《北京大學能源研究院:中國可持續航空燃料發展研究報告:現狀與展望(100頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《北京大學能源研究院:中國可持續航空燃料發展研究報告:現狀與展望(100頁).pdf(100頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、北京大學能源研究院中國可持續航空燃料發展研究報告現狀與展望THE PRESENT AND FUTURE OF SUSTAINABLE AVIATION FUELS IN CHINA 北京大學能源研究院Institute of Energy,Peking University2022.10致 謝封面圖片:Photo by Rudragos on Pixabay北京大學能源研究院是北京大學下屬獨立科研實體機構。研究院以國家能源發展戰略需求為導向,立足能源領域全局及國際前沿,利用北京大學學科門類齊全的優勢,聚焦制約我國能源行業發展的重大戰略和科技問題,按照“需求導向、學科引領、軟硬結合、交叉創新、突
2、出重點、形成特色”的宗旨,推動能源科技進展,促進能源清潔轉型,開展專業及公眾教育,致力于打造國際水平的能源智庫和能源科技研發推廣平臺。氣候變化與能源轉型項目北京大學能源研究院于 2021 年 3 月啟動了氣候變化與能源轉型項目,旨在助力中國應對氣候變化和推動能源轉型,實現 2030 年前碳達峰和 2060 年前碳中和的目標。該項目通過科學研究,設立有雄心的目標,制定清晰的路線圖和有效的行動計劃,為政府決策提供建議和支持。該項目積極推動能源安全、高效、綠色和低碳發展,加速化石能源消費的減量化直至退出。該項目具體的研究領域涵蓋宏觀的能源與環境、經濟和社會的協調綜合發展;化石能源消費總量控制;能源開
3、發利用技術創新;電力部門向可再生能源為主體的系統轉型;推動電氣化;高耗能部門的低碳綠色發展;可持續交通模式;區域、省、市碳中和模式的示范推廣;散煤和塑料污染治理;碳中和與碳匯;碳市場;社會公正轉型等。中國可持續航空燃料 發展研究報告現狀與展望The Present and Future of Sustainable Aviation Fuels in China 報告編寫人員丁奕如1、楊雷1、鄭平1、王倩鈺1、呂繼興22022 年 10 月1 北京大學能源研究院2 中國民航大學致謝本研究報告由北京大學能源研究院組織編寫??沙掷m航空燃料在全球航空業碳減排中將發揮至關重要的作用,但相應的研究工作目
4、前還較缺乏,在中國尤其如此。有鑒于此,我們組織此次研究工作,歷時一年,意在摸清行業現狀,并對未來做出初步展望,這也是我們希冀推動該領域研究工作的一次努力探索。在調研和報告起草過程中,我們有幸獲得眾多來自政府主管部門、產業界和研究機構專家的協助。受益于他們所提供的第一手信息和專業的反饋意見,本報告得以對中國可持續航空燃料市場的發展狀況做出梳理。我們感謝他們的大力支持,尤其感謝:高華、相金晶(阿格斯)李耀光(北京海新能源科技股份有限公司)董燕、晁偉(北京首鋼朗澤科技股份有限公司)王世堯、許耀華(標普全球)陳閩、陳麗仙、李琳、王曌(波音中國)王歡、顧憲(bp 航空中國區)邢子恒(國泰航空有限公司)朱
5、萃漢、張伶英(杭州能源工程技術有限公司)張瑋、于占福(羅蘭貝格)李海興、彭敏、韓任華(殼牌中國)馬騰、徐浦天哲(全國生物柴油行業協作組)劉疏桐(道蘭環能 MotionECO)汪同嘉(中地油新能源(山東)有限公司)龔豐、趙恒暉(中國航空油料集團有限公司)王晨光(中國科學院廣州能源研究所)楊曉軍(中國民航大學)于敬磊(中國民航科學技術研究院)向海(中國民航航空總局第二研究所)楊智淵(中國民用航空航油航化審定中心)張曉麗(中國南方航空集團有限公司)黃愛斌(中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司)同時,感謝張喆、呂明旭和廖衍光在資料整理方面的協助。作者團隊特別感謝波音公司對本研究項目的支持。如果您對報
6、告有何意見建議,請聯系:目錄執行摘要x縮寫與術語 xii第1章 航空業發展與碳減排 11.1 航空業發展狀況 21.2 航空業碳減排進程 8第2章 航空碳減排措施與SAF角色 152.1 航空業碳減排的主要措施 162.2 應用SAF是最重要的減排舉措 172.3 需要大幅提高SAF的生產和消費 20第3章 SAF技術路線 233.1 主要技術路線 243.2 應用現狀 243.3 發展前景 26第4章 中國SAF管理機制與相關政策法規 294.1 法規與政策 304.2 適航審定 33第5章 中國SAF市場主要參與方 375.1 產業鏈概況 385.2 生產商 385.3 供應渠道 445.
7、4 航空公司 455.5 其他參與方 50第6章 中國SAF發展展望 556.1 技術路線 566.2 產能 576.3 原料可獲得性 586.4 標準制定 59第7章 政策推動是SAF發展的關鍵 617.1 政府指令要求是破局關鍵 627.2 支持措施不可或缺 637.3 多方協作是落實所需 667.4 中國未來政策發展取決于多方面因素 66第8章 政策建議 69附錄1 SAF標準發展狀況 711.工藝與性能標準 712.可持續性標準 73附錄2 SAF商業運營模式案例國泰航空 80附錄3 歐美機場探索SAF產業鏈聯合行動案例 81尾注83北京大學能源研究院 vii圖目錄圖1-1:全球航空客
8、運量變化(1945-2022年)2圖1-2:中國航空客運量變化(2017-2021年)6圖1-3:COVID-19對中國和美國的國內航空客運業的影響 7圖1-4:2021年中國各航空(集團)公司運輸周轉量分布 7圖1-5:全球宣布凈零排放的國家 8圖1-6:1990-2019年人類活動引起的全球溫室氣體排放量(按地區分布)9圖1-7:1900-2021年能源燃燒和工業過程引起的CO2排放量 10圖1-8:2020-2021年化石燃料產生的CO2排放量相對2019年的變化 10圖1-9:航空業溫室氣體排放在全球總排放中占比 11圖2-1:不同減排措施對航空業減排的貢獻 17圖2-2:IATA規劃
9、的SAF發展目標 20圖2-3:2021年SAF市場發展進展 21圖3-1:2020-2050年不同SAF技術路線發展預期 27圖4-1:中國民用航空法律法規體系 30圖5-1:中國SAF市場產業鏈 38圖5-2:中國及亞洲其他地區部分HVO與SAF產能分布 39圖5-3:全球提供SAF加注服務的機場數量 52圖6-1:不同SAF技術路線在中國發展的機遇與挑戰 56圖6-2:2025年中國SAF理論上可達產能規模 57圖6-3:2025年中國航油消費量預計及SAF理論上可達占比 58viii INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY表目錄表1-1:COVID-
10、19對全球航空客運業的影響 3表1-2:2021年全球航空客運市場(對比2019年的變化率)3表1-3:2021年主要國家國內客運市場(對比2019年的變化率)4表1-4:全球航空客運量預期(2022-2025年)5表1-5:國際航空產生的累積碳排放在未來全球碳預算中占比 12表1-6:中國航空業CO2排放量(2016-2021年)12表2-1:航空業實現碳減排的主要措施 16表2-2:航空業實現2050年凈零排放的關鍵時間點與行動 18表2-3:低碳能源應用于不同航程航班的可能時間表 19表3-1:歐洲市場生產SAF的主要生產商與產量 25表3-2:美國市場生產SAF的主要生產商與產量 26
11、表4-1:中國涉及SAF推廣應用的相關政策 31表4-2:中國生物柴油相關政策 32表4-3:中國生物航油相關標準 35表4-4:中國生物柴油相關標準 35表5-1:鎮海煉化SAF及相關業務領域工作進展 40表5-2:易高SAF及相關業務領域工作進展 41表5-3:海新能科HVO產銷量 43表5-4:中國航空公司SAF飛行記錄 45表5-5:全球航空公司SAF整體飛行規模 46表5-6:2008-2019年全球部分航空公司SAF飛行記錄 46表5-7:中國主要航空公司減碳實踐 49表5-8:波音針對SAF的部分行動 51表5-9:全球提供SAF加注服務的部分機場清單 53表6-1:中國 SAF
12、生產原料的潛在可利用量 59表7-1:歐盟規劃的SAF摻混比例要求 62表7-2:美國政府部門與航空業的SAF承諾與行動 64表7-3:中國碳減排相關政策出臺的部分動因分析 66北京大學能源研究院 ix Photo by Bilal EL-Daou on Pixabay執行摘要在新冠疫情發生前的 2019 年,全球航空業產生的溫室氣體排放占全球整體排放的 1.8%(約 10.6 億噸二氧化碳當量)。雖然全球航空市場受疫情影響在 2020-2021 年出現大幅下滑,但在未來數十年,業務量整體上預計將持續增長,產生的溫室氣體排放量和占比預計也將不斷增大。如若不做出額外減排努力,僅國際航空業務在 2
13、020-2050年期間累積產生的二氧化碳(CO2)排放就將占到全球同期總排放的7.0%。航空業是“難減排”行業之一,但全球航空業已經制定了積極的目標,即提出到 2050 年實現凈零排放。在研發飛機新技術及提高運營與基礎設施效率之外,發展可持續航空燃料(SAF)將是實現凈零目標最重要的措施。根據國際航空運輸協會(IATA)的分析,到2050年,65%的減排將通過使用 SAF 來實現。北京大學能源研究院 xi中國目前是繼美國之后的第二大航空市場,潛在的需求增長還將持續擴大中國未來的市場規模。雖然,航空碳排放目前僅占中國整體碳排放的 1%左右,但中國工業化進程已發展到中后期,傳統重工業的發展規模及引
14、起的碳排放已逐步進入平臺期,預計將在未來 10 年左右開始下降。相比之下,整體還處于持續增長期的航空業未來產生的碳排放不容小覷。中國 SAF 供需市場還處于初期階段。在消費側,自 2011年以來內地航空公司僅實施過四次 SAF 試飛和商飛活動,尚未形成對 SAF 的真正需求。在供給側,市場僅有兩家企業具備 SAF 實際生產能力,整體規劃產能在 15 萬噸/年左右,目前還均處于試生產階段。這與歐美市場供需雙方在過去十多年持續嘗試且在近兩年有逐漸發力跡象的情況相比,有一定差異。在全球范圍內,SAF 產業整體都帶有顯著的“政策驅動”屬性,政策導向是影響該產業發展的重要外部環境;其中,是否具有強制性或
15、推薦性的 SAF 摻混比例是最重要的影響消費側的因素。在歐美市場,政府已經設定或規劃了國家或地區層面的可持續交通燃料應用目標和具體的摻混指令要求,此類政策信號對 SAF 等生物燃料的發展起到最直接的推動作用。全球 SAF 每年消費量從 2016 年的 6000 多噸增長到 2021 年的 8萬噸,這些消費絕大多數發生于歐美。在中國,包括航空業在內的諸多行業在碳減排領域的努力是實現中國碳達峰碳中和目標的關鍵所需。在“十四五”民航綠色發展專項規劃中,中國提出力爭到 2025 年 SAF 累計消費量達到 5 萬噸。這是一個積極的政策信號,不過 5 萬噸并非具有強約束力的目標,發展路徑也有待進一步明確
16、。從整體看,中國 SAF 產業鏈各環節目前還處于知識儲備階段。如果中國政府在未來釋放更強烈的政策信號,進一步促進航空減排,勢必將會激活 SAF 需求市場。當需求增長時,供應端的產能也可隨之擴大。理論而言,如果將中國現有及規劃的氫化生物柴油(HVO)產能進行改擴建用以制備 SAF,外加目前已有的 SAF 產能,預計 2025 年 SAF 的總潛在產能可達 205 萬噸,供應量屆時可達中國當年航油總消費量的 4.5%。生產 SAF 的原料在中國分布較廣,可利用量大,這為SAF的供給提供了保障。不過,如何加強不同技術路線的開發,加強產業鏈協作和設計相應的激勵機制,以提高 SAF 產品的經濟性,仍存在
17、較多不確定性。整體來說,中國 SAF 行業既面臨挑戰也存在機遇。如果充分利用內外部有利條件,逐步發揮 SAF 的減排潛力,將在降低航空業碳排放、實現中國碳達峰碳中和目標、增強能源安全方面做出重要貢獻。Photo by Honglin Shaw on Unsplashxii INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY縮寫與術語ASTMAmerican Society for Testing Materials美國材料與試驗協會ATAG Air Transport Action Group航空運輸行動小組CORSIACarbon Offsetting and Red
18、uction Scheme for International Aviation國際航空碳補償和減排計劃HVO Hydrogenated Vegetable Oil氫化植物油/氫化生物柴油IATA International Air Transport Association國際航空運輸協會LCALifecycle Assessment生命周期評價ICAOInternational Civil Aviation Organization國際民航組織LCFS Low Carbon Fuel Standard美國加州-低碳燃料標準IEA International Energy Agency國際能
19、源署ISCCInternational Sustainability&Carbon Certification國際可持續性和碳認證ISOInternational Organization for Standardization國際標準化組織REDRenewable Energy Directive歐盟-可再生能源指令RFS Renewable Fuel Standard美國-可再生燃料標準RSB Roundtable on Sustainable Biofuels可持續生物燃料圓桌會議RTFCRenewable Transportation Fuel Certification英國-可再生交
20、通燃料認證RPK Revenue Passenger Kilometres收入客公里RTK Revenue Tonne Kilometres收入噸公里SAF Sustainable Aviation Fuels可持續航空燃料UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change聯合國氣候變化框架公約WEFWorld Economic Forum世界經濟論壇Gt Gigatonne(1 billion tonnes)十億噸Mt Megatonne(1 million tonnes)百萬噸北京大學能源研究院 xiii Photo b
21、y Paul H on Unsplash1航空業發展與碳減排北京大學能源研究院 21.1 航空業發展狀況1.1.1 全球市場較新冠疫情前緩慢恢復過去兩年,是全球航空業發展極其特殊的一個時期。受新冠疫情(COVID-19)影響,全球航空運輸業經歷了有史以來最嚴重的業務衰減。根據國際民航組織(International Civil Aviation Organization,ICAO)統計1,2,3,2021 年全球范圍旅客數量為 23 億人次,比疫情前(2019 年)的水平下降 49%,與 2020 年 60%的降幅相比有所回升(見圖 1-1)。圖1-1:全球航空客運量變化(1945-2022年
22、)5001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0005,0004,50001945194619471948194919501951195219531954195519561957195819591960196119621963196419651966196719681969197019711972197319741975197619771978197919801981198219831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620
23、07200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022旅客總數承運的旅客數量(百萬)國內旅客全球旅客總數下滑COVID-19大流行病2022年對比2019年21%至24%國際旅客2021年對比2019年49%2020年對比2019年60%石油危機海灣危機亞洲危機金融危機嚴重急性呼吸綜合征911恐怖襲擊伊朗與伊拉克戰爭來源:ICAO,2022.06 Photo by PublicDomainPictures on Pixabay3 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY相較 2019 年,2
24、021 年和 2020 年的全球航空公司客運收入分別損失了 3240 億美元和 3720 億美元(見表 1-1)。表1-1:COVID-19對全球航空客運業的影響對比 2019 年的變化率2020 年2021 年2022 年(預計)可用客座數減少50%40%15%18%乘客人數減少(百萬人)(下降比例)2703(下降 60%)221(下降 49%)921 1079(下降 21%24%)客運業務損失(億美元)372032401330 1550來源:ICAO,Effects of Novel Coronavirus on Civil Aviation:Economic Impact Analysi
25、s,2022.06根據國際航空運輸協會(簡稱國際航協,International Air Transport Association,IATA)統計4,2021 年全年全球航空客運需求(按照收入客公里或 RPKs 計算)與 2019 年全年相比下降 58.4%,2020 年比 2019 年下降 65.8%。在地區層面5,北美、拉美和加勒比地區恢復最快,亞太地區由于國內業務放緩且國際業務停滯,整體恢復較為緩慢(見表 1-2);美國和中國 2021 年的國內客運量均下降了約 24%;與 2019 年相比,俄羅斯是 2021 年國內客運需求唯一增長的市場(見表 1-3)6。表1-2:2021年全球航
26、空客運市場(對比2019年的變化率)全球市場份額占比1 2021 年對比 2019 年的變化率收入客公里可用座公里載客率變化率2載客率整體市場100%-58.4%-48.8%-15.4%67.2%非洲1.9%-62.8%-55.1%-12.3%59.5%亞太27.5%-66.9%-56.7%-19.2%62.6%歐洲24.9%-61.3%-51.9%-16.6%68.6%北京大學能源研究院 4全球市場份額占比1 2021 年對比 2019 年的變化率收入客公里可用座公里載客率變化率2載客率拉美6.5%-47.4%-43.9%-5.2%77.3%中東6.5%-69.9%-55.5%-24.8%5
27、1.5%北美32.6%-39.0%-29.9%-11.0%73.8%備注:1)2021 年區域市場的 RPKs 占比;2)2021 年載客率較 2019 年相同月份的變化率。來源:IATA,2022.01表1-3:2021年主要國家國內客運市場(對比2019年的變化率)全球市場份額占比1 2021 年對比 2019 年的變化率收入客公里可用座公里載客率變化率2載客率國內市場62.4%-28.2%-19.2%-9.3%74.3%澳大利亞0.7%-62.4%-50.4%-19.6%61.2%巴西1.9%-27.2%-25.1%-2.3%80.4%中國17.8%-24.4%-8.9%-14.4%70
28、.2%印度2.2%-41.8%-28.8%-15.9%71.4%日本1.1%-57.9%-38.3%-23.4%50.4%俄聯邦4.5%24.2%19.4%3.4%86.5%美國25.6%-23.8%-16.7%-7.3%78.0%備注:1)2021 年 RPKs 數據;2)2021 年載客率較 2019 年相同月份的變化率。來源:IATA,2022.015 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY航空業務低迷、收入降低,對航空業產生多方面影響7。其中,是否會影響航空公司推進碳減排的意愿和進度,目前還存在不確定性,尤其是針對用可持續航空燃料(SAF)替代當前的
29、化石燃料,在短期內勢必會增加用油成本,這對于航空公司是一個挑戰。1.1.2 全球市場有望在 2024 年復蘇到疫情前水平隨著不同國家和地區逐步放松或取消旅行限制,全球客運量有望在 2022 年恢復至疫情前(2019 年)水平的 80%左右,2023 年恢復至 90%左右,2024 年完全恢復;其中,國內客運量比國際客運量更快恢復,在 2023 年即可回到疫情前水平(見表 1-4)8。表1-4:全球航空客運量預期(2022-2025年)客運量(相對于 2019 年的比例)20212022202320242025整體市場47%83%94%103%111%國際航空27%69%82%92%101%國內
30、航空61%93%103%111%118%亞太地區40%68%84%97%109%歐洲40%86%96%105%111%北美56%94%102%107%112%非洲46%76%85%93%101%中東42%81%90%98%105%南美51%88%97%103%108%中美72%96%102%109%115%加勒比地區44%72%82%92%101%來源:IATA,Tourism Economics Air Passenger Forecast,2022.03北京大學能源研究院 6不過,當前的低迷有可能會影響客運業長期的業務模式,ICAO 調整了對全球市場的長期預測,其目前預計 2018 年至2
31、050年全球收入客公里(RPKs)復合年增長率(CAGR)為3.6%,低于 COVID-19 之前預測的 4.2%9,10。1.1.3 中國市場隨疫情影響波動較大受新冠疫情影響,2020 年運輸量較 2019 年大幅下降,2021 年有小幅回升。2020 年,中國全行業完成旅客運輸量41777.82 萬人次,比疫情前(2019 年)下降 36.7%;國內航線完成旅客運輸量 40821.30 萬人次,比上年下降 30.3%;國際航線完成旅客運輸量 956.51 萬人次,比上年下降 87.1%11。2021 年,完成旅客運輸量 44055.74 萬人次,比上年增長5.5%;國內航線完成旅客運輸量
32、43908.02 萬人次,比上年增長 7.6%,國際航線完成旅客運輸量 147.72 萬人次,比上年下降 84.6%12。2020 全年全行業運輸總周轉量為 798.51 億噸公里,同比下降 38.3%;其中,國內航線運輸周轉量同比下降 29.2%,國際航線下降 54.5%。2021 年,完成運輸總周轉量 856.75 億噸公里,比上年增長 7.3%;國內航線比上年增長 9.1%,國際航線比上年增長 2.3%。圖1-2:中國航空客運量變化(2017-2021年)旅客運輸量比上年增長5.52 6.12 6.60 4.18 4.41 13.0%10.9%7.9%-36.7%5.5%-40%-30%
33、-20%-10%0%10%20%30%0123456720172018201920202021億人次來源:中國民用航空局,2021 中國民航行業發展統計公報,2022.05全國各地疫情的反復,使得包括航空在內的交通運輸業發展波動較大。對比中國和美國這兩大國內航空市場,在疫情集中爆發的時間段,航空業務都相應地顯著下降(見圖 1-3)13,14。7 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY圖1-3:COVID-19對中國和美國的國內航空客運業的影響美國中國座位供應量(千)5001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,000001/01/20
34、01/02/2001/03/2001/04/2001/05/2001/06/2001/07/2001/08/2001/09/2001/10/2001/11/2001/12/2001/01/2101/02/2101/03/2101/04/2101/05/2101/06/2101/07/2101/08/2101/09/2101/10/2101/11/2101/12/2101/01/2201/02/22來源:ICAO,ADS-B operation data,2022.06截至 2021 年底,中國共有運輸航空公司 65 家,其中國有控股公司 39 家,民營和民營控股公司 26 家。在全部運輸航空公
35、司中,全貨運航空公司 12 家,中外合資航空公司 9 家,上市公司 8 家。民航全行業運輸飛機期末在冊架數 4054 架,客運飛機共 3856 架,占比 95.1%。在 2021 全年全行業運輸總周轉為 798.51 億噸公里中,國內三大航周轉總量為 544.64 億噸公里,占比 68.2%。圖1-4:2021年中國各航空(集團)公司運輸周轉量分布其他公司,33.7%中航集團,22.6%東航集團,18.9%南航集團,24.8%來源:中國民用航空局,2021 中國民航行業發展統計公報,2022.05北京大學能源研究院 81.2 航空業碳減排進程1.2.1 全球應對氣候變化進展喜憂參半國際社會共同
