編者按
2020年是民航打贏藍天保衛戰的收官年,也是決戰決勝藍天保衛戰的關鍵年。2018年9月,民航局制定印發《民航貫徹落實<打贏藍天保衛戰三年行動計劃>工作方案》(以下簡稱《工作方案》),明確了提升飛機APU替代設施使用率和機場新能源車輛應用等主要任務。民航各單位迅速響應,採取有力措施,狠抓工作落實。兩年來,通過組織專項督查、出臺扶持政策、強化技術支撐以及加強成果推廣等多種方式,民航打贏藍天保衛戰總體目標即將順利實現。以下幾家單位在打贏藍天保衛戰過程中的經驗與做法既有典型性和代表性,又有針對性和啟發性。本報現摘要發表,以饗讀者。
除冰廢液收集及再生系統(大興機場供圖)
北京大興國際機場
重點突出 彰顯綠色擔當
目前世界主流的飛機除冰方式為使用除冰車向飛機氣動表面噴灑除冰液。除冰液是一種化學製劑,主要成分是乙二醇。飛機除冰產生的除冰廢液如不進行無害化處理,直接排入機場周邊水體,將大量消耗水體中的氧氣,造成水體中的生物大量死亡。為避免此種情況發生,大興機場在建設階段已全面考慮除冰廢液的收集和再生問題。
在廢液收集方面,通過建設飛機集中除冰坪的方式控制飛機除冰液使用範圍,通過設計特別集中除冰坪道面坡度、除冰廢液收集口和雨水收集口分離設計並設置切換開關、在除冰坪設置除冰廢液回收池並配套設置回收池與廢液收集口之間的地下管路等方式實現除冰廢液的收集。從實際運行看,大興機場2019年~2020年冬春季出現57次霜天氣和8次降雪天氣,累計消耗飛機除冰混合液2500多噸,兩處集中除冰坪廢液回收池共計回收除冰廢液1700餘噸,回收率近70%。考慮部分除冰液附著在飛機表面,隨飛機出港帶離本場的情況,70%的回收率較為可觀。從實際觀測看,除冰坪周邊的雨水系統未見除冰廢液,確保了除冰廢液100%不進入雨水系統。
在廢液再生方面,大興機場將於2020年底建成並投入使用除冰廢液再生設施。在再生設施運營方面使用轉運車輛將除冰坪回收池內的廢液轉運至再生設施,再生設施通過離心、蒸餾及提純等多種形式,可從除冰廢液中分離出滿足飛機除冰保障要求的再生除冰液,同時,在整個分離過程中產生的廢水均符合北京市汙水排放標準,實現了廢液再利用、排放零汙染的目標。在今冬穩定運行後,大興機場的廢液再生設施將擴大產能,逐步開始吸納京津冀地區其他機場產生的除冰廢液,協助京津冀地區機場減少航空器除冰廢液對機場周邊環境的影響。 (田宇)
一體型儲能式APU替代設施(北京首都國際機場股份有限公司供圖)
北京首都國際機場
勇於創新 打造亮點項目
自2016年起,北京首都機場與國航、設備廠商攜手開展波音787機型400HZ電源適用性測試及應用項目,開發出能滿足波音787機型保障要求的地面電源設備。經三方長時間測試驗證,各項指標滿足保障要求,目前已正式運行並推廣至全場所有航空公司航班。此測試應用在攻克波音787機型使用400HZ電源存在斷電隱患難題的同時,實現了本場APU替代設施100%全機型適用。
為踐行綠色機場理念,減少環境汙染,改善場內生活設施,首都機場於2019年11月底完成了零耗能塔臺休息室建設並投入使用。整個建築融合了光伏建築一體化系統、儲能逆變系統和光伏板智能清掃機器人系統等多種綠色智能技術,成為國內首例將零能耗建築技術、模塊化建築技術與移動儲能技術交叉融合併進行一體化設計、集成及應用的示範項目,對探索綠色機場建設具有較強的借鑑意義和示範作用。
為緩解首都機場飛行區電力容量緊張的局面,首都機場積極研究儲能技術在機場場景的應用,首創採用「儲能設備+充電樁」「儲能設備+APU替代設施」模式,完成儲能式充電樁及一體型儲能式APU替代設施的引入。目前,首都機場已配置10套一體型儲能式APU替代設施,其實際用電功率僅為傳統式APU替代設施的1/6。
首都機場積極探索太陽能應用潛能,建成飛行區光儲充車棚、西湖光儲用一體化應用、GTC穹頂薄膜光伏應用等示範項目。
