付亞囡

上海城市交通設(shè)計(jì)院有限公司

0 引言

在國家大力推進(jìn)綠色低碳建設(shè)的背景下，中國民航局通過制定相關(guān)文件和發(fā)展規(guī)劃，對機(jī)場綠色低碳發(fā)展提出相關(guān)工作要求。《民航節(jié)能減排“十三五”規(guī)劃》對民用機(jī)場提出了“行業(yè)運(yùn)輸機(jī)場單位旅客吞吐量能耗五年平均值較十二五末下降15%以上”的總體目標(biāo)，提出了若干主要任務(wù)，并明確了重大專項(xiàng)[1]。民航在貫徹落實(shí)《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》工作方案中，進(jìn)一步提出了全國民用機(jī)場“油改電”和替代的要求[2]。本文立足于推進(jìn)本市綠色低碳機(jī)場發(fā)展，通過分析上海機(jī)場能耗、碳排放以及大氣污染物排放現(xiàn)狀，對標(biāo)國內(nèi)外機(jī)場，對綠色機(jī)場發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)判，并提出相關(guān)的政策建議。

1 上海機(jī)場綠色低碳現(xiàn)狀分析

1.1 機(jī)場能耗現(xiàn)狀1

1本文以6家重點(diǎn)用能單位2018年能耗情況分析上海兩機(jī)場能耗現(xiàn)狀

機(jī)場能源消耗類型主要包括電力、天然氣、汽油、柴油。從能源結(jié)構(gòu)上看，上海兩機(jī)場用能以電力為主，虹橋機(jī)場的用電量占比始終維持在90%以上,浦東機(jī)場2016～2018年用電量占比在80%以上。2018年，隨著分布式能源系統(tǒng)的正常運(yùn)行，浦東機(jī)場能源結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，天然氣總量占比高達(dá)22%以上。

從區(qū)域結(jié)構(gòu)上看，航站區(qū)是主要用能區(qū)域，占機(jī)場用能總量的2/3以上。2018年，在浦東機(jī)場的主要用能區(qū)域中，航站區(qū)用能占比66%，貨運(yùn)站占比11%，兩者占機(jī)場總能耗的77%。虹橋機(jī)場的航站區(qū)用能占比73%，貨運(yùn)站占比4%，兩者占機(jī)場總能耗的77%。與浦東機(jī)場相似（見圖1）。

圖1 上海兩機(jī)場主要用能區(qū)域分布

1.2 機(jī)場碳排放現(xiàn)狀2

2基于ISO14064溫室氣體排放量化和報(bào)告規(guī)范指南對碳排放源的分類和機(jī)場現(xiàn)有能耗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對機(jī)場的碳排放進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和測算。其中將第一類和第二類排放源歸為機(jī)場可控的碳排放，第三類排放源歸為非機(jī)場可控但相關(guān)的配套服務(wù)碳排放，并將第一、二、三類總和作為機(jī)場活動(dòng)碳足跡

機(jī)場可控范圍內(nèi)碳排放，從總量上看，近年來上海兩機(jī)場碳排放總量受節(jié)能技改措施及新建設(shè)施投運(yùn)、氣溫變化等因素的影響，呈波動(dòng)變化，碳排放總量為26～28萬t二氧化碳（CO2）。從強(qiáng)度上看，盡管2016～2018年浦東和虹橋機(jī)場業(yè)務(wù)量不斷增長（年均增幅分別為10%、4%），但兩場通過開展節(jié)能技改措施挖掘潛力，提高能源利用效率，單位旅客碳排放量持續(xù)下降。機(jī)場配套服務(wù)范圍主要為與機(jī)場活動(dòng)相關(guān)的非機(jī)場可控服務(wù)，主要包括機(jī)場旅客集散、機(jī)場員工通勤、機(jī)場第三方貨運(yùn)站、機(jī)場貨郵集散、飛機(jī)地勤服務(wù)和飛機(jī)起降滑行等。