36、應對氣候變化目前已成為全球共識,減少CO2等溫室氣體排放是減緩氣候變暖最重要的措施。2015 年,繼京都議定書之后,全球第二份具有法律約束力的氣候協議巴黎協定正式通過,為 2020 年之后全球應對氣候變化的行動做出安排,即:較工業化前的氣溫水平,全球平均氣溫升高幅度應控制在 2 攝氏度之內,并努力做到升溫在 1.5 攝氏度之內,并且在本世紀下半葉實現溫室氣體凈零排放。截至 2021 年 11 月 2 日,全球有 140 多個國家已宣布或正在考慮在 2050 年或 2060 年前實現凈零排放(Net zero emissions),這些國家代表了全球 90%的溫室氣體排放15。其中,中國作為目前
37、全球最大的碳排放國,提出將采取更加有力的減排政策和措施,目標是 CO2排放力爭于 2030 年前達到峰值,努力爭取 2060 年前實現碳中和16。圖1-5:全球宣布凈零排放的國家涵蓋全球90%的排放量凈零排放目標美國,12%歐盟,7%中國,25%印度,7%沒有凈零排放宣言的國家,10%其他有類似凈零排放宣言的國家,38%已通過凈零排放法案或正處于議案商討階段的國家備注:摘自 EDGAR 排放數據庫,2019來源:Climate Action Tracker,2021.11雖然大多數國家設定了長期凈零排放目標,但是,考慮到當前全球溫室氣體排放增長的趨勢還并沒有逆轉,因此中短期減排需求非常緊迫。根
38、據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在 2022 年 4 月發布的報告數據17,2010-2019 年全球溫室氣體年平均排放量雖然增長速度有所放緩,但排放量仍處于人類歷史上的最高水平。2019年的排放總量創下了590億噸二氧化碳當量(CO2-eq)的歷史新高,比 2010 年的排放量高出約 12%,比 1990 年高出54%。在地區分別上,2019 年東亞、北美、拉美與加勒比地區分別占全球溫室氣體排放的 27%、12%和 10%(見圖 1-6)。9 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY圖1-6:1990-2019年人類活動引起的全球溫室氣體排放量(按地區
39、分布)59Gt53Gt42Gt38Gt2%5%3%14%16%7%7%7%10%18%13%199020002010201916%19%11%7%8%8%13%8%4%5%2%2%4%5%7%8%8%7%11%14%24%27%12%10%9%8%8%6%5%2%3%9%10%東亞北美拉美與加勒比地區東南亞與太平洋地區非洲南亞歐洲東歐與亞洲中西部中東國際航運和航空溫室氣體排放量(單位:10億噸二氧化碳當量/年)澳大利亞、日本和新西蘭1020304050600來源:IPCC,Mitigation of Climate Change 2022,2022.04根據 IPCC 的情景分析18,19,過
40、去三十年,CO2年均排放占溫室氣體總排放量的 75%左右;CO2排放量減少將對減緩全球變暖至關重要,當 CO2排放達到凈零時,全球溫度將可以達到穩定。限制 1.5溫升將要求 2050 年左右全球能實現 CO2凈零排放;同時,全球溫室氣體排放最遲需要在 2025 年前達到峰值,并在 2030 年前減少 43%。全球各國如果不立即在所有部門進行深度減排,將難以實現這一目標。1.2.2 碳排放受新冠疫情短暫影響后又快速反彈能源相關活動產生的 CO2是全球溫室氣體的主體,其CO2排放占溫室氣體排放總量的 60-65%(見圖 1-7)。根據國際能源署(International Energy Agenc
41、y,IEA)的分析20,受新冠疫情影響,全球能源需求和工業生產規模在 2020 年下滑,相應碳排放也較 2019 年的 361 億噸下降了 5.2%,為 342 億噸。但隨后,一些主要國家陸續出臺了強勁的財政和貨幣刺激政策并快速推廣疫苗接種,世界經歷了快速的經濟復蘇。2021 年,全球能源燃燒和工業過程產生的 CO2排放出現強勁反彈,較 2020 年同比增長 6%,達 363 億噸,甚至比2019 年疫情前的水平還高出約 1.8 億噸,達到有史以來年度最高水平。同時,2021 年也超過 2010 年成為絕對值同比增幅最大的一年。北京大學能源研究院 10圖1-7:1900-2021年能源燃燒和工
42、業過程引起的CO2排放量19001910192019301940195019601970198019902000201020201015202530354005Gt CO2來源:IEA,Global Energy Review-CO2 Emissions in 2021,2022.032021年,全球幾乎所有地區的CO2排放量都出現了增長,巴西和印度均同比增長超過 10%,美國和歐盟增長約 7%,中國增長 5%。由于中國 CO2排放量基數大,這就直接推動了碳排放的快速反彈。中國是唯一在 2020 年和 2021 年均實現經濟增長的主要經濟體,其 2021 年的 CO2排放量比 2019 年增加
43、了 7.5 億噸,超過了世界其他地區 5.7 億噸的總計排放減量。CO2排放創歷史新高,主要在于煤炭和天然氣產生的碳排放增長。2021 年,煤炭消費產生的碳排放達到 153 億噸歷史新高,比 2019 年增加 5 億噸;天然氣消費產生的碳排放也反彈至 75 億噸,比 2019 年增加 2.2 億噸;唯一下降的是石油消費引起的碳排放,比 2019 年減少 6.5 億噸,這主要是由于一些主要經濟體為減少新冠疫情傳播采取封鎖措施,從而限制了交通運輸活動(見圖 1-8)。圖1-8:2020-2021年化石燃料產生的CO2排放量相對2019年的變化1750125075025025075020192020
44、2021Mt CO2煤炭石油天然氣來源:IEA,Global Energy Review-CO2 Emissions in 2021,2022.0311 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY1.2.3 航空業溫室氣體減排挑戰巨大2019 年,航空領域產生的溫室氣體排放占全球整體排放的 1.8%(約 10.6 億噸二氧化碳當量);其中,國際航空占 1.1%,國內航空占 0.7%21。圖1-9:航空業溫室氣體排放在全球總排放中占比國內航空,0.7%鐵路,0.4%河運,0.3%其他,0.9%國際航空,1.1%國際海運,1.3%陸路,10.0%農林和其他土地利用,
45、22.0%工業,24.0%電力和熱力,23.0%建筑,5.6%其他能源,10.0%交通,14.7%來源:IPCC,Mitigation of Climate Change 2022,2022.04隨著航空業未來的發展,其產生的溫室氣體排放絕對量和占比預計將不斷增大。國際民航組織航空環境保護委員會(ICAOs Committee on Aviation Environment Protection,CAEP)在其 2022 年 3 月發布的國際民用航空二氧化碳減排長期理想目標(LTAG)可行性報告中,將其所做的航空業碳排放情景分析與 IPCC 的全球碳排放情景分析做了綜合比較分析22。根據 IP
46、CC 的分析,從 2020 年到 2050 年,將全球溫升限制在1.5的累積剩余全球人為CO2排放量估計為400Gt(概率為 67%),結合 CAEP 的分析,如果航空業不做出額外減排努力(以 2018 年的情況為參照),那么國際航空將產生的累積碳排放約占總數的 7.0%,如果采取不同程度的努力,將可以減少到 3.1%-5.6%的范圍。對于 2的溫升限制,剩余的允許碳排放量估計為 1150Gt(概率為 67%),不同情景下,國際航空所占比例分別為 2.4%和 1.1%-2.0%(見表 1-5)。北京大學能源研究院 12表1-5:國際航空產生的累積碳排放在未來全球碳預算中占比不同情景國際航空累積
47、 CO2排放量(Gt,十億噸)兩種溫升情況下 國際航空 CO2排放占全球總體碳預算比例國際航空累積 CO2排放量(Gt,十億噸)兩種溫升情況下 國際航空 CO2排放占全球總體碳預算比例2020-20501.5溫升2溫升2020-20701.5溫升2溫升IS0(不做額外努力的基準情景)287.00%2.40%7318.30%6.30%IS1235.60%2.00%4511.30%3.90%IS2174.30%1.50%287.10%2.50%IS3123.10%1.10%164.10%1.40%來源:ICAO,LTAG report Appendix R3,2022.03中國是全球最主要的航空市
48、場之一,航空業務整體處于持續增長階段,其產生的碳排放也不斷上升(新冠疫情后碳排放隨業務量下降而有所下降,見表 1-6)23。與歐美等成熟市場以及其他新興市場一樣,中國航空業需要在業務增長的同時,應對降低碳排放的挑戰。表1-6:中國航空業CO2排放量(2016-2021年)指標單位2016 年2017 年2018 年2019 年2020 年2021 年航空運輸總周轉量億噸公里962.51083.11206.51292.7798.5856.8航油24油耗萬噸/億噸公里2.932.932.872.853.163.09航油消費量萬噸282031733463368425232647CO2排放量萬噸888
49、39996109071160579488339備注:根據歷年中國民航行業發展統計公報所公開的航空運輸總周轉量和航油油耗數據計算航油消費量,進而計算 CO2排放量(碳排放因子:3.15kgCO2/kg)。13 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY1.2.4 航空業制定了積極的碳減排計劃考慮到航空領域對全球碳排放的影響,航空業制定了自愿性的碳減排目標。2022 年 10 月,ICAO 各成員國在其第 41 屆會員大會上確定了長期氣候目標,即在 2050 年前實現國際航空業務的凈零排放(net-zero carbon emissions)25,26。截至 202
50、2 年 7 月,在 ICAO 所有 193 個成員國中,已有133 個國家自愿提交了國家行動計劃(State Action Plan),這些國家市場代表全球 RTK 的 98%27。多家航空公司也公布了其碳中和計劃,飛機廠商和重要零配件供應商也發布了其支持行業減排的計劃28。2021 年,IATA 在其第 77 屆年會上已批準了全球航空運輸業于2050年實現凈零碳排放的決議,這比之前提出的“2050年較 2005 年實現 50%碳減排”的目標更進一步。為了實現這一目標,預計 2050 年航空業在滿足 100 億人次飛行需求的同時,當年需要減少至少 18 億噸碳排放;從現在到 2050 年將累計
51、減少 212 億噸碳排放29。北京大學能源研究院 14 Photo by Harrison Qi on Unsplash2航空碳減排措施與SAF角色北京大學能源研究院 162.1 航空業碳減排的主要措施航空業可以通過多種措施來減少碳排放,如開發新的飛機技術以提高能效或者能使用電力和氫能驅動的新機型,提高運營和基礎設施的效率,以及使用可持續航空燃料(SAF)等。對于航空業自身無法完全消除的碳排放,還可通過碳抵消計劃(ofsetting)以及碳捕獲、利用與封存(CCUS)(見表2-1)30,31,32,33。表2-1:航空業實現碳減排的主要措施措施具體行動舉例主要貢獻階段新技術 飛機和發動機制造商
52、持續提高機身和推進技術的效率,包括機體結構優化、采用輕質材料和新型燃燒室技術等;開發純電動飛機、混合動力飛機和氫能飛機,爭取在 2030 年后可以擁有商用或試驗階段的飛機產品。2010-2050更高效的運營和基礎設施 政府和空中導航服務提供商(ANSP)消除空中交通管理和空域基礎設施的低效率;制定更精確的飛行計劃,減少飛行時間以減少飛機加油量;使飛機在最接近最佳高度的高度層飛行,最大限度提高燃油效率;機場使用低排放技術車輛以及為航站樓安裝太陽能等可再生能源設施等措施,進一步減少碳排放;利用機場協作決策(A-CDM)減少機場擁堵產生的燃料使用,以提升能源效率。2020-2050使用可持續航空燃料
53、(SAF)燃油提供商提供大規模、具有成本競爭力的 SAF;相關認證機構研究批準更多國際認可的 SAF 生產技術路線,加速 SAF 的應用和發展;機場運營商提供所需的基礎設施,以經濟高效的方式供應 SAF。2025-2050碳抵消計劃以及碳捕獲、利用與封存 航司投資碳抵消計劃,以抵消自身業務引起的碳排放;航司為企業客戶推出自愿碳抵消計劃,以便企業客戶抵消或減少與商務旅行相關的碳排放;機場投資碳抵消計劃,如機場碳認證計劃(ACI),并建造“綠色認證”航站樓。2025-2040來源:IATA,ATAG,ICAO17 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY2.2 應
54、用 SAF 是最重要的減排舉措在諸多措施中,研發飛機新技術及提高運營與基礎設施效率這兩項措施是一個需要長期持續且不斷進步的過程。在過去十多年,機隊的燃油效率在穩步提高,不過,常規技術領域的優化所能產生的碳減排效果相對有限。未來,最重要的碳減排措施在于應用更大比例的 SAF。圖2-1:不同減排措施對航空業減排的貢獻二氧化碳排放新技術運營與基礎設施CORSIA年均能源效率提高1.5%可持續航空燃油不采取措施IATA目標航空業實現凈零排放2005 20102020203020402050以2019年排放量為基準,對航空碳排放設定上限XABC碳排放措施X1234來源:IATA,ATAG34,35,Wo
55、rld Economic Forum36SAF 是一種液體燃料,用于商業航空。與目前主要在用的航空燃料(主要由石油煉制而成)相比,可減少 80%甚至更多的 CO2排放。生產 SAF 的原料包括廢油脂、農林廢棄物、城市廢棄物以及非糧食作物等,還可以通過把氫氣和捕獲來的CO2加以合成的方法來生產。SAF 被稱為是“可持續的”,是因為從全生命周期角度來看,其原料(如廢棄的生物質)在生長過程中或者合成過程中所吸收的 CO2要超過其在使用過程中所排放的 CO2;同時,其原料也不與糧食作物或水供應競爭,也不造成森林退化或生物多樣性方面的損失。為滿足“可持續性”,SAF 產品一般需要通過業界認可的一些可持續
56、性標準認證37。在技術和安全性方面,SAF 產品只要通過相關標準(如ASTM-D7566)的認證,則被認為是可以與目前的化石航空燃料直接進行摻混,不需要對現有的發動機和其他基礎設施做太多改造。目前,SAF 的摻混比例一般被要求不超過 50%,不過,從技術角度來說,未來實現 100%使用 SAF 并不存在太大難度。例如,波音公司在 2018 年就已經測試過飛機 100%使用 SAF。對應于 2050 年的凈零排放目標,IATA 針對未來 30 年間的關鍵時點,分別建議了需采取的關鍵措施38。北京大學能源研究院 18表2-2:航空業實現2050年凈零排放的關鍵時間點與行動時間行動不同措施的貢獻率二
57、氧化碳減排量(億噸)碳抵消SAF效率提升CCUS新技術(電動、氫能)2025ICAO 批準國際航空的長期目標(2022);能源行業承諾至少生產6百萬噸SAF;全面實施 巴黎協定條款。97%2%1%-2030飛機 100%使用 SAF,各 ANSP 全面實施 ICAO 航空系統模塊升級,到 2030 年將燃油效率提高 0.3%。93%5%2%-2035先進技術使燃料消耗減少 30%,提供面向地區市場的電動/氫能飛機(50-100 座、30-90 分鐘飛行時長)。77.5%17.5%3%2%-2040新飛機的可行性,例如用全尺寸工作原型展示的混合翼飛機等,提供面向短途市場的電動/氫能飛機(100-
58、150座、45-120分鐘飛行時長)。44.5%40%3%5%7.5%(如氫能)2045部署滿足新能源需求的必要基礎設施(低碳電動/氫能)。24%55%3%8%10%(如氫能)2050商業用途的 SAF 年產量為 4490億升。8%65%3%11%13%(如氫能)來源:IATA,20213.819.7917.0338.2461.5381.6419 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY到 2050 年要實現凈零排放,當年的 CO2排放將需要比常規情景下減少 18 億噸。其中,65%的減排將通過使用 SAF 來實現;運用新的技術(如氫)將可貢獻 13%;效率提
59、升可貢獻3%;其余的可通過 CCUS(11%)及碳抵消(8%)來實現39,40。從減排角度來說,電動飛機或者氫能飛機(飛機由綠色能源產生的電能或氫能來驅動),將具有非常大減排潛力。不過,該領域的技術突破可能還需要較長時間,如氫能飛機,除非有關鍵性的技術突破,否則即使到 2050 年也可能僅限于應用于中、短程航線,應用于長途航線的可能性很小。在整個未來30 年間,SAF 都將是重要的替代現有化石燃料的低碳方案(見表 2-3)。表2-3:低碳能源應用于不同航程航班的可能時間表2020202520302035204020452050通勤航班9-19 座 低于 1 小時飛行 低于 1%的航空業 CO2
60、排放SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF地區航班50-100 座30-90 分鐘飛行 約 3%的航空業 CO2排放SAFSAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF電動飛機或氫燃料電池飛機和/或 SAF短途航班100-150 座45-120 分鐘飛行 約 24%的航空業 CO2排放SAF
61、SAFSAFSAF及部分潛在氫動力氫動力和/或 SAF氫動力和/或 SAF氫動力和/或 SAF中途航班100-250 座60-150 分鐘飛行 約 43%的航空業 CO2排放SAFSAFSAFSAFSAF及部分潛在氫動力SAF及部分潛在氫動力SAF及部分潛在氫動力長途航班250 座以上150 分鐘以上飛行 約 30%的航空業 CO2排放SAFSAFSAFSAFSAFSAFSAF來源:Air Transport Action Group,Waypoint 2050,202141對于航空業來說,由于絕大多數商業運營的飛機是由少數幾家企業提供,在新技術開發和應用領域主要是依靠這些少數的飛機整機和關鍵
62、零部件提供商的技術進步,因此從“可控”角度來說,應用 SAF 更成為各航空公司最主要的碳減排措施。北京大學能源研究院 20對于中國來說,航空業務量目前位居世界第二,未來業務量還有望快速增長,而中國市場的商用飛機大多數都是由國外企業提供,因此要實現“自主可控”的減排,SAF 也將是關鍵所在。2.3 需要大幅提高 SAF 的生產和消費要使 SAF 的貢獻充分發揮出來,就將意味著其應用量需要從 2020 年的 6300 萬升(約 5 萬噸)和 2021 的 1 億升(約8 萬噸),大幅提高到 2025 年的近 79 億升(約 630 萬噸),再到 2050 年的 4490 億升(約 35830 萬噸
63、)42,43。圖2-2:IATA規劃的SAF發展目標56301,8357,26218,20027,60035,8002020202520302035204020452050占總燃料需求比重0.03%2%5.2%17%39%54%65%(單位:萬噸)到2050年,SAF將貢獻65%的減排需求SAF需求量將從2020年的5萬噸,增長到2025年的630萬噸,再到2050年的35,800萬噸來源:IATA,2021這種規模的增長對供應端來說是一個挑戰,不過也并非不可實現。比如,在過去十年內,光伏和風電等可再生能源市場就實現了快速發展;今天,在電動汽車領域,也正在出現類似增長。過去五年內,航空業在發展
64、 SAF 方面已經取得了一定進展(見圖 2-3)44,45。目前,已經有挪威奧斯陸機場、瑞典斯德哥爾摩機場、美國洛杉磯機場和西雅圖機場等機場開始供應SAF46。21 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY圖2-3:2021年SAF市場發展進展360,000 次航班每年 1 億升36 個國家出臺了 SAF 相關政策 2016:500 架次 2016:800 萬升 2016:僅 2 個國家7 條技術路線*平均二氧化碳排放 減少 70%130 億美元的遠期購買 2016:4 條路徑 2016:最多減少 60%2016:25 億美元備注:1)圖中加粗數據為 IATA
65、 統計的 2021 年 SAF 數據。2)截至 2021 年 10 月,ASTM 已經核定 9 條技術路線(7 條 ASTM D7566 及 2 條 ASTM D1655),詳見本報告附錄。來源:IATA,2021北京大學能源研究院 22 Photo by Honglin Shaw on Unsplash3SAF技術路線截至 2021 年 10 月,被 ASTM 標準認定的 SAF 生產技術路線一共有 9 條,其中包括 ASTM D7566 認定的技術路線 7 條及 ASTM D1655 認定的技術路線 2 條47,本報告重點分析其中三類路線所生產的航空燃料,包括酯類和脂肪酸類加氫工藝(Hyd
66、roprocessed Esters and Fatty Acids,HEFA)、費托合成工藝(Gas+Fischer-Tropsch,FT或 G+FT)、醇噴合成工藝(Alcohol to Jet,AtJ),以及一條尚未被其認定的路線,電轉液工藝(Power to Liquid,PtL)。這四類技術路線,是目前航空業普遍認為未來具有較大發展前景的路線,也是全球主要燃料提供商在重點關注的領域。北京大學能源研究院 243.1 主要技術路線3.1.1 HEFA脂類和脂肪酸類加氫處理的技術路線(HEFA)是指將動植物油、廢油或脂肪通過使用氫氣(氫化)加工提煉成 SAF,一般包括加氫脫氧、異構化、裂化
67、和分餾等流程。在該過程的第一步,通過加氫脫氧,去除油品中存在的氧氣。接下來,直鏈石蠟分子被裂解并異構為噴氣燃料。該過程與目前通過加氫處理以生產二代生物柴油的流程相似,只是對長鏈碳分子的裂解更加嚴重。適用于 HEFA 的原料較多,主要以油脂為主,包括動物油、植物油、餐飲廢棄油等,也包括藻類物質。其原料豐富且來源眾多,但利用非廢棄的動物油或植物油生產航空燃料存在與人類爭搶糧食等潛在的糧食安全問題。目前全球范圍內,該技術路線已處于成熟水平,絕大部分SAF 的生產是采用該技術路線,中國已經投產和預計投產的項目也均采用該路線。3.1.2 G+FT費托合成(G+FT)是指將含碳材料以合成氣的形式分解為不同
68、的單元構建,再組合成 SAF 和其他燃料。合成氣一般是通過氣化生物質(農林廢棄物或城市有機固體廢物等)所產生。迄今為止,有兩種 G+FT 工藝已通過 ASTM 認證,一種是生產純石蠟噴氣燃料(SPK),另一種是帶芳烴的化合物(SPK/A)。費托合成工藝本身比較成熟,其最初是應用于將煤炭和天然氣等化石原料轉為液體燃料或其他化工品,例如 Shell、Sasol 等公司均有此類項目,中國一些企業的煤制油項目也運用了此類工藝??紤]到可持續性,利用 G+FT 工藝路線生產 SAF 產品,要求原料不能是化石原料,而應是生物質、城市固體廢物或工業廢物等。目前,采用 G+FT 路線和 AtJ 路線的項目,大多
69、數均處于示范和中試階段,Fulcrum 公司在美國采用 G+FT 路線的 SAF 項目已開始進入商業化規模運行,香港國泰航空也參與了其早期投資。3.1.3 AtJ醇噴合成的路線(AtJ)是指將糖和淀粉類原料通過發酵產生醇類物質,或通過其他途徑獲得醇類物質,再通過脫水、低聚、加氫轉化以及蒸餾轉化為航空燃料。制備醇類物質的來源有多種獲取途徑,如玉米、甘蔗等農作物,以及農林廢棄物、含碳的工業尾氣等。多樣化的原料來源是該技術路線的一個優勢,不過在不同國家和地區,原料可獲得性存在較大差異。如在美國和巴西,農作物原料較豐富,而在中國,此類原料的可用量則有限。該技術路線的整體成本隨著生產醇類物質的技術途徑不
70、同而改變。3.1.4 PtL電轉液路線(PtL)是一種通過電解水產生氫氣,再與CO2合成轉化為碳氫化合物燃料的過程。目前合成 PtL 燃料有兩種合成路徑,分別是費托合成法與甲醇合成法。該技術路線目前還處于起步階段,尚未包含在 ASTM 認證體系中。不過,該路線具有顯著的碳減排潛力,通過光伏和風能為電解水過程提供電力,同時對從其他途徑鋪集來的 CO2加以利用,因而具有較好減排效益。理論上來說,相比于傳統航空煤油,PtL 航油在全生命周期內最高可實現 99%-100%的減排。3.2 應用現狀目前,歐美是 SAF 主要的消費市場,也是生產商集中的地區。在歐洲各主要生產商已有產能和公開的新產能中,主要
