浅谈中国航油如何应对可持续航空燃料

(整期优先)网络出版时间:2024-03-08
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浅谈中国航油如何应对可持续航空燃料

发展所带来的机遇与挑战

夏帅 李文智

中国航空油料有限责任公司西安分公司 陕西西安 710082

摘要:2020年9月22日,在第七十五届联合国大会一般性辩论上中国首次提出实现碳达峰、碳中和目标。在国家减碳的大背景下,解决碳排放问题将逐渐成为民航业发展的重点难点方向。据统计,2019年我国民航运输业产生的碳排放约1.1×108 t,其中航煤产生的CO2排放量占比99%以上一直以来航空运输业将安全作为重中之重来对待,航煤热值好、稳定性好、连续性强、完全燃烧、积碳少、不易结焦、低温流动行比较好、热值安定性好、抗氧化性强、洁净高、机械腐蚀性小的特性恰好可以满足飞行器的安全运行。现阶段电能、核能、氢能等清洁能源并不能有效在民航飞机上使用。在航空燃料不能完全更换的条件下,使用可持续航空燃料(SAF)成为了最佳选择。中国航空油料集团有限公司作为国内最大的航煤供应企业,(市场占有率为97.3%),践行国家减碳目标是我们作为央企的责任和担当。发展使用SAF燃料也是企业转型升级、壮大自身实力的必然过程。在时代发展的大潮流中中国航油只有加大对新技术的投资和应用,渗透至产业链的上游下游,加强企业在整条供应链中的地位,方可筑牢企业护城河。

关键词:生物燃料 碳中和 产业链 企业护城河

一、可持续航空燃料的的发展现状

2022年10月12日,在天津的空客交付中心,中国东方航空接受了一架全新的A320 NEO飞机,接收后的首次飞行使用5%的可持续航空燃料(Sustainable Aviation Fuel,SAF),从天津飞往西安。这次飞行添加的可持续航空燃料,是中石化旗下的炼化厂用回收来的餐饮废弃油,也就是俗称的地沟油为原料加工出来的。空客表示,未来天津总装线交付的每一架A320neo,都支持添加可持续航空燃料。

2022年11月24日,11月22日19时44分,多彩贵州航空GY7164航班从宁波机场腾空起飞,这是全国首个空客飞机可持续航空燃料商业飞行的航班,也是中国航油继9月份实现可持续航空燃料商业化供应后,首次执行生物航油机坪加注保障,标志着可持续航空燃料在国内民用航空商业运输领域的应用取得新的突破。

二、可持续航空燃料的类型

2.1 生物燃料

生物燃料指的是用有机生物质为原料来生产燃油,用到的技术叫加氢裂化,让油脂大分子变成碳氢化合物。这个领域的最大生产商是芬兰的一家公司,它计划到2023年年底生产19亿升生物燃料,这是2021年全球生物燃料总产量的15倍。在国内,除了中石化,还有一家初创企业道兰环能,也专门在用地沟油生产航空燃油。

除了地沟油,生物燃料还可以来自农林废弃物,比如废木材、废秸秆等等。把这些原料加工成燃油,用的是热解技术,通过加热把木质纤维分解成小分子,再浓缩成一种绿色原油,可以在现有的炼油厂加工成航空燃油。

2.2 合成燃料

指直接在工厂里合成燃料。它的原理是,用清洁能源制出氢气和一氧化碳混合的合成气,再给合成气加入合适的催化剂,经过一系列反应就能生成液体燃料。相比生物燃料,合成燃料不受生物质原材料的限制,产量更高,并且在生产过程中有可能实现100%零排放。合成燃料是更长远的脱碳终极解决方案。

三、中国航油在可持续航空燃料中面对的三个挑战

3.1 现有长输管线要满足可持续航空燃料的运输需求

以西安咸阳机场油库为例,目前咸阳机场油库至长陵油库有一条长度11.2KM,管径DN350,设计压力3.5Mpa的输油管道。该管道2018年建成投用,目前使用正常。该管道材质为L290M直缝高频电阻焊钢管,管道外壁采用3PE进行外防腐,管道内壁无防腐。管线设计输油量为320万吨,可满足机场远期输油需求,若在未来可持续燃料大幅替代传统航煤后,需要考虑现有的输油方式是否能够满足可持续燃料的运输。

