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中国航空生物燃料如何扩大商用规模?

来源:中国石油新闻中心 作者:秩名 2019/03/22 16:01

  中华生物质能网讯:在刚刚结束的全国两会上,氢能源首次被写入政府工作报告,氢燃料不仅是未来动力的一个主要供能源,更是提供商业化储能的清洁高效技术组成部分。未来氢能源的发展将也是世界在能源转型过程中最关注的焦点之一,作为一次能源清洁化的代表,氢能技术是航空生物燃料生产技术的主要组成部分,涵盖了制备方法的多个重要环节,因此,发展航空生物燃料更需要关注氢燃料和技术的不断革新。——编者

  随着国内外环保理念的日趋提升,航空生物燃料因具有低碳排放和可持续性获得青睐,近些年中国航空生物燃料发展迅速,逐渐拥有自主研发技术并成功投入商业化应用,但是离大规模应用仍有不小距离,我国是航空运输大国及化石能源进口大国,航空生物燃料如何、何时实现规模化应用是一项迫切的任务。制定什么样的产业支持政策?如何突破价格的障碍?如何保证原料持续稳定供应?如何加强国际合作形成航空生物燃料产业链?走入航空生物燃料的发展一探究竟。

  2月23日,一架编号为B-305E的全新A320neo飞机从法国图卢兹飞抵广州白云国际机场,加盟中国南方航空公司机队。此次洲际飞行使用了10%掺混比例的航空生物燃料,是南航首次使用生物航油执行跨洋飞行任务。据了解,该航空生物燃料原料使用的是甘蔗糖,相比于传统航空煤油,减少了近50%的二氧化碳排放。该航油经过了适航性认证,具有低排放和可持续性等特点。

  中国航空生物航油和国际相比起步较晚,但发展迅速。2011年10月28日,国航一架波音747-400型客机执行验证飞行,加载了50%以麻风树为原料的航空生物燃料,这标志着国内首次生物燃油验证飞行圆满成功。

  2013年4月24日,东航一架A320客机加注中国首次自主知识产权的生物航空燃油在上海虹桥国际机场完成试飞,为国产新能源应用和绿色低碳飞行再次增添了实际案例。

  2015年 3月21日,海南航空一架加注50%生物航空煤油的B737-800 客机从上海虹桥平稳抵达北京首都国际机场,标志着中国自主研发生产的1号生物航煤首次商业载客飞行取得圆满成功。

  2017年11月21日,海南航空一架B787-800加载15%的餐饮废油炼化而成的生物燃油,成功飞抵美国芝加哥,成为国内首家使用生物燃料跨洋载客飞行的航空公司,标志着中美绿色示范航线生物燃料航班成功启航。一个个生动的例子证明着航空生物燃料在未来的广阔前景。

  从生物燃油验证飞行,到自主研发生物航油成功试飞商业载客,再到使用生物航油跨洋越洲飞行,生物燃油的发展步伐不仅走得快而且走得稳。但受制于原料供给、成本高昂等因素,离大规模应用仍有不小距离。中国生物质能源产业技术创新战略联盟理事长马隆龙坦言,现在所面临的困难和挑战与国际上相同,就是降低成本,“如果未来中国或全球对于生物燃料有更多刺激政策,我想可能在2024年能够看到商业上规模化地使用航空生物燃料。”

  我国是航空运输大国及化石能源进口大国,航空生物燃料可有效减排、减小对化石能源的依赖,因此有必要突破现有局限,采取措施,充分发挥我国市场的优势,具体有以下建议措施。

  要制定指导性文件、出台相关标准和支持政策。可以参考国外的一些做法,2010年前后,国际民航运输组织发布了预测报告、美空军和海军等出台了相关规划和发展路线图,有效指导了航空生物燃料发展。2012年美空军发布了《动力能源地平线》文件提出:与2005年相比,2015年实现“总量10%采用非化石能源,航空燃油消耗下降10%”(到2013年目标提前实现);2020年将实现“化石能源的使用减少30%”;2030年实现“总量的25%采用可再生能源”。当前我国碳排放交易体系尚未成形,还缺乏行之有效的监管,目前仍参照美国测试和材料协会(ASTM)制定的国际认证标准,需要建立健全符合我国国情的体系标准。

  由于生物原料加工后的初步产物是柴油,还需二次裂解去碳才能产出航空燃油,因此生物燃料生产成本高于传统燃油。芬兰航空公司副总裁曾表示:“限制生物燃料应用的三个因素是价格、价格,还是价格。”目前,生物燃料成本是传统燃油的2~3倍。以餐饮废油为例,其所不同于地沟油的是必须为不含水的油脂,故而收集成本较高,据测算平均大约3吨餐饮废油能生产1吨生物航油。要想大幅降低成本必须实现规模化生产,建立起成熟的生物航油研发、生产及供应体系。

  确保原料的供应体系建设。生物燃料的原料包括动植物油脂、废弃食用油和微生物油脂等,各种原料的产能和收率存在很大差异,如何保障可持续的原料供应仍是当前需关注、亟待解决的问题。2012年1月,德国汉莎航空公司就是因为库存生物燃料即将耗尽且补给不足,终止了在汉堡—法兰克福航线上使用生物燃料的A321客机航班。针对原料供应问题,我国要充分发挥地大物博的资源优势。国际民航运输组织的报告指出,我国西北广大地区大量干旱、贫瘠土地,适宜麻疯树、亚麻荠等耐旱作物种植,是生物原料优良产地。我国每年餐饮废油数量极大,这对为航空生物燃油的原材料提供极大便利。

  各方应加强合作,实现优势互补。国际上已有良好的合作范例,早在2012年世界三大飞机制造商空客公司、波音公司和巴西航空工业公司,在瑞士日内瓦航空与环境峰会上签署谅解备忘录,携手共同促进生物燃料在航空领域的使用。中国的能源、航油和航空公司应密切合作,加强国际合作,合力助推航空生物燃料快速发展。中国石油早在2008年就与霍尼韦尔公司合作生产生物航空燃料,以麻风树小桐子为原料采用加氢工艺技术,在四川南充建设一套年产6万吨航空生物燃料生产装置,并于2011年验证飞行成功。

  中国石油、中国石化等在生物航空燃料上已有相对成熟的技术储备,应进一步加大科研投资力度,抢占产业制高点。2018年7月,我国成品油终端市场全面向外资放开。2018年全国加油站高峰论坛数据显示,民营及外资加油站总量为5.4万座,占比高达49.5%。成品油零售市场竞争更加白热化,航空燃油需求巨大,抢占生物航空燃料产业的主导权可形成燃油销售市场新制高点和竞争力。

  无论是《巴黎协定》达成的碳排放目标,还是党的十九大确立的“绿水青山就是金山银山”的环境保护信念,都要求我国尽早实现航空生物燃料的规模化运用。中国航空工业发展研究中心李东海表示,航空生物燃料是解决我国燃油过度依赖进口、减少污染排放,甚至是发展贫困地区“精准扶贫”的理想产业,亟须从国家层面制定发展战略和规划,加大科研投资力度,出台相关产业政策,制定标准,从而培育我国的航空生物燃料市场。

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