71、以 HEFA 路線為主;新產能中,包含部分 G+FT、AtJ 和 PtL路線。美國市場的產能更多以 AtJ 路線為主。在歐洲,目前至少有 8 個已建工廠設施可以用來生產SAF,另有 20 多個新建或擴建項目正在規劃中(其中有 5 個為示范項目)。到2025年,采用HEFA路線產能可達720萬噸,G+FT 約 70 萬噸,AtJ 約 40 萬噸,PtL 約 20 萬噸(見表 3-1)。理論上,如果有外部政策條件的強烈促進,這些產能最高可產SAF 300 萬噸/年;如果政策信號不夠明確,那么這些產能可能會更多用于生產公路交通所用的生物燃料48。25 INSTITUTE OF ENERGY,PEKI
72、NG UNIVERSITY表3-1:歐洲市場生產SAF的主要生產商與產量生產商國家廠址技術路線 開始時間燃料產量百萬噸/年現有設施/擴建Neste芬蘭PorvooHEFA-0.4Neste荷蘭RotterdamHEFA-1.3UPM芬蘭LappeenrantaHEFA-0.1Total Energies法國La MedeHEFA-0.5Cepsa西班牙San RoqueHEFA-0.1Repsol*西班牙CartagenaHEFA20230.2ENI*意大利VeniceHEFA20240.4Preem*瑞典GothenburgHEFA20251.0新項目Enerkem荷蘭RotterdamG+
73、FT2021 0.1 Colabitoil瑞典NorssundetHEFA20210.5ENI意大利GelaHEFA20210.5ST1瑞典GothenburgHEFA20220.2Kaidi*芬蘭KemiG+FT20220.1SkyNRG荷蘭DSL01HEFA20230.1Sunfire挪威Nordic BluePtL20230.1Caphenia*德國DresdenPtL20230.1TotalEnergies法國GrandpuitsHEFA20240.2SkyNRG/LanzaTech待定*FLITEAtJ20240Preem瑞典LysekilHEFA20240.7Neste荷蘭Rott
74、erdamHEFA20251.0Velocys英國AltaltoG+FT20250.1LanzaTech英國WalesAtJ20250.4UPM芬蘭KotkaG+FT20250.5Fulcrum英國StanlowG+FT20250.1Synkero荷蘭Synkero PtL20270.1Engie*法國Normandy PtL待定待定來源:Analysis based on World Economic Forum(2020),“Clean Skies for Tomorrow:Sustainable Aviation Fuels as a Pathway to Net-Zero Aviati
75、on”and press releases.注意:列表并不詳盡。同時,假設在新冠疫情發生前宣布的項目均推遲。*試點/示范設施不計入未來的生產能力估計。*擴展或重新配置現有站點。地圖不包括共同處理設施-例如康菲石油公司在愛爾蘭 Cork 的工廠和 Galp Energeia 公司在葡萄牙 Sines 的工廠。*FLITE 財團的合資項目,由 SkyNRG 和 Lanzatech 牽頭,由歐盟 H2020 計劃提供資金支持。規劃地點的最終位置尚未公布。由項目開發公司 Synkero 牽頭,與合作伙伴 SkyNRG、阿姆斯特丹港、皇家史基浦集團和荷蘭皇家航空公司(KLM)合作。生產將從 2025 年
76、起以較低的水平開始,因此沒有包括在文本后續的圖表中 Engie、賽峰、ADP、空中客車、Sunfire 和法航荷航的合資項目。本年度的運營和預期產量尚未宣布。HEFAG+FTPtLAtJ北京大學能源研究院 26在美國,聯邦政府計劃在2030年能年產30億加侖SAF(約906 萬噸)。根據部分主要供應商已公開的產能規劃,AtJ 路線占主體地位,其次是 G+FT 和 HEFA。例如,LanzaJet 計劃到2030年,采用AtJ路線實現年產10億加侖SAF(約302萬噸)(見表 3-2)49。表3-2:美國市場生產SAF的主要生產商與產量生產商國家技術路線年份SAF 產量百萬噸/年LanzaJet
77、美國AtJ20303.0World Energy美國HEFA20240.5Gevo美國AtJ20250.5Fulcrum美國G+FT20220.1Velocys美國G+FT-0.9來源:美國政府網站3.3 發展前景四種技術路線中,HEFA 是目前唯一實現商業化的成熟路線,FT 和 AtJ 有望逐漸走出示范階段進入商業化運營,PtL還處在初期試驗階段。HEFA 路線在 2030 年前應該會持續占據市場主體地位,不過考慮到其原料供應有一定限制,整體產能不會出現迅猛增長。FT 和 AtJ 路線,隨著技術日益成熟,成本持續下降,加之其原料可選項較多(農林廢棄物、城市固體廢物、工業廢棄等),在 2030
78、-2050 年期間的市場份額有望不斷提升。PtL 路線雖然離完全商業化尚遠,不過相對于傳統航油,其減排潛力顯著,且幾乎不用擔心原料問題,因此在發展初期如獲得政策支持,并通過市場規模擴大和技術突破,實現成本的大幅下降,那么,其將成為中長期最主要的技術路線(見圖3-1)。HEFAG+FTAtJ27 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY圖3-1:2020-2050年不同SAF技術路線發展預期HEFAG+FTAtJPtL研發運營研發運營研發運營研發運營202020302030204020402050備注:1)運營階段的線條粗細簡要示意不同路線的市場主次地位;2)評
79、估是基于 ATAG、IATA、WEF 等機構的相關研究做出。北京大學能源研究院 28 Photo by Bottlein on Pixabay4中國SAF管理機制與相關政策法規北京大學能源研究院 304.1 法規與政策中國對航空油料質量的管理采用行政許可的方式。2004年 7 月,國務院對確需保留的行政審批項目設定行政許可的決定設立“民用航空油料供應商適航批準、油料測試單位批準”,由中國民航局負責實施;2005年4月,中國民航局頒布 民用航空油料適航管理規定(CCAR-55);2006 年開始,民航適航審定部門對航油供應企業和檢測單位開展適航審定50;2010 年 3 月,中國民用航空航油航化
80、適航審定中心成立。4.1.1 法規體系中國民航法規體系共分為法律、行政法規和民航規章三個層次。第一層次為中華人民共和國民用航空法,由全國人大常委會通過由國家主席簽署主席令發布,是中國境內組織實施飛行和規范一切飛行活動的基本法律,也是各航空部門制訂有關條令、條例及規章制度的依據。第二層次為行政法規層面,國務院通過由總理以國務院令發布或授權中國民航局發布的民用航空行政法規,如:中華人民共和國民用航空器適航管理條例,通過行政許可手段直接批準航空油料。第三層次是民航規章層面,中國民用航空局作為中國民用航空主管部門依據中華人民共和國民用航空法和國際民用航空公約制定和發布中國民用航空規章(CCAR)。目前
81、,中國民航管理的航司和其他航空企業全部按照 CCAR 的要求來建立和健全各自的管理體系。2005 年 4 月,中國民航局適航部門制定并發布了民用航空油料適航管理規定(CCAR-55),正式規范了航空油料產品的適航管理51。包括 2007 年 2 月發布的民用航空燃料供應企業適航審定程序(AP-55-01)在內的一系列適航審定程序,進一步明確了對于航空油料適航審定的程序。圖4-1:中國民用航空法律法規體系民用航空法行政法規民航規章管理文件咨詢通告管理程序工作手冊信息通告規范性文件中國民用航空技術標準規定(CTSO)民航規章是整個民航法律體系中內容最廣,數量最多。31 INSTITUTE OF E
82、NERGY,PEKING UNIVERSITY4.1.2 相關政策中國民航局從 2010 年開始加大對 SAF 研發應用的重視程度,將 SAF 作為行業脫碳重要戰略儲備。近十年來逐步建立協調機制、加強標準建設、支持國內航司開展驗證飛行和商業飛行,以及積極參與國際合作。近期,國務院和中國民航局頒布的相關政策中也涉及要推進 SAF 的示范和商業應用。在生物柴油領域,中國政府比較鼓勵生物柴油產業發展,先后出臺了相關的法律、規劃、產業政策、財稅政策以及產品標準。尤其是全國人大在 2005 年發布的可再生能源法和國家能源局于 2014 年發布的生物柴油產業發展政策,對引導和推動中國生物柴油產業的發展發揮
83、了重要作用52。此外,國家財政部和國家稅務總局也多次發文,明確生物柴油稅收優惠政策。表4-1:中國涉及SAF推廣應用的相關政策發布時間發布機關政策名稱主要內容2021 年 10 月國務院2030 年前碳達峰行動方案大力推進先進生物液體燃料、SAF 等替代傳統燃油,提升終端燃油產品能效。2022 年 1 月民航局”十四五”民航綠色發展專項規劃提出推動 SAF 商業應用取得突破,力爭 2025 年當年 SAF 消費量達到 2 萬噸以上,“十四五”期間消費量累計達到 5 萬噸;同時也針對節油減排提出預期性目標:“十四五”期間,運輸航空機隊噸公里油耗降至 0.293 千克,運輸航空噸公里 CO2排放降
84、至 0.886 千克53 54。2022 年 5 月國家發改委“十四五”生物經濟發展規劃規劃中指出,在有條件的地區開展生物柴油推廣試點,推進生物航空燃料示范應用55。2022 年 6 月國家發改委、能源局等“十四五”可再生能源發展規劃提出大力發展非糧生物質液體燃料。支持生物柴油、生物航空煤油等領域先進技術裝備研發和推廣使用。來源:根據政府部門發布政策整理。北京大學能源研究院 32表4-2:中國生物柴油相關政策國家級政策發布時間發布機關政策名稱主要內容2005 年 2 月全國人大中國人民共和國可再生能源法國家鼓勵生產和利用生物液體燃料。石油銷售企業應當按照國務院能源主管部門或者省級人民政府的規定
85、,將符合國家標準的生物液體燃料納入其燃料銷售體系56。2008 年 12 月財政部、國家稅務總局關于資源綜合利用及其他產品增值稅政策的通知(財稅2008156 號)對銷售自產的綜合利用生物柴油實行增值稅先征后退政策。2012 年 12 月國務院生物產業發展規劃實施生物柴油商業化示范工程,加快生物柴油制備用催化劑開發。2013 年 2 月國家發改委戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄支持餐廚廢棄物制成生物柴油等資源化產品。2014 年 5 月國家能源局、國家發改委等關于印發能源行業加強大氣污染防治工作方案的通知繼續推動非糧燃料乙醇試點、生物柴油等產業化示范。2014 年 11 月國家能源局生物柴
86、油產業發展政策對生物柴油產業政策目標、發展規劃、產業布局、行業準入、生產供應、推廣應用、技術創新、政策措施均作出了規范。2015 年 6 月財政部、國家稅務總局關于印發資源綜合利用產品和勞務增值稅優惠目錄的通知(財稅201578 號)以廢棄動植物油為原料生產生物柴油等實行增值稅即征即退 70%。2016 年 10 月國家能源局生物質能發展“十三五“規劃建立健全生物柴油產品標準體系,開展市場封閉推廣示范,推進生物柴油在交通領域的應用。2017 年 1 月國家發改委“十三五”生物產業發展規劃完善原料供應體系,有序開發利用廢棄油脂資源和非食用油料資源發展生物柴油。2022 年 5 月國家發改委“十四
87、五”生物經濟發展規劃規劃中指出,在有條件的地區開展生物柴油推廣試點,推進生物航空燃料示范應用。5733 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY國家級政策發布時間發布機關政策名稱主要內容2022 年 6 月國家發改委、能源局等“十四五”可再生能源發展規劃提出大力發展非糧生物質液體燃料。支持生物柴油、生物航空煤油等領域先進技術裝備研發和推廣使用。地方級政策2018 年 5 月上海市人民政府上海市支持餐廚廢棄油脂制生物柴油推廣應用暫行管理辦法支持餐廚廢棄油脂制生物柴油(B5)在上海市加油站推廣應用,并設置應急托底保障機制、鼓勵源頭補償。來源:政府部門發布的政策和現
88、行標準、公開信息以及前瞻產業研究院整理的信息。4.2 適航審定4.2.1 管理體系中國適航管理體系已經基本形成了中國民航局適航審定司和地區管理局適航審定處兩級局方管理,由委任代表、技術中心、審定中心、科研機構、培訓機構作為支撐的管理體系。58在生物航油的適航審定方面,中國與歐美的管理體系有所不同。歐洲和美國將航空油料作為飛機和發動機型號設計的一部分進行批準,同時參與 ASTM 等標準組織制定產品和質量控制標準,并依托 IATA、美國航司聯盟(A4A)以及聯合檢查集團(JIG)等協會對航油生產和供應環節進行檢查,形成了協會定標、企業參與、局方監督的良性約束機制,確保油料質量安全。通過對飛機或發動
89、機的型號進行審定,將批準的生物燃料技術標準列入飛機或發動機的型號數據清單中(TCDS),在使用時則按照飛機和發動機型號數據清單來選用合適的生物燃料59。由于中國并沒有類似于 ASTM 的行業協會,在對“中石化 1 號生物航煤”的審定中,中國采取了將生物航油作為航空器上使用最頻繁的“零部件”的一種,參考零部件的審定,采用技術標準規定項目批準書(CTSOA)的形式開展審定60。同時對生物航油設計、生產、儲運和加注全鏈條的質量控制進行管理。通過“中石化 1 號生物航煤”這一里程碑事件,可持續航空燃料(SAF)的適航審定管理體系已經基本確立。2014年2月,中石化鎮海煉化獲得中國民航局頒發的 1 號生
90、物航煤技術標準規定項目批準書(CTSOA),即“適航牌照”。標志著國產航空生物燃料正式獲得適航批準,可投入商業應用。為受理此次審定審批,2012年2月中國民航局適航司便成立了包括適航、發動機、石油煉制以及航油等專業的專家組成的“1號生物航煤”適航審定委員會(FCB),以及航油航化適航審定中心專家組成的審查組61。4.2.2 審定流程航空生物燃料的適航審定包括設計批準、生產審定和證后監管三部分。其中,設計評審是對燃料性能、工藝等進行評審,確認生物航油的生產工藝、性能指標等符合 CTSO-2C701 的要求;生產審定也參照 CTSO-2C701 進行資料評審和現場符合性評審;證后監管是指項目批準書
91、頒發后,中國民航局將在批準書持有人單位授權委任的航油航化代表負責對該項目批準書持有人進行日常管理,其職責和權限應符合 CCAR-18362和有關程序的規定。中國做適航審定的依據來自規章程序和技術標準規定。一般來說,生產企業先在 AMOS 系統提交申請,由中國民航局北京大學能源研究院 34適航司受理后,授權中國民用航空航油航化適航審定中心(簡稱航油航化審定中心)成立審查組。關于生物航油的審定,通過審定的生物航油生產企業會被頒發 CTSOA 證件。對生物航油生產企業的審定,一般只針對已經達到產業化規模的工藝,并不包括實驗室研發或小試工藝,該工藝并不限定于 ASTM已經批準過的工藝,如:HEFA、F
92、T 和 ATJ 等,審定時長也視該工藝是否為 ASTM D7566 認證過的 7 類工藝而定。2014 年中國民航局向中國石化鎮海煉化頒發 1 號生物航油 CTSOA 證件前,基于 CTSO-2C701 對生物航油進行歷時約兩年的審查。審查包括設計和生產兩個部分,評審和驗證的內容包括:生產工藝、質量體系、產品理化性能、特定性能、材料相容性、發動機臺架試驗以及試飛驗證63。4.2.3 相關標準中國目前已經逐步建立了生物航油生產工藝和性能方面的標準和認證體系,生物航油目前是作為航空器上的“零部件”,接受相關的適航審定。在可持續性標準方面,中國目前沒有自己的標準體系,航油航化審定中心以及一些學術機構
93、在開展一些可持續性認證標準及方法的研究。2011 年,由波音與中國國航合作推動的 SAF 用于客機首次驗證試飛取得成功。試飛前,產品適航審定由中國民航局航空器適航審定司主持進行,其運輸、存儲及加注依據中國民航規章(China Civil Aviation Regulations,簡稱CCAR)第55部 民用航空油料適航管理規定中相關條例執行,具體標準主要根據中國民用航空行業標準MH/T 6005 民用航空器加油規范、MH/T 6020民用航空油料質量控制和操作程序等。2013 年,民航局制定含合成烴民用航空噴氣燃料(CTSO-2C701)標準64。標準中提出采用技術標準規定批準書(CTSOA)
94、的形式對生物航油進行批準,包括 HEFA 和 FT 兩種工藝路線?!爸袊柹锖接汀奔床捎迷撔问饺〉脤彾?。2018 年,對3 號噴氣燃料(GB6537)標準進行修訂,同時增加了附錄 B 及附錄 C 分別列出采用 FT-SPK 方法及HEFA-SPK 方法的技術要求及試驗方法。2022 年,航油航化審定中心協助中國民航局適航司對CTSO-2C701 進行了修訂。新修訂的 CTSO-2C701a 包含了ASTM D7566 中的 7 種工藝,同時也可參考 ASTM D4054開展全流程審定(Qualification process)和優化審定(Fast track)。目前,生物航油生產商如需
95、申請適航審定,需要通過AMOS系統65進行申請。航油航化審定中心參照CTSO-2C701a進行審定,獲得批準的生物航油工藝可取得 CTSOA 證件。按照目前要求,生物航油必須與傳統航油摻混后進行使用。生物航油在與傳統航油進行摻混時,組分的體積分數不高于 50%(適用于 HEFA 和 FT 工藝)。待審定的航油,如果是要在中國境內實際使用,那么需要與符合 GB 6537 的 3 號噴氣燃料進行摻混后進行審定;如果是希望在其他國家使用,則需與符合 ASTM D1655 或 DEF STAN91-91 的 Jet A-1 進行摻混后再進行審定。35 INSTITUTE OF ENERGY,PEKIN
96、G UNIVERSITY表4-3:中國生物航油相關標準標準制定背景與主要內容含合成烴的民用航空噴氣燃料(CTSO-2C701a)為了創建自主認定航空替代燃料的審定辦法,對照國外適航局對替代燃料的管理流程及標準 ASTM D4054 和ASTM D7566,按照中國適航局依據符合性驗證方法,民航局制定了 含合成烴民用航空噴氣燃料(CTSO-2C701)標準。標準中提出了采用技術標準規定批準書(CTSOA)的形式對生物航油進行批準。在比較國內外生物航油管理、標準及驗證流程技術基礎上,總結了中國生物航油性能驗證技術、發動機臺架和試飛要求,以及依據此驗證技術進行了“中國石化號生物航油”的審定,為形成一
97、套有別于其他國家的特定的審定方法提供了技術支持。含合成烴航空噴氣燃料技術要求(MH/T 6106-2014)2014 年,按照 GB/T1.1-2009 給出的規則起草,由中國民用航空局適航審定司批準立項、中國民航科學技術研究院歸口、中國民用航空局第二研究生起草的含合成烴航空噴氣燃料技術要求(MH/T 6106-2014)中,給出了含合成烴航空渦輪燃料的技術要求,對其組分、揮發性、流動性、燃燒、腐蝕等基本要求及性能、添加劑等指標制定規范。此外,對由費托合成加氫石蠟煤油餾分、脂和脂肪酸加氫石蠟煤油餾分方法的范圍、材料與制作、技術要求制定規范。3 號噴氣燃料(GB6537-2018)由國家能源局提
98、出并歸口,國家市場監督管理總局及中國國際標準化管理委員會于 2018 年月 8 發布,2019 年 2月 1 日起開始實施的3 號噴氣燃料(GB6537-2018)標準規定了由天然原油或其餾分油加工而成的 3 號噴氣燃料以及其于合成烴煤油餾分調和而成的 3 號噴氣燃料的要求和實驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸、貯存及安全,適用于航空渦輪發動機用 3 號噴氣燃料。附錄 B 及附錄 C 分別列出采用 FT-SPK 方法及 HEFA-SPK 方法的技術要求及試驗方法。在生物柴油產品標準方面,目前有 B5柴油 和 車用柴油(第六階段)國家標準66。同時,相關行業標準,如烴基生物柴油(NB/T 108
99、97-2021)和 生物柴油(BD100)原料(NB/T 13007-2021),也已于 2021 年 12 月獲得國家能源局批準,2022 年 6 月 22 日正式實施67。中國市場生產的生物柴油產品,在出口到境外市場時,需要取得目的地所要求的可持續性認證,如 RSB、ISCC 等認證。表4-4:中國生物柴油相關標準發布時間發布機關標準名稱主要內容2016 年 12 月中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會車用柴油(第六階段)(GB 19147-2016)作為國家強制性質量標準,車用柴油標準允許添加不超過 1%的BD100 生物柴油。2017 年 9 月中華人民共和
100、國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會B5 柴油(GB 25199-2017)將生物柴油相關的 2 個產品國家標準整合為 1 個國家強制標準。B5 柴油標準要求添加 1 5%的 BD100 生物柴油。北京大學能源研究院 36 Photo by lynying Ju on Unsplash5中國SAF市場主要參與方北京大學能源研究院 385.1 產業鏈概況中國 SAF 市場整體處于初期階段,圍繞其生產、銷售、使用,以及監管等環節的運營模式,基本與傳統航油一致。相較傳統航油,SAF 原料的可選性更大,因此生產商和原材料供應方也更加多元化(見圖 5-1)。圖5-1:中國SAF市場產業鏈
101、生產商供應商航空公司中航油國航南航東航海航香港國泰中石化鎮海煉化海新能科卓越新能源易高中地油新能源首鋼朗澤原材料供應中國SAF市場產業鏈5.2 生產商目前中國具備 SAF 實際產能的企業較少,但與歐美市場類似,生產生物柴油(尤其是烴基生物柴油,HVO)的企業一般也都具備轉產 SAF 的能力,可以根據市場需求調整產品線68。近幾年,由于市場需求增長,尤其是來自歐洲市場的需求,中國生物柴油供應市場進入快速發展期,產能和產量不斷擴大。預估 2021 年全年生物柴油產量 130 萬噸,其中出口超過 120 萬噸69。截至 2022 年 6 月,中國 HVO 的在運營產能和規劃產能總計約 235 萬噸/
102、年。在亞洲其他地區,Pertamina、Neste等企業也有可觀產能,如 Neste 在新加坡的一個 HVO 生產基地,規劃產能就達到 260 萬噸/年,Pertamina 在印尼投建的HVO 產能也超過 100 萬噸/年70。中國 SAF 的在運營產能和規劃產能總計約 15 萬噸/年,涉及 2 個工廠和生產設施。目前,中國 SAF 與 HVO 市場比較活躍的企業有中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司、易高環保投資有限公司、北京海新能源科技股份有限公司71、中地油新能源(山東)有限公司、龍巖卓越新能源股份有限公司、北京首鋼朗澤新能源科技有限公司、石家莊常佑生物能源有限公司等。其中易高、39
103、INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY鎮海煉化已在進行小規模 SAF 試產;海新能科、中地油新能源等企業有計劃新建 SAF 產能或者改擴建現有生物柴油產能用以生產 SAF;首鋼朗澤在推動利用富含 CO 和 CO2的工業尾氣通過生物發酵直接轉化為生物乙醇技術的商業化生產,并計劃進一步用乙醇試產生物柴油或 SAF;卓越新能等企業也在生產一代生物柴油的基礎上,進一步新建 HVO 產能。另外,杭州能源工程技術有限公司等企業參與了中國早期的 SAF 研發項目;中國科學院廣州能源研究所等科研單位也在積極研究從農林廢棄物中制取 SAF 的工藝路線72。圖5-2:中國及亞洲
104、其他地區部分HVO與SAF產能分布來源:Argus,專家訪談5.2.1 鎮海煉化中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司(簡稱鎮海煉化)目前是中國最大的煉化一體化企業,擁有 2700 萬噸/年原油加工能力,220 萬噸/年乙烯生產能力;另有管理碼頭吞吐能力逾 8000 萬噸/年、罐儲能力逾 1200 萬立方米。鎮海煉化是大型油氣企業涉足 SAF 的具體案例。中國石油化工股份有限公司(中國石化)既是中國最大的傳統航油生產商,同時也是中國最早開展 SAF 系統性研發和生產的企業。在中國石化內部,鎮海煉化不僅每年供應約 200 萬噸傳統航油(在新冠疫情前),同時也是中國石化探索SAF的實施主體。中國石
105、化 2009 年啟動 SAF 研發,其后數年開展了一些北京大學能源研究院 40示范性生產,整體規模有限。近幾年,隨著傳統油氣企業逐漸加大轉型力度,中國石化也加快了向低碳領域的轉型探索,比如開發太陽能、加大電動車充電樁布局、開發氫能等;其中,進一步推動 SAF 也是其探索之一。鎮海煉化目前的 SAF 生產裝置,每年可處理原料 10 萬噸。與 bp、Shell 等大型跨國石油公司相似,中國石化在 SAF 領域整體還處于小規模探索階段,未來是否會進一步加大投入,還需視市場需求而定。除涉足 SAF 外,中國石化還在上海等地繼續供應生物柴油,其 B5 生物柴油調和能力約 40 萬噸/年,主要供應上海市2
