鄒文波

（北京首都機場節(jié)能技術服務有限公司，北京 100621）

0 引言

隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略逐步推進，中國民用航空局在2022年發(fā)布了《“十四五”民航綠色發(fā)展專項規(guī)劃》，提出要深入實施低碳發(fā)展戰(zhàn)略，綠色低碳是未來機場重要的發(fā)展方向[1]。民航機場作為民航業(yè)的主要碳排放源之一，研究和探索民航機場的碳排放特征，對探索低碳發(fā)展之路和明晰未來發(fā)展方向而言意義重大。

1 典型民航干線機場的選擇

對于機場而言，其能源系統(tǒng)主要為旅客出行提供服務，主要耗能單元為航站樓等公共建筑、冷熱源系統(tǒng)、車輛、道路照明等[2]。為了更好地分析干線機場的碳排放特征，本文選取了不同地理位置（I類地區(qū)機場和Ⅱ類地區(qū)機場）、不同供暖系統(tǒng)類型的5家機場進行碳排放分析，干線機場選擇情況如表1所示。

表1 干線機場選擇情況

2 碳排放計算邊界及公式

本文的碳排放邊界是根據(jù)《中國民用航空企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南》的定義，“機場企業(yè)”是指“民用機場具有實際運營權的具有法人（或視同法人）資格的社會經濟組織”。

碳排放計算公式是計算機場組織邊界內生產運營相關的碳排放，不含航空公司、第三方車輛的排放[3]。碳排放計算公式如式（1）所示。

式中：E——企業(yè)二氧化碳排放總量，t；E燃燒——燃料燃燒的二氧化碳排放總量，t，包括化石燃料和生物質混合燃料燃燒的二氧化碳排放量；E電和熱——企業(yè)凈購入使用電力和熱力產生的二氧化碳排放總量，t。

3 碳排放特征分析

3.1 A機場碳排放特征分析

A機場是“十三五”期末投運機場，從能源消耗來看，主要涉及的能源種類為電力、天然氣、汽油、柴油、市政熱力。其中電力主要用于航站樓等建筑用電，以及制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動車輛等；天然氣主要用于食堂；汽油、柴油主要用于行政業(yè)務車輛，市政熱力主要用于航站樓等建筑的供暖。

從碳排放結構來看，A機場的主要碳排放源于電力間接排放，其次是熱力，最后是天然氣、汽油等化石燃料，電力占比為77.27%，熱力排放占比為22.17%。從消耗的區(qū)域來看，主要是航站樓區(qū)域消耗，其次是公共區(qū)和飛行區(qū)，航站樓排放占比為75.47%，非航站樓區(qū)域排放占比為24.53%。A機場碳排放結構如圖1所示。

圖1 A機場碳排放結構

3.2 B機場碳排放特征分析

B機場在“十三五”期間經歷了一期擴建，機場航站樓的面積大幅增加，供熱系統(tǒng)形式從燃煤鍋爐改成了天然氣鍋爐。B機場“十三五”期間主要能源消耗為電力、煤、天然氣、汽油、柴油。其中電力主要用于航站樓等公共建筑、制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動車輛等，煤或天然氣主要用于供暖，汽油、柴油主要用于行政業(yè)務車輛，煤油主要用于冬季掃雪除雪使用。

從碳排放總量來看，“十三五”期間，雖然B機場一期擴建工程后航站樓面積大幅增加，但是B機場的碳排放量基本保持穩(wěn)定，主要原因是伴隨機場擴建改造，實現(xiàn)了燃煤鍋爐向燃氣鍋爐的改變，供熱系統(tǒng)的整體排放量下降近50%。從排放結構來看，B機場電力排放占比為49.47%，供暖用燃料排放占比為46.10%，車輛（移動源）排放占比為4.43%?？梢姡珺機場的排放以電力和供暖用燃料排放為主，兩者之和超過95%。

結合B機場“十三五”期間碳排放量和碳排放強度來看，盡管航站樓面積增加，但供熱系統(tǒng)“煤改氣”后，單位航站樓面積的碳排放強度出現(xiàn)下降，單位旅客吞吐量的排放強度也出現(xiàn)了下降?？梢?，能源結構調整可以一定程度上抵消擴建航站樓對碳排放量增加的影響。

