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国际报告 | 世界经济论坛:可持续航空燃料助力“未来清洁天空”计划(特别推荐、文末附下载链接)

MI中方秘书处 创新使命
2024-09-08

气候变化是人类命运共同体所面对的一项全球性挑战。于2016年签署的《巴黎协定》标志着世界各国就气候变化威胁已达成普遍共识,并承诺采取行动来控制温室气体的排放。航空业作为六大难以削减碳排放量的行业之一,与水泥、钢铁、塑料、货车运输和船运一起占全球年碳排放量的30%左右。随着疫情后旅游业的回暖,航空业温室气体排放将恢复到占全球温室气体排放总量约3%的水平。由此可见,可持续航空燃料(Sustainable Aviation Fules, SAF)的加速发展与广泛应用将成为近期航空业实现零碳转型最有希望的途径之一。


SAF由可持续的、可再生的原料合成,如城市垃圾、农业废弃物和废油脂。日前,国际经济论坛就SAF的未来发展问题提出了“未来清洁天空”(Clean Skies for Tomorrow,CST)倡议并组建行业联盟,旨在促进到本世纪中叶航空业向零碳飞行的平稳过渡。本篇报告由联盟成员共同撰写,介绍了原料的可用性和可持续性、生产能力和技术成熟度,并对最有前景的SAF生产途径的预期成本进行了量化。


报告指出,目前SAF的发展存在产量有限和生产成本较高的问题,尽管随着技术发展和生产规模扩大,SAF的成本有望得到有效地降低,但是保守估计其生产成本仍将高于化石燃料。结合SAF发展现状,“未来清洁天空”联盟正在同整个行业一起制定相关的干预措施,从而激励领导者在以下三个关键领域采取行动:1)由政府建立支持性管理框架, 2)由行业生产者打造可扩展性的SAF市场, 3)由投资方和贷款方绘制转型融资蓝图。


报告的主要内容如下:

 

航空业是难以削减碳排放量的关键行业之一


气候变化是当今时代最紧迫的挑战之一,需要政府、行业和社会通力合作,采取集体行动来解决,并将其融入到共同愿景中。到2030年的这十年是我们将全球轨道转向可持续未来的机会之窗。实际上,我们现在采取的行动将决定后代在地球上的生存能力。


2016年签署了《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)《巴黎协定》,这是一个分水岭,表明全球对气候变化威胁达成共识并承诺采取行动。协定目标是将气候变暖幅度控制在2摄氏度并朝着1.5摄氏努力,在制定实施战略时,各国政府列出了各自的计划,努力为实现这一共同目标做出贡献,其中有一些雄心勃勃的计划。企业也宣布了雄心勃勃的目标和战略,以减少其环境足迹和温室气体排放,但仍然需要更多的承诺和更快的行动,以取得成功。


航空业是六大难以削减碳排放量的行业之一,与水泥、钢铁、塑料、货车运输和船运一起占全球年碳排放量的30%左右。据欧盟称,到21世纪中叶,飞行需求可以使航空温室气体排放量比2005年增加300%以上,而新冠疫情暂时减缓了这一增长。


航空旅行的经济和社会效益是不可否认的,它可以提供全球商品和服务,并提供体验新地方和新文化的机会。航空业在促进全球化中发挥了很大作用,但也存在风险,如目前的新冠疫情。基于这种情况,目前航空业及其整个价值链面临着巨大挑战,即如何继续以环境可持续的方式带来效益。


随着疫情后旅游业的回暖,航空业温室气体排放将恢复到占全球温室气体排放总量约3%的水平,由于气候强迫机制,航空业对气候变化的总体影响甚至会更高。混合动力和氢动力飞机可以显著帮助该行业达到下一个效率水平,但大规模的开发和部署可能需要10到20年,而且该技术最初仅局限于更小、更短程的飞机。

运输业是下一个需要脱碳的行业



可持续航空燃料有望成为航空业向零碳飞行过渡有希望的选择


CST联盟的目标是在短期内将SAF作为最有希望减少航空业碳排放的选择。SAF由可持续的、可再生的原料合成,如城市垃圾、农业废弃物和废油脂。目前SAF已经为超过25万次商业航班提供燃料,它与现有飞机和燃料基础设施完全兼容。


向SAF过渡指日可待。从原料角度来看,到2030年,将有足够的原材料为所有航空提供燃料。为了提高产量,航空业需要扩大新技术的应用范围,减少原料的限制。要想制造出大量只利用二氧化碳和绿色电力生产的商业液体动力燃料或电子燃料,技术必须成熟,而且必须有更多的可再生电力。


2019年,商业航空使用的航空燃料总量约3亿吨,全球生产的SAF不到20万吨,占比不到0.1%。如果所有公开发布的SAF项目都能完成,未来几年的产量将扩大到至少400万吨,到2030年将达到全球航空燃料需求预期的1%多一点。短期内,大部分燃料是由废弃食用油和其他油脂生产的,但有些小公司目前正在测试和完善其他替代途径。扩大这些途径的规模是需要时间的,为了充分发挥其作用,需要对大型示范厂进行投资。

图2 根据原料和技术的成熟度对每一条SAF生产途径提出具体机遇和挑战



创新技术与生产规模的提高有助于增强可持续航空燃料的成本竞争力


如今,SAF的成本是传统燃料的两倍多,但随着产量的增加,成本将随着进一步的创新和规模效率的提高而下降。设施规模将扩大,技术将成熟,绿色电力等投入将变得更便宜。然而,万全之策并不存在,没有一种原料或生产途径是适用于所有地区的或可以生产足够的SAF来满足所有需求的。尽管成本下降,但几乎可以肯定,生产SAF的成本仍将高于化石燃料。或许到21世纪30年代,不断上涨的碳价格会使SAF生产成本与化石燃料持平。一些利益相关者提议照常开展业务,等待出现技术奇迹,但气候变化已经开始。“希望”并不能成为有效解决问题的一种策略。


图3 SAF的生产成本因途径而显著不同


为了实现规模生产,使SAF在经济上可行,需要取得几项进展:必须克服技术挑战;建立一个支持监管框架,以刺激企业和私营客户的需求;实施为转型提供资金的创新解决方案。CST联盟正在讨论如何应对这些挑战,帮助航空业持续增长。


来源:世界经济论坛(WEF) 




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