106、40 余家加油站。在乙醇汽油領域,其 2020 年銷售約 1500萬噸73。表5-1:鎮海煉化SAF及相關業務領域工作進展時間進展2009 年 中石化啟動 SAF 研發工作。2011 年 2011 年 9 月,鎮海煉化在下屬生產基地改造建成一套 2 萬噸/年的 SAF 工業裝置74。2011 年 12 月,正式開工生產;此后,該裝置前后共生產 100 多噸 SAF。2013 年 4 月 24 日 鎮海煉化提供的生物航油在上海虹橋機場由東航完成技術試飛。2011 年2014 年 中國石化向中國民用航空局提交生物航油及其調和產品的適航審定申請,并最終獲得適航審定,即“中國石化 1 號生物航油”。此
107、申請涉及的生物航油的原料為棕櫚油和餐飲廢油。2015 年 3 月 21 日“中國石化 1 號生物航油”用于海南航空由上海至北京的商業飛行。2017 年 11 月 22 日“中國石化 1 號生物航油”用于海南航空由北京至美國芝加哥的跨洋商業載客飛行。2017 年2022 年 2017 年,杭州煉油廠拆遷。2017 年,鎮海煉化新建 SAF 工業裝置,原料采用餐飲廢油,可處理原料 10 萬噸/年。2021 年建設完工,2022 年年中已正式投產。采用 HEFA 技術路線。2021 年2022 年 重新向中國民用航空局提交生物航油適航審定申請,并于 2022 年下半年獲得審定結果。來源:鎮海煉化,專
108、家訪談41 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY5.2.2 易高易高環保投資有限公司(簡稱易高)是香港中華煤氣集團的全資附屬公司,成立于 2000 年,其業務主要集中于在中國開發新能源項目,包括資源開發、煤基化工、煤層氣液化、車用清潔燃料等;此外,易高的業務和設施還包括在香港的液化石油氣加氣站、垃圾堆填區沼氣利用、以及香港國際機場航油儲存庫等75。易高是中國石化之外另一個大型傳統能源企業涉足 SAF領域的案例。其母公司香港中華煤氣集團以經營城市燃氣為其主業,業務范圍以香港和內地為主。截至 2021 年底,香港中華煤氣集團(包括其附屬公司,如港華智慧能源有限
109、公司、易高等)已于 28 個省級地區取得共 514 個項目,業務范圍覆蓋天然氣上、中、下游、環保能源、智慧能源、水務、城市廢物處理等。近些年,香港中華煤氣集團加大向低碳產業的轉型。其未來整體發展策略是以城市燃氣業務為核心,同時加速發展可再生能源業務。一方面以分布式光伏發電和數字化管理為主導發展智慧能源,另一方面是積極研發以農耕廢棄物生產生物質燃料、生物質化工產品及物料的技術,并形成商業化規模;此外,拓展污水和餐廚垃圾和城市廢物處理業務76。2021 年,香港中華煤氣集團在香港共供應航空燃料約300 萬噸,在內地生產 HVO 約 18 萬噸。其 2021 年 HVO 銷售額達到 26 億港幣,顯
110、著高于 2020 年的 9.6 億港幣;這也是其燃氣主營業務(包括燃氣銷售、報裝、燃具銷售和維修)之外最大的收入來源,超過了其水費有關收入以及石油、煤炭等化石能源的銷售收入77,78。表5-2:易高SAF及相關業務領域工作進展項目類別地點所占股權估計項目成本(億元人民幣)項目介紹及進展HVO/SAF江蘇省張家港市90%9.35 利用非食用油脂生產 HVO,獲得“國際可持續性與碳認證”(ISCC)并符合歐盟定義的“先進生物燃料”,所產 HVO 以歐洲市場為主。2018 年開始項目第一期工程,截至 2019 年年中,共產出約 2 萬噸 HVO,出口銷售至歐洲市場。2020 年完成項目第二期工程,設
111、計產能 25 萬噸/年 HVO;2021 年提升產能至約 30 萬噸/年,2021 年實際生產約 18 萬噸 HVO。2021 年,把 SAF 技術落實到具體生產79。廚余處理江蘇省蘇州市55%4.43 將廚余等有機廢物轉化為天然氣。該項目第二期工程于2021年8月投入運營,每天可將800噸廢物轉化為天然氣。2021 年,處理超過 160,000 噸從該項目附近餐飲企業回收處理的有機廢物。其位于安徽省銅陵市的廚余利用項目每天可處理 100 噸廚余。該項目的第二期廠房將于 2023 年投入運營,廚余處理能力將增加一倍。其位于江蘇省常州市新北區的廚余處理項目將于 2023 年底竣工,預計每日處理能
112、力達 300 噸。北京大學能源研究院 42項目類別地點所占股權估計項目成本(億元人民幣)項目介紹及進展農耕廢棄物轉化為環?;ぎa品和紙漿河北省唐山市90%4 利用水解技術把秸稈和粟米芯等農耕廢物進行有效分解,主要產品為纖維素乙醇(屬于歐盟定義的“先進生物燃料”),也可生產纖維紙漿及糠醛(作為可再生能源基化學品)。目前在河北省有兩個試驗項目,一個在唐山,另一個在滄 州,各廠房每年可處理 24 萬噸原料。2021 年,唐山廠房開始按市場價格銷售糠醛,滄州廠房已于 2021 年 9 月竣工。來源:根據“香港中華煤氣有限公司 2021 年年報”及“香港中華煤氣有限公司 2021 年環境社會及管治報告”
113、整理,2022此外,為了把與生物質利用業務及相關人才、專利技術、廠房、科研設施和資產進行整合,香港中華煤氣集團還在2021 年底成立了一個業務平臺 EcoCeres Inc.(怡斯萊),以此平臺引進投資者共同打造綠色生物質產業。該平臺已于 2021年 12 月和 2022 年 2 月從私募基金 Kerogen Capital 成功融資1.08 億美元。綜合來看,易高在推動 SAF 業務方面具有一定的基礎,主要體現在:易高的母公司-香港中華煤氣集團已把低碳轉型和新能源作為整個集團的戰略之一,這為其生物燃料業務發展確定了基調和方向。其已經具有良好的 HVO 研發和生產基礎,可以便利地向 SAF 轉
114、換產能。其不僅可生產航空燃料,還同時具有航空燃料運營的網絡和經驗。其與中航油一樣,是目前香港機場主要的幾個航油運營方之一。2002 年,其與香港機場管理局簽訂為期 40 年的專營權協議,負責設計、興建及營運航空燃油設施。此項目設有 8 個總儲存量達26.4 萬立方米的大型儲罐以及兩個海上碼頭泊位,航空燃油通過兩條海底管道從屯門至彼岸的機場島,每年燃料裝卸量近 600 萬噸,是香港目前主要航空燃油物流基地80。香港中華煤氣集團現有業務中,不僅有 HVO 和 SAF業務,同時依托其優勢的城市燃氣等公共設施運營經驗,在中國大陸多個省市開展有廚余處理業務(如江蘇蘇州市、安徽銅陵市)、垃圾分類和轉運及污
115、水處理等業務(如江蘇常州市武進區)、農耕廢棄物處理業務(如河北唐山市和滄州市)81,這些業務一方面是其傳統的城市燃氣業務的拓展,另一方面能為SAF 業務發展提供潛在的原料供應,形成有利的業務互補。5.2.3 海新能科北京海新能源科技股份有限公司(簡稱海新能科),前稱為北京三聚環保新材料股份有限公司,成立于 1997 年,北京市海淀區國資委是其主要股東82。自 2019 年以來,HVO 成為海新能科的一個重要業務,當前產能約 35 萬噸/年,產品全部銷往歐洲;計劃未來超過100 萬噸/年。其目前尚未生產 SAF,未來視市場需求情況,有可能新建 SAF 產能,或在現有 HVO 產能基礎上加以改擴建
116、。海新能科的傳統業務是為石油化工、煤化工、化工化肥領域下游客戶提供催化劑、凈化劑產品及相關技術服務。2016年后,開始在上述業務的基礎上,開始同與主營業務相關的石油化工、煤化工領域的上下游企業開展石油、煤、焦炭等商品貿易。43 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY自 2019 年 8 月開始,海新能科正式運營 HVO 業務,該業務最初是隸屬于其貿易業務板塊。其與河南鶴壁、海南等地企業合作,以棕櫚酸化油等廢棄生物油脂為原料生產 HVO,并與 bp、貢渥集團(Gunvor Group)等國際大型石油公司和油品貿易商合作,向國際市場進行銷售83。三年來,其 HV
117、O 銷售收入已經占到其總營業收入的 7.3%(見表)。表5-3:海新能科HVO產銷量年度產量(噸)銷量(噸)銷售收入(萬元)占總營業收入比例2019-16,309.1715,323-202043,839.0943,839.0943,8776.15%202143,832.4841,735.1141,9827.30%來源:海新能科 2020 年、2021 年年報在此期間,海新能科的 HVO 業務模式主要有兩種:通過其子公司海新能科(香港)有限公司從境內供應商(鶴壁華石聯合能源科技有限公司和海南環宇新能源有限公司)直接采購產品,銷售給境外客戶。通過海新能科(香港)有限公司,從境外自己采購原材料棕櫚酸
118、化油,委托境內企業(鶴壁華石和海南環宇)加工并支付加工費,產品銷售給境外客戶。在與其他企業合作的同時,海新能科也依托其 MCT 懸浮床加氫技術,在積極建設自己的生物燃料生產裝置。2020 年,海新能科(山東三聚生物能源有限公司)開始在山東日照啟動HVO 項目建設,2021 年完成建設。5.2.4 中地油新能源中地油新能源(山東)有限公司(簡稱中地油新能源)成立于 2020 年,位于山東沾化經濟開發區(山東濱州市)。中地油新能源的業務重點是利用其自主研發的 PRO 沸騰床(Plant Residue to Oil,PRO)等技術將山東較落后的煉化產能中的加氫裝置升級為生產液體石蠟、HVO 和 S
119、AF 等生物燃料。其借助山東省煉化行業新舊動能轉換的契機,通過輸出技術和工藝,與當地企業合作,生產生物燃料。中地油新能源于 2021 年 8 月試生產 HVO,以棕櫚酸化油為主要原料,產能 40 萬噸/年;產品符合 ISCC 歐盟標準,全部銷往歐洲;未來產能目標為 100 萬噸/年200 萬噸/年。5.2.5 卓越新能龍巖卓越新能源股份有限公司(簡稱卓越新能)成立于2001 年,其主營業務為利用廢油脂(地溝油、酸化油等)從事生物柴油、衍生產品工業甘油、生物酯增塑劑、水性醇酸樹脂等的研發、生產與銷售84。卓越新能是在生產一代生物柴油的基礎上增產 HVO 的案例。2021 年,卓越新能生物柴油(一
120、代生物柴油)產能 40 萬噸/年,產量35.8萬噸,較上年同期上升54.65%。其計劃用35年時間提高生物柴油產能到 75 萬噸/年。其位于福建龍巖的美山生產基地 10 萬噸 HVO 項目尚在建設中85,86。北京大學能源研究院 445.2.6 首鋼朗澤北京首鋼朗澤科技股份有限公司(簡稱首鋼朗澤)成立于2011 年,是由首鋼集團控股的中外合資企業。首鋼朗澤的業務重點是以含碳工業尾氣為原料,通過生物發酵生產乙醇及飼料蛋白。其核心發酵工藝采用美國LanzaTech 公司開發的菌種,直接以 CO、CO2作為碳源進行發酵,通過蒸餾脫水得到生物乙醇,并回收發酵液中的菌體生產高價值的蛋白飼料。首鋼朗澤已于
121、 2018 年建成并投產首個工業尾氣生物發酵制乙醇及蛋白商業化工廠。其在曹妃甸和寧夏的已投產項目,產能均為 4.5 萬噸/年;在貴州和寧夏新建的另外兩個項目產能均為 6 萬噸/年;“十四五”期間計劃乙醇總產能達到 100萬噸/年。在工藝上,從乙醇到 SAF 的技術路線已經打通,但尚未有工業化應用的實例。LanzaTech 已經完成該路線的中試,目前正在美國建設年產 3 萬噸乙醇制 SAF 的工業示范項目,預計 2023 年下半年投產。近期首鋼朗澤計劃引進該技術在中國建設工業化項目。從前后整體的工藝來看,技術路線屬于 AtJ或 G+FT,如果能引入中國市場,將有利于促進中國在此類技術路線上的發展
122、。5.3 供應渠道中國航空油料集團有限公司(中航油)是目前中國內地最主要的集采購、運輸、儲存、檢測、銷售和加注為一體化的航油供應渠道商87,負責超過 95%以上的國內航油供應。預計其在未來 SAF 的采購、銷售和加注等環節仍是主要參與方。中國內地的航油采購來源,國內航班的航油主要來源于中國石油天然氣集團有限公司(中石油)、中國石油化工集團有限公司(中石化)、中國海洋石油集團有限公司(中海油)。國際航班(包括國內航空公司飛往境外的航班)的航油來源則主要是進口油(保稅油),中國航油(新加坡)有限公司(中航油新加坡公司)負責航油進口業務。就中國內地而言,航空公司目前還沒有規?;瘧?SAF,中航油目
123、前也沒有提供常規化的 SAF 采購和加注服務。不過,中航油曾經全面參與了中國的四次試飛和商飛的航油供應(第五次是南航從法國接空客新飛機回國時使用了生物航油)88,尤其是 2011 年第一次跟國航的試飛項目,專門在北京首都機場建設了用于 SAF 的收、儲、混、發設施。同時,中航油還參與了 SAF 相關的研發項目。2019 年、2020 年和 2021 年中航油分別與中科院廣州能源所和民航二所合作開展了國家級、省部級生物航油的研發項目,但目前距離市場化應用尚有一段距離。除中航油外,少量境外企業也參與了中國內地航油供應和加注服務,如 bp 集團的子公司 Air bp。Air bp 通過與中航油成立四
124、家合資公司的形式,在廣東、廣西、湖南、湖北、河南、四川、貴州和重慶等地提供航油相關服務。在 SAF 加注方面,Air bp 目前給全球 7 個國家共 20 個地區提供 SAF 加注服務。雖然 Air bp 在中國內地也尚未開展SAF 相關業務和項目,但由于中國航空市場舉足輕重,因此從2021 年起,Air bp 便開展了在中國的 SAF 研究,以更好得在中國推動 SAF 發展。同時,Air bp 在全球范圍內也已投資開展三個 SAF 項目,包括:在北美的 Fulcrum 利用 FT 路徑制 SAF 項目,西班牙的卡斯特利翁(Castellon)煉廠項目,以及與 Neste 合作采購后者 SAF
125、 產品的項目。另一家全球性的航油供應商殼牌,也在為包括阿姆斯特丹機場、洛杉磯機場等多個國家和地區的機場供應SAF。其中,在亞洲地區,殼牌將會首先為中國香港和新加坡供應 SAF89。殼牌在全球范圍內也開展了一系列SAF投資與合作項目。2020 年 10 月,殼牌與紅巖生物燃料公司簽訂協議,為該公司現有航空公司客戶供應 SAF;同月,與 Neste 簽署合作協議,旨在顯著擴大 SAF 供應;2021 年 1 月,ECB 集團與殼牌簽訂五年合同,從 2024 年起每年將向殼牌提供超 5 億升可再生柴油和 SAF90、91。此外,殼牌計劃到 2025 年在全球范圍內生產 200 萬噸SAF。為此,殼牌
126、也在投資改造煉廠以加入SAF生產隊伍,例如:在荷蘭鹿特丹建廠生產SAF和生物柴油,預計于2024年投產,年產能為 82 萬;也宣布將投資在新加坡建立生物燃料設施以生產 SAF,年產能為 55 萬噸92。45 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY5.4 航空公司5.4.1 SAF 應用情況中國航空公司大部分屬于國有企業,一般會根據中央政府的相關政策和規劃,才會統一落實 SAF 相關工作。目前,中國航空公司整體尚處于知識儲備階段,尚無公開明確的 SAF商業飛行計劃。在試飛/商飛方面,國航、東航和海航分別于 2011 年、2013 年、2015 年和 2017
127、年進行過 SAF 的相關飛行活動(見表 5-4)。不過,在這些試飛后中國的航空公司并未趁熱打鐵加大力度推行商飛,導致國際上各航空公司在積極參與 SAF推廣的時候,中國航空公司依舊停留在 SAF 應用的起步階段。表5-4:中國航空公司SAF飛行記錄 時間航空公司SAF 原料摻混率生產商航班描述2011 年 10 月 28 日國航麻風果油50%中石油北京首都機場起飛的試飛2013 年 4 月 24 日東航棕櫚油和廢棄食用油-中石化上海虹橋機場試飛 1.5 小時2015 年 3 月 21 日海航廢棄食用油50%中石化上海飛北京,國內首個利用SAF 的客運航班2016 年 5 月 28 日國泰甘蔗10
128、%道達爾/阿米瑞斯圖盧茲飛香港(接收新飛機)2017 年 11 月 22 日海航廢棄食用油15%中石化北京飛芝加哥,國內首個利用SAF 的洲際客運航班2019 年 2 月 28 日南航甘蔗10%道達爾圖盧茲飛廣州(接收新飛機)相比之下,國際上各航空公司對于 SAF 的應用較中國航空公司要積極93,94,95:2008 年至 2011 年,全球航空公司處于 SAF 技術測試飛行階段。2011 年至 2015 年,全球共有 22 家航空公司使用SAF 進行了約 2500 余班的商業客運飛行。2011 年至 2022 年 7 月,商業 SAF 航班已超過 43 萬架次,有超過 45 家航空公司擁有使
129、用 SAF 經驗。北京大學能源研究院 46表5-5:全球航空公司SAF整體飛行規模時間商業 SAF 航班架次有使用 SAF 經驗航空公司2008 年2011 年全球范圍內 SAF 大量試飛階段2011 年2015 年超過 0.25 萬架次22 家2011 年2022 年 7 月超過 43 萬架次超過 45 家來源:IATA,Aviation Benefits Beyond Borders表5-6:2008-2019年全球部分航空公司SAF飛行記錄 首次 SAF 飛行時間航空公司航班描述2008 年 2 月維珍航空(Virgin Atlantic)B747 技術試飛2008 年 12 月新西蘭航
130、空(Air New Zealand)B747 技術試飛2009 年 1 月日本航空(Japan Airlines)B747 技術試飛2011 年 7 月芬蘭航空(Finnair)A3202011 年 7 月英特捷(Interjet)A320 商業航班2011 年 8 月墨西哥航空(Aero Mexico)B777 商業航班2011 年 10 月伊比利亞(Iberia)A320 商業航班2011 年 10 月湯姆森航空(Thomson Airways)B757 商業航班2011 年 10 月法國航空(Air France)A3202011 年 10 月中國國際航空(Air China)B747
131、技術試飛47 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY首次 SAF 飛行時間航空公司航班描述2011 年 10 月阿拉斯加航空(Alaska Airlines)Q400 和 B737 一系列商業航班2011 年 12 月泰國航空(Thai Airways)B777 商業航班2012 年 1 月阿提哈德航空(Etihad Airways)B777 交付航班2012 年 3 月拉美航空(Latam Airways)拉丁美洲的一系列航班2012 年 4 月波特航空(Porter Airlines)Q400 演示飛行2012 年 4 月捷星航空(Jetstar Air
132、ways)A320 商業航班2012 年 6 月加拿大航空(Air Canada)多倫多到墨西哥城兩次商業航班2013 年 4 月中國東方航空(China Eastern)A320 技術試飛2014 年 5 月荷蘭皇家航空(KLM)A330-200 商業航班2014 年 9 月芬蘭航空(Finnair)A330 商業航班2014 年 9 月漢莎航空(Lufthansa)法蘭克福飛柏林的定期航班2014 年 11 月北歐航空(Scandinavian Airlines)B7372014 年 11 月挪威航空(Norwegain Airlines)B7372015 年 3 月海南航空(Hainan
133、 Airlines)B737 商業航班2016 年 6 月阿拉斯加航空(Alaska Airlines)西雅圖飛舊金山和華盛頓的兩次商業航班2016 年 11 月阿拉斯加航空(Alaska Airlines)B737 商業示范飛行2017 年 2 月金色航空(Braathens Regional Airlines)ATR72-600 商業航班2017 年 4 月加拿大航空(Air Canada)蒙特利爾與多倫多間的五次試飛北京大學能源研究院 48首次 SAF 飛行時間航空公司航班描述2017 年 5 月新加坡航空(Singapore Airlines)A350 一系列跨太平航班2017 年 1
134、1 月海南航空(Hainan Airlines)B787 商業航班2017 年 12 月中華航空(China Airlines)A350-900 交付航班2018 年 1 月澳洲航空(Qantas)B787-9 商業航班2018 年 5 月加拿大航空(Air Canada)A320-200 商業航班2018 年 8 月香料航空(SpiceJet Airlines)Q400 示范飛行2018 年 9 月捷藍航空(JetBlue Airways)A321 交付航班2019 年 1 月阿提哈德航空(Etihad Airways)B787 商業航班2019 年 2 月中國南方航空(China Sout
135、hern Airlines)A320NEO 交付航班2019 年 7 月達美航空(Delta Airlines)A321 交付航班2019 年 7 月埃及航空(EgyptAir)B787 交付航班來源:根據 Aviation Benefits Beyond Borders96和公開信息整理5.4.2 SAF 應用計劃預計在中國政府出臺相關政策或具體要求前,中國內地各航空公司整體仍會處于知識儲備階段。在使用 SAF 方面,香港國泰航空行動相對積極。自 2016年起,國泰航空從法國圖盧茲空中客車公司廠方接收新飛機使用可持續航油,至今已使用超過 200 噸 SAF。其還承諾在未來十年購入 110 萬
136、噸 SAF,2025 年將 SAF 使用量提升至總航油消耗量的 2%;2030 年目標上升至 10%;2050 年實現凈零碳排放。2022 年 4 月,國泰航空開展了其“企業可持續航空燃油計劃”,向相關供應商表達了 SAF 需求,中石油和殼牌將為該計劃提供燃油97。此外,2014 年,香港國泰航空曾投資美國 SAF 制造商 Fulcrum 公司,該公司將從 2024 年開始會作為供應商之一為國泰航空供應 SAF,以滿足國泰航空提出在2025 年使用 2%SAF 的目標。整體來說,中國內地各航空公司,目前尚沒有投資 SAF的項目,也沒有具體的應用 SAF 的商業飛行計劃。關于未來的計劃,航空公司
137、普遍的考慮有三個方面:一是成本問題。在航空公司的運營成本中,航油成本占比約 1/3,而 SAF 的價格目前約是傳統燃料的 2-4倍,SAF 的高價直接影響航空公司盈利。因此期望49 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY政府部門出臺扶持性政策或給予補貼,以支持航空公司采購和使用 SAF。二是可落地的法令?!笆奈濉泵窈骄G色發展專項規劃中針對航空公司提出到 2025 年 SAF 消費量達到 5 萬噸的指標,但作為航空公司完成該指標的路徑措施尚不明朗。因此,航空公司期望民航局和其他相關部門能夠制定包含如何使用 SAF 的法令,航空公司即可按照法令提出的具體路徑直
138、接操作和落實。三是 SAF 的來源。目前全球 SAF 呈現供不應求的狀態,中國內地雖有多家生產生物柴油的企業具備轉產SAF 的生產能力,但尚未有實際生產。若未來投入生產,這些 SAF 是否滿足適航認證和可持續性認證也是航空公司會考慮的問題之一。5.4.3 其他減碳手段雖然應用 SAF 步伐較慢,但中國內地的航空公司在其他減碳領域較積極且取得一定成效,其主要依靠提升飛行能效、優化航路、優化地面能源結構等措施減少碳排放。2021 年,中國航班通過使用臨時航路,共節省燃油消耗11.7 萬噸,減少 CO2排放約 36.9 萬噸;機場能源清潔化保持較高水平,電力、天然氣、外購熱力占比達到 85.3%,太
139、陽能、地熱能等清潔能源占比約 1.0%。截至 2021 年,機場場內電動車輛設備約 9900 臺,充電設施 3600 個,電動車輛占比21%;全國年旅客吞吐量超過 500 萬人次以上機場飛機 APU替代設備實現“應裝盡裝、應用盡用”。民航打贏藍天保衛戰項目累計 152 個,總投資約 37.5 億元,累計節省航油 62 萬噸,相當于減少 CO2排放約 195.3 萬噸,減少各種空氣污染物約 7500 噸98。表5-7:中國主要航空公司減碳實踐航空公司減碳手段國航 飛機引進、運行和地面??侩A段減碳:如選用高效能機型、采取控制返航備降、計算機油量精準化管理、飛機減重、航路優化,以及推廣地面電源替代飛
140、機的輔助動力裝置(APU)等措施。強化碳資產管理:完善碳資產集中管理體系、建設碳排放監測分析系統、參與多套碳排放體系工作和參與國際碳減排與環境治理研究。優化車輛用能結構:共有新能源車 653 臺,充電樁 195 臺。尾氣改進:完成 1431 臺柴油車車輛尾氣處理裝置(DPF)加裝,確保尾氣排放達標。南航 碳監測:管理飛行活動碳排放相關數據的真實性、準確性和可溯源性。碳交易:成立碳資產處置工作領導小組完成碳交易工作。新能源車引進:藍天保衛戰中共引進新能源車 767 臺,充電樁 74 個。尾氣改進:排查不符合燃油排放標準車輛共 1076 臺。橋載電源替代使用:大力推進 APU 替代設備,共節約航油
