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。

尽快确立航空生物燃料发展战略定位

  航空生物燃料规模化应用推进路径