3.3 C機場碳排放特征分析

C機場在“十三五”期間經歷了一期擴建，機場航站樓的面積大幅增加，供熱系統(tǒng)形式沒有改變。C機場“十三五”期間主要能源消耗為電力、煤、天然氣、汽油、柴油。其中電力主要用于航站樓等公共建筑、制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動車輛等，煤主要用于供暖，天然氣主要用于食堂等生活用氣，汽油、柴油主要用于行政業(yè)務車輛，煤油主要用于冬季掃雪除雪使用。

從碳排放總量來看，“十三五”期間，C機場隨著新航站樓投入使用，其電力消耗、煤炭消耗都呈較大幅度增長?？梢?，伴隨著機場改擴建工程，機場區(qū)域內航站樓面積增加，若不改變能源系統(tǒng)和能耗結構，則能耗會隨著用能面積同步增長。從排放結構數(shù)據(jù)來看，C機場電力排放占比約為38.79%，供暖用燃料排放占比為56.72%，移動源排放占比為4.32%，其他排放占比為0.17%?？梢姡珻機場的排放以電力和供暖用燃料排放為主，兩者之和超過95%。

從碳排放強度數(shù)據(jù)來看，新航站樓投入使用后，航站樓單位面積的碳排放強度較之前有所下降，主要原因是新航站樓使用了建筑節(jié)能新技術，其能耗強度和碳排放強度都呈現(xiàn)下降的態(tài)勢。從單位旅客排放量來看，機場的旅客吞吐量出現(xiàn)較大幅度的增加，其增加的幅度要超過能耗和排放量的增加幅度，因此單位旅客排放量較為平穩(wěn)。

3.4 D機場碳排放特征分析

D機場在“十三五”期間發(fā)展平穩(wěn)，未進行擴建，能源系統(tǒng)也未進行改造。從能源消耗品類來看，D機場主要消耗的能源品類有電力、天然氣、汽油、柴油、煤油、液化天然氣等能源種類。其中電力主要用于航站樓等公共建筑、制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動車輛等，天然氣和電力主要用于供暖，液化天然氣主要用于食堂等生活用氣，汽油、柴油主要用于行政業(yè)務車輛，煤油主要用于冬季掃雪除雪使用。

從碳排放總量數(shù)據(jù)來看，“十三五”期間D機場的碳排放總量相對穩(wěn)定，但隨著旅客吞吐量的增加碳排放總量也略有增加。主要原因在于D機場能耗結構穩(wěn)定、用能系統(tǒng)未發(fā)生重大變化，未進行改擴建機場內的建筑面積也未增加。

從排放結構來看，主要排放源為電力，占比約為86.84%，其次是供暖用天然氣，占比約為8.55%，移動源排放占比為4.00%，其他排放占比約為0.61%。可見，D機場的排放以電力和供暖用燃料排放為主，占比超過95%。

從碳排放強度來看，“十三五”期間D機場單位航站樓面積排放量基本穩(wěn)定，單位旅客碳排放強度大幅下降，主要原因是沒有大規(guī)模的改擴建項目。因此2016—2019年，盡管隨著機場旅客吞吐量上升，但其航站樓的碳排放基本保持穩(wěn)定略有上浮的態(tài)勢，從而使單位旅客碳排放強度大幅下降。

3.5 E機場碳排放特征分析

E機場在“十三五”期間發(fā)展平穩(wěn)，未進行擴建，但在此期間能源系統(tǒng)進行了改造，由燃油鍋爐改為燃氣鍋爐供暖。E機場的能源種類包括電力、天然氣、汽油、柴油，其中電力主要用于航站樓等公共建筑、制冷系統(tǒng)、助航燈光、路燈、電動車輛等，柴油和天然氣主要用于航站樓的供暖，汽油、柴油主要用于行政業(yè)務車輛。