141、 11.6 萬噸。北京大學能源研究院 50航空公司減碳手段東航 完善環境管理體系:制定環境和能源管理手冊,聚焦能源界與和生態環保工作精細化管理。提升能效管理:承接上海市地方政府能耗“雙控”指標,強化空中和地面能效的督促和改進,例如優化年機身性能、減輕飛機重量、升級管理系統和優化飛行距離等措施。推進 APU 替代設施:總體使用率達到 99%。海航 打造“空中綠途”:自 2008 年以來,共開展空中航路優化、CIRCLE FLY 飛行等 30 多個減排項目。啟動“禁塑”航班:2020 年 3 月成立禁塑專項工作組,最終確定 11 項可采用全生物可降解材料的產品,同年 9月禁塑航班正式啟動。打贏藍天
142、保衛戰:開展 GPU 替代 APU 管控,2020 年助力減碳 1.4 萬噸。碳抵消:2016年起與中國綠色碳匯基金會合作開展“綠途 碳抵消”公益項目,截止目前累計收到捐贈35207噸碳匯。來源:各航空公司 2020 年度社會責任報告5.5 其他參與方5.5.1 飛機制造商(1)波音公司ASAF 計劃波音致力于加快推動航空業對 SAF 的使用,并承諾至2030 年,交付獲得認證可以使用 100%SAF 的商用飛機99。BSAF 行動波音積極與航空公司、油料公司、政府和科研機構合作,共同確定和開發 SAF 原料,批準新的 SAF 生產路徑,以及擴大全球和地區的SAF供應。波音在包含美國、歐洲、中
143、國、日本、中東、東南亞、巴西、墨西哥、南非和澳大利亞在內的六大洲都有生物燃料開發項目100。在中國,波音過去十多年與不同的合作伙伴開展了 SAF領域的探索與合作。2009 年波音與中國科學院在上海簽署了一份諒解備忘錄,在生物能源、先進材料和無線技術方面進行合作;根據諒解備忘錄,2010 年,波音與中國科學院青島生物能源與過程研究所(中科院青能所)合作組建“可持續航空生物燃料聯合研究實驗室”,以加快微藻生物燃料的研究并促進航空業 SAF 的產業化進程101;2011 年與國航合作,完成中國首次 SAF 驗證飛行;2014 年與中國科學院廣州能源研究所合作,研究將農業廢棄物轉化為 SAF,建成并運
144、行了年產能100 噸的試點設備;接著,又分別在 2015 年和 2017 年與海航合作,完成中國首次 SAF 的國內商業飛行及國際商業飛行。此外,波音與中國的飛機制造商中國商業飛機有限責任公司(中國商飛)也建立了合作關系。2012 年 8 月,波音與中國商飛在北京成立了波音中國商飛航空節能減排技術中心(已更名為波音中國商飛可持續航空技術中心),與中國的院校和研究機構合作,在生物燃料、綠色制造和行業標準等六個領域做技術研發,以提高航空效率和減少碳排放。2014 年,波音與中國商飛正式啟用了與杭州能源工程技術有限公司共同研發的新示范設施(年產 100 噸),將地溝油等廢棄食用油轉化為 SAF。在其
145、他地區,波音也采取了不同形式的 SAF 推廣行動102,103(見表)。51 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY表5-8:波音針對SAF的部分行動時間SAF 行動2008 年B747 使用生物燃料試飛,助力在 2011 年獲得商飛批準。2012 年讓 SAF 可以用于飛機交付飛行。2018 年“環保驗證機”(ecoDemonstrator)項目與通用電氣(GE)和聯邦快遞合作,在 B777 貨機上開展業界首次使用100%SAF 的民用飛機試飛。2019 年向客戶提供使用 SAF 用于民用飛機交付飛行的選項。2021 年與 SkyNRG 合作,在美國建立
146、SAF 生產設施。2022 年宣布與 EPIC Fuels 達成 750 萬升混合 SAF 的供應協議。(是已宣布的由飛機制造商作出的最大一筆 SAF 采購。)2022 年與美國國家航空航天局(NASA)啟動為期 5 年的 ecoDemonstrator 計劃伙伴關系,以收集和分析 SAF 排放數據。來源:根據公開信息整理(2)空中客車公司ASAF 計劃空中客車公司(空客)針對 SAF 制定了國際戰略,包括支持 SAF 路徑的認證和資格審定,確保新燃料符合所有質量和安全標準;支持政策和標準制定等104。目前,空客所有飛機都已獲得 SAF 以 50%的比例與傳統航油混合使用的認證,并計劃到 20
147、30 年末獲得 100%SAF 使用認證。105BSAF 行動2016 年 5 月,空客開始為客戶提供使用 SAF 用于飛機交付飛行選項,該計劃與 Air TOTAL(全球噴氣燃料供應商106)聯合開發。另外,空客也積極參與了“ITAKA 倡議”(航空用可持續煤油倡議),旨在加快歐洲 SAF 的商業化107。自 2016年成為首家為客戶提供使用 SAF 用于飛機交付飛行的選項以來,空客公司已在法國圖盧茲(2016年)、美國莫比爾(2018年)和德國漢堡(2020年)交付以SAF提供動力的飛機共90多架,并且空客在中國天津和加拿大米拉貝爾的工廠也將在未來提供交付 SAF 驅動的飛機的選項108。
148、(3)中國商飛ASAF 計劃雖然中國商業飛機有限責任公司(中國商飛)目前尚未提出明確與 SAF 相關的計劃,但十年前便已開始關注并投資SAF 項目。BSAF 行動中國商飛為中國和全世界航空業碳減排發展提供支持。2012 年 8 月中國商飛與波音公司共同出資的節能減排技術中心正式啟動,該中心的首個研究項目即為探索地溝油提煉 SAF的機會,以提升民航效率并減少碳排放,該項目于 2014 年 10月在杭州正式投入運營109,110。北京大學能源研究院 522016 年 11 月,中國商飛與波音又簽署了一份拓展雙方研究合作的新協議以進一步加強聯合研究,研究工作包括探索支持 SAF 后續研發,和合作制定
149、航空節能減排相關行業或國際標準等領域111。5.5.2 機場自從 2014 年瑞典的卡爾斯塔德機場開始提供 SAF 加注服務后,國際上使用 SAF 的需求也趨于明顯,提供加注 SAF 服務的機場也逐年遞增。尤其從 2021 年開始,提供服務的機場大規模增加,同比漲幅高達 123%。截止到 2022 年 5 月 25 日,全球范圍內共有 77 個機場可以提供 SAF 摻混和加注等服務,主要集中在北美、歐洲和亞太地區。其中,可持續供應 SAF的機場 52 個,可分批供應的機場有 25 個112。直到目前,中國還沒有機場向定期航班提供 SAF 加注服務。圖5-3:全球提供SAF加注服務的機場數量20
150、14年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年2040600Ongoing deliveriesBatch delivery001123551011141516462352259來源:ICAO,2022.05.2553 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY部分提供 SAF 加注服務的機場如下:表5-9:全球提供SAF加注服務的部分機場清單開始加注 SAF 時間機場國家狀態2014 年 1 月 26 日卡爾斯塔德機場瑞典分批供應2016 年 1 月 22 日奧斯陸加勒穆恩機場挪威持續供應2016 年 3 月 1 日洛杉
151、磯國際機場美國持續供應2016 年 5 月 24 日蒙特利爾特魯多國際機場加拿大分批供應2016 年 7 月 15 日約翰內斯堡機場南非分批供應(中間年份省略)2022 年 1 月 18 日杰奎琳科克倫地區機場美國持續供應2002 年 2 月 3 日伊斯坦布爾機場土耳其持續供應2022 年 2 月 16 日新加坡樟宜機場新加坡分批供應2022 年 3 月 2 日阿德南曼德利斯機場土耳其持續供應2022 年 4 月 12 日維也納國際機場奧地利持續供應2022 年 5 月 22 日日內瓦國際機場瑞士分批供應2022 年 5 月 25 日實里達機場新加坡持續供應來源:ICAO,2022.05北京大
152、學能源研究院 54 Photo by 宅-KEN on Pixabay6中國SAF發展展望中國 SAF 行業整體處于發展初期,有良好前景,不過當前面臨較多挑戰。在國家層面還比較缺乏明確的頂層設計,政策信號尚不明朗,主要的市場參與方更多是處于準備階段,尚沒有明確的發展規劃;在產能、技術、原料供給和成本等方面目前都還存在一定障礙和瓶頸。但同時,中國 SAF 行業也面臨一定機遇并具有一定優勢,如果充分利用內外部有利條件,逐步發揮 SAF 的減排潛力,將在降低航空業碳排放、實現中國碳達峰碳中和目標、增強能源安全方面做出貢獻。本部分從目前中國燃料供給側分析,對當前及近中期可能的技術發展、產能及原料供給做
153、出整體評估。由于消費側受政策影響大,在目前相關政策不明朗的情況下,本報告未對 SAF 可能的消費規模做詳細評估。北京大學能源研究院 566.1 技術路線在目前業界討論較多的四類技術路線中113,HEFA 是中國SAF 和 HVO 市場上已投產項目或示范項目中唯一被運用的路線,其工藝技術也相對最成熟。易高和鎮海煉化的 SAF 項目均采用該路線,海新能科和中地油新能源目前的 HVO 項目同樣采用 HEFA(卓越新能將投產的 HVO 項目亦同),其未來可能的 SAF 規劃項目,也極有可能沿用該路線。G+FT 和 AtJ 兩條路線在歐美已有示范項目,但在中國尚沒有探索。一些生產燃料乙醇及相關化學品的示
154、范項目采用了這兩條技術路線,如在東北地區,一些企業利用秸稈生產乙醇;以及首鋼朗澤在河北、寧夏等地利用工業尾氣合成乙醇。不過,目前中國市場還未出現從醇類轉化到燃油的工業級項目。類似于歐美地區,PtL 路線目前在中國還處于“概念”階段。不過,從綠氫(可再生能源生產的氫)制甲醇項目在中國已有示范。中國科學院技術團隊在甘肅蘭州建設的千噸級綠氫制甲醇的規?;痉豆こ桃延?2020 年試車成功,目前正在開展十萬噸級的工業化項目114,115,116。圖6-1:不同SAF技術路線在中國發展的機遇與挑戰HEFAAtJ1 G+FTPtL機遇描述安全、可靠、先進技術 發展中期具備潛力 技術經濟不確定性 2025
155、年后獲得理論證實 主要在有大量低價綠電供應的地方應用技術成熟度成熟商業試點研發中原材料 廢棄油脂、能源油料植物2 可運輸并可利用現有供應鏈 可滿足航油總需求的 5%-10%農林廢棄物、城市固體廢物4、纖維素能源作物5,便宜且原料供應廣,但收集零散 二氧化碳、綠電 原料可從空氣中捕獲,幾乎不受限相較化石燃料的溫室氣體減排比例73%84%385%94%699%7中國市場的機遇 原材料豐富 產業基礎較好原材料豐富 可再生能源產業發展基礎 已有較好探索中國市場的挑戰原料分布分散,收集成本高缺乏技術儲備和研發基礎缺乏技術儲備,成本較高備注:1.乙醇路線;2.在低間接土地利用變化退化土地的或作為輪作油料覆
156、蓋作物的油籽樹;3.不包括所有食用油料作物;4.主要采用 G+FT 路線;5.作為輪作覆蓋作物;6.不包括所有可食用糖 作物;7.借助完全脫碳的供應鏈,減碳比例最高可達 100%。來源:World Economic Forum,Clean Skies for Tomorrow:Sustainable Aviation Fuels as a Pathway to Net-Zero Aviation,2021.中國專家調研。57 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY中國的 HEFA 路線中,普遍采用的是廢棄油脂而非糧食作物,具有較好的可持續性,在減排效果方面具
157、有優勢。同時,中國在該領域的產業基礎較好,對于未來 SAF 的產能擴張可以形成積極支撐。中國企業在 G+FT 和 AtJ 兩條路線上的技術儲備還有待加強,如果今后加強技術研發,或采取中外合作的形式,有可能使 G+FT 和 AtJ 路線的項目落地實施。這兩條路線的原料在中國分布較廣泛,具有很大潛力。PtL 路線是全球都寄予厚望的中長期路線,在中國亦是如此。中國光伏發電和風力發電資源豐富且產業發展快,政策支持導向明確,這會帶動綠氫產業發展,從而會促進 PtL 路線有望在 2025 年左右在中國出現示范項目。6.2 產能中國目前現有 SAF 產能(HEFA 技術路線)15 萬噸/年,暫沒有其他已經有
158、明確規劃的新建項目117。由于 SAF 產能規模受市場消費端需求規模的影響較大,因此當需求增長時,產能也可以隨之擴大。對于工藝比較成熟的 HEFA 技術路線來說,無論是新建 SAF 產能,還是從現有HVO 產能進行改擴建,實施可行性較大,效率較高。HEFA 路線要求具備加氫裝置(如果沒有氫氣來源,還需具備制氫裝置),這也是產能建設過程中耗時較多、投資比例較大的環節。從目前中國市場的實踐來看,以 10 萬噸/年的HEFA路線的SAF產能為例,新建一套裝置,建設周期約為2-3年。如果對現有 HVO 產能加以改擴建,或者對已經具有制氫加氫裝置的煉化設施來說,建設可以在數月至 1 年左右的周期內完成。
159、不過,由于一代生物柴油的生產工藝和裝置與 HVO、SAF 有顯著不同,因此,從一代生物柴油產能轉產 SAF 的可行性和經濟性較低。在 2025 年前,假設沒有新增 SAF 或 HVO 產能,且需要對現有的在運或 2025 年前可以建成的 SAF/HVO 產能進行改擴建以最大化生產 SAF,那么預計 2025 年 SAF 的總產能約為205 萬噸118。圖6-2:2025年中國SAF理論上可達產能規模23519020515050100150200250HVO潛在產能現有SAF產能SAF萬噸/年產能轉換HVO產能轉化為SAF產能備注:1)假設在已公布的 SAF 或 HVO 產能之外,2025 年前
160、沒有新增產能。2)假設在運或 2025 年前可以建成的 SAF/HVO 產能全部進行改擴建以最大化生產 SAF;HVO 產能按 80%的比例轉換為 SAF 產能。北京大學能源研究院 58在需求側,2019 年中國航油消費量為 3684 萬噸,2020年由于疫情原因業務量下滑,航油消費量也下降到 2523 萬噸,2021 年略回升至 2647 萬噸。假設中國航空業務量在 2024 年回到疫情前水平,2025 年繼續小幅上升,屆時航油消費量約為 4120 萬噸。如上述 205 萬噸/年的 SAF 潛在產能可提供185 萬噸產品供應市場,SAF 供應量將可達航油總消費量的4.5%。圖6-3:2025
161、年中國航油消費量預計及SAF理論上可達占比0500100015002000250030003500400045002019202020212022202320242025萬噸SAF潛在占比:4.5%備注:假設 2025 年 SAF 總產能可達 205 萬噸,且可向市場提供約 185 萬噸 SAF。6.3 原料可獲得性可用于生產 SAF 的原料在中國分布較廣泛,理論可利用量較大,包括廢棄油脂、農業廢棄物、林業廢棄物、城市有機固體廢棄物、工業尾氣、能源作物、綠氫等119。廢棄油脂(也俗稱地溝油)是目前中國生產生物柴油的主要原料,預計也是未來至少十年內生產 SAF 的主要原料。中國廢棄油脂分布較分散
162、,預估可回收以資源化再利用的量為 340 萬噸(2019 年)120。其中大部分被用于在國內加工成生物柴油或出口到歐洲市場,一小部分被用于生產肥皂、增塑劑或農藥乳化液等。未來 SAF 需求市場擴大后,這些廢棄油脂可同樣被用于生產 SAF。農業廢棄物,一般包括農作物秸稈,以及農作物加工時產生的稻殼、玉米芯、花生殼和甘蔗渣等農產品初加工剩余物,主要集中于東北、華北和長江中下游等農業主產區。其中,可能源化利用的秸稈資源量約為 14500 萬噸,農產品初加工剩余物 6200 萬噸,合計 20700 萬噸121。林業廢棄物,包括森林采伐剩余物、木材加工剩余物及清林育林剪枝剩余物等,主要集中于東北和西南等
163、地區。其中可能源化利用的量約為 19500 萬噸122。59 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY城市生活垃圾中,有機垃圾約占 20-35%,對這些垃圾進行處理,也可作為 SAF 的原料。全國城市生活垃圾清運量 2.35億噸(2020 年)123,假設其能源化可用率為 10%,則可用量為 2350 萬噸。中國工業尾氣資源豐富,如果加以利用制成乙醇,每年可產乙醇 500 萬噸,甚至可達千萬噸級;利用乙醇,可以進一步制備 SAF。雖然中國有可觀的邊際土地124(如鹽堿地)可以用來種植能源作物,但考慮到中國整體后備土地資源和水資源有限,利用能源作物來生產 SAF
164、 等燃料存在很大不確定性,本報告暫不考慮其潛在的可利用量。上述原料的整體可用量見下表。分類來看,雖然廢棄油脂目前是最成熟的 SAF 原料,但其總量有一定限制;農林廢棄物原料充足,發展潛力巨大,不過未來需綜合考慮原料在多種用途(如還田、供熱或發電、發展液態燃料等)之間的協調發展。表6-1:中國 SAF生產原料的潛在可利用量原料可利用量(萬噸/年)生產 SAF 的綜合產出率SAF 產量(萬噸/年)廢棄油脂34040%(HEFA)136農業廢棄物2070010%(AtJ 或 G+FT)2070林業廢棄物1950010%(AtJ 或 G+FT)1950城市有機固體廢棄物235010%(AtJ 或 G+
165、FT)235工業尾氣所制乙醇50050%(AtJ 或 G+FT)250合計43390-4641備注:1)采用不同原料和生產工藝,在產出 SAF 的同時,一般均會產出不同比例的生物柴油或汽油及石腦油等。雖然可以調節產出率以產出最大比例的 SAF,但同時也會產出更多價值較低的石腦油等副產品。因此,綜合考慮目前的技術水平及經濟性,表中的產出率體現的是最優化產出 SAF 的一個綜合比例。隨著技術的進步,上述比例有可能進一步提高;2)針對農林廢棄物或城市固廢等不同原料,AtJ 或 G+FT 的產出率會在 10-15%區間浮動,表中統一為 10%;3)工業尾氣所制乙醇再產 SAF,設定產出率為 50%;4
166、)理論上來說,PtL 路線的原料(二氧化碳和可再生能源電力)的來源可能是無限的,因此上面沒有列出對 PtL 途徑的原料評估。來源:原料可利用量來自田宜水等、住房和城鄉建設部等;產出率來自 McKinsey Global Energy Practice;ICCT;International Renewable Energy Agency(IRENA)及中國行業專家。6.4 標準制定作為可持續燃料的一種,SAF 既要滿足航空燃料在安全和質量方面的“工藝和性能”標準的要求,也要滿足在“可持續性”方面的要求。目前,各國主要基于 GB 6537、ASTM D7566 以及 DEF STAN 91-091
167、 等標準,對已批準工藝生產 SAF 的產品性能是否滿足航空器適航要求進行驗證。同時,通過 RSB、ISCC等標準和認證體系對SAF產品進行可持續性方面的認定。歐美是生物燃料的主要生產方和消費方,在標準制定方面處于領先地位。北京大學能源研究院 60在過去十多年,中國國內使用的 SAF 量少,主要是用于一些航司的試飛,及僅有的兩次載客商業飛行。在此階段,主要參照相關的傳統航空燃料標準來進行運輸、存儲及加注。目前,中國在生物航油的工藝和性能方面的標準體系已經初步建立,可持續性方面的標準還在研究階段。中國境內生產的生物燃料(主要為生物柴油)目前主要是銷往歐洲,未來可能生產的 SAF 產品如果也要銷往歐
168、洲,那么將適用于歐美的相關標準和認證體系。航空公司和潛在的 SAF 生產企業對中國官方標準的制定和完善以及中外標準的協調統一抱有較大期望??紤]到目前中國在生物航油領域的標準體系已經建立,并與 ASTM 等國際上其他標準保持了較好的統一,整體來說,標準問題不會成為SAF 發展的阻礙。未來,隨著 SAF 生產和應用規模不斷擴大,國內外標準體系都將會不斷擴充與完善。Photo by DeltaMike on Pixabay7政策推動是SAF發展的關鍵北京大學能源研究院 627.1 政府指令要求是破局關鍵目前,SAF 產業整體帶有顯著的“政策驅動”屬性,政策導向是影響該產業發展的重要外部環境;其中,是
169、否具有強制性或推薦性的 SAF 摻混比例是最重要的影響因素。在歐洲和美國市場,政府均設定了國家或地區層面的可持續交通燃料應用目標和具體的摻混指令要求。歐盟可再生能源指令 2018/2001/EU(RED II)規定,到 2030 年歐盟能源需求中可再生能源占總能源消費比例至少要達到 32%,其中可再生燃料在公路和鐵路交通中的能耗占比要達到14%(先進生物燃料3.5%)125,126。針對航空領域,歐盟“Fit for 55”一攬子法規提案中包含了ReFuel EU航空倡議(ReFuel EU Aviation initiative),提議逐步取消航空免費排放配額,與 CORSIA 計劃保持一致
170、,并首次將航運排放納入歐盟排放交易體系(EU ETS);同時,航空燃料供應商要為歐盟飛機提供的燃料中摻混越來越多的 SAF127。為激勵 PtL 工藝路線的發展,歐盟還計劃對該路線生產的 SAF 比例提出量化目標。目前,這些法規提案正在逐步審批階段。表7-1:歐盟規劃的SAF摻混比例要求SAF 摻混比例PtL 所占比例時間2%-2025 年起5%至少 0.7%2030 年起20%至少 5%2035 年起32%至少 8%2040 年起38%至少 11%最晚 2045 年63%至少 28%最晚 2050 年來源:根據歐盟網站信息整理同 樣,美 國 的 能 源 獨 立 和 安 全 法 案(Energ
171、y Independence and Security Act,EISA)128,129制定了每年各種生物燃料期望達到的目標,同時授權美國環境署(EPA)根據市場供給情況制定和調整每年的實際配額。EPA 要求每個有義務的燃料調和商(包括煉廠)每年必須銷售規定配額數量的生物燃料,或者在交易市場購買相應配額。由于有了這些政策要求,歐美市場的 SAF 產業鏈各環節都在積極推動,發展規模穩步增長。全球 SAF 每年消費量從2016 年的 800 萬升(約 6400 噸)增長到 2021 年的 1 億升(約8 萬噸)130,這些消費絕大多數位于歐美。在中國,“十四五”民航綠色發展專項規劃提出力爭到 20
172、25 年 SAF 年消費量達到 5 萬噸(約 6300 萬升)。這是一個積極的信號,不過5萬噸還不是一個具有強約束力的目標,發展路徑也還有待進一步明確,目前整體看,產業鏈各環節還處于知識儲備階段。63 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY中國的航空公司及航空燃料的生產商和經銷商均是國有企業占主導地位,在這種體制和機制下,中央政府層面如沒有頂層設計,則意味著產業發展會存在很大不確定性;產業鏈各環節的參與方也都將保持知識儲備狀態,等待政府釋放更明確的政策信號,這會使得產業鏈主體間缺乏協作和整體行動。首先,在市場需求方面,由于沒有強制性的SAF應用指標,航空公司
173、并不急于推動 SAF,除了在 2011-2017 年間有少量試航外,沒有做進一步規劃。即使考慮到 CORSIA 設定的全球航空業的整體減排目標,航空公司更多是在等待國家層面的談判進展,尚缺乏主動的行動計劃。其次,在投資方面,對于中石化、中石油等大型油料供應商來說,SAF 市場規模尚小,在沒有明確政策信號的情況下,企業較難做出中長期的 SAF 生產布局,中石化鎮海煉化的SAF 項目目前也還僅屬于示范性質。而對于中小規模的供應商來說,由于 SAF 涉及較大投資,在政策不明朗、國內市場無需求的情況下,企業同樣很難做出投資決策。7.2 支持措施不可或缺由于中國目前還是沒有系統性的 SAF 領域的頂層規
174、劃,所以也導致目前沒有相關的政策激勵措施和市場自我推動機制來激勵 SAF 產業正向發展。參考與 SAF 相關性很強的生物柴油行業,中國目前對符合國家標準的生物柴油執行免征消費稅和 70%增值稅即征即退政策,部分省市在試點過程中還出臺了相應的財政價格配套政策131,這些均對生產企業形成了一定的鼓勵。又例如,同屬交通領域的電動車行業,在過去 10 年的發展初期,獲得了政府巨大支持。反觀 SAF 行業,目前尚沒有針對性的扶持措施;由于市場剛起步,相應的 SAF 標準和認定體系還沒能與相關的政策銜接,所以在沒有新政策出臺之前,SAF 產品未來可能最多只能作為生物柴油大類中的一個子類來獲得相應的財稅支持
175、。成本是目前 SAF 相較傳統航空燃料的短板,也是目前制約其廣泛使用的一個重要因素。對于航空公司來說,由于受到新冠疫情(COVID-19)的不利影響,在內部成本管控和外部投資方面趨于保守,使用價格比傳統航油高出數倍的 SAF 將是一個額外的經濟負擔。如果政府、SAF 需求方、供給方、飛機制造企業和機場等多方共同努力,設計相應的激勵機制,促進技術進步和規?;l展,將有望提高 SAF 產品的經濟競爭性。在這方面,美國做了積極嘗試。2021 年 9 月,拜登政府發布一份跨美國政府不同部門的“SAF 大挑戰(Sustainable Aviation Fuels Grand Challenge)”行動計