2019年,首都機場完成了兩座遠機位登機橋建設試點,目前正在建設8個遠機位登機橋,建成後將進一步提升首都機場遠機位綠色服務體驗及節能減排成效,在業界形成規模效應。 (陳穎)
國航積極推進B787-9飛機地面電源適用性測試(陳弘毅/攝)
國航
強化管理 盡責保衛藍天
國航自2009年正式啟動APU替代工作以來,在長期的推進過程中,形成了一套較為完善的投產測試流程。對於新啟用APU替代設施的機場或新引進機型,國航均會組建測試團隊赴現場進行實地測試,本著「成熟一個、推廣一個」的原則,紮實推進工作落地。
2016年,國航正式引入波音787-9飛機。由於運行初期缺乏可借鑑的保障經驗,國產地面電源在保障過程中出現了斷電情況。在此情況下,國航並沒有單純地決定棄用國產地面電源設備,而是更加堅定了助力國產設備技術升級的決心。國航專門組建了測試團隊,在多名機務專家的共同努力下,結合波音787-9飛機自身特點,梳理制訂了地面電源適用性專項測試方案,通過逐項增加負載的方式,檢測地面電源在波音787-9飛機大負載情況下的穩定性。
同時,國航測試團隊邀請威海廣泰公司及機場管理部門,對機場地面電源的測試計劃和保障方案進行了充分論證,共同參與測試工作。經過近4年的測試,國航測試團隊已形成了較為成熟的測試流程和測試方案,積累了充足的保障經驗,同時也為威海廣泰公司提供了寶貴的測試數據,直接推動了國產地面電源設備的快速升級迭代以及在國內的大範圍應用。結合長期以來的測試和保障經驗,國航測試團隊又進一步研究編制了波音787-9地面電源保障相關安全注意事項。經過充分測試論證,在威海廣泰公司、ITW公司兩家國內外電源製造廠商和各地機場管理部門的支持下,目前國航波音787-9飛機已在首都機場、成都機場等五地,正式啟用地面電源保障,並嚴格按照應用盡用原則使用地面電源替代飛機APU。
2020年9月,國航在首都機場對國產ARJ21-700飛機地面電源適用性進行了測試,進一步推進了國產飛機APU替代設施保障進程。 (國航航站管理部)
生產研發35噸純電動集裝貨物裝載機(東航股份公司規劃部、綜管部供圖)
東航
聚焦創新 助力綠色發展
東航藍天保衛戰行動方案緊密結合北京大興國際機場建設。通過整合自身保障需求,東航發現大興機場投運後需要1臺35噸的大型集裝貨物裝載機。當時全球範圍內的地面設備製造廠家都沒有該噸位的純電動產品。有的廠家雖有類似噸位產品但都是柴油動力,不符合節能減排要求。
為落實藍天保衛戰計劃,東航股份公司與威海廣泰開啟了聯合開發純電動集裝貨物裝載機的歷程。雙方團隊共同商討技術方案,經多方論證,最終確定技術路線:採用寧德時代磷酸鐵鋰動力電池組,具備電池管理系統、自動加熱系統和自動滅火系統;電機採用精進永磁同步電機,冷卻方式為水冷;除動力系統外,其餘主要配置和功能仍延續原有35噸柴油版平臺車的配置和功能(液壓馬達驅動前橋行駛、液壓制動、液壓轉向、平臺傳送仍採用萬向滾輪形式、電氣PLC控制、帶輔助防碰撞系統)。
經過6個多月的研發生產,35噸純電動集裝貨物裝載機成功在威海廣泰工廠下線。在雙方的共同努力下,完成了嚴格的調試、檢測和取證工作。2020年1月13日,全球首款35噸純電動集裝貨物裝載機各項指標全部滿足檢測要求,同時取得了民航局民航通告,從此該產品具備銷售資質。
在經歷了各項載重實驗、行駛實驗、電磁兼容實驗、淋雨實驗、黴菌實驗、高低溫實驗後,2020年9月24日,該產品全部指標符合設計要求,具備發車條件。9月29日,該產品交付到達,開啟航班保障工作。(東航股份公司規劃部、綜管部)
南航首次使用生物航油飛行活動(南航供圖)
南航
精益求精 不斷取得新成效
「十三五」期間,南航集團通過推廣飛機「鯊鰭小翼」、優化航路設計等措施,在節能減排和生態環保工作方面不斷取得新成效。目前,南航集團噸公裡碳排放已從2013年的9.61噸/萬噸公裡,逐步下降到2019年的8.69噸/萬噸公裡。