圖2 2018年上海兩機(jī)場碳足跡

綜上所述，浦東和虹橋機(jī)場碳足跡特征見圖2。2018年，在浦東機(jī)場和虹橋機(jī)場的碳足跡（機(jī)場用能和配套服務(wù)）中，旅客集散、飛機(jī)起降和機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（機(jī)場用能）為主要來源，占兩機(jī)場比重的93%以上。其中，飛機(jī)起降方面，浦東機(jī)場進(jìn)出港的寬體機(jī)比重較高，單位起降架次碳排放量相對較高。2018年，浦東機(jī)場起降架次中寬體機(jī)占24%左右，單位起降架次排放量比虹橋機(jī)場高約9.1%。旅客集散方面，虹橋機(jī)場由于其地理區(qū)位優(yōu)勢，單位旅客集散能耗比浦東機(jī)場低約45%，但就旅客集散交通方式結(jié)構(gòu)而言，浦東機(jī)場更優(yōu)，單位旅客集散周轉(zhuǎn)量能耗比虹橋機(jī)場低約9.8%（見圖2）。

1.3 機(jī)場大氣污染現(xiàn)狀3

3本次機(jī)場大氣污染物排放源主要考慮飛機(jī)在跑道滑行時(shí)產(chǎn)生的尾氣

根據(jù)民用航空華東地區(qū)管理局公布的2018年民航華東地區(qū)運(yùn)輸生產(chǎn)情況，浦東機(jī)場飛機(jī)起降架次50.48萬架次，同比增長1.6%，虹橋機(jī)場飛機(jī)起降架次26.68萬架次，同比增長1.2%（見圖3）。

圖3 上海兩機(jī)場機(jī)型數(shù)量、年起降架次比例

2018年度，上海虹橋機(jī)場C類機(jī)型起飛機(jī)架次最多，約占所有起降飛機(jī)的68.84%，浦東機(jī)場C類機(jī)型起飛機(jī)架次約占所有起降飛機(jī)的43.87%。飛機(jī)尾氣主要污染物有SO2、CO、PM10、PM2.5、CnHm、NOx，其中顆粒物PM10和PM2.5排放占比約為90%左右（見圖4）。

圖4 2018年上海兩機(jī)場飛機(jī)尾氣污染物排放量

2 國內(nèi)外機(jī)場對標(biāo)分析

2.1 碳排放單耗水平對比分析

根據(jù)有關(guān)國內(nèi)外機(jī)場發(fā)布的數(shù)據(jù)，虹橋機(jī)場碳排放強(qiáng)度較低，浦東機(jī)場與香港機(jī)場類似，首都機(jī)場相對碳排放強(qiáng)度較高，其最重要的影響因素是大空間、高大的航站樓所需用能較高，首都機(jī)場所處北京市電力排放因子也相對較高（見圖5）。

2.2 周轉(zhuǎn)量及起降架次對比分析

與國內(nèi)外同類型的機(jī)場比較可以看出，浦東機(jī)場、虹橋機(jī)場的起降架次排名低于其旅客吞吐量和貨運(yùn)吞吐量的排名，從側(cè)面反映出上海市的航班運(yùn)行效率較高，起降的大型飛機(jī)較多，大型飛機(jī)的燃油效率通常高于中小型飛機(jī)（見圖6）。

圖5 國內(nèi)外機(jī)場碳排放強(qiáng)度示意圖

圖6 國內(nèi)機(jī)場周轉(zhuǎn)量及起降架次

2.3 單位旅客能耗對比分析

與北京和深圳比較，上海機(jī)場的單位客貨運(yùn)綜合能耗在國內(nèi)處于中上等水平，還有一定的提升潛力（見圖7）。

圖7 國內(nèi)部分機(jī)場單位旅客能耗4數(shù)據(jù)來源企業(yè)年報(bào)

2.4 機(jī)場土地利用率對比分析

單位面積飛機(jī)起降架次、單位面積貨郵吞吐量和單位面積旅客吞吐量是衡量機(jī)場土地利用率的重要指標(biāo)。圖8是國內(nèi)同類型機(jī)場單位面積飛機(jī)起降架次容量對比表。分析可知，浦東機(jī)場和虹橋機(jī)場飛行區(qū)土地利用率低于首都機(jī)場和寶安機(jī)場。

