民航機場碳達峰碳中和路徑研究朱思平

1xxxxxxx民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf-目錄CONTENTS民航機場業(yè)整體概況按照《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》內(nèi)容,01行業(yè)碳達峰碳中和的路徑選擇基于前文的分析,02民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf94930b8a-7958-454d-aea3-f0aef800b4c769支持服務(wù)民航機場碳達峰碳中和路徑研究【摘要】隨著碳達峰碳中和工作的推進,尋找符合行業(yè)和企業(yè)特征的"雙碳路徑"尤其重要本文從行業(yè)的能源系統(tǒng)特征出發(fā),分析了主要能源系統(tǒng)的節(jié)能減排潛力,并據(jù)此提出了"開源節(jié)流"的行業(yè)碳達峰碳中和路徑,以期為民航機場業(yè)實現(xiàn)"碳達峰碳中和"目標(biāo)提供助力關(guān)鍵詞：機場雙碳路徑文

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朱思平?北京首都機場節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司

北京

100621"碳達峰碳中和"是未來數(shù)十年重要戰(zhàn)略,對于民航來說,如何在保障人民日益增長的出行需求和快速發(fā)展的前提下,做到既綠色高效又安全穩(wěn)定,是行業(yè)必須回答和解決的問題因此,探索和研究民航機場的碳達峰碳中和路徑,對實現(xiàn)民航機場綠色低碳發(fā)展意義重大民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf民航機場業(yè)整體概況按照《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》內(nèi)容,到2035年民用運輸機場將達400個左右,基本建成以世界級機場群、國際航空(貨運)樞紐為核心,區(qū)域樞紐為骨干,非樞紐機場和通用機場為重要補充的

國家綜合機場體系,機場數(shù)量和規(guī)模都將較目前有巨大的改善民航機場主要功能是服務(wù)于航空旅客出行,機場的構(gòu)成主要為航站樓、飛行區(qū)、貨運區(qū)及公共區(qū)(員工工作區(qū)和生活區(qū)),是由眾多公共建筑屬性的建筑物和保障旅客出行的系統(tǒng)構(gòu)成,因此其能耗排放特征也更多呈公共建筑的特性機場的能源結(jié)構(gòu)和排放特征非常明晰民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf從能源系統(tǒng)來看,民航機場的能源系統(tǒng)主要是供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、區(qū)域性供熱系統(tǒng)、航站樓能源系統(tǒng)(包括冷源、航站樓空調(diào)系統(tǒng)、行李輸送系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等)、高桿燈系統(tǒng)等,其能源結(jié)構(gòu)和排放結(jié)構(gòu)主要為供熱消耗的化石能源(煤和天然氣為主)和外購熱力、電力及車輛(移動源)消耗的柴油汽油等從排放種類來看,電力排放占比約為60%,供熱消耗和外購熱力排放占比約為34-36%,移動源消耗的排放占比約為4-6%從排放個體來看,航站樓為主要排放個體,干線機場航站樓排放占比超過60%,支線機場航站樓排放占比也約為50%[1][2][3]民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf減排潛力分析根據(jù)前文概述,從航站樓、供熱系統(tǒng)、車輛以及光伏利用四個方面分析民航機場業(yè)的減排潛力(一)航站樓減排潛力分析1.既有航站樓能效及減排潛力分析航站樓是機場區(qū)域內(nèi)最主要的排放源,以MH/T

