部分典型民航干線機(jī)場(chǎng)碳排放特征分析

鄒文波

（北京首都機(jī)場(chǎng)節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司，北京 100621）

0 引言

隨著國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略逐步推進(jìn)，中國(guó)民用航空局在2022年發(fā)布了《“十四五”民航綠色發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，提出要深入實(shí)施低碳發(fā)展戰(zhàn)略，綠色低碳是未來(lái)機(jī)場(chǎng)重要的發(fā)展方向[1]。民航機(jī)場(chǎng)作為民航業(yè)的主要碳排放源之一，研究和探索民航機(jī)場(chǎng)的碳排放特征，對(duì)探索低碳發(fā)展之路和明晰未來(lái)發(fā)展方向而言意義重大。

1 典型民航干線機(jī)場(chǎng)的選擇

對(duì)于機(jī)場(chǎng)而言，其能源系統(tǒng)主要為旅客出行提供服務(wù)，主要耗能單元為航站樓等公共建筑、冷熱源系統(tǒng)、車(chē)輛、道路照明等[2]。為了更好地分析干線機(jī)場(chǎng)的碳排放特征，本文選取了不同地理位置（I類(lèi)地區(qū)機(jī)場(chǎng)和Ⅱ類(lèi)地區(qū)機(jī)場(chǎng)）、不同供暖系統(tǒng)類(lèi)型的5家機(jī)場(chǎng)進(jìn)行碳排放分析，干線機(jī)場(chǎng)選擇情況如表1所示。

表1 干線機(jī)場(chǎng)選擇情況

2 碳排放計(jì)算邊界及公式

本文的碳排放邊界是根據(jù)《中國(guó)民用航空企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南》的定義，“機(jī)場(chǎng)企業(yè)”是指“民用機(jī)場(chǎng)具有實(shí)際運(yùn)營(yíng)權(quán)的具有法人（或視同法人）資格的社會(huì)經(jīng)濟(jì)組織”。

碳排放計(jì)算公式是計(jì)算機(jī)場(chǎng)組織邊界內(nèi)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)相關(guān)的碳排放，不含航空公司、第三方車(chē)輛的排放[3]。碳排放計(jì)算公式如式（1）所示。

式中：E——企業(yè)二氧化碳排放總量，t；E燃燒——燃料燃燒的二氧化碳排放總量，t，包括化石燃料和生物質(zhì)混合燃料燃燒的二氧化碳排放量；E電和熱——企業(yè)凈購(gòu)入使用電力和熱力產(chǎn)生的二氧化碳排放總量，t。

3 碳排放特征分析

3.1 A機(jī)場(chǎng)碳排放特征分析

A機(jī)場(chǎng)是“十三五”期末投運(yùn)機(jī)場(chǎng)，從能源消耗來(lái)看，主要涉及的能源種類(lèi)為電力、天然氣、汽油、柴油、市政熱力。其中電力主要用于航站樓等建筑用電，以及制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動(dòng)車(chē)輛等；天然氣主要用于食堂；汽油、柴油主要用于行政業(yè)務(wù)車(chē)輛，市政熱力主要用于航站樓等建筑的供暖。

從碳排放結(jié)構(gòu)來(lái)看，A機(jī)場(chǎng)的主要碳排放源于電力間接排放，其次是熱力，最后是天然氣、汽油等化石燃料，電力占比為77.27%，熱力排放占比為22.17%。從消耗的區(qū)域來(lái)看，主要是航站樓區(qū)域消耗，其次是公共區(qū)和飛行區(qū)，航站樓排放占比為75.47%，非航站樓區(qū)域排放占比為24.53%。A機(jī)場(chǎng)碳排放結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 A機(jī)場(chǎng)碳排放結(jié)構(gòu)