圖8 機(jī)場單位面積飛機(jī)起降架次容量

航站樓土地利用率以單位面積旅客吞吐量進(jìn)行衡量，2018年民航部分機(jī)場航站樓土地利用效率見圖9。浦東機(jī)場和虹橋機(jī)場航站樓利用率排名中等，高于首都機(jī)場，低于寶安機(jī)場。

圖9 國內(nèi)民航機(jī)場航站樓使用率

航空貨運(yùn)是機(jī)場一大支撐業(yè)務(wù)，單位面積貨郵吞吐量是衡量機(jī)場土地利用率的重要指標(biāo)，浦東機(jī)場貨運(yùn)土地利用效率在全國領(lǐng)先，高于首都機(jī)場和寶安機(jī)場（見圖10）。

圖10 國內(nèi)民航機(jī)場貨運(yùn)設(shè)施使用率對比

3 “十四五”機(jī)場綠色低碳趨勢預(yù)判

3.1 機(jī)場設(shè)施及服務(wù)規(guī)模

虹橋機(jī)場由于受到用地限制的影響，將繼續(xù)保持目前2條跑道和2座航站樓的狀態(tài)，以優(yōu)化機(jī)場運(yùn)行效率為主，不斷提高機(jī)場設(shè)施的服務(wù)水平。虹橋機(jī)場至2025年飛機(jī)起降架次預(yù)計(jì)可提高到28～30萬架次/年，機(jī)場設(shè)計(jì)吞吐能力仍為旅客4 000萬人次/年、貨郵60萬t/年。根據(jù)《浦東國際機(jī)場總體規(guī)劃修編》，浦東機(jī)場至2025年旅客設(shè)計(jì)吞吐能力將進(jìn)一步提高到1.2億人次/年，貨郵吞吐能力提高到520萬t/年。

3.2 機(jī)場服務(wù)質(zhì)量

上海兩機(jī)場根據(jù)中國民航局提出的“平安機(jī)場、綠色機(jī)場、智慧機(jī)場、人文機(jī)場”四型機(jī)場的建設(shè)要求，以進(jìn)博會保障為契機(jī)，對標(biāo)國際最高標(biāo)準(zhǔn)、最好水平，以旅客需求為導(dǎo)向，不斷提高服務(wù)質(zhì)量。上海兩機(jī)場采取了多項(xiàng)措施，包括各類自助掃描設(shè)備、監(jiān)視屏幕以及龐大的后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用能需求將會隨著智能化服務(wù)的覆蓋范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大而相應(yīng)的增加。

3.3 機(jī)場碳排放趨勢預(yù)判

1）情景假設(shè)

基準(zhǔn)情景：主要基于在常規(guī)節(jié)能低碳措施情況下的趨勢預(yù)判分析。

低碳情景：在基準(zhǔn)情景上，進(jìn)一步加強(qiáng)綠色低碳發(fā)展工作力度，能效水平提升更為明顯，交通方式結(jié)構(gòu)更為優(yōu)化。

2）節(jié)能低碳情景相關(guān)參數(shù)說明：航站樓能效進(jìn)一步提升；旅客集散方式結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化；飛機(jī)起降效率進(jìn)一步提高。

3）預(yù)判結(jié)果：到2025年，上海兩機(jī)場碳排放總量控制在53萬t二氧化碳（CO2）以內(nèi)，綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系基本形成，精細(xì)化管理水平顯著提升，基本建成體現(xiàn)國際樞紐地位的綠色低碳機(jī)場（見圖11）。

圖11 浦東機(jī)場碳排放預(yù)測虹橋機(jī)場碳排放預(yù)測（單位：萬t CO2）

4 “十四五”綠色低碳機(jī)場建設(shè)建議

4.1 優(yōu)化機(jī)場綠色低碳運(yùn)行管理

提升橋載設(shè)備使用效率。強(qiáng)化地面服務(wù)保障，提高地面電源服務(wù)范圍，擴(kuò)展至遠(yuǎn)機(jī)位，改進(jìn)電源線纜卷軸工作模式，縮減接駁時(shí)間，提高橋載設(shè)備使用效率。

