术”多元化航空生物燃料发展格局。集成“政研产用”等优势力量,支持创建具有国际领先水平的“煤基航空生物燃料技术创新中心”“纤维素基航空生物燃料技术创新中心”“非粮油脂航空生物燃料技术创新中心”等国家级科技创新平台,形成多元化航空生物燃料技术研发路线并驾齐驱格局。加大对具有自主知识产权的、面向多元化原料的油脂基航空生物燃料生产成套技术的技术支持。

加大支持航空生物燃料工业化示范工程和生产示范基地建设。加大支持创建“煤基航油”“纤维素基航油”“油脂基航油”生产示范基地,开展规模化油脂基航空生物燃料工业化示范性生产,尤其是年产50万吨以上工业化生产线和年产千吨以上的配套专用高效催化剂生产线。

鼓励覆盖航空生物燃料全供应链产业联盟的创建。鼓励由国内航油供应企业牵头,集成相关科技研发平台、生产基地及政研产用资(绿色金融、产业基金)等航空生物燃料产业发展资源,建立产业联盟,加快推动开展相关标准制定、成套技术研发、应用示范等配套工作。

尽快开展航空生物燃料适航和示范相关工作。建议航空主管部门尽快制定航空生物燃料适航工作计划,推动相关单位和机构完成蓖麻等生物航油的适航审定认证、燃料可持续性认证等工作,尽快建立支撑商业化应用所需的航空生物燃料技术数据信息。鼓励国内航空公司在全球率先设立商业化航空生物燃料应用的碳中和示范航线。

提前布局航空生物燃料跨国供应链建设。联合金砖国家和中亚(以蓖麻油、亚麻荠油、小桐子油为主)、东盟和非盟(以蓖麻油、棕榈油为主)等航空生物燃料原料产区,建设航空生物燃料跨国供应链;输出“航空生物燃料生产技术整体解决方案”,包括成套技术工艺包、高效催化剂、生产装备、高产种植及联产技术等;开展就地加工、供应当地机场,引领国际航空减排。

建议加大政策引导和部门协调力度

建立绿色燃料发展与管理的部门协调机制。建议由国家航空主管部门牵头、建立航空绿色燃料发展与管理协调机构,负责协调各部委,推动顶层设计,推动建立标准化的航空生物燃料调和、储运、供应体系,建立多元化、标准化、规模化生物质原料可持续供应体系,加快航空生物燃料管理和产业可持续发展。

做好产业体系的规划和政策设计。建议国家航空主管部门组织相关单位和专家,研究编制我国航空生物燃料产业发展顶层规划,提出产业发展路线图。加快研究制定包括航空生物燃料商品定价、市场化运行前期的航空生物燃料产业化引导扶持及应用推广政策。

对标碳达峰和碳中和目标。建议国家航空主管部门尽快组织相关部门、高校和科研机构,开展航空生物燃料产业发展对国家碳达峰和碳中和目标的影响和贡献新濠天地注册研究,提出配合航空业碳达峰和碳中和目标的航空生物燃料发展目标和思路。建议围绕碳达峰和碳中和目标,设置航空生物燃料发展目标,并考虑在“十四五”期间设立阶段性目标。

(王军锋、崔晓莹单位系南开大学,于敬磊、胡华清单位系中国民航科学技术研究院)

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