5112《民用機場航站樓能效評價指南》為評價依據(jù)和指南,將機場航站樓按規(guī)模和所屬氣候特征劃分為四類,對標(biāo)航站樓綜合能耗強度約束值和引導(dǎo)值的指標(biāo)按照航站樓旅客吞吐量劃分為：甲類機場,年旅客吞吐量高于1000萬人次的機場乙類機場,年旅客吞吐量50萬人次～1000萬人次的機場按照地理位置及氣候特征劃分為：Ⅰ類機場,嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的機場民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdfⅡ類機場,除嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)之外的其他地區(qū)的理論園地THEORIES70支持服務(wù)機場從現(xiàn)有數(shù)據(jù)來看,部分機場與該標(biāo)準(zhǔn)的約束值有一定差距,存在較大節(jié)能減排空間,可以通過改造持續(xù)提升能效水平2.新建航站樓(建筑)減排潛力分析從未來整體規(guī)劃來看,民航機場計劃新建航站樓超過千萬平方米從綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)與民航應(yīng)用實際情況看,零碳(凈零碳)航站樓可能涉及自身可再生能源應(yīng)用,易與其他減碳措施產(chǎn)生關(guān)聯(lián),因此采用近零能耗(零能耗)建筑應(yīng)用作為機場碳中和下調(diào)整體需求的措施未來新建的航站樓及其配套建筑物如果按照屆時的綠色建筑要求去建設(shè),減排潛力巨大民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf(二)供熱系統(tǒng)減排潛力分析對于民航機場現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)來說,除部分夏熱冬暖地區(qū)外,大部分機場都有集中(區(qū)域性)供熱系統(tǒng),其主要形式為燃?xì)馊济哄仩t房,部分為外購熱力供熱系統(tǒng)排放占比約為30%,但個體化差異較大,支線機場的供熱系統(tǒng)排放占比相對于干線機場更高根據(jù)研究,對于化石燃料供熱,可以通過煤改電(地源熱泵)/氣,氣改電(地源熱泵)、生物質(zhì)鍋爐替代燃煤鍋爐等可行的技改方式實現(xiàn)降碳1.燃煤和燃?xì)忮仩t房根據(jù)民航機場鍋爐房效率測試數(shù)據(jù),大型燃煤鍋爐(20T以上)的熱效率約為80%,小型燃煤鍋爐的熱效率約為75%燃?xì)忮仩t房的熱效率一般約為92%-95%民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf燃?xì)忮仩t產(chǎn)生1GJ熱量的排放量約為60kg,燃煤鍋爐房產(chǎn)生1GJ熱量的排放量約為102kg2.地源(空氣源)熱泵地源熱泵的主要利用形式包括淺層地源熱泵和中深層地源熱泵淺、中深層地源熱泵在陜西、北京和河北等省均有應(yīng)用案例,技術(shù)較為成熟從排放效果來看,空氣源熱泵較適用于南方機場,地源熱泵比較適用于北方機場3.生物質(zhì)鍋爐生物質(zhì)鍋爐的燃料主要是生物質(zhì)燃料,在現(xiàn)有的碳核查的制度中,生物質(zhì)鍋爐的排放是0根據(jù)研究,不同的熱源產(chǎn)生單位熱量的排放量不同,整體來看,燃煤鍋爐房＞燃?xì)忮仩t房＞地源(空氣源)熱泵＞生物質(zhì)鍋爐地源熱泵的排放量的高低主要取決于電力排放因子民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdfNEXT燃?xì)忮仩t房比燃煤鍋爐房單位熱量的排放量要低40%左右以北京市電力排放因子計算,地源熱泵生產(chǎn)單位熱量排放量要比燃煤鍋爐房低60%,比燃?xì)忮仩t房低約30%(三)車輛減排潛力分析根據(jù)估算,車輛電動化后減排率約為50%目前民航機場場內(nèi)車輛電動化率相對較低,結(jié)合《2030年前碳達峰行動方案》的要求,如果嚴(yán)格按照2030年前各機場力爭全面實現(xiàn)車輛設(shè)備電動化考慮,則存量更新車輛全部購置新能源車,電動化潛力巨大(四)光伏減排潛力分析機場作為區(qū)域管理機構(gòu),機場紅線范圍內(nèi)有較為豐富的土地資源或建筑屋頂資源,如飛行區(qū)域內(nèi)的空地、公共區(qū)域的空地、公共區(qū)域自有建筑物的屋頂、航站樓的屋頂、貨運庫屋頂?shù)?而且距離用電負(fù)荷較近,形成極好的光伏應(yīng)用場景目前,國內(nèi)機場光伏應(yīng)用在不同區(qū)域均有較成功案例：如大興機場在北一跑道建設(shè)了光伏民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf以及首都機場在公共區(qū)GTC停車樓屋頂區(qū)域、動力能源公司在辦公樓、供水站等公共區(qū)域、深圳機場在貨運庫等,均分別建設(shè)了屋頂光伏,且均在保障運行安全的前提下實現(xiàn)了發(fā)電并網(wǎng),取得了較好的節(jié)能環(huán)保效益01因此,機場建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)具有天然的資源優(yōu)勢02民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf減排目標(biāo)和減排路徑分析(一)航站樓系統(tǒng)減排的目標(biāo)和路徑1.目標(biāo)對于既有航站樓,中期以達到行業(yè)先進值為目標(biāo),遠(yuǎn)期以達到改造年限綠色建筑能耗值要求為目標(biāo)新建航站樓減排目標(biāo)為,新建/擴建航站樓及其配套建筑應(yīng)參照設(shè)計時的綠色公共建筑要求進行設(shè)計,設(shè)計能耗指標(biāo)應(yīng)盡量滿足行業(yè)或者地方對公共建筑先進值的要求2.