優(yōu)化飛行滑行路線。與航空公司、空管等單位協(xié)調(diào)溝通，優(yōu)化調(diào)整進(jìn)離場飛行程序。優(yōu)化飛機(jī)滑行路線及停機(jī)位設(shè)計(jì)方案，做好地面滑行路線規(guī)劃，合理設(shè)置近機(jī)位，提高跑道及停機(jī)位利用效率，縮短地面滑行距離，優(yōu)化進(jìn)出港流程，推進(jìn)飛機(jī)碳減排。

建設(shè)智慧停車場。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，打造智慧停車場，建立公共平臺的空車位導(dǎo)航、反向?qū)ぼ?、微信繳費(fèi)、車位預(yù)定等創(chuàng)新服務(wù)，降低擁堵率，減少車輛在機(jī)場停留時(shí)間及污染物排放量。

4.2 加強(qiáng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化

地面APU替代設(shè)施。開展兩機(jī)場近機(jī)位橋載電源和橋載空調(diào)的擴(kuò)容改造，對現(xiàn)有的登機(jī)橋監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級，實(shí)現(xiàn)橋載設(shè)施運(yùn)行可視化，試點(diǎn)開展遠(yuǎn)機(jī)位APU替代項(xiàng)目建設(shè)。

機(jī)場車輛清潔能源替代。加快機(jī)場場內(nèi)車輛的結(jié)構(gòu)升級，在用國三及以下排放標(biāo)準(zhǔn)汽柴油設(shè)備/車輛實(shí)現(xiàn)100%尾氣國四標(biāo)準(zhǔn)改造。新增及更新通用生產(chǎn)車輛100%使用新能源或清潔能源汽車。根據(jù)機(jī)場區(qū)域新增新能源車輛和設(shè)備的需求，制定兩機(jī)場充換電設(shè)施規(guī)劃，落實(shí)空側(cè)和陸側(cè)的充換電設(shè)施建設(shè)任務(wù)。

可再生能源利用。規(guī)劃并實(shí)施開展機(jī)場工作區(qū)建筑屋頂光伏發(fā)電、衛(wèi)星廳屋頂太陽能熱水改造項(xiàng)目[3]，探索機(jī)場航站樓光伏薄膜發(fā)電的可行性，建議在航站樓玻璃幕墻區(qū)域開展相關(guān)試點(diǎn)工作。

4.3 完善能源計(jì)量和監(jiān)測體系

加強(qiáng)能源計(jì)量器具的配備與管理。以《民用機(jī)場能源資源計(jì)量器具配備規(guī)范》（MH/T 5113-2016）為基本要求，更新加裝相關(guān)能源智能計(jì)量表具，滿足其中對于分級、分類、分項(xiàng)的計(jì)量表具配備率和精度要求，定期開展計(jì)量表具的校驗(yàn)工作。

加快建設(shè)機(jī)場能耗管控系統(tǒng)。加快機(jī)場能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，搭建能耗監(jiān)測管控平臺，實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、統(tǒng)計(jì)分析的基本功能，并逐步提升系統(tǒng)智能化、可視化水平。在此基礎(chǔ)上，逐步納入建筑基本信息、人流量、溫濕度等運(yùn)行數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)等，研究開發(fā)相關(guān)績效分析工具，更好地支撐預(yù)測預(yù)警、對標(biāo)、需求側(cè)響應(yīng)、智慧能源服務(wù)等功能需求[4]。

5 結(jié)束語

本文通過對上海兩機(jī)場的能耗、碳排放以及大氣污染物排放現(xiàn)狀研究分析，并結(jié)合對標(biāo)分析，獲得了綠色低碳機(jī)場的發(fā)展形勢。從機(jī)場設(shè)施規(guī)模和服務(wù)質(zhì)量入手，綜合考慮節(jié)能低碳技術(shù)的發(fā)展，分別對基準(zhǔn)情景和低碳情景下，上海兩機(jī)場的綠色低碳發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)判，以機(jī)場高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，以問題為導(dǎo)向，提出相應(yīng)的政策建議，加快綠色低碳機(jī)場建設(shè)步伐。