2020年7月,南航集團通過公開競價拍賣的方式,將自有富餘的70萬噸碳排放配額成功售出,並盈利1800多萬元,在綠色金融創新方面走在了行業前列,為我國民航企業參與碳交易、發展綠色金融提供了成功範本。這些富餘的碳排放配額是南航集團通過各種方式減排節約下來的。這次交易實現了減排與盈利的良性循環。
自主開發「航油e雲」系統,減少航油消耗2萬餘噸。「航油e雲」系統可以減少17%的航班加油時間,使飛機在地面使用APU的時間減少13.8萬小時,減少航油消耗2萬餘噸,同時通過數據電子化可節約用紙400萬張/年。2019年7月,國際航協主動邀請南航集團參與全球航油數據標準制定工作,為全球航空業提高航油精細化管理水平、減少溫室氣體排放提供了「中國方案」。
2019年2月,南航從法國土魯斯接收一架新空客A320NEO飛機時,添加了10%的航空生物燃料。這是南航首次生物航油飛行活動,也是我國國際回程航班首次使用生物燃料。通過這次試飛,發現相比於傳統航空煤油,生物航油減少二氧化碳排放的效果十分明顯。
從2019年4月開始到今年9月,「綠色飛行」服務項目已累計減少39萬份機上餐食,有效減少「舌尖上的浪費」。 (張曉麗)
白雲機場「雲橋」登機橋綜合管理系統集監控報警、智能調度、電子籤單、飛機碳排放統計等特色功能為一體(支仁明/攝)
廣州機場
「雲橋」系統 點燃新引擎
近年來,廣州白雲機場將綠色機場建設作為落實民航戰略部署的重要內容,自主研發「雲橋」登機橋綜合管理系統,從節能減排到提質增效,打贏藍天保衛戰。
2019年,白雲機場旅客吞吐量近7500萬人次,機場保障單位既要保證航班正點,又要找準時間節點接入和撤出APU替代設備,給地面保障服務帶來很大的挑戰。針對上述問題,白雲機場技術團隊依託雲計算和物聯網技術,自主研發和全面部署了「雲橋」登機橋綜合管理系統,有針對性地解決了登機橋及橋載設備保障服務的難點和痛點。
該系統集監控報警、智能調度等特色功能為一體,實現資源整合利用最大化。雲監控功能相當於在每臺設備身上安裝了「設備醫生」,可以隨時隨地在線監控設備的運行狀態、效能參數、報警信息等數據,進行效能評估和故障診斷,確保APU替代設施的使用安全和可靠性;智能調度功能是24小時在線的「指揮官」,可以根據航班動態和人員定位自動分配航班任務,減少虛耗等待;電子籤單功能化身「電子見證人」,可自動生成航班任務電子籤單收據,每年節約無碳複寫紙質單據超30萬份。
藉助大數據智能分析技術,「雲橋」系統可以描繪出飛機「碳足跡」數字畫像,精準統計每一架過站飛機使用APU替代設施的時長和二氧化碳減排量,掌控飛機全生命周期APU替代減排情況,為下一步民航碳審計和碳交易打好基礎。自「雲橋」系統投入使用後,白雲機場APU替代設施使用率從91%迅速提高到100%。 (關山度)
電動客梯車(四川機場集團供圖)
四川機場
協同聯動 創新發展 護守藍天
四川機場集團在2012年提出建設「傑出綠色機場」的戰略目標。成都雙流機場作為中國民航首批「油改電」試點單位,項目建設行動早、規模大、效果好。
截至目前,雙流機場內場新能源車370輛,充電樁234個,直流比例85%以上,車樁比1.52。新增車輛電動化比例88.27%,遠高於非重點地區電動化比例50%的基本要求。在用「國三」及以下汽柴油車910輛,已100%完成尾氣達標改造。雙流機場近、遠機位飛機岸電設施安裝率分別為100%和42%,已與82家航企籤署岸電設施使用協議,籤約率達100%。3年來廊橋APU替代設施使用率保持逐年遞增,2020年達到99.98%。
雙流機場分別與行業內中航集團、川航,行業外比亞迪、三峽集團籤署綠色發展戰略合作協議,為推進油改電項目、提高橋載設備利用率,研究試點整車電控技術、分布式儲能等奠定了基礎。