3.2 已建成的油库要满足可持续航空燃料的存储需求

   西安咸阳国际机场三期扩建项目正处于施工阶段,供油工程项目作为机场未来重要的配套保障,也即将准备扩建。未来2年内,将在咸阳机场建成一座储油量为12万立方米的一级石油库,这座新建油库依然是基于现状航煤来进行设计与施工,并未考虑是否兼容可持续燃料的储存、计量与收发功能。航煤储罐及库内工艺管线内防腐采用涂料是036,若未来可持续燃料不兼容现状油库的内防腐,则需要重做油罐的内防腐,此举措会大幅增加中国航油的经营成本。因此中国航油在未来的油库建设中,可以考虑是否有新型内防腐技术既可满足现状航煤的储存,又可以兼容未来的可持续燃料。中国航油可以在新建支线机场的小储罐进行探索与试点,提前储备成熟的施工技术与管理运行模式。

3.3 现状机坪加油管线要满足可持续航空燃料的加注需求

西安咸阳机场作为国内十大机场之一,主要的加注方式采用机坪管线加油车。航煤从油库经过滤、加压后输送至机坪加油管网,最终由管线加油车加注到飞机中,因此管线加油车是保障飞机内油品质量的最后一关。管线加油车配有过滤器,共有两级滤芯,一级滤芯为聚集滤芯、二级滤芯为分离滤芯。目前此类滤芯主要为传统航煤所使用,因此中国航油应提前进行测试与检验,确保在未来可持续燃料成为主流燃料的那一天,中国航油有足够的储备力量确保燃料的油品质量。

四、可持续生物燃料未来发展

中国民用航空局今年印发的《十四五民航绿色发展专项规划》介绍,民航绿色转型结构性矛盾日益突出。该专项规划提出,加快推动可持续航空燃料等领域标准研制,促进关键技术产业化发展;推动可持续航空燃料商业应用取得突破,力争2025年可持续航空燃料消费量达到2万吨以上。以地沟油为原料的航空燃料存在收集成本高、量产不足等问题,且多种原料、多种转化工艺造成的高昂工艺成本也限制了可持续航空燃料的大规模商业化发展。目前可持续航空燃料的生产成本是传统航煤的3倍至4倍。在航空公司亏损的背景下,要大规模使用成本较高的可持续航空燃料,缺乏动力和强制力。

五、如何增强中国航油在可持续航空燃料中的地位

中国航油是国内最大的集航空油品采购、运输、储存、检测、销售、加注为一体的航油供应商。企业不负责航油的生产与加工,处在整个产业链的中游,对产业链的控制较弱,对航油价格没有定价权。可持续燃料作为一种新产品,生产过程中势必面临较多的路线与不确定性,中国航油应加大对新技术的投资,可考虑从产业链的下游逐渐渗透到产业链的上游,加强企业在整条供应链中的地位,筑牢企业护城河。

六、结语

可持续航空燃料,在未来我国碳达峰、碳中和的大背景下势必会提上日程。国际航空运输协会承诺,航空业要在2050年实现净零排放,并预计实现2050年净零碳排放所需的减排中,65%来自可持续航空燃料。航空公司作为减碳困难户,必然会使用清洁燃料作为传统航煤的替代品。中国航油始终牢记践行双碳战略的央企国家队责任和使命,贯彻党的二十大精神,践行新发展理念,积极响应《十四五民用航空发展规划》建设绿色民航号召的有力举措,也是中国航油可持续航空燃料供应网络的又一次拓展。中国航油将以此为契机,持续聚焦可持续航油产业化进程,不断加强各领域交流合作,总结成果、积累经验,继续在航油可持续性认证、碳排放配额交易、生物航油质量检测等体系建立方面,以及生物航油区域化中心基地建设上,开拓进取、创新突破,为客户提供综合性的可持续航空燃料综合解决方案,与各行业主体一道成长,共同助力民航绿色可持续发展,为全球民航治理贡献中国方案。

参考文献:

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[3]闫锋,苏帅.可持续航空燃料的发展现状及应用浅议[J].民航学报,2024,8(01):112-115.