3.2 B機(jī)場(chǎng)碳排放特征分析

B機(jī)場(chǎng)在“十三五”期間經(jīng)歷了一期擴(kuò)建，機(jī)場(chǎng)航站樓的面積大幅增加，供熱系統(tǒng)形式從燃煤鍋爐改成了天然氣鍋爐。B機(jī)場(chǎng)“十三五”期間主要能源消耗為電力、煤、天然氣、汽油、柴油。其中電力主要用于航站樓等公共建筑、制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動(dòng)車(chē)輛等，煤或天然氣主要用于供暖，汽油、柴油主要用于行政業(yè)務(wù)車(chē)輛，煤油主要用于冬季掃雪除雪使用。

從碳排放總量來(lái)看，“十三五”期間，雖然B機(jī)場(chǎng)一期擴(kuò)建工程后航站樓面積大幅增加，但是B機(jī)場(chǎng)的碳排放量基本保持穩(wěn)定，主要原因是伴隨機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建改造，實(shí)現(xiàn)了燃煤鍋爐向燃?xì)忮仩t的改變，供熱系統(tǒng)的整體排放量下降近50%。從排放結(jié)構(gòu)來(lái)看，B機(jī)場(chǎng)電力排放占比為49.47%，供暖用燃料排放占比為46.10%，車(chē)輛（移動(dòng)源）排放占比為4.43%。可見(jiàn)，B機(jī)場(chǎng)的排放以電力和供暖用燃料排放為主，兩者之和超過(guò)95%。

結(jié)合B機(jī)場(chǎng)“十三五”期間碳排放量和碳排放強(qiáng)度來(lái)看，盡管航站樓面積增加，但供熱系統(tǒng)“煤改氣”后，單位航站樓面積的碳排放強(qiáng)度出現(xiàn)下降，單位旅客吞吐量的排放強(qiáng)度也出現(xiàn)了下降。可見(jiàn)，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整可以一定程度上抵消擴(kuò)建航站樓對(duì)碳排放量增加的影響。

3.3 C機(jī)場(chǎng)碳排放特征分析

C機(jī)場(chǎng)在“十三五”期間經(jīng)歷了一期擴(kuò)建，機(jī)場(chǎng)航站樓的面積大幅增加，供熱系統(tǒng)形式?jīng)]有改變。C機(jī)場(chǎng)“十三五”期間主要能源消耗為電力、煤、天然氣、汽油、柴油。其中電力主要用于航站樓等公共建筑、制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動(dòng)車(chē)輛等，煤主要用于供暖，天然氣主要用于食堂等生活用氣，汽油、柴油主要用于行政業(yè)務(wù)車(chē)輛，煤油主要用于冬季掃雪除雪使用。

從碳排放總量來(lái)看，“十三五”期間，C機(jī)場(chǎng)隨著新航站樓投入使用，其電力消耗、煤炭消耗都呈較大幅度增長(zhǎng)。可見(jiàn)，伴隨著機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程，機(jī)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)航站樓面積增加，若不改變能源系統(tǒng)和能耗結(jié)構(gòu)，則能耗會(huì)隨著用能面積同步增長(zhǎng)。從排放結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來(lái)看，C機(jī)場(chǎng)電力排放占比約為38.79%，供暖用燃料排放占比為56.72%，移動(dòng)源排放占比為4.32%，其他排放占比為0.17%。可見(jiàn)，C機(jī)場(chǎng)的排放以電力和供暖用燃料排放為主，兩者之和超過(guò)95%。

從碳排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)來(lái)看，新航站樓投入使用后，航站樓單位面積的碳排放強(qiáng)度較之前有所下降，主要原因是新航站樓使用了建筑節(jié)能新技術(shù)，其能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度都呈現(xiàn)下降的態(tài)勢(shì)。從單位旅客排放量來(lái)看，機(jī)場(chǎng)的旅客吞吐量出現(xiàn)較大幅度的增加，其增加的幅度要超過(guò)能耗和排放量的增加幅度，因此單位旅客排放量較為平穩(wěn)。