176、劃132,133,這也是其能源部、交通部、能源部、聯邦航空管理局等聯邦政府部門聯合 SAF 產業鏈發出的一個承諾。其目標是投入 43 億美元的激勵資金促進美國 SAF 產業的規?;?,到 2030 年至少實現 30億加侖(約 906 萬噸)的年供給,到 2050 年實現 100%的航空用油來自于 SAF(約 350 億加侖/年)。其相關政府部門和產業鏈主要參與方均做出了相應承諾或規劃(見表 7-2)。北京大學能源研究院 64表7-2:美國政府部門與航空業的SAF承諾與行動主體政府機構/企業承諾/行動政府 部門農業部,U.S.Department of Agriculture(USDA)為美國農民
177、提供氣候智能型農業實踐和研究方面的支持,為燃料生產商提供航空生物燃料原料的碳模型組件。對可持續生物質生產系統的知識、生物制造能力和勞動力發展持續投資。對供應鏈消碳。加強對社區以及個體的教育。向生產商、加工商和社區提供外聯和技術轉讓。能源部,Department of Energy(DOE)為開發原料和藻類技術的項目和促進 SAF 生產路線成本降低提供約 1 億美元資金支持。提供 30 億美元的貸款擔保支持商業規模 SAF 項目。與 NASA 合作,為電動飛機的電池技術研發投資 1.15 億美元。繼續投資并發展低碳液體燃料等可持續技術方面的專業知識。繼續實施 SAF 擴大戰略。開展新的 SAF
178、生產技術路線研發工作,推進 SAF 環境分析。環境部,Environmental Protection Agency(EPA)與 FAA 共同探索減少鉛排放的方法,減少或消除航油中的鉛,以解決航空對當地環境的影響。與農業部、能源部、交通部及各方合作,加快對新 SAF 原料的監管批準流程。交通部,Department of Transportation 制定航空脫碳全局戰略。協調發展現有 SAF 測試分析。與標準制定機構合作以確保 SAF 的安全性和可持續性。推動 SAF 應用終端發展。支持可以連接 SAF 原料生產商、SAF 煉油廠和航空終端用戶的基礎設施和交通運輸系統的發展。聯邦航空管理局,
179、Federal Aviation Administration(FAA)啟動“持續降低能源、排放和噪音”(CLEEN)計劃第三階段,向飛機和發動機公司減少燃料消耗、排放和噪音的技術研發提供資金支持。撥款 2040 萬美元用于減少全國各地機場的排放和改善空氣質量。申請航空氣候研究(ACR)項目預算(5000 萬美元),以減少航空領域的溫室氣體排放,支持美國氣候變化目標。國家航空航天局,The National Aeronautics and Space Administration(NASA)啟動了“可持續飛行國家伙伴關系”(Sustainable Flight National Partner
180、ship),與 FAA 合作,加快飛機和發動機技術的成熟,實現燃料消耗和 CO2排放的逐步減少。國防部,Department of Defense(DOD)為已在商業市場上獲得認證及獲得 ASTM 認證的 SAF 技術路線的使用提供資金支持。投資發動機改進/更換等計劃,提高傳統飛機效率,開發更節能的新飛機。65 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY主體政府機構/企業承諾/行動客運航空公司United Airlines 宣布到 2035 年將其碳排放強度比 2019 年降低 50%。與 Honeywell 共同宣布向 Alder Fuels 投資數百萬美元生
181、產負碳 SAF,并承諾在未來 20 年購買15 億加侖這種新型 SAF。Delta Airlines 承諾到 2030 年用 SAF 替代 10%的航空燃油,并與三家 SAF 生產商 Neste、Gevo 和 Northwest Advanced Bio-Fuels 達成協議。宣布與 Chevron 和 Google 合作開展新的 SAF 排放試點項目。American Airlines 計劃到 2025 年從 Prometheus Fuels 采購 1000 萬加侖的 SAF,通過捕獲的 CO2和可再生電力來生產 SAF。Alaska Airlines 購買 SAF 以抵消主要航線上的商務飛
182、行,并與包括 SkyNRG Americas 和 Neste 在內的 SAF 生產商達成了協議。Southwest Airlines 與國家可再生能源實驗室合作,開發和商業化 SAF。JetBlue 與 Joby Aviation 和 Universal Hydrogen 合作開發電動和氫能飛機。貨運航空公司FedEx 通過 FedEx Fuel Sense 項目節約燃料并提高飛機的效率,同時繼續投資 SAF 開發。Atlas Air 通過 FuelWise 項目提高運營效率,該項目與飛行規劃軟件協同工作,以優化飛行速度、高度、航線和航線段。Amazon AIR 投資電動燃料、氫燃料電池飛機以
183、及電動垂直起降飛機的開發。已經購買了 600 萬加侖 SAF。DHL Express 承諾到 2030 年 SAF 的使用占比達到 30%,并正在與其他利益相關方合作開展示范項目。UPS 投資研發高效的電動垂直起降飛機,用于運輸小型貨物。航油供應商LanzaJet 計劃到 2030 年每年生產 10 億加侖的 SAF,這些 SAF 由 AtJ 工藝制成。World Energy 計劃到 2024 年,通過 HEFA 工藝(以脂肪、油和油脂為原料),每年生產 1.5 億加侖 SAF。Gevo 計劃到 2025 年,每年生產超過 1.5 億加侖 SAF,這些 SAF 由 AtJ 工藝制成。Fulc
184、rum 計劃到 2022 年,通過 G+FT 工藝(以城市垃圾為原料),每年生產超過 3300 萬加侖 SAF。Velocys 計劃每年生產 3 億加侖的混合 SAF,通過 G+FT 工藝生產。其他 其他近期已經或者新宣布的擴大 SAF 產量的公司包括:BP、Virent、Honeywell、Shell、Neste、Marquis、Green Plains Inc.、ADM、Prometheus、Aemetis 等。來源:根據美國政府網站信息整理北京大學能源研究院 667.3 多方協作是落實所需SAF 應用涉及到全產業鏈各個環節,在有明確政策信號的市場,多方協作是落實層面的必要保障;而在政策信
185、號尚不明確的市場(如中國),多方協作更是市場發展初期的關鍵,可以解決“先有雞還是先有蛋”的問題。多方協作,一方面可以為參與其中的先行方共同抵御風險,積累寶貴經驗;另一方面,也可以為政策制定和完善提供建議和經驗支持,成功的經驗還將增強政策制定者推動 SAF 的信心。在歐美市場,通過機場等產業鏈中的關鍵方牽頭,聯合航空公司、SAF 生產提供商以及航空服務購買方來共同啟動SAF 市場的做法,取得了較好的效果,能為中國市場提供經驗借鑒。關于歐美地區的部分機場聯合上下游推動 SAF 的案例,可參見本報告附錄。7.4 中國未來政策發展取決于多方面因素中國政府規劃中確定的到 2025 年消費 5 萬噸 SA
186、F 的目標并非強制性,且與中國整體 3000-4000 萬噸/年(2018-2019年規模)的航油消費規模相比,5 萬噸的目標也較難堅定航空公司和生產商在 SAF 領域進行更大投入的信心。與其他國家類似,中國政府是否會出臺更嚴的政策,或制定更高的 SAF 發展目標,除了與國際航空業整體的碳減排推動進度有關外,也取決于SAF發展對中國整體在應對氣候變化、環境污染和能源安全,以及促進產業發展等方面的潛在貢獻??v觀現有及過往的碳減排相關政策體系,可以看出,針對某一特定領域的政策,一般都有來自于上述這些方面的潛在動因。中國未來是否會出臺進一步明確的 SAF 相關政策,某種程度上也取決于 SAF 在各方
187、面所能做出的潛在貢獻。表7-3:中國碳減排相關政策出臺的部分動因分析領域相關政策舉例促進碳減排促進傳統污染物減排增強能源 安全提高產業競爭力高耗能行業 關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見“十四五”節能減排綜合工作方案 高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022 年版)VV可再生能源 關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見 能源發展戰略行動計劃 2014-2020“十四五”可再生能源發展規劃“十四五”節能減排綜合工作方案VVVV67 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY領域相關政策舉例促進碳減排促進傳統污染物減排增強能源
188、 安全提高產業競爭力電動車 汽車產業中長期發展規劃 節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020)新能源汽車產業發展規劃(2021-2035 年)財政部工業信息化部科技部、發展改革委關于進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知(財建【2020】593 號)綠色出行創建行動方案VVVV散煤治理 大氣污染防治行動計劃 北方地區清潔取暖規劃(2017-2021)打贏藍天保衛戰三年行動計劃 鄉村振興戰略規劃(2018-2022 年)VV北京大學能源研究院 68 Photo by 穿著拖鞋一路小跑 on Pixabay8政策建議北京大學能源研究院 708.1 進一步明確政策方向SAF 的應用和
189、推廣,涉及航空業整體碳減排,也涉及產業鏈能源轉型和技術革新。目前,ICAO、IATA、飛機和發動機生產廠家、航空公司、傳統油企和新型油企、歐美等國政府都在積極推動 SAF 應用,力圖在全球相關產業、技術、貿易等方面成為新規則的制定者和主導者。中國民航業在快速增長的預期下,碳排放總量也將相應增長。航油是造成碳排放的主要來源,也是碳減排的主要突破口。提前布局 SAF 產業化發展、釋放政策信號,不僅有利于完善上下游產業鏈,促進疫情后中國航空運輸業綠色復蘇,也能為中國參與全球航空業碳減排規則的制定與完善贏得更主動的地位。目前,中國雖然有 2025 年前累計消費 5 萬噸 SAF 的近期目標,但還沒有具
190、體行動方案,中長期政策方向亦不明朗,相應的政策支持力度不足。建議政府統籌制定更清晰明確的產業發展規劃與扶持政策,借助財政資金并引導社會資本,支持 SAF 相關產業發展。明確 SAF 納入碳排放權交易,減排量納入航空公司 CO2排放強度下降指標考核體系。民航、能源、工商、質檢等相關監管部門共同做好產業發展監管工作,持續跟蹤、定期總結分析SAF 生產與推廣使用情況,針對存在的突出問題和矛盾,提出相應措施和解決辦法。8.2 組建跨部委工作組并制定行動計劃加強組織領導,建立 SAF 推廣部際協調機制,協調解決SAF 發展重大問題,研究制定相關配套政策,統籌推進。建議在政府主導下,由行業協會或平臺性機構
191、牽頭,聯合 SAF 產業鏈上下游利益相關方,如航空公司、煉化企業、航油銷售企業、飛機制造企業、機場、科研院所等,共同參與產業發展規劃和行動方案制定;健全航空業及 SAF 相關行業的溫室氣體排放監測、報告、核查管理體系,建立相應的認證認可機制;積極參與 CORSIA 框架下的國際規則制定與實施。8.3 加強原料基礎信息評估與經濟性分析加強各類技術路線所需原料的基礎信息收集和更新,有效掌握不同原料的資源分布與可利用性,促進行業資源的優化配置。針對不同原料的收集難度、加工技術水平和成本變化曲線,進行經濟性分析,據此完善相應的政府資金扶持政策。8.4 引導產業鏈集體行動促進產業鏈上下游各方充分溝通與交
192、流,使燃油需求側與供給側之間形成聯動。支持各類主體開展 SAF 應用的協同創新;鼓勵油料煉制企業、航空運輸企業、航空制造企業聯合投資 SAF 項目,通過市場化方式享受收益,實現 SAF 應用的常態化和規?;?。8.5 支持技術創新支持建設 SAF 技術研發體系,促進油脂基技術、纖維素基技術和綠氫技術等不同 SAF 技術路線的多元化發展,引導企業和科研機構強化技術創新、開展工業化示范,支持生產企業提高具備自主知識產權的 SAF 產品產能及國際競爭力。雖然在“油脂基航油”領域,中國具有較好的產業基礎,但在“纖維素基航油”和“綠氫路線航油”領域還鮮有企業涉足,應加大在這些領域的科研投入、產業聯合和國際
193、合作。8.6 積極開展試點應用基于 SAF 不同原料、技術路線和產業布局等實際情況,結合航空油料加注使用特性,在部分機場開展試點應用。根據試點應用經驗,結合各地原料供給條件、SAF 制備基礎設施條件和區域航空運輸發展情況,從需求側加大對 SAF 應用的支持力度,擴大可加注 SAF 機場范圍。對主動應用 SAF 且占比高的航空運輸企業,在機隊、投資、價格、信用、招投標等管理政策方面進行統籌考慮。堅持以市場促進良性競爭,降低SAF 應用成本,形成可復制可推廣的經驗,推動全產業鏈條良性循環。71 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY附錄1SAF標準發展狀況為配合
194、 SAF 相關政策法規的具體落實,各國相應強調了對相關標準和認證體系的建立與完善。這些標準絕大部分是市場已有的生物燃料相關標準的延伸和拓展。SAF 產品在某一市場的銷售,首先需要通過這些相關標準的認證,才可獲準進入市場。1.工藝與性能標準國際上廣泛認可的產品標準是采用美國材料與試驗協會(American Society for Testing Materials,ASTM)所 制 定的 ASTM D7566含合成烴類的航空渦輪燃料標準規范和ASTM D1655航空渦輪燃料標準規范對含合成烴的航空渦輪燃料及用于摻混的航空渦輪燃料的理化性能指標進行驗證。截至 2021 年 10 月,ASTM 已經
195、批準了 9 種用于生產合成烴組分的生產工藝路線134,135,136,如下表所示。表:ASTM核準的9種SAF生產工藝路線ASTM 標準技術路線可能的原料批準日期最高摻混限值采用該技術路線的部分生產商ASTM D7566附錄 1費托合成煤油(FT-SPK)農林廢棄物、城市固體廢物200950%Fulcrum Bioenergy,Red Rock Biofuels,SG Preston,Kaidi,Sasol,Shell,SyntroleumASTM D7566附錄 2加氫處理酯和脂肪酸煤油(HEFA-SPK)餐廚廢油、廢棄動物油脂、其他油基生物質(如亞麻薺油、卡里納塔油等)201150%Wor
196、ld Energy,Honeywell UOP,Neste Oil,Dynamic Fuels,EERC,易高,鎮海煉化ASTM D7566附錄 3加氫發酵糖合成異構烷烴(HFS-SIP)甘蔗、蔗糖等糖類201410%Amyris,Total北京大學能源研究院 72ASTM 標準技術路線可能的原料批準日期最高摻混限值采用該技術路線的部分生產商ASTM D7566附錄 4帶芳烴的費托合成煤油(FT-SPK/A)農林廢棄物、城市固體廢物、能源作物等201550%SasolASTM D7566附錄 5醇制合成煤油(ATJ-SPK)淀粉、糖、纖維素等生物質、工業生產過程中排放的廢氣2016201850
197、%Gevo,Cobalt,Honeywell UOP,Lanzatech,Swedish Biofuels,ByogyASTM D7566附錄 6催化水熱解法制備合成煤油(CHJ)大豆油、麻風果油、茶花油、亞麻薺油和卡里納塔油等202050%Applied Research Associates(ARA)ASTM D7566附錄 7加氫處理烴、酯和脂肪酸合成煤油(HC-HEFA SPK)海藻類202010%IHI CorporationASTM D1655附錄 1可再生原料與原油中間餾分共加工的加氫處理酯和脂肪酸煤油(Co-processed HEFA)餐廚廢油、廢棄動物油脂、其他油基生物質與
198、原油-5%-ASTM D1655附錄 1可再生原料與原油中間餾分共加工的費托合成煤油(Co-processed FT)農林廢棄物、城市固體廢物與原油-5%Fulcrum來源:ASTM,ICAO作為國際民航業普遍認可的航油標準制定者,ASTM 集合了業界各方面專家的力量,其制定的 ASTM D7566 標準自2009 年頒布以來,歷經數次修訂,目前,最新修訂版為 2021年推出的 ASTM D7566-21。ASTM D7566 對包括航空生物燃料在內的替代燃料質量標準和使用安全性做了規范要求,較快地反映了工藝技術的更新和進步。目前,各技術路線生產出來的 SAF 與傳統航油的摻混比例都限制在 5
199、0%(部分限制在 10%或 5%),不過,從技術層面來說,未來使用 100%SAF 是完全可行的。SAF產品除了需要滿足工藝和性能要求外,還需要滿足“可持續性”方面的要求,只有這樣,它才有替代現有傳統航油的必要。73 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY2.可持續性標準本部分重點分析與 SAF 可持續性認證相關的一些主要認證體系,以及各認證體系所關注的主要內容。同時,也重點介紹三個認證體系,包括可持續生物質圓桌倡議組織(Roundtable on Sustainable Biomaterials,RSB)、國際可持續性和碳認證(International
200、Sustainability&Carbon Certification,ISCC)和CORSIA 的認證機制。2.1 不同標準認證體系及適用市場范圍概覽SAF 強調其“可持續性”,即需要對環境、社會和經濟帶來盡可能少的負面影響。為評估 SAF 的“可持續性”,各國/各地區在提出 SAF 發展目標的同時,也對其“可持續性”提出要求,并通過相應的標準認證體系進行評估和核驗。歐盟 可再生能源指令和美國可再生燃料標準 II出臺時,不僅設置了生物燃料的摻混目標,也對這些生物燃料應具備的可持續性提出了強制性要求。這些標準體系,有些是由某一國家或者地區有針對性制定的,僅適用于本國或本地區市場;也有一些是由國
201、際組織制定,適用于多個市場137。絕大多數此類標準體系并非完全針對 SAF 產品而開發,而是對已有的相關生物燃料認證體系進行擴展以適用于 SAF產品。表:全球生物質能可持續性標準認證體系政策和標準名稱 Initiatives名稱縮寫 Abbreviations發布單位 Organization發布時間 Year適用的地域 范圍 Geographical coverage適用的原科 Feedstock(s)covered適用的生物質能 Bioenergy covered類型 Types英國可再生運輸燃料義務法RTFO英國可再生燃料署2008英國所有類型所有類型生物燃料政策法規英國可再生運輸燃料義
202、務法RTFO(修訂)英國交通運輸署2018英國所有類型所有類型生物燃料政策法規生物燃料全生命周期評價條例BLCAO瑞士聯邦環境、交通、能源與通訊部2009瑞士聯邦(包括進口)所有類型所有類型生物燃料政策法規可再生能源指令RED歐盟2009歐盟(包括進口)所有類型交通用生物燃料和其他生物液體燃料政策法規北京大學能源研究院 74政策和標準名稱 Initiatives名稱縮寫 Abbreviations發布單位 Organization發布時間 Year適用的地域 范圍 Geographical coverage適用的原科 Feedstock(s)covered適用的生物質能 Bioenergy c
203、overed類型 Types可再生能源 指令RED II歐盟2018歐盟(包括進口)所有類型交通用生物燃料、其他生物液體燃料,和非生物來源的可再生燃料,包括氫燃料政策法規社會燃料標識SFS巴西土地發展部2009巴西所有類型生物柴油政策法規加州低碳燃料標準LCFS加州環保署2009美國加州所有類型所有類型生物燃料政策法規加州低碳燃料標準LCFS(修訂)加州環保署2018美國加州所有類型所有類型生物燃料政策法規可再生燃料標準 IIRFSII美國環境保護署2010美國(包括進口所有類型所有類型生物燃料政策法規GBEP 生物質能可持續指標GBEP-SIBGBEP2011全球所有類型所有類型自愿標準生物
204、質能可持續性標淮1SO-SCBISO2015全球所有類型所有類型自愿標準FFSC 森林管理原則和標準FSC-PCFSFSC1993全球以森林產品為主所有類型生物燃料認證標準可持續棕櫚油生產原則和標準RSPO-PCSPOPRSPO2007全球棕櫚油生物柴油認證標準北歐生態標簽NEF北歐國家2008北歐國家所有類型所有類型生物燃料認證標準乙酔可持續驗證倡議SEKAB-VSEISEKAB(一家瑞士企業)2008巴西圣保羅地區(生產)/瑞典(分銷)甘蔗燃料乙醇認證標準75 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY政策和標準名稱 Initiatives名稱縮寫 Abbr
205、eviations發布單位 Organization發布時間 Year適用的地域 范圍 Geographical coverage適用的原科 Feedstock(s)covered適用的生物質能 Bioenergy covered類型 TypesBonsucro 歐盟生產標準BonsucroBonsucro2010全球甘蔗燃料乙醇認證標準國際可持續碳認證ISCCISCC2010全球所有類型所有類型認證標準國際可持續碳認證ISCCISCC2022(最后一次修訂)全球所有類型所有類型認證標準可持續生物質圓桌倡議組織全球/歐盟RED 認證標準RSB Global/RSB EU REDRSB2010全
206、球/歐盟所有類型生物液體燃料認證標準負責任大豆圓桌協會原則和標準RTRS-PCRTRS2010全球大豆生物柴油認證標準生物質能可持續性認證要求 CRBS中國國家認證認可監督管理委員會2018中國所有類型所有類型認證標準來源:根據常世彥、康利平等人的分析及各認證體系的官網信息整理138歐盟在歐盟市場,歐洲標準化委員會成立了生物燃料可持續標準化技術委員會(CEN/TC 383),開發對應標準,以指導和核驗企業生產或供應的生物燃料及生物液體燃料符合歐盟可再生能源指令對可持續性的要求。同時,歐盟委員會也認可一些第三方的自愿可持續認證體系,如 RSB、ISCC 等。截至2022 年 5 月,歐盟委員會共
207、批準了 13 個自愿認證體系,只要通過了這些認證體系的認證,生物燃料產品即可在歐盟市場流通(見表)。北京大學能源研究院 76表:歐盟認可的可持續標準體系名稱簡介生物質燃料可持續性自愿認證計劃(Biomass Biofuels voluntary scheme,2BSvs)由法國倡議,覆蓋大多數類型的生物燃料更好的生物質能燃料計劃(Better Biomass)重點關注用于能源、燃料或生物基產品的生物質的可持續性歐盟 Bonsucro 認證計劃(Bonsucro EU)重點關注巴西甘蔗生產,對以甘蔗為原料生產的乙醇產品進行認證國際可持續性和碳認證(ISCC EU)全球性倡議,覆蓋所有類型生物質和
208、生物燃料,可針對供應鏈各階段開展認證波蘭可持續生物燃料認證體系(KZR INiG system)波蘭生物質和生物燃料認證,在全球范圍內運行可再生能源指令認證體系(REDcert)覆蓋所有生物燃料紅色拖拉機農場保證可化合作物及甜菜計劃(Red Tractor)紅色拖拉機是英國最大的食品和農場標準計劃,覆蓋整個食品供應鏈可持續生物燃料圓桌會議(RSB EU RED)全球性倡議,覆蓋所有類型生物質和生物燃料,可針對供應鏈各階段開展認證可信賴大豆圓桌會議(Round Table on Responsible Soy EU RED,RTRS EU RED)國際倡議,關注大豆的可持續種植蘇格蘭優良作物計劃
209、(Scottish Quality Farm Assured Combinable Crops,SQC)針對英國北部冬小麥、玉米等農作物的認證體系農作物貿易保證方案(Trade Assurance Scheme for Combinable Crops,TASCC)關注農作物和飼料通用飼料保證計劃(Universal Feed Assurance Scheme,UFAS)由英國農業產業聯盟發起,確保飼料生產流程完全可追溯可持續資源自愿計劃(SURE)證明生物質發電和生產熱能的可持續性來源:歐盟可持續標準體系網站77 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY另外
210、,歐盟委員會還正在審批奧地利農業認證體系(Austrian Agricultural Certification Scheme,AACS)、美國大豆可持續保障協定-EU(U.S.Soybean Sustainability Assurance Protocol EU,SSAP EU)、可持續生物質項目-僅針對林業生物質的認證(Sustainable Biomass Program,SBP)等標準與認證體系139。除了這些歐盟委員會認可的自愿可持續認證體系外,歐盟一些成員國還建立了自己的國家認證系統或首選的自愿認證系統,如瑞士etha-STAR認證、荷蘭NTA8080認證和綠能認證等。目前,中國