雙流機場在行業內率先統一了內場「油改電」充電接口和通信協議,且承擔了飛行區內所有基礎充電設施的建設、維保任務,為駐場單位提供智能充電服務,保持了電動車樁的協調統一,保持了機場與駐場單位的整體統一。雙流機場已成功建設運行內場車輛及充電設施智能管理系統和近、遠機位岸電設施智能計量監控系統,實現了航班、任務、人與設備的互聯互通;完成遠機位升降式地井等藍天保衛戰技術項目,同時創造性地將藍天保衛戰項目與可再生能源利用高效協調,引入機坪光儲充示範項目並獲得遠機位儲能電源國家專利。(高夢嬪)
深圳機場飛行區車輛監控系統(深圳機場供圖)
深圳機場
明確職責 深入推進綠色實踐
深圳機場與近30家駐場單位組建了深圳機場打贏藍天保衛戰聯合工作組,召開工作專項會議20餘次,在機場內部成立了以集團領導為組長的工作小組,推動完善工作管理機制,確保各項任務有效落地。
深圳機場制訂嚴密的工作計劃,分解各階段工作目標,並將藍天保衛戰考核與業績指標掛鈎,壓實責任主體,全力統籌推動工作有序開展。截至2020年9月,場內新增新能源車228輛,佔比達到新增車輛總數的57.43%;建成飛行區充電樁一期項目及監控平臺,新增52個充電樁,場內充電設施共計達137個;T3航站樓近機位廊橋100%配備APU替代設施,全面實現100%的靠橋航班使用率;完成321輛「國三」及以下柴油車及設備的尾氣達標改造,100%通過市生態環境局尾氣煙度檢測;成功上線飛行區車輛運行監控系統,100%覆蓋機場及飛行區各駐場單位運行車輛。
主導建立飛行區特種設備資源共享機制,搭建出統一的特種設備保障支持平臺,實現高通用性設備投入每年減少約150萬元,設備移動距離減少50%;自主組建飛行區車輛尾氣監察隊,利用自行採購移動式尾氣煙度檢測設備對飛行區內車輛進行不定期抽檢;引入純電動汽車專業運營服務商,籤署框架協議,推動小型純電動汽車採購工作高效集約化;主動對接市、區兩級生態環境主管部門,籤訂合作框架協議,加強在大氣汙染防治、新能源車輛應用等領域合作。(林曉冬)
信息化管理平臺(長沙機場供圖)
長沙機場
創新引領 打贏藍天保衛戰
長沙機場作為民航「油改電」試點機場和「打贏藍天保衛戰」首批示範機場,自2015年開展「油改電」試點,在業界提前3年打響了「藍天保衛戰」。5年多來,在「油改電」總體架構設計、電動車公共服務平臺、機坪智慧運行綜合系統等領域持續探索。長沙機場智慧能源管理平臺項目入選2019年度民航四型機場示範項目,機坪設備電動化信息化可持續化系統工程項目入選2020年度民航四型機場示範項目。
長沙機場打造了場內全覆蓋充電設施服務體系,實現了機坪區域全覆蓋遠程管理;不斷提高新能源車輛佔比與運行頻率,到2020年底場內民航牌照運行新能源車數量可增至177臺,遠機位電動車輛保障量佔比將達到82%,近機位電動車保障量佔比達到51%,電動車輛保障航班運行綜合比率達到66.5%;優化APU替代設施使用策略,在APU 替代設施建設時建設了監測平臺,可實現設備運行情況監控、運行數據記錄、計量等功能;按照「應用盡用」原則,APU替代設施使用率連續3個月達到100%,且APU替代設備閒置率為零。推動實現電動車輛和充電平臺智能遠程監控管理,建成了長沙機場智慧能源管理平臺。2019年,長沙機場能耗下降11.7%,能源費用下降684.01萬元,減少碳排放9293噸。
長沙機場建設了國內機場第一批新能源特種設備維修保養站,聯合研發了基於國家標準的低壓型充電樁;建設了業內第一批由政府認定的尾氣超標治理維護站。(王海生)
寬體機飛行管理計算機風溫及航路數據上傳項目(四川航空股份有限公司供圖)
四川航空
內部挖潛 推廣節油新技術
2019年,四川航空率先在西南地區啟動單發滑入運行項目。在2019年6月至2019年8月試運行期間,公司累計實施單發滑入運行航班573班,實現節油約30.9噸,減少二氧化碳排放97.4噸。
