鐘牧原
(昆明航空有限公司 云南昆明 650200)
近年隨著全球碳排放量急劇上升,導致的地球溫室效應也越來越嚴重,各國已參與制定《巴黎協(xié)定》來應對全球變暖的問題。目前大部分航空公司仍在使用傳統(tǒng)的化石燃油進行航班生產(chǎn),因此民航將成為國家控制碳排放的重點行業(yè)。航空公司在控制碳排放的問題上,主要有三種方式:加裝小翼、發(fā)動機改造和減輕飛機重量;部分航空公司則已開始使用生物燃油等新能源減少碳排放,生產(chǎn)生物燃油的主要原料有廢棄食用油和植物油等[1]。
本文以雙發(fā)737-800飛機、180座為例,從傳統(tǒng)節(jié)油減排和生物燃油替代節(jié)油減排入手,采集相關數(shù)據(jù),按碳排放系數(shù)3.15分別進行各類節(jié)油減排方式的效益分析,為國內(nèi)航空公司在成本管控及選擇碳減排方式上提供科學的理論指導。
根據(jù)行業(yè)生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù),飛機的日利用率設定為9小時,飛機上加裝小翼后單位輪檔小時將節(jié)約油耗0.1噸,則每架飛機年均減少油耗量329噸。此外,每架飛機加裝小翼的成本約為500萬元[2]。
根據(jù)行業(yè)內(nèi)的數(shù)據(jù),發(fā)動機進行節(jié)油改造后,按單位輪檔小時耗油2.5噸來算,將減少油耗0.5%,則每架飛機年均將節(jié)約油耗約41噸。此外,一臺發(fā)動機的改裝費用約為1000萬元,則雙發(fā)飛機改裝費需2000萬元[2]。
根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)論,飛機因重量增加而增加的油耗量,約為增加重量的4%,若飛機選型時選擇的輕型座椅,每個座椅將比普通座椅減少約3kg,則每架飛機將減少重量540kg,年均節(jié)約油耗約71噸。更換一個輕型座位需約2萬元的費用,則一架飛機將座位全部更換為輕型座位的費用約為360萬元[2]。
目前生物燃油替代傳統(tǒng)燃油的方式大多為部分替代,即按一定的調(diào)和比例,生產(chǎn)出生物燃油占有一定體積比的調(diào)和燃油。生物燃油相比傳統(tǒng)燃油,有燃燒更充分的特點,提高燃燒效率,減少油耗。根據(jù)相關文獻,使用生物燃油比使用傳統(tǒng)燃油節(jié)油約7%[3],按單位輪擋小時耗油量2.5噸算,每架飛機年均節(jié)約耗油量為575噸。
根據(jù)現(xiàn)有資料得知目前生物燃油的平均價格約為12000元/噸[4],2018年8月傳統(tǒng)航空煤油的均價為5500元/噸,調(diào)和油中生物燃油的主要占比為50%[4],另外參考歐盟的碳交易體系,設定使用生物燃料的碳排放為0,則按文獻的計算方法得出每架飛機年均減排成本約為4127元/噸。
生物燃油現(xiàn)主要是由泵循環(huán)調(diào)和設備進行生產(chǎn),根據(jù)文獻內(nèi)容,2015-2017年的生物燃油的年均產(chǎn)量約為20萬噸,生物燃油提煉加工設備一套需約6000萬元,設備每年的維護費用需要約 600 萬元[4]。
各種節(jié)油方式的對比如圖1,使用生物燃油節(jié)約油耗最大,傳統(tǒng)方式使用加裝小翼節(jié)油量最大,進行發(fā)動機改造不僅成本高而且節(jié)油效果最差。
圖1 不同節(jié)油減排方式的年均節(jié)油量
從上圖來看,雖然生物燃油的節(jié)油效果好,但要評估上述四種方式的整體節(jié)油減排效果還需結(jié)合碳減排的角度進一步分析。由于節(jié)約油耗的同時也節(jié)約了碳排放,碳排放量在未來的碳市場上可進行交易,為航空公司創(chuàng)造收益,按照前文測算出的減排成本,假設投資的設備使用壽命均為10年,歐盟碳排放交易價格約為820元/噸[5],可得出四種節(jié)油減排方式的年均減排效益,如圖2:
圖2 不同節(jié)油減排方式的年均減排效益
從圖2中可以看出,由于生物燃油價格高,減排成本高的現(xiàn)狀,導致其減排效益為負,說明此方式獲得的碳排放收益還遠遠不能覆蓋此方式投入的成本;發(fā)動機改造的方式減排效益最差,因此極少有航空公司采取此種方式進行節(jié)油減排;加裝小翼的方式不僅節(jié)油效果最好,減排效益也最好。
綜上所述,在中國碳市場逐漸形成的大趨勢下,航空公司在選擇節(jié)油減排方式管控成本時,需綜合考慮油耗的節(jié)約和碳排放的效益,中小型航空公司在發(fā)展初期,資金實力較薄弱的時期,選擇加裝小翼的方式為宜,可規(guī)避一定的投資風險。此外,中國的碳市場交易現(xiàn)只在部分地區(qū)進行試點工作,碳交易價格尚未統(tǒng)一,航空公司在參與制定碳交易市場規(guī)則時,可就國家鼓勵發(fā)展新能源,控制碳排放的相關政策,向政府部門建議,在生物燃油投產(chǎn)的初期,適當降低生物燃油的采購價格,增加航空公司使用新能源的稅費減免以及優(yōu)惠補貼政策,調(diào)動起國內(nèi)航空公司使用生物燃油,參與控制碳排放的積極性。