北京⼤学能源研究院⽓候变化与能源转型项⽬主任 郑平


北京⼤学能源研究院⽓候变化与能源转型项⽬主任 郑平


中国可持续航空燃料发展现状与展望


郑平(北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目主任):大家好,非常荣幸能够参加今天的会议和讨论,接下来我向大家汇报中国可持续发展燃料领域我们的研究和思考,具体介绍中国和全球可持续航空燃料的发展情况之前,我想和大家一起快速对中国能源转型的情况有一个基本的了解。

国际能源蜀对于中国的能源转型有一个判断,基于中国的双碳目标下有一个中国能源转型和能源消费的预测,它的结论是2040年中国低碳的能源消费量会超过化石能源,中国的能源消费结构中化石能源占绝对主体地位,在全社会碳排放的比例中由能源的生产和消耗所引起的碳排放是占绝大多数,如果能源的转型能取得成效对于碳减排工作就是一个非常大的贡献。

关于能源转型过程中具体减碳的措施有很多方面,低碳能源主要以风能、太阳能这样的能源发展是最关键的减排措施,另外电气化的发展以及重点讨论的用其它的低碳的能源对现有的化石能源进行替代,还有非常重要的减排措施,而且是一个持续时间非常长的措施,关于能效和效率的提高,今天前面的一些专家提到了利用数字化的技术,利用智能化的一些技术提高整个航空系统的运营效率,提高航空器的能源使用效率,这些都是非常重要的碳减排的措施。

接下来聚焦于交通行业,我们知道对于现在交通行业主要的细分领域的减排措施实际上大家已经有比较广泛的共识,比如说目前最重要的碳排放领域就是道路交通,这个领域是可用电动化替代传统的燃油车这个是最重要的一个减排措施。而且在全世界范围内目前已经广泛开展,其中中国这方面的成绩是有目共睹的。航空领域也是我们今天的聚焦所在,重要的一个方面用低碳的能源替代现在目前正在使用的航煤,这个是最重要的措施。

另外对于航运,我们大概也了解到,现在最主要还是用一些同样的绿色甲醇潜在的低碳能源替代现有的传统的油料。另外是,非道路移动机械的领域,比如说机场、车间里面经常用的叉车、农业的机械、建筑工地的起重车、挖掘车也是非常重要的化石能源的使用也是重要污染物的排放源,对于这些领域分开来看,小型的、中型的电动化是重要的措施。对于重型的设备还是采用其它的燃料替代传统的燃料。

航空领域,目前我们国家的航空领域碳排放大约是占整个社会能源相关碳排放的比例是1%左右,这个比例看起来似乎不是特别高,但是航空领域有两个重要的特点:

第一个特点它是一个难减排的领域,能源效率的提高、电动化率等等这些尽管有很好的减排措施,但是效果不是那么显著,对于接下来减排还需要有其它的一些更好的路径共同发力,这是一个特点。

第二个特点,它是未来数十年之内中国的航空领域有望较快发展,所以它对能源的消耗有望进一步提高,按照传统能源使用的情况来看,它引起的碳排放也有可能会进一步提高。目前来讲我们尽早关注航空领域能源使用的转型和碳排放的情况有利于将来航空领域碳减排的工作。

接下来我重点介绍我们对于中国乃至全球可持续航空燃料情况的分析,国际运输协会对未来可持续航空燃料所能做的贡献做了一个简要的分析,它的结论是到2050年之前所有的减排措施中可能65%左右减排的贡献是要来自于使用可持续航空燃料,国际民航组织也做了类似的分析,结论基本上是相似的。

如果要真的使用这样的一个假设,以实现2050年全球国际航空的净零排放的目标,大概需要到2050年使用可持续航空燃料要达到3.5亿吨以上,现在是什么水平呢?我们以2020年为例,全球年消费量只有5万吨,2025年按照刚才我们假设全球消费600多吨的可持续航空燃料,一下子从5到600亿到3.5亿吨,听起来是非常巨大的飞跃,有没有可能实现呢?要取决于多方面的发展情况,就目前的提供方供应端来看还是有可能,目前在SAF的生产方面主要的讨论比较多的路线有四种,当然业界认证过的会有更多,讨论比较多的比如说前两列,HEFA、AtJ、PtL,电转液的技术也是比较热门的。

基于这几个路线在欧洲和美国都有很好的实践,如果把欧洲和美国现有包括已经规划的产能加起来是远远超过了刚才我们提到的3.5亿吨的产能,更何况还没有加上中国的产能情况。但是目前在中国市场来看可持续航空燃料的发展还处于非常初期的阶段,整个产业链方面尽管大家讨论的都非常多,但是整体上来看还是处于不断的试点、示范探索的阶段,通常大家理解的生产方以外,还有航空公司最终的消费端,另外飞机的制造商、OEM厂商,包括一些物流公司,这些不同的利益相关方对于可持续航空燃料投入了不小的精力在研究,但是真正要看到效果,它和欧美相比还是有一定的距离,无论是生产方还是消费端的不同很大程度是受政策的影响,欧洲和美国出台了一系列比较有促进的措施和一些政策,调动了供应方生产商对于SAF生产的规划,更好激起市场的循环。