2020年,川航繼續加強對單發滑入運行管控。通過績效考核的激勵,執行率自去年的35%提高至目前的70%。據統計,今年1月至9月,累計實施單發滑入運行航班5.9萬班,實現節油2045噸,減少二氧化碳排放6441噸。
通過對地面飛行計劃系統、氣象數據中心進行針對性的接口開發,川航將地面氣象中心的實時風溫數據匹配給飛行計劃中的航路點,同時對飛機飛行管理計算機進行數據鏈設置及升級改裝,將點對點的實時風溫數據及航路點數據傳輸給飛行管理計算機。飛行機組使用這些數據進行飛行優化操作,以達到節約實際耗油的目的。使用風溫數據優化飛行操作能較明顯地降低遠程國際航線運行中的實際燃油消耗。同時,能提高飛行管理計算機計算燃油及預達時間的精度,從而節省飛行時間、發動機使用時間,提高安全運行水平。
航路上傳可將地面飛行計劃航路直接上傳到飛行管理計算機中,減輕工作負荷,減少航路變更時與導航資料庫不一致的安全風險。該功能節省製作導航資料庫成本。2020年7月~9月,累計585個航班執行風溫上傳,減少耗油117噸,減少二氧化碳排放368.6噸。(董天宇)
研究成果定期形成藍皮書出版(中國民航環境與可持續發展研究中心供圖)
中國民航環境與可持續發展研究中心
秉承智庫初心 服務綠色發展
「十三五」期間,中國民航環境與可持續發展研究中心深耕民航綠色發展領域,秉承行業可持續發展需求導向,在政策、技術、管理等方向進行分析研究,為行業環境與可持續發展提供理論支撐,為行業主管部門提供客觀理性的政策建言,積極落實「四型」科研團隊建設要求,持續挖掘科研教學潛力。
自2009年以來,中心團隊堅持跟蹤國際民航組織大會決議環境議題進展,協助撰寫參會文案,針對國際航空碳抵消和減排方案一攬子標準等問題的差異聲明完成相關報告起草。多次參加聯合國氣候變化框架公約締約方大會。
對國際、國內航空減排目標和航空減排市場機制進行了系統研究,為制訂民航國際、國內減排的協調統一機制方案形成了客觀的分析結論,支持民航局和國家主管部門決策。針對行業打贏藍天保衛戰工作部署,中心團隊全程參與並提出技術標準、操作規範等方面建議,初步搭建行業內外產業鏈條供給信息交流平臺。承擔中國民航能耗統計填報系統維護、數據接駁與分析工作,完成中國民航能耗和排放統計年度、季度分析報告。與中國航空運輸協會、中國民用機場協會、首都機場集團等業內協會、企業在資源利用效率、碳排放管理等領域協開展工作。 (趙彩鳳、陳俁秀)
海南航空加注1號生物航煤完成首次跨洋飛行(民航二所供圖)
民航二所
節能環保 助力綠色民航建設
近年來,民航二所緊扣「綠色、環保、節能」等主題,完成了飛機除冰液回收技術研究和推進生物航煤方面的相關工作。
擁有全民航唯一除冰液研究專業團隊的民航二所,建成了民航唯一的除冰防冰液適航驗證平臺,積極研究除冰廢水治理政策,為建立我國綠色航空環保技術標準體系、確保除防冰行業的可持續發展奠定了基礎。針對飛機除冰液用量大、耗氧量極高的特點,民航二所科研人員經過大量技術攻關研製出飛機除冰液收集處理和再利用系統,可實現處理水達標排放、回收除冰液再利用。研究人員研製出了系列甲酸鹽型道面除冰劑,成功實現了道面除冰性能、緩蝕性能和環保性能的高效兼容,使我國道面除冰技術達到歐美發達國家水平,具備從源頭上控制道面除冰廢水汙染的能力。
民航二所完成了航空燃料適航驗證平臺建設,具備了航空煤油、航空汽油和生物航煤的全規格檢驗能力,並協助民航局發布《含合成烴民用航空噴氣燃料》技術標準規定。2019年,開始制訂國內首個航空替代燃料可持續性標準,持續推進國產可持續航空燃料發展;同年成為中國合格評定國家認可委員會認可的首家民航領域碳排放核查資質機構,並對多家航空公司開展了飛行活動二氧化碳排放核查工作。 (胡曉佳)