世界航空業的環保之路

吳蔚

國際民航組織（ICAO）在2019年9月發布了《2019航空與環境報告》。ICAO環境報告每3年更新一次，新報告綜述了ICAO最近幾年圍繞實現航空運輸環保目標的具體工作和取得的效果，展示了未來幾年ICAO將持續推動航空運輸環保的決心。

ICAO的航空運輸環保目標

航空運輸主要產生3種類型的環境影響，分別是機場附近的噪聲影響、飛機排放對空氣質量的影響以及飛機排放對地區及全球氣候的影響。

機場周圍噪聲的主要來源是飛機飛行時的噪聲，在起飛和爬升階段主要來自發動機的噪聲，進場和著陸階段飛機機體噪聲也不容忽視。

目前，包括國際和國內航空運輸的CO2 排放量約占全球人類活動產生CO2 排放總量的2%（國際航空運輸占比為1.3%），自1992年起該占比沒有明顯變化，但CO2 排放量卻在不斷增加。當前，ICAO提出的國際航空運輸環保目標是：在2050年之前，每年將燃油效率改進2%；自2020年起實現碳排放零增長。

為實現航空環保目標、促進航空運輸可持續發展，ICAO提出了一攬子措施，具體包括改進飛機相關技術與標準；改進空中交通管理和改進運行；發展可持續航空燃料（SAF）等。

不斷更新的飛機環保標準

飛機技術的發展對降低航空排放效果顯著。與20世紀60年代的飛機相比，現在飛機的客千米油耗效率要高出80%。為控制航空運輸的溫室氣體排放、噪聲等對環境的影響，ICAO已出臺了相關的標準、政策和指南，確保將最新的技術應用到正在研發的飛機和現役飛機中。

ICAO下屬航空環境保護委員會（CAEP）專門負責修改和調整飛機排放和噪聲標準并提出實施指南，一般每3年修改一次相關標準。近年來，CAEP加快了有關航空運輸噪聲、CO2 排放等標準的更新頻率，并且標準也越來越嚴格。民用飛機的環境認證標準包含在ICAO《國際民用航空公約》文件附件16（環境保護）中。

飛機噪聲標準

首個噪聲標準由ICAO飛機噪聲委員會于1971年開發，1973年投入使用。之后ICAO又三次更新了該噪聲標準。2014年，ICAO采用了適用于噴氣機和渦槳飛機的第14章噪聲標準，較之前噪聲水平提高7EPNdB（有效感覺噪聲）要求。目前第14章噪聲標準是當前及未來一段時間亞聲速噴氣機及渦槳飛機的噪聲標準，適用于2017年12月31日之后申請取證的新飛機，以及2020年12月31日之后申請取證的所有最大起飛重量（質量）低于55t的飛機。2017年10月，美國聯邦航空局（FAA）通過一項規定，要求新設計的飛機與2014年生效的ICAO 第14章噪聲標準要求保持一致。

ICAO還在持續開展超聲速客機噪聲標準制訂的準備工作，正在商討未來超聲速客機聲爆測量機制和程序等問題。另外，在2019年2月，ICAO CAEP第11次會議還提出了新的技術目標，建議到2027年前將單通道飛機的噪聲改進至低于第14章標準限制值15.5dB。

有關改善空氣質量的飛機標準

ICAO從20世紀70年代起就開始采取措施，降低飛機排放對局部空氣質量（LAQ）的影響，這些措施集中在《國際民用航空公約》附件16環境保護卷II的飛機發動機排放及有關技術文件中，主要包括發動機NOX排放標準、CO和未燃碳氫化合物的排放標準。

2017年3月，ICAO通過了飛機發動機的首個非揮發性顆粒物（nvPM）標準，自2018年1月1日開始實施。nvPM標準適用于自2020年1月1日起生產的渦扇和渦噴發動機，所針對的是額定推力大于26.7kN的飛機發動機，標準的規定限值相當于附件16第II卷中現行發煙指數 （SN） 規定限值的nvPM質量濃度。2019年2月，ICAO環境保護委員會制定了基于著陸和起飛的CAEP/11 nvPM質量和數量的標準，有待2020年初ICAO理事會通過后實施，預計這項標準將進一步推動技術進步，以減少非揮發性顆粒物質排放。

改善空中交通管理和運行

空中交通管理和運營程序的優化對減少航空運輸溫室氣體排放有重要促進作用。ICAO為此與各國政府、工業界及國際組織發展了《全球空中航行計劃（GAMP）》和航空系統組塊升級（ASBU）策略，目標是在不降低安全性的同時，提升全球民用航空系統的容量和效率。