我也举个例子,目前全球有很多航空公司也有很多航线都在使用可持续航空燃料,目前香港的国泰航空采用的SAF使用的模式在国际上也是普遍使用的模式,由于SAF在适航认证过程中跟传统的航煤几乎没有区别,真正实践过程中这个航空公司有传统的石油的生产商供给航空公司进入机场,跟机场传统现有的航煤结合在一起之后直接在飞机上加注,由于SAF目前的价格高于传统的航煤,价格高出的部分怎么分摊,国泰航空案例来讲没有把这个价格转嫁到最终的乘客身上,而是通过跟其它大型的企业集团共同承担,比如说有一些企业集团有一些自愿或者义务碳减排的指标,就通过它的员工使用加注了可持续航空燃料的航班,对这个企业来讲实现了一定的减排量,就通过更高的价格从国泰航空购买碳的指标,这种机制也是比较好的探索,目前在其他的国家也有陆续的机制开展,还有其它比较好的商业合作模式我们都可以在其他的欧洲和美国市场看得到。

最后一个部分我介绍一下我们对于中国可持续航空燃料未来发展情况的理解,首先看一下需求,由于我们国家目前没有对于中长期SAF的使用明确的目标,我们只能假设在未来5-10年之内中国的可持续航空燃料对于总的航煤的使用占一定的比例,如果到2025年占2%的掺混比例就需要75万吨航煤的消费量,这个是占整个航煤的消费比例,如果我们更加保守一点只占国际航线的比例,假如说更保守到2025年如果国际航线中消耗的航煤只有1%是来自于可持续航空燃料,到2025年差不多就有10几万吨的需求量,到2030年是100万吨。

供给方面,这个是Argus的梳理,根据它的梳理目前在运中国的可持续航空燃料产能大概是40万吨,当然不同机构对于这个产能可能有自己不同的统计的方法,另外对于规划产能差不多有170多万吨,加起来是超过对于需求量的预期,所以产能的供需方面应该是没有问题的。

不同的技术路线,我们刚才提到了几个主要的技术路线,在HEFA、AtJ和PtL路线来讲,中国在原材料的供应和技术的储备方面具有一定的优势,HEFA路线它的技术比较成熟,主要是要看原材料,我们国家在废弃油脂地沟油方面储量还是比较丰富的。另外两个路线,我们国家还是有一定的优势,废弃的林业和农业的废弃物可以生产可持续航空燃料。但是这些技术路线尽管原材料是有一定的储备,毕竟还是有一个瓶颈,PtL的技术路线它的原材料是无限的,最主要是用风光可持续可再生的能源生产氢和二氧化碳,合成成可持续生物油料,由于风光来源是基本上可以理解是无限的,所以这个技术路线从原材料方面来讲非常充足,主要是看能不能实现技术的突破,把成本降低。

我们初步的评估在未来10年左右,HEFA、GFT、AtJ这几个技术路线还是主流的技术路线,2030年之后我们要重点关注PtL的技术路线,而且中国在这方面有非常大的优势。原材料我们有一个量化的分析,不同机构的数字不一样,整体而言它的可利用量是非常丰富的。

最后我们对中国可持续航空燃料有一些建议,第一条建立一个非常好的政策的框架体系,重要是要明确释放一个信号,欧美因为有非常明确的政策信号释放出来才能促进产业界快速的循环,尽管在电动车领域,航运领域现在欧美一些公司前些年他们的目标都是非常雄伟的,但是这几年受到需求的萎缩和需求的停滞它的有一些项目进步受到了耽搁。但是中国的市场成本有优势、技术有优势,整个产业链规模整合是有优势,如果把这个产业链建立起来,这个是中国在产业领域即将领先于欧美另外一个案例,最重要是取决于中国的政策信号是否明确。

第二点,由于可持续航空燃料它的生产过程中是跟废弃的物质紧密结合起来的,所以非常好的可以跟循环经济结合起来,另外还有一些研究机构在探索在戈壁沙漠种植能源作物可以很好成为SAF生产的原材料。

第三点,也是我们最近几年一直在研究的领域,怎么把PtL路线在中国实地落下来,而且形成非常大的规模优势,尽管现在各个产业界主要的经历还是放在HEFA,我们国家规划的产能100%都是这个路线,我们一定要把重点的技术发展方向放在PtL的路线,充分利用好我们已有的产业基础,这是我们对于这个领域的一些基本的认识和建议。

我的汇报就到这里,谢谢大家!

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