211、企業生產的生物燃料產品大部分是出口到歐洲市場,因此至少需要取得歐盟認可的這些認證之一。如果產品是出口到某一特定歐盟國家,在獲得該國認可但歐盟委員會還沒有認可的標準體系后,也可能獲準進入該國市場。其他國家英國為推動其可再生運輸燃料義務法(RTFO)的實施,推出了可再生交通燃料認證(Renewable Transportation Fuel Certification,RTFC)。美國在實施 可再生燃料標準 和加州 低碳燃料標準等法規過程中,也通過相關聯的空氣質量法、水質量法等法規對生物燃料的可持續性提出要求。2.2 不同標準與認證體系涵蓋的主要內容整體來說,這些標準體系一方面是核驗 SAF 產品
212、是否滿足不同地區和國家的相應法規要求,另一方面也對 SAF 在原料取材、生產和利用方式等領域起到規范作用。不同的政策和標準體系對實現經濟、社會和環境可持續均衡發展的核心理念是基本一致的,但由于出發點和目標不同,側重點會有所不同。例如,BLCAO、RSFII 和 LCFS 更著重考慮生物質能的環境影響,并未考慮糧食安全等社會經濟方面影響。國際糧農組織則更關心生物質能對糧食安全的影響,在 GBEP 生物質能可持續指標中牽頭負責社會維度的指標構建140。針對 SAF 產品,由于其重要作用是推動航空領域的 CO2減排,因此在相關的主要認證體系中,溫室氣體排放都是認證的一個主要方面。表:不同生物質能政策
213、及可持續性標準認證體系涵蓋的主要內容名稱 Initiatives環境 Environment社會與經濟 Society&economic生態系統保護 Ecosystem protection水資源節約和保護 Water conservation&protection土壤質量和生產力保護 Soil quality and productivity protection空氣質量 保護 Air quality protection溫室氣體 排放 GHG emissions廢棄物管理 Waste management糧食安全 Food security農村和社會發展 Rural and social
214、development其他 Others政策法規BLCAOLCFSREDRFSIIRTFOSFS北京大學能源研究院 78名稱 Initiatives環境 Environment社會與經濟 Society&economic生態系統保護 Ecosystem protection水資源節約和保護 Water conservation&protection土壤質量和生產力保護 Soil quality and productivity protection空氣質量 保護 Air quality protection溫室氣體 排放 GHG emissions廢棄物管理 Waste management糧
215、食安全 Food security農村和社會發展 Rural and social development其他 Others自愿標準GBEP-SIBISO-SCB認證標準BonsucroCRBS(DC)FSC-PCFSISCCNEFRSB Global/RSB EU REDRSPO-PCSPOPRTRS-PCSEKAB-VSEI備注:“其他”包括就業、性別平等、居民健康等方面。來源:根據常世彥、康利平等人的分析及各認證體系的官網信息整理2.3 RSBRSB Global Fuel Certification(RSB Global)RSB Global認證體系141是一個國際標準,在世界范圍內有
216、效。RSB 全球燃料認證的使用者包括:在世界任何地區的生物質生產商、燃料生產商、貿易商、加工商和運輸商。RSB 的全球燃料認證體系采用一定原則(見表),規范如何以提高長期環境和社會效益的方式從生物質和先進原料生產燃料,界定生產和交易生物燃料和先進燃料的各種程序和方法。79 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY表:RSB認證體系的原則原則 1原則 2原則 3原則 4原則 5原則 6合法性規劃與監控溫室氣體排放人權和勞工權利農村和社會發展地方糧食安全原則 7原則 8原則 9原則 10原則 11原則 12節約土壤水空氣質量技術、投入、浪費土地權來源:RSBRSB
217、 Global 可對由以下原料制成的燃料進行認證:初級生物質(如油料或糖料作物)來自報廢產品和生產殘留物的生物質(如廢棄食用油、農業殘留物、動物脂肪)基于化石的報廢產品(如廢塑料、用過的溶劑)非生物來源的可再生液體和氣體燃料 生物燃料與化石燃料協同處理RSB EU RED Fuel Certification(RSB EU RED)RSB EU RED 142是RSB針對為在歐盟區域內或與歐盟進行貿易的燃料生產商、貿易商、加工商和運輸商設計的。它被歐盟委員會認可,以證明其符合歐盟可再生能源指令(RED)的要求。RSB EU RED 可對由以下原料制成的燃料進行認證:初級生物質(如油料或糖料作物
218、)來自報廢產品和生產殘留物的生物質(如廢棄食用油、農業殘留物、動物脂肪)RSB CORSIA Certification(RSB CORSIA)針對 CORSIA 系統,RSB 設計了 RSB CORSIA 體系143,以認證原料提供商、煉油廠和貿易商提供的 SAF 產品符合CORSIA 的要求,該標準于 2020 年 12 月獲得 ICAO 認可。RSB CORSIA 可對由以下原料制成的燃料進行認證:初級生物質(如油料或糖料作物)來自報廢產品和生產殘留物的生物質(如廢棄食用油、農業殘留物、動物脂肪)城市固體廢物2.4 ISCCISCC 是一個由來自 30 多個國家的 200 多個成員共同管
219、理的多利益相關方倡議型的認證體系144。整體來說,ISCC 認證體系的原則和涵蓋的產品及原料種類有一定類似性。目前,ISCC 提供兩種認證方案來滿足不同市場的需求:ISCC EU,用于認證產品符合歐盟的可再生能源指令(RED)和燃料質量指令(FQD)的法律要求。ISCC PLUS,針對非監管市場的自愿認證,涵蓋全球范圍內的食品、飼料和工業應用,以及非歐盟市場的生物燃料。針 對 CORSIA 系 統,ISCC 專 門 設 計 了 ISCC CORSIA Certification 體系,以認證航空燃料產品符合 CORSIA 要求的SAF 相關要求。截至目前,ISCC 已經簽發了 20 份符合該標
220、準的證書145。北京大學能源研究院 80附錄2SAF商業運營模式案例國泰航空國泰航空在 SAF 應用推廣中做了積極探索。為實現國泰航空承諾的 2030 年將 SAF 使用量提升至總燃料消耗水平 10%的目標,國泰航空于 2022 年啟動了“企業可持續航空燃料計劃”,是亞洲首個此類計劃之一146、147。在該計劃中的試點階段,國泰航空作為主要推動方,與SAF 產業鏈中的八家利益相關方共同啟動該計劃,包括友邦保險、香港機場管理局(AAHK)、DHL 全球貨運、匯豐銀行、近鐵世界快運(KWE)、普華永道中國、渣打銀行和太古公司,并獲得來自這八家啟動企業的資金支持。具體的運營模式包括:商業運營機制:在
221、供應端,國泰航空以高于傳統航油的價格向航油供應商(中石油和殼牌)采購一定數量的經過認證的 SAF,這批 SAF 經過摻混后與傳統航油一起進入香港國際機場的航油供應系統,供應所有從該機場起飛的航班。使用這些 SAF 而產生的減排貢獻,被折算成相應的“減排量”,由國泰航空擁有。在需求端,除國泰航空以外的八家啟動企業已經承諾在 SBTi(科學碳目標倡議)148下自愿減少商旅出行的碳排放,因此在與國泰航空簽訂協議后,根據協議規定的內容向國泰航空提供一定資金,購買使用SAF 產生的“減排量”,并用于抵消在 SBTi 下承諾的自愿減排責任。國泰航空為其頒發碳減排證書和可持續性證明。SAF 供 應 及 加
222、注 形 式:在 試 點 階 段,SAF 由 中石油和殼牌這兩家燃料供應商提供。SAF 分別在大連和新加坡與傳統航油進行摻混(摻混率約為35%40%),然后進口到香港,進入香港機場的航油供應系統。中石油和殼牌分別確認其供應的 SAF已經獲得相關適航認證和可持續性認證。SAF 航班:SAF 直接進入機場的整體航油供應系統,并沒有專門的 SAF 供應管道,也并非只為國泰航空的航班進行加注,因此并沒有特定的“SAF 航班”。普通消費者(乘客)是否乘坐加注了 SAF 的航班不受約束,且乘坐加注了 SAF 的航班的乘客不需要格外支付 SAF 與傳統航油的差價。機場的支持行動:香港國際機場提前與殼牌和中石油
223、溝通達成協議后,允許 SAF 進入機場的航油加注系統,并完全利用機場現有的航空燃料基礎設施為航班進行加注。SAF 使用規模及試點:通過此計劃,國泰航空已在2022 年 4-8 月使用數百噸 SAF。為達到國泰航空制定的 2030 年 SAF 使用量提升至其總航油消耗量 10%的目標,在未來幾年,國泰航空將繼續與全球多家航油供應商進行合作。81 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY附錄3歐美機場探索SAF產業鏈聯合行動案例本部分通過分析國際上部分機場聯合上下游合作伙伴共推SAF 的行動經驗,闡述不同利益相關方聯合行動的必要性和重要性。機場作為航空活動重要的物
224、理節點,為航空活動提供了基礎設施和航油加注地點,是 SAF 推動過程至關重要的一環。從 2008 年至今,全球已經有超過 45 家航空公司的 43 萬多架次航班使用了 SAF149,150,機場為這些航班的 SAF 加注提供了場地和基礎設施。1.美國西雅圖塔科馬國際機場美國華盛頓州的西雅圖塔科馬國際機場(Sea-Tac)是世界上在 SAF 的推廣上具有代表性的機場之一,該機場由政府機構西雅圖港負責管理和運營。為了減少對化石燃料的依賴并幫助航空公司過渡到使用SAF 的階段,以及減少對當地社區的環境影響,Sea-Tac 制定了到 2028 年為每一架在該機場加注航油的航班提供至少摻混10%SAF
225、的目標151。采取的具體措施如下:1)研究機場 SAF 相關基建最佳位置西雅圖港首先在 2016 年與阿拉斯加航空和波音公司合作開展了一項 25 萬美元的生物燃料基礎設施可行性研究項目;2017 年 1 月發布了研究結果,確定最佳基礎設施建設方案152,153。2)研究并提出支持 SAF 的資金來源繼生物燃料基礎設施可行性研究之后,西雅圖港又聯合多家機構,自 2016 年 10 月起共同研究一種長效融資機制來彌補SAF 與傳統燃料之間的差價154。西雅圖港希望通過研究讓所有航空公司以簡單和具有成本效益的方式獲得 SAF,并在理想情況下創建一種適用于美國各地機場的模式。研究成果在 2017 年
226、7 月發布,包括機場的資金來源和長期資助機制的建議等,以便為 Sea-Tac 的所有航空公司提供具有成本效益和實用性的 SAF155。通過向 SAF 發出穩定的需求信號,西雅圖港激勵 SAF 生產商在該地區發展產能。由于美國的機場不能支付航空燃油費用,因此西雅圖港不能直接使用資金購買 SAF,但能夠用資金支持 SAF 產業鏈各方。在 Sea-Tac 實現 1%SAF 使用所需的資金約 600 萬美元,可以通過多種共同利益籌資機制(該研究共提出 14 種 SAF 籌資機制)的組合達成156,如:企業支持:建立企業贊助模式,使當地公司能夠通過乘坐 SAF 航班減少其飛行碳足跡。(每年抽出 100-
227、200 萬美元)西雅圖港稅務局:資金用于支持空氣質量效益,類似于西雅圖港的清潔卡車計劃。(每年抽出 36-72 萬美元)使用一般非航空收入:停車費、陸上運營費、汽車租賃等屬于非航空收入,這些非航空收入甚至比航空收北京大學能源研究院 82入高。(每年抽出 100-400 萬美元)航空公司協議:與航空公司共同建立基金,或通過已有航空公司的協議另建新的基金(每年抽出 38-150萬美元)。3)制定 SAF 發展目標和工作計劃在此之后,西雅圖港對 SAF 開始了更有目標性的推動。其于 2017 年 12 月提出 SAF 發展目標:在十年內將至少有10%的 SAF 在當地生產,到 2050 年將這一比例
228、提高至 50%。為此,2018 年 5 月,西雅圖港與包括阿拉斯加航空、達美航空等在內的 13 家航空公司共同制定了一項工作計劃,在 Sea-Tac 為所有航空公司提供 SAF 服務,并于同年 11 月,在西雅圖港 2019 年預算中編入了 500 萬美元預算以支持制定該 SAF工作計劃。Sea-Tac 為使用其機場的航空公司每年可加注約 7億加侖(211.5 萬噸)的傳統航油,10%的 SAF 摻混率相當于減少 7000 萬加侖(21.15 萬噸)的傳統航油,約等于幫助航空公司減少 682,500 噸的溫室氣體排放157。2.挪威奧斯陸機場2016 年 1 月,奧斯陸機場成為世界上第一個為航
229、空公司提供常規 SAF 加注的機場。在實施階段,挪威機場運營商Avinor 與 SkyNRG 和 Air bp 合作共同簽訂 SAF 承購協議。Avinor 在商業承購協議中發揮了關鍵作用,其在 10 年期間(2013-2022 年)撥款高達 1041 萬美元用于幫助實現挪威生物燃料的倡議和項目。德國漢莎航空公司、北歐航空公司和荷蘭皇家航空公司也簽約參與了該協議,采購了125萬升SAF并在奧斯陸機場加注。除這三家航空公司外,所有降落在該機場的航空公司均可以在通過機場的加油車加注生物航油。通過該項目,一是為了證明生物航油可以在商業基礎上提供給所有航空公司,二是證明生物航油可以完全與機場的常規航空
230、燃料混合并供應,利用機場現有的物理基礎設施,并不需要分隔的基礎設施158。3.瑞典斯德哥爾摩阿蘭達機場瑞典斯德哥爾摩阿蘭達機場由瑞典最大的機場運營商Swedavia 負責運營。Swedavia 這些年來通過加入 Fly Green Fund 和公開招標等方式聯合多家利益相關方共同采購 SAF。SkyNRG、北歐可持續航空倡議(NISA)和卡爾斯塔德機場于 2015 年創立 Fly Green Fund。該基金會旨在讓公司、公共組織和個人通過該基金會購買 SAF,以減少其航空碳排放?;饡?75%的資金用于購買和交付 SAF,其余 25%的資金用于開發 SAF 在北歐地區的供應鏈159。Swe
231、davia 同年作為啟動合作伙伴加入,并成為企業客戶,通過該基金會為其所有商務航班購買 SAF,每年支出約 104 萬美元160。2017 年 1 月,斯德哥爾摩阿蘭達機場開始收到交付的 SAF,SAF 由美國生物煉油廠 Altair Fuels 生產,由 SkyNRG 和 Air bp 負責供應161。2020 年通過年度公開招標,Swedavia 與其他合作伙伴共同采購了210噸SAF,相當于9000次飛行(700公里);2021年,Swedavia 連續第二年邀請合作伙伴參加 SAF 的聯合招標,由于疫情造成客源大量流失的情況,本次僅采購了 45 噸 SAF。這些采購的 SAF 均由 N
232、este 生產,Air bp 負責供應,基于現有的飛機技術和機場基礎設施,在斯德哥爾摩阿拉蘭機場進行50%的 SAF 摻混和加注162,163。4.經驗小結機場在部署 SAF 方面的協調作用不可小覷。美國 Sea-Tac 除了投入預算支持 SAF 發展外,也利用其豐富的航空公司、燃料供應商、政府和社區資源來支持 SAF 發展的進一步擴大。挪威奧斯陸機場聯合 SAF 供應商和歐洲多家航空公司,通過機場獎勵的方式,為 SAF 供應商支付額外的物流成本,也為在機場中摻混的 SAF 提供資金補助;瑞典斯德哥爾摩阿蘭達機場通過聯合多方共創基金和公開聯合招標的方式,共推SAF。由機場帶動 SAF 全產業鏈
233、利益相關方共同發展 SAF 的方式,為中國提供了有益的借鑒和應用經驗。然而,中國內地的機場運營模式及與上下游參與方的合作模式,與國外不盡相同。因此,中國內地在推動 SAF 整個產業鏈共同發展時可結合自身特點,機場不一定作為牽頭方,而是由利益相關方中更能帶動全產業鏈發展的一方牽頭,聯合其他相關方共同推動。83 INSTITUTE OF ENERGY,PEKING UNIVERSITY尾注1 ICAO.Effects of Novel Coronavirus(COVID-19)on Civil Aviation:Economic Impact Analysis EB/OL.(2022-06-10)
234、.https:/www.icao.int/sustainability/Documents/COVID-19/ICAO_Coronavirus_Econ_Impact.pdf.2 ICAO.Economic Impacts of COVID-19 on Civil Aviation EB/OL.(2022-01-17).https:/www.icao.int/sustainability/Pages/Economic-Impacts-of-COVID-19.aspx.3 ICAO.2021 global air passenger totals show improvement from 20
235、20,but still only half pre-pandemic levels EB/OL.(2022-01-17).https:/www.icao.int/Newsroom/Pages/2021-global-air-passenger-totals-show-improvement.aspx.4 IATA.Passenger Demand Recovery Continued in 2021 but Omicron Having Impact EB/OL.(2022-01-25).https:/www.iata.org/en/pressroom/2022-releases/2022-
236、01-25-02/.5 IATA.Air Passenger Market Analysis EB/OL.(2021-12).https:/www.iata.org/en/iata-repository/publications/economic-reports/air-passenger-monthly-analysis-december-2021/.6 IATA.The impact of the war in Ukraine on the aviation industry EB/OL.(2022-03-25).https:/www.iata.org/en/iata-repository
237、/pressroom/fact-sheets/economic-impact-conflict-russia-ukraine-aviation/.俄羅斯國內客運需求在2021 年增長,但自 2022 年 2 月爆發俄羅斯-烏克蘭沖突以來,俄羅斯國內和國際客運均大幅下降。7 ICAO.Economic Impacts of COVID-19 on Civil Aviation EB/OL.(2022-01-17).https:/www.icao.int/sustainability/Pages/Economic-Impacts-of-COVID-19.aspx;8 IATA.Air Passen
238、ger Numbers to Recover in 2024 EB/OL.(2022-03-01).https:/www.iata.org/en/pressroom/2022-releases/2022-03-01-01/.9 ICAO.2021 global air passenger totals show improvement from 2020,but still only half pre-pandemic levels EB/OL.(2022-01-17).https:/www.icao.int/Newsroom/Pages/2021-global-air-passenger-t
239、otals-show-improvement.aspx.10 ICAO.Economic Impacts of COVID-19 on Civil Aviation EB/OL.(2022-01-17).https:/www.icao.int/sustainability/Pages/Economic-Impacts-of-COVID-19.aspx.11 中國民用航空局.2020 年民航行業發展統計公報.(2021-06-10).http:/ 中國民用航空局.2021 年民航行業發展統計公報.(2021-05-18).http:/ ICAO.Economic Impacts of COVID
240、-19 on Civil Aviation EB/OL.(2022-01-17).https:/www.icao.int/sustainability/Pages/Economic-Impacts-of-COVID-19.aspx;14 ICAO.Effects of Novel Coronavirus(COVID-19)on Civil Aviation:Economic Impact Analysis EB/OL.(2022-06-10).https:/www.icao.int/sustainability/Documents/COVID-19/ICAO_Coronavirus_Econ_
241、Impact.pdf.15 Climate Action Tracker.CAT net zero target evaluations EB/OL.(2021-11-09).https:/climateactiontracker.org/global/cat-net-zero-target-evaluations/.在主要排放國中,目前僅印度把實現凈零排放的目標年定在2070年,其他大多數國家定在 2050 年前后,部分國家定在 2060 年前后;中國定在 2060 年。16 國務院新聞辦公室.中國應對氣候變化的政策與行動白皮書 R/OL.(2021-10-27).http:/ IPCC.C
242、limate Change 2022:Mitigation of Climate Change(full report,final draft version)R/OL.2022-04-04.https:/www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/.18 IPCC.Climate Change 2022:Mitigation of Climate Change(full report,final draft version)R/OL.2022-04-04.https:/www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/.19 聯合國.政府間氣候變化專門委員會:不立即進行深度減排
243、,將全球變暖限制在 1.5將毫無可能 EB/OL.(2022-04-04).https:/news.un.org/zh/story/2022/04/1101422.20 IEA.Global Energy Review:CO2 Emissions in 2021 R/OL.(2022-03).https:/www.iea.org/reports/global-energy-review-co2-emissions-in-2021-2.本小節所涉能源和工業過程相關的 CO2 排放數據,除另有說明外,均來自 IEA。21 IPCC.Climate Change 2022:Mitigation of
244、 Climate Change(full report,final draft version)R/OL.2022-04-04.https:/www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/.備注:關于航空業 CO2 排放量及其在全球總排放中的占比,不同機構在統計口徑和方法上有所不同,所得結果亦有差異。如 IEA 稱 2019 年航空業 CO2 排放約 10 億噸,占全球化石燃料燃燒所產生 CO2 排放總量的 2.8%(https:/www.iea.org/reports/tracking-aviation-2020)。Air Transport Action Group(ATAG)稱全
245、球航空業 CO2 排放占所有人為 CO2 排放的 2.1%(https:/www.atag.org/facts-figures)。Our World in Data 網站參考其他不同來源,采用的數據稱2016 年航空業溫室氣體排放占全球所有溫室氣體排放的 1.9%,2018 年 CO2 排放占全球 CO2 的 2.1%(https:/ourworldindata.org/co2-emissions-from-aviation)。D.S.Lee 等學者認為如果考慮所有 CO2 和非CO2 溫室氣體對于全球溫升的影響,航空業所占的貢獻會占到 3-4%(https:/ IPCC 數據。22 ICAO