3.4 D機(jī)場(chǎng)碳排放特征分析

D機(jī)場(chǎng)在“十三五”期間發(fā)展平穩(wěn)，未進(jìn)行擴(kuò)建，能源系統(tǒng)也未進(jìn)行改造。從能源消耗品類(lèi)來(lái)看，D機(jī)場(chǎng)主要消耗的能源品類(lèi)有電力、天然氣、汽油、柴油、煤油、液化天然氣等能源種類(lèi)。其中電力主要用于航站樓等公共建筑、制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動(dòng)車(chē)輛等，天然氣和電力主要用于供暖，液化天然氣主要用于食堂等生活用氣，汽油、柴油主要用于行政業(yè)務(wù)車(chē)輛，煤油主要用于冬季掃雪除雪使用。

從碳排放總量數(shù)據(jù)來(lái)看，“十三五”期間D機(jī)場(chǎng)的碳排放總量相對(duì)穩(wěn)定，但隨著旅客吞吐量的增加碳排放總量也略有增加。主要原因在于D機(jī)場(chǎng)能耗結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、用能系統(tǒng)未發(fā)生重大變化，未進(jìn)行改擴(kuò)建機(jī)場(chǎng)內(nèi)的建筑面積也未增加。

從排放結(jié)構(gòu)來(lái)看，主要排放源為電力，占比約為86.84%，其次是供暖用天然氣，占比約為8.55%，移動(dòng)源排放占比為4.00%，其他排放占比約為0.61%。可見(jiàn)，D機(jī)場(chǎng)的排放以電力和供暖用燃料排放為主，占比超過(guò)95%。

從碳排放強(qiáng)度來(lái)看，“十三五”期間D機(jī)場(chǎng)單位航站樓面積排放量基本穩(wěn)定，單位旅客碳排放強(qiáng)度大幅下降，主要原因是沒(méi)有大規(guī)模的改擴(kuò)建項(xiàng)目。因此2016—2019年，盡管隨著機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量上升，但其航站樓的碳排放基本保持穩(wěn)定略有上浮的態(tài)勢(shì)，從而使單位旅客碳排放強(qiáng)度大幅下降。

3.5 E機(jī)場(chǎng)碳排放特征分析

E機(jī)場(chǎng)在“十三五”期間發(fā)展平穩(wěn)，未進(jìn)行擴(kuò)建，但在此期間能源系統(tǒng)進(jìn)行了改造，由燃油鍋爐改為燃?xì)忮仩t供暖。E機(jī)場(chǎng)的能源種類(lèi)包括電力、天然氣、汽油、柴油，其中電力主要用于航站樓等公共建筑、制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動(dòng)車(chē)輛等，柴油和天然氣主要用于航站樓的供暖，汽油、柴油主要用于行政業(yè)務(wù)車(chē)輛。

從碳排放量數(shù)據(jù)來(lái)看，E機(jī)場(chǎng)在“十三五”期間能耗總量逐年增加，二氧化碳排放量隨之逐年增加，主要原因是旅客吞吐量的持續(xù)增加，航站樓運(yùn)營(yíng)時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致航站樓的能耗和排放量持續(xù)增加。從碳排放量結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來(lái)看，E機(jī)場(chǎng)“十三五”期間主要排放量是電力排放，占比為81.86%，其次是供暖用的天然氣和柴油排放，占比為9.81%，最后是移動(dòng)源排放，占比為8.33%。可見(jiàn)，E機(jī)場(chǎng)的排放主要為電力和供暖用燃料排放，占比超過(guò)91%。

從碳排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)來(lái)看，由于E機(jī)場(chǎng)旅客的持續(xù)快速上漲導(dǎo)致能耗增加，“十三五”期間E機(jī)場(chǎng)單位面積碳排放強(qiáng)度持續(xù)增加。單位旅客碳排放量在2017—2019年保持穩(wěn)定，2020年受新冠肺炎疫情影響，旅客吞吐量急劇下降，而航站樓及其公共區(qū)的建筑所具有的大型公共建筑屬性排放導(dǎo)致單客碳排放量增加。

4 干線機(jī)場(chǎng)碳排放特征總結(jié)