《全球空中航行計劃》（GANP）為所有國家提供了構建協調的全球空中交通系統的一種綜合規劃工具，明確了當前所有潛在的性能提升，詳細介紹了下一代地面與機載航電技術，并為政府與工業界做出其戰略決策提供了支撐。GANP包括航空系統組塊升級（ASBU）框架、模塊和有關的技術路線圖，ASBU的方法及其模塊讓各國能根據自身具體運行需要提高其空中航行能力。

ASBU模塊的性能改善領域包括機場運行、全球互用系統和數據、最佳容量和靈活航班、高效飛行航路，很多內容將有助于降低航空環境影響。組塊升級安排始于2013年，每個組塊為期6年，互不重疊，一直持續到2031年及以后，首個組塊為Block 0。

歐洲的SESAR、美國的NextGen、日本的CARATS、巴西的SIRIUS和加拿大、印度及俄羅斯聯邦實施的改善空中交通管理的項目或計劃，都與ASBU升級方法協調一致。這些國家現在都將它們的規劃配合各個組塊升級模塊，以確保空中航行解決辦法具有近期和遠期的全球協同性。ICAO環境保護委員會預測，ASBU Block 0和Block 1的模塊實施后，到2025年將很可能實現每次飛行節省167～307千克燃油，總燃油/CO2 排放節省較2015年水平提升1.5%～2.9%。

開展可持續航空燃料研究

可持續航空燃料是滿足可持續性標準的航空替代燃料，發展可持續性替代燃料是降低航空對全球氣候、空氣質量影響的一系列措施的重要組成。ICAO CAEP已開展了替代燃料對2020、2050航空環保影響的大量研究，結果顯示，如果采用替代燃料，到2020年可以實現國際航班CO2 排放減少1.3%，2050年可實現所有國際航班使用替代燃料。

ICAO于2009年召開了首次航空與替代燃料會議（CAAF/1），并啟動了ICAO航空替代燃料全球框架（GFAAF）。之后替代燃料的研究取得了更多進展。2017年10月，ICAO召開第二次航空與替代燃料會議（CAAF/2），推出了ICAO 2050可持續替代燃料愿景，鼓勵各國在國家和國際層面采取行動，進一步開發和使用可持續航空燃料。到2019年5月，已有超過18萬次商用飛行使用替代燃料混合物作為燃料；航空替代燃料生產的6種轉化工藝已得到美國試驗與材料國際協會（ASTM）這一國際標準制定組織的批準，確認了這些混合燃料的安全性和可行性；有6個機場可提供相當數量的替代燃料，一些航空替代燃料項目正在持續推進。

國際航空碳抵消和減排計劃

2016年10月，ICAO第39屆大會通過了《ICAO關于環境保護的持續政策和做法的綜合聲明——氣候變化》和《ICAO關于環境保護的持續政策和做法的綜合聲明——全球市場措施（MBM）機制》兩份重要決議，確定了“國際航空碳抵消及減排機制”的實施框架，建立了第一個全球性行業市場減排機制——國際航空碳抵消和減排計劃（CORSIA）。國際航空碳抵消和減排機制旨在利用市場手段，實現到2020年后國際民航CO2 排放零增長的目標，即從2021年起，國際航空CO2 排放較2020年水平的增量部分需通過購買相應的減排量予以抵消。

CORSIA將從2021年開始實施，分為三個階段：試驗階段（2021-2023年）、第一階段（2024-2026年）以及第二階段（2027-2035年）。試驗階段和第一階段各國自愿參加，但發達國家應率先參與。第二階段則要求滿足以下條件的國家強制參加：2018年國際航空周轉量全球占比超過0.5%的國家或在國際航空周轉量排序（由高至低）中累計份額90%以內的國家，最不發達國家、小島嶼發展中國家和內陸發展中國家等可被豁免。為盡量避免市場扭曲，國際航空碳抵消和減排機制僅要求參與該機制的國家間的航班實施抵消活動，但所有國家都需要報告相關數據。截至2019年6月，全球80個國家宣布有意在2021年加入CORSIA第一階段。

未來幾年，ICAO還將繼續通過上述幾個方面向實現綠色航空發展目標邁進。同時還會關注新技術的發展，如全電和混合電動飛機、超聲速飛機、綠色機場等。通過ICAO等國際組織的推動，以及各國政府、航空公司、飛機制造商的不懈努力，面向可持續發展的航空運輸新概念、新模式、新技術正不斷涌現。