246、.國際民用航空二氧化碳減排長期理想目標(LTAG)可行性報告 ICAO-LTAG report Appendix R3:Results in the Climate Science Context R/OL.2022-03-28.https:/www.icao.int/environmental-protection/LTAG/Pages/LTAGreport.aspx.23 關于中國不同行業(包括航空業)的碳排放,國內外有研究機構根據不同方法學和數據源進行推算,結果有時會有差異。本報告則采用中國民航局公布的相關數據進行測算。24 業界一般也將“航油”稱為“航煤”(航空煤油),本報告主要稱之“
247、煤油”。25 ICAO.Long term global aspirational goal(LTAG)for international aviation EB/OL.2022.10.11.https:/www.icao.int/environmental-protection/Pages/LTAG.aspx 26 ICAO.State adopt net-zero 2050 global aspirational goal for international flight operations.2022.10.11.https:/www.icao.int/Newsroom/Pages/St
248、ates-adopts-netzero-2050-aspirational-goal-for-international-flight-operations.aspx 27 ICAO.State Action Plans and Assistance EB/OL.2022-08-02.https:/www.icao.int/environmental-protection/Pages/ClimateChange_ActionPlan.aspx.28 ICAO.Aviation Net Zero EB/OL.https:/www.icao.int/environmental-protection
249、/SAC/Lists/Aviation%20Net%20Zero/ProjectViewNZ.aspx#InplviewHashfaf64a02-c0cb-4e19-a273-65956a587e8c=.29 IATA.Net-Zero Carbon Emissions by 2050 EB/OL.(2021-10-04)2022-04-15.https:/www.iata.org/en/pressroom/2021-releases/2021-10-04-03/.30 IATA.Our Commitment to Fly Net Zero by 2050 EB/OL.https:/www.i
250、ata.org/en/programs/environment/flynetzero/.31 IATA.2050:Net-zero carbon emissions EB/OL.(2021-12-01).https:/airlines.iata.org/analysis/2050-net-zero-carbon-emissions.32 Aviation Benefits Beyond Borders.Aviation industry reducing its environmental footprint EB/OL.https:/aviationbenefits.org/environm
251、ental-efficiency/climate-action/.33 ICAO.Climate Change EB/OL.https:/www.icao.int/environmental-protection/pages/climate-change.aspx.34 Aviation Benefits Beyond Borders.Waypoint 2050 EB/OL.https:/aviationbenefits.org/environmental-efficiency/climate-action/waypoint-2050/.35 Aviation Benefits Beyond
252、Borders.Aviation industry reducing its environmental footprint EB/OL.https:/aviationbenefits.org/environmental-efficiency/climate-action/.36 WEF.Deploying Sustainable Aviation Fuels at Scale in India:A Clean Skies for Tomorrow Publication R/OL.(2021-06-10).https:/www.weforum.org/reports/deploying-su
253、stainable-aviation-fuels-at-scale-in-india-a-clean-skies-for-tomorrow-publication/.37 關于相關可持續標準和技術標準,參見本報告附錄。38 IATA.Our Commitment to Fly Net Zero by 2050 EB/OL.https:/www.iata.org/en/programs/environment/flynetzero/.39 IATA.Our Commitment to Fly Net Zero by 2050 EB/OL.https:/www.iata.org/en/progra
254、ms/environment/flynetzero/.40 IATA.Net-Zero Carbon Emissions by 2050 EB/OL.(2021-10-04)2022-04-15.https:/www.iata.org/en/pressroom/2021-releases/2021-10-04-03/.41 Aviation Benefits Beyond Borders.Waypoint 2050 EB/OL.(2021-09).https:/aviationbenefits.org/environmental-efficiency/climate-action/waypoi
255、nt-2050/.42 IATA.Our Commitment to Fly Net Zero by 2050 EB/OL.https:/www.iata.org/en/programs/environment/flynetzero/.不同的情景分析對 SAF 的需求預測會有不同,如 ATAG 在其報告 Waypoint 2050 中的一個情景中,SAF 在 2050 年的應用量將達到 44500 萬噸,占總航空燃料的 90%。https:/aviationbenefits.org/environmental-efficiency/climate-action/waypoint-2050/43
256、 IATA.Net-Zero Carbon Emissions by 2050 EB/OL.(2021-10-04)2022-04-15.https:/www.iata.org/en/pressroom/2021-releases/2021-10-04-03/.44 IATA.Our Commitment to Fly Net Zero by 2050 EB/OL.https:/www.iata.org/en/programs/environment/flynetzero/.45 IATA.Fact Sheet-Sustainable Aviation Fuel EB/OL.2022-06-2
257、4.https:/www.iata.org/contentassets/b3783d24c5834634af59148c718472bb/factsheet_saf-.pdf46 ICAO.ICAO Global Framework for Aviation Alternative Fuels EB/OL.https:/www.icao.int/environmental-protection/GFAAF/Pages/default.aspx.北京大學能源研究院 8447 詳見本報告附錄。48 World Economic Forum.Guidelines for a Sustainable
258、Aviation Fuel Blending Mandate in Europe R/OL.(2021-07-13).https:/www.weforum.org/reports/guidelines-for-a-sustainable-aviation-fuel-blending-mandate-in-europe.49 The White House.FACT SHEET:Biden Administration Advances the Future of Sustainable Fuels in American Aviation EB/OL.(2021-09-09).https:/w
259、ww.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2021/09/09/fact-sheet-biden-administration-advances-the-future-of-sustainable-fuels-in-american-aviation/.50 馬德超,柳華,夏祖西.放管服改革下航油適航審定的實踐與思考 J.管理觀察,2019(32):92-94.51 戴鈞.對航油適航管理的認識 J.民航科技,2011(2):102-104.52 李頂杰,張丁南,李紅杰,朱建軍.中國生物柴油產業發展現狀及建議 J.國際石油經濟,202
260、1,29(08):91-98.53 民航局綜合司.“十四五“民航綠色發展專項規劃 EB/OL.(2021-12-27).http:/ 中國民航局.圖解“十四五”民航綠色發展專項規劃 EB/OL.(2022-01-27).http:/ 國家發展改革委.“十四五”生物經濟發展規劃 EB/OL.(2021-12-20).http:/ 中華人民共和國可再生能源法 EB/OL.http:/ 國家發展改革委.“十四五”生物經濟發展規劃 EB/OL.(2021-12-20).http:/ 戴鈞.對航油適航管理的認識 J.民航科技,2011(2):102-104.59 楊智淵,曾萍,楊曉奕,錢璟,汪必耀.生物
261、航煤的管理、驗證標準及驗證流程 J.航空動力學報,2018,33(02):440-447.60 中國民用航空局.CCAR-21-2007 民用航空產品和零部件合格審定規定 S.北京:中國民用航空局,2007:1-8.61 中國民航局.中國民航局完成中國石化 1 號生物航煤的適航審定工作并頒發證件.(2014-02-12).http:/ 中國民用航空局.民用航空器適航委任代表和委任單位代表的規定:CCAR-183-1997S.北京:中國民用航空,1997:1-6.63 中國民航局.中國民航局完成中國石化 1 號生物航煤的適航審定工作并頒發證件.(2014-02-12).http:/ CTSO-2
262、C701 標準的定義,“含合成烴的民用航空噴氣燃料”是指含傳統噴氣燃料和合成石蠟煤油(Synthesized Paraffinic Kerosine,SPK)組分的噴氣燃料。其中,所使用的 SPK 按照 FT 或 HEFA 工藝生 產。65 中國民航局航空器適航審定司.適航審定運行管理系統 EB/OL.https:/ 66 國家能源局.關于生物柴油政策的咨詢 EB/OL.(2021-08-31).http:/ 國家能源局.煤礦井下強制增滲工程設計規范等 356 項能源行業標準 EB/OL.(2021-12-22).http:/ 一代生物柴油通過將動植物油脂、地溝油等原料中的脂肪酸甘油三脂與小分
263、子醇(如甲醇))發生酯交換反應,生成脂肪酸甲酯。HVO(烴基生物柴油或氫化植物油,有時也被稱為二代生物柴油)是在 一代生物柴油的基礎上進行加氫脫氧處理和異構化處理所得,主要成分為烷烴。HVO 生產工藝與一代生物柴油有較大差異,但與 SAF 生產工藝相似。在具備加氫和異構裝置后,生產HVO 的裝置可較容易制備 SAF。69 中國化工信息中心、全國生物柴油行業協作組.中國生物柴油 2022 年第 1 期 R/OL.(2022-03-21).https:/www.chnbd.org/cms/ui/content/show?ID=694777 70 Argus.Argus sustainable av
264、iation fuels EB/OL.https:/ 北京海新能源科技股份有限公司:前稱為“北京三聚環保新材料股份有限公司”,于 2022 年 7 月 15 日變更為現名。72 本報告所列企業和機構并未囊括所有涉足 SAF 的單位,比如有媒體報道其他企業也有 SAF 規劃,但由于未經核實具體項目情況,故未包含在本報告中。73 中國石油化工股份有限公司.2020 中國石化可持續發展報告 R/OL.(2021-03-29).http:/ 中國新聞網.中國自主研發生物航煤首次跨洋飛行成功 EB/OL.(2017-11-22).https:/ 易高.公司簡介 EB/OL.2022-04-28.http
265、:/ 香港中華煤氣有限公司.2021 年年報 R/OL.2022-04-22.https:/ 香港中華煤氣有限公司.2021 年環境、社會及管治報告 R/OL.http:/ 香港中華煤氣有限公司.2021 年年報 R/OL.2022-04-22.https:/ 根據香港中華煤氣有限公司 2021 年環境社會及管治報告披露的信息,其“期望即將生產可持續航空燃料”,但未明確說明具體投產的時間和規模。另據媒體報道,2022 年 3 月 16 日,中國石油國際事業有限公司運輸一批 SAF 到香港 PAFF 碼頭完成卸貨并輸往香港國際機場,http:/ SAF 有可能是由易高張家港工廠生產,由中石油完成
266、摻混并供應香港,但易高尚未對此信息進行確認。80 易高環保投資有限公司.香港航空燃油儲存庫 EB/OL.http:/ 香港中華煤氣有限公司.2021 年年報 R/OL.https:/ 海新能科.公司簡介 EB/OL.http:/ 利安達會計師事務所(特殊普通合伙).利安達會計師事務所(特殊普通合伙)關于北京三聚環保新材料股份有限公司對深圳證券交易所創業板公司管理部2020年年報問詢函之回復的核查意見R/OL.(2021-05).http:/ 龍巖卓越新能源股份有限公司.企業簡介 EB/OL.http:/ 龍巖卓越新能源股份有限公司.龍巖卓越新能源股份有限公司 2021 年年度報告 R.2022
267、-04-22.86 安信證券.碳減排生物柴油龍頭,對標 NESTE 有望快速成長 R/OL.(2022-02-14)2022-04-22.https:/ 中國航空油料集團有限公司.集團介紹 EB/OL.2022-06-10.https:/ 第六次是國泰航空從法國接新飛機返香港,見表 5-4。89 Shell.Cutting Emissions from Aviation EB/OL.2022-04-28.https:/ Shell.航空脫碳:殼牌的航空之路 R/OL.(2021).2022-04-28.https:/ Shell.Sustainable Aviation Fuel EB/OL.
268、2022-04-28.https:/ 92 Shell.Sustainable Aviation Fuel EB/OL.2022-04-28.https:/ 93 Aviation Benefits Beyond Borders.Sustainable aviation fuel EB/OL.2022-05-24.https:/aviationbenefits.org/environmental-efficiency/climate-action/sustainable-aviation-fuel/94 IATA.Developing Sustainable Aviation Fuel(SAF
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270、ationbenefits.org/environmental-efficiency/climate-action/sustainable-aviation-fuel/the-leading-edge/.97 國泰航空.企業可持續航空燃油計劃 EB/OL.2022-06-27.https:/ 中國民用航空局.2021 年民航行業發展統計公報.(2022-05-18)2022-06-10.http:/ The Boeing Company.波音 2021 年可持續公報 R/OL.https:/ Sustainable Aviation.Sustainable Aviation Fuels Roa
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272、ttps:/ Sustainable Aviation.Sustainable Aviation Fuels Road-Map R/OL.https:/www.sustainableaviation.co.uk/wp-content/uploads/2020/02/SustainableAviation_FuelReport_20200231.pdf 105 Airbus.Sustainable Aviation Fuel EB/OL.https:/ CAPA.Air Total Supplier Profies EB/OL.https:/ Airbus.Environmental respo
273、nsibility-A lifecycle approach to environmental impact EB/OL.https:/ Airbus.Sustainable Aviation Fuel EB/OL.https:/ 國家能源局.中國商飛攜手波音公司成立航空節能減排技術中心 EB/OL.(2012-08-17).http:/ Boeing.波音與中國商飛合作將“地溝油”轉化成航空生物燃料 EB/OL.http:/ COMAC.中國商飛與波音簽署新合作協議 EB/OL.http:/ac.cc/dmt/mtzl/xwtg/201611/02/t20161102_4455215.sht
274、ml.112 ICAO.GFAAF-Airports EB/OL.https:/www.icao.int/environmental-protection/GFAAF/Pages/Airports.aspx.113 關于四類技術路線,詳見本報告第三章。114 中國科學院.我國開展十萬噸級液態陽光工業化 EB/OL.(2022-02-28).https:/ 中國科學院大連化學物理研究院.【能源評論】液態陽光:碳減排的中國智慧訪中國科學院院士李燦 EB/OL.(2021-03-03).http:/ 界面新聞.“液態陽光”技術走出實驗室,為工業減碳提供技術路徑 EB/OL.https:/ 部分企業在
275、新聞報道中有新建 SAF 產能計劃,但具體規劃不詳,不確定性較大,故未納入本報告分析中。118 除了 HEFA 路線的可能產能外,AtJ 或 G+FT 路線在 2025 年前也有可能出現首批產能,但尚存在較大不確定性,故暫未包含在本報告的分析中。119 綠氫生產 SAF 的技術路線在中國離商業化尚遠,能源作物在中國發展的前景具有較大不確定性,故其原料分析均未包含在本報告中。120 田宜水,單明,孔庚,麻林巍,邵思等.我國生物質經濟發展戰略研究 J/OL.中國工程科學,2021,23(1):133-140.https:/ 同上。業界關于農業和林業廢棄物可利用量的估算相差較大,本報告采用相對較保守
276、的估算。122 同上。另有研究認為可能源化利用的林業生物質資源可達 3 億噸(https:/ 1.95 億噸。123 住房和城鄉建設部.2020 年城鄉建設統計年鑒.https:/ 邊際土地指不能用于糧食生產但可以種植抗逆性強的能源作物的荒地和低質農田。125 EUR-Lex.DIRECTIVE(EU)2018/2001 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL EB/OL.(2018-12-11).https:/eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv:OJ.L_.2018.328
277、.01.0082.01.ENG&toc=OJ:L:2018:328:TOC.126 European Commission.Renewable Energy Recast to 2030(RED II)EB/OL.https:/joint-research-centre.ec.europa.eu/welcome-jec-website/reference-regulatory-framework/renewable-energy-recast-2030-red-ii_en.127 European Commission.Sustainable aviation fuels ReFuelEU A
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281、nge EB/OL.https:/www.energy.gov/eere/bioenergy/sustainable-aviation-fuel-grand-challenge.134 ASTM.Standard Specification for Aviation Turbine Fuel Containing Synthesized Hydrocarbons EB/OL.https:/www.astm.org/d7566-21.html.135 ASTM.Standard Specification for Aviation Turbine Fuels EB/OL.https:/www.a
282、stm.org/d1655-21.html.136 ICAO.Conversion processes EB/OL.https:/www.icao.int/environmental-protection/GFAAF/Pages/Conversion-processes.aspx.137 能源與交通創新中心,康利平等.國際生物燃料可持續標準與政策背景報告 R/OL.(2013-05).2016091458029109.pdf().該報告對國際生物燃料認證體系做了較系統的整理和分析。本報告基于這些分析,對相關認證體系在近幾年的更新信息做了概要性梳理。138 常世彥,康利平.國際生物質能可持續發展
283、政策及對中國的啟示 J.農業工程學報,2017,33(11):1-10.139 European Commission.Voluntary schemes EB/OL.https:/energy.ec.europa.eu/topics/renewable-energy/bioenergy/voluntary-schemes_en.140 常世彥,康利平.國際生物質能可持續發展政策及對中國的啟示 J.農業工程學報,2017,33(11):1-10.141 RSB.RSB GLOBAL FUEL CERTIFICATION EB/OL.https:/rsb.org/rsb-global-fuel-
284、certification/.142 RSB.RSB EU Red Fuel Certification EB/OL.https:/rsb.org/rsb-eu-red-fuel-certification/.143 RSB.RSB CORSIA Certification EB/OL.https:/rsb.org/rsb-corsia-certification/.144 ISCC 官網.https:/www.iscc-system.org/.145 ISCC.Sustainable Aviation Fuels Certification with ISCC EB/OL.https:/ww
285、w.iscc-system.org/about/sustainable-aviation-fuels/.146 Cathay Pacific.Cathay Pacific launches Asias first major Corporate Sustainable Aviation Fuel(SAF)Programme EB/OL.https:/ Cathay Pacific.Corporate Sustainable Aviation Fuel Programme EB/OL.https:/ Science Based Targets 官網.https:/sciencebasedtarg
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