結(jié)合以上分析，可以梳理總結(jié)民航干線機(jī)場(chǎng)的碳排放呈以下規(guī)律。

（1）中國(guó)民航干線機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有碳排放以電力和供暖燃料/熱力碳排放為主，電力和供暖的排放占比超過(guò)90%，但是南北的差異較大。I類(lèi)地區(qū)的電力排放與供暖排放占比相當(dāng)，占比多少取決于供暖燃料類(lèi)型，使用煤和天然氣的機(jī)場(chǎng)供暖排放占比較高，使用電力或外購(gòu)熱力的機(jī)場(chǎng)供暖排放占比較低一些。Ⅱ類(lèi)地區(qū)機(jī)場(chǎng)電力的排放占比要高于供暖的排放[4]。干線機(jī)場(chǎng)中次要的排放源是移動(dòng)源（行政業(yè)務(wù)車(chē)輛）的碳排放，占比約為5%。部分機(jī)場(chǎng)還有少量的其他類(lèi)型排放，占比較小。

（2）干線機(jī)場(chǎng)的碳排放與航站樓規(guī)模和旅客吞吐量呈一定的正相關(guān)性，建筑面積增加和旅客的快速增長(zhǎng)，都會(huì)導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)的排放量增加，兩者共同影響機(jī)場(chǎng)的排放量。如果機(jī)場(chǎng)的建筑面積沒(méi)有增加，則機(jī)場(chǎng)的碳排放量主要受旅客吞吐量的影響，碳排放量的增長(zhǎng)幅度要低于旅客的增長(zhǎng)幅度，主要原因在于機(jī)場(chǎng)的排放有一部分是屬于建筑本身的排放，與旅客的多少關(guān)系不大，如航站樓公共照明、航站樓辦公能耗，同時(shí)機(jī)場(chǎng)在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)采取一定的節(jié)能減排舉措控制機(jī)場(chǎng)的碳排放總量[5]。如果機(jī)場(chǎng)的建筑面積增加，則一定會(huì)增加機(jī)場(chǎng)的碳排放量。

（3）干線機(jī)場(chǎng)的碳排放與能源系統(tǒng)形式、能源品類(lèi)呈一定的相關(guān)性。通過(guò)B機(jī)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)可以看出，通過(guò)“煤改氣”“煤改電”等方式調(diào)整用能結(jié)構(gòu)能夠明顯改善機(jī)場(chǎng)的排放情況。

（4）北方機(jī)場(chǎng)由于采用集中供熱系統(tǒng)，單位面積的碳排放量和單位旅客的碳排放量明顯高于南方機(jī)場(chǎng)。即使都是I類(lèi)地區(qū)的機(jī)場(chǎng)，能源系統(tǒng)形式的不一樣，單位面積的碳排放量和單位旅客的碳排放量也會(huì)不一樣，使用煤炭供暖的機(jī)場(chǎng)要高于使用天然氣供暖的機(jī)場(chǎng)，使用天然氣供暖的機(jī)場(chǎng)要高于使用熱泵等電動(dòng)化形式供暖的機(jī)場(chǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

盡管受新冠肺炎疫情的影響，我國(guó)的民航行業(yè)正面臨前所未有的困難與挑戰(zhàn)，結(jié)合國(guó)家、行業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)及“十四五”規(guī)劃預(yù)期，我國(guó)機(jī)場(chǎng)建設(shè)在2030年前仍將處于快速建設(shè)期和能力提升期，為了進(jìn)一步滿足國(guó)家“雙碳”工作的要求，結(jié)合干線機(jī)場(chǎng)碳排放特點(diǎn)，民航機(jī)場(chǎng)要認(rèn)識(shí)到“減碳”的系統(tǒng)性，做好開(kāi)源節(jié)流的工作。開(kāi)源就是通過(guò)太陽(yáng)能利用、地?zé)崮芾玫瓤稍偕茉撮_(kāi)發(fā)利用方式，或利用“油改電”等方式，調(diào)整機(jī)場(chǎng)的用能結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步降低機(jī)場(chǎng)的碳排放總量；節(jié)流就是通過(guò)綠色建筑改造、先進(jìn)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用等手段，進(jìn)一步降低能源系統(tǒng)的能耗和排放，減少單位建筑面積和單位旅客的碳排放，進(jìn)而取得良好的減排效應(yīng)。