從碳排放量數(shù)據(jù)來看，E機場在“十三五”期間能耗總量逐年增加，二氧化碳排放量隨之逐年增加，主要原因是旅客吞吐量的持續(xù)增加，航站樓運營時間延長，導致航站樓的能耗和排放量持續(xù)增加。從碳排放量結構數(shù)據(jù)來看，E機場“十三五”期間主要排放量是電力排放，占比為81.86%，其次是供暖用的天然氣和柴油排放，占比為9.81%，最后是移動源排放，占比為8.33%?？梢姡珽機場的排放主要為電力和供暖用燃料排放，占比超過91%。

從碳排放強度數(shù)據(jù)來看，由于E機場旅客的持續(xù)快速上漲導致能耗增加，“十三五”期間E機場單位面積碳排放強度持續(xù)增加。單位旅客碳排放量在2017—2019年保持穩(wěn)定，2020年受新冠肺炎疫情影響，旅客吞吐量急劇下降，而航站樓及其公共區(qū)的建筑所具有的大型公共建筑屬性排放導致單客碳排放量增加。

4 干線機場碳排放特征總結

結合以上分析，可以梳理總結民航干線機場的碳排放呈以下規(guī)律。

（1）中國民航干線機場現(xiàn)有碳排放以電力和供暖燃料/熱力碳排放為主，電力和供暖的排放占比超過90%，但是南北的差異較大。I類地區(qū)的電力排放與供暖排放占比相當，占比多少取決于供暖燃料類型，使用煤和天然氣的機場供暖排放占比較高，使用電力或外購熱力的機場供暖排放占比較低一些。Ⅱ類地區(qū)機場電力的排放占比要高于供暖的排放[4]。干線機場中次要的排放源是移動源（行政業(yè)務車輛）的碳排放，占比約為5%。部分機場還有少量的其他類型排放，占比較小。

（2）干線機場的碳排放與航站樓規(guī)模和旅客吞吐量呈一定的正相關性，建筑面積增加和旅客的快速增長，都會導致機場的排放量增加，兩者共同影響機場的排放量。如果機場的建筑面積沒有增加，則機場的碳排放量主要受旅客吞吐量的影響，碳排放量的增長幅度要低于旅客的增長幅度，主要原因在于機場的排放有一部分是屬于建筑本身的排放，與旅客的多少關系不大，如航站樓公共照明、航站樓辦公能耗，同時機場在運行過程中也會采取一定的節(jié)能減排舉措控制機場的碳排放總量[5]。如果機場的建筑面積增加，則一定會增加機場的碳排放量。

（3）干線機場的碳排放與能源系統(tǒng)形式、能源品類呈一定的相關性。通過B機場的經驗可以看出，通過“煤改氣”“煤改電”等方式調整用能結構能夠明顯改善機場的排放情況。

（4）北方機場由于采用集中供熱系統(tǒng)，單位面積的碳排放量和單位旅客的碳排放量明顯高于南方機場。即使都是I類地區(qū)的機場，能源系統(tǒng)形式的不一樣，單位面積的碳排放量和單位旅客的碳排放量也會不一樣，使用煤炭供暖的機場要高于使用天然氣供暖的機場，使用天然氣供暖的機場要高于使用熱泵等電動化形式供暖的機場。

5 結語

盡管受新冠肺炎疫情的影響，我國的民航行業(yè)正面臨前所未有的困難與挑戰(zhàn)，結合國家、行業(yè)中長期發(fā)展目標及“十四五”規(guī)劃預期，我國機場建設在2030年前仍將處于快速建設期和能力提升期，為了進一步滿足國家“雙碳”工作的要求，結合干線機場碳排放特點，民航機場要認識到“減碳”的系統(tǒng)性，做好開源節(jié)流的工作。開源就是通過太陽能利用、地熱能利用等可再生能源開發(fā)利用方式，或利用“油改電”等方式，調整機場的用能結構，進一步降低機場的碳排放總量；節(jié)流就是通過綠色建筑改造、先進節(jié)能技術應用等手段，進一步降低能源系統(tǒng)的能耗和排放，減少單位建筑面積和單位旅客的碳排放，進而取得良好的減排效應。