路徑：對于既有航站樓,應(yīng)通過圍護結(jié)構(gòu)改造、建筑光伏一體化、暖通空調(diào)/照明/機電系統(tǒng)能效提升、運行控制管理等手段整體提升航站樓的能效,降低能耗對于新建航站樓,新建和改擴建時應(yīng)充分考慮建筑圍護結(jié)構(gòu)、體型系數(shù)、建筑節(jié)能技術(shù)等因素,符合屆時綠色標(biāo)準(zhǔn)的要求,從根本上降低建筑的能耗需求,實現(xiàn)減排的目的并且,改造時應(yīng)遵循相關(guān)原則：(1)按照航站樓生命周期30年計算,當(dāng)在建成30年后進行整體的修繕更新,并按照屆時綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)實施修繕民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf(2)當(dāng)航站樓修繕與預(yù)期改擴建年份間71支持服務(wù)隔小于五年時,優(yōu)先實施改擴建(3)當(dāng)需要修繕的建筑面積不足五萬平米時,采用全部新建進行更新替代(二)供熱系統(tǒng)的減排目標(biāo)和路徑1.目標(biāo)：考慮到燃?xì)?燃煤)鍋爐的使用壽命以及電力排放因子變化情況,建議在鍋爐設(shè)備設(shè)施更新改造時或新改擴建需要新建鍋爐房時,考慮通過熱泵技術(shù)替代現(xiàn)有鍋爐,在2055年全面實現(xiàn)供熱系統(tǒng)電動化,實現(xiàn)供熱的低碳化目標(biāo)2.路徑：充分考慮所處地區(qū)的地?zé)豳Y源、空氣熱能資源、生物質(zhì)資源等資源稟賦情況,結(jié)合自身鍋爐的使用壽命、改擴建項目等情況,通過淺層地源熱泵、中深層地源熱泵、空氣源熱泵和生物質(zhì)供熱等技術(shù)方式逐步推進供熱系統(tǒng)低碳化的進程(三)車輛的減排目標(biāo)和路徑1.目標(biāo)：結(jié)合《2030年前碳達峰行動方案》的要求,2030年場內(nèi)車輛要全面實現(xiàn)電動化,應(yīng)替換的全部替換民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf2.路徑：根據(jù)場內(nèi)特種車輛電動化技術(shù)進程以及電動化車輛在北方嚴(yán)寒地區(qū)的適應(yīng)情況,結(jié)合車輛淘汰計劃、改擴建中的車輛新購計劃等,逐步實現(xiàn)車輛的全面電動化根據(jù)機場的運行特點,場內(nèi)車存在白天行駛較多、晚上停駛較多的情況,應(yīng)充分考慮電動車電池的調(diào)蓄特性,使用換裝電池技術(shù)、建設(shè)規(guī)?；膿Q電站、充電站等(四)光伏系統(tǒng)的減排目標(biāo)和路徑1.目標(biāo)：陸側(cè)(公共區(qū)、貨運區(qū)、航站樓)屋頂和停車樓等可用場地資源應(yīng)盡快完成光伏建設(shè),空側(cè)(飛行區(qū))應(yīng)在確定不影響航空安全的前提下,盡早建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)2.路徑：公共區(qū)普通辦公建筑、停車樓、貨運庫屋頂光伏等以就地消納為主,接入所在建筑物的配電系統(tǒng)直接消納,富余電力直接并入到機場的電網(wǎng)民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf停車場以車棚光伏為主,配置充電樁,富余電力直接并入到機場的電網(wǎng)飛行區(qū)光伏以地面光伏為主,就近為充電樁、APU等飛行區(qū)的電力負(fù)荷供電,富余電力直接并入到機場的電網(wǎng)未來光伏建設(shè)的規(guī)模超過機場的瞬時負(fù)荷,則綜合考慮電動車調(diào)蓄、蓄能電池、蓄能罐等蓄能設(shè)施進行消納可再生能源民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf行業(yè)碳達峰碳中和的路徑選擇基于前文的分析,民航機場行業(yè)碳達峰碳中和的主要思路就是"開源節(jié)流",即開發(fā)利用好新能源,做好高質(zhì)量的改擴建工程,同時做好既有區(qū)域能源系統(tǒng)的節(jié)能減排工作其路徑選擇如下：近期,通過能源系統(tǒng)技術(shù)改造、管理水平提升等手段,以節(jié)約能源和提升能源利用效率為主,適時推進可再生能源的建設(shè),爭取實現(xiàn)行業(yè)的達峰中期,統(tǒng)籌考慮新改擴建中的綠色低碳建筑和可再生能源的應(yīng)用,降低存量建筑的碳排放,降低增量建筑碳排放的上限,同時逐步推進老舊建筑物的綠色低碳改造,降低行業(yè)的總碳排放量遠(yuǎn)期,結(jié)合雙碳技術(shù),通過電動化改造等手段,逐步降低供熱系統(tǒng)化石能源的占比,實現(xiàn)供熱低碳化民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf進一步推進可再生能源利用,機場區(qū)域內(nèi)光伏資源得到最大程度的開發(fā)對老舊建筑物大規(guī)模推進綠色低碳建筑改造,提升建筑的能效,降低建筑物的能耗,同時結(jié)合碳交易等市場手段實現(xiàn)碳中和民航機場碳達峰碳中和路徑研究_朱思平.pdf結(jié)語結(jié)合國家和行業(yè)中長期發(fā)展目標(biāo)和預(yù)期,我國機場建設(shè)在2030年前仍將處于快速建設(shè)期和能力提升期機場要統(tǒng)籌考慮發(fā)展規(guī)劃、外部要求及企業(yè)經(jīng)營狀況,亦要考慮長期碳中和目標(biāo),認(rèn)識到"減碳"的系統(tǒng)性,遵循綠色低碳轉(zhuǎn)型規(guī)律,科學(xué)把握轉(zhuǎn)型節(jié)奏,下好碳達峰先手棋,打好碳中和主動仗行業(yè)及各機場在做好自身節(jié)能減排工作的同時,強化管理、提升能力,積極主動開發(fā)可再生能源資源,碳達峰