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氫能飛機VS可持續(xù)燃料,誰是航空業(yè)減排的最佳答案?

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氫能飛機VS可持續(xù)燃料,誰是航空業(yè)減排的最佳答案?

無論是氫能還是可持續(xù)航空燃料,目前商業(yè)化方面都面臨挑戰(zhàn)。

圖片來源:界面圖庫

界面新聞記者 | 戴晶晶

可持續(xù)航空燃料(下稱SAF)、氫能飛機,將成為未來航空業(yè)減排路徑的重要選擇。

4月20日,霍尼韋爾在天津舉辦霍尼韋爾綠色發(fā)展峰會,會上發(fā)布了《為可持續(xù)航空加油》行業(yè)白皮書(下稱《白皮書》)。

《白皮書》指出,目前SAF僅占航空燃料消耗量的一小部分,根據(jù)美國和歐盟設(shè)定的政策,預(yù)計該占比到2030年將達到5%。

“隨著其他原料途徑的不斷擴大,預(yù)計到2030年代中期,SAF將占據(jù)航空燃料市場約20%的份額?!薄栋灼繁硎尽?/p>

SAF主要由廢油脂、農(nóng)林廢棄物、城市廢棄物加工合成而來,是傳統(tǒng)航油的低碳替代品。相較于后者,SAF可減少80%的二氧化碳排放。

除最普遍的油脂作為原料外,SAF其他原料途徑包括乙醇制航空燃料(ETJ)和生物質(zhì)制液體燃料(BTL)。

《白皮書》認為,通過加工脂肪、油和油脂生產(chǎn)的SAF,預(yù)計原料供應(yīng)量僅夠滿足2030年之前的需求。2030年之后,乙醇制航空燃料和生物質(zhì)制液體燃料,將成為下一批能夠滿足SAF需求的可行原料。

航空業(yè)的綠色發(fā)展是全球碳減排的重要組成部分。其中,SAF被業(yè)內(nèi)認為是航空業(yè)實現(xiàn)凈零排放目標極具潛力的減排措施。

據(jù)國際能源署(IEA)數(shù)據(jù),每年航空業(yè)產(chǎn)生的碳排放約占全球碳排放總量的3%,約為10億噸二氧化碳當量。

2021年,國際航空運輸協(xié)會通過決議,承諾全球航空運輸業(yè)將于2050年實現(xiàn)凈零碳排放。該協(xié)會預(yù)計,屆時在實現(xiàn)凈零碳排放所需的減排中,65%將來自SAF,13%來自新技術(shù)、電力和氫。

但SAF的發(fā)展仍面臨著成本高、原料供應(yīng)不足等制約。據(jù)國際清潔交通委員會2021年發(fā)布的報告,不同技術(shù)路徑生產(chǎn)SAF的成本是當今噴?燃料價格的2-6倍。

與此同時,有部分航空公司已在布局更加清潔的氫能飛機。

2022年11月,羅爾斯·羅伊斯公司與易捷航空成功測試氫燃料飛機發(fā)動機,為世界航空領(lǐng)域首次。隨后,空中客車也宣布正在開發(fā)一種以氫氣為動力的燃料電池發(fā)動機,計劃于2035年投入使用氫動力商用飛機。

去年10月,Rethink Research發(fā)布報告表示,SAF將完全被氫燃料飛機所取代,包括氫電動(H2-EI)和氫內(nèi)燃(H2-ICE)。

“如果使用的氫氣是由100%的可再生能源生產(chǎn)的,那從頭到尾的碳排放將真正為零?!鄙鲜鰣蟾嫣峒埃?030年,SAF將占全球航空燃料的不到1%。

《白皮書》對SAF和氫氣作為商用航空燃料的兩條路徑進行了對比,認為兩種路徑的可行性均受到政策杠桿和激勵措施、示范和商業(yè)化、基礎(chǔ)設(shè)施投資等影響。

“氫燃料具有兩個明顯的優(yōu)勢。”《白皮書》表示,首先氫氣燃燒時不含二氧化碳,整個生命周期產(chǎn)生的碳排放強度會非常低;其次氫氣具有非常高的比能量,這意味著從化石/生物質(zhì)燃料中獲得同等能量輸出所需的質(zhì)量更少。

但《白皮書》同時指出,盡管氫氣具備一些有吸引力的物理特性,但要實現(xiàn)商業(yè)化還需要應(yīng)對幾大挑戰(zhàn)。

首先,飛機燃料需要液態(tài)氫以滿足操作和安全要求,且相同能量下,液態(tài)氫體積是常規(guī)噴氣燃料的約四倍。

此外,現(xiàn)有飛機和配套基礎(chǔ)設(shè)施(如壓縮、 管道和儲存)需要擴充,以及氫液化需要新的投資。

“其他難以減排行業(yè)對氫燃料的爭奪,也可能會導(dǎo)致低碳氫的市場價格上漲。”《白皮書》稱,可再生氫的可用性可能會受到電解槽調(diào)試速度和電網(wǎng)脫碳速度的限制,后者也會受到其他行業(yè)電動化步伐的影響,導(dǎo)致電力總需求增加。

《白皮書》整體上認為,短期內(nèi)氫能取代SAF存在困難。

《白皮書》提出,與氫能燃料相比,SAF的優(yōu)勢在于當下就能獲得合理的產(chǎn)出,且現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施非常適合SAF燃料的運輸和配送。隨著生產(chǎn)能力的提高和更先進工藝技術(shù)的應(yīng)用,SAF的部署范圍可能更加廣泛,價格可能進一步降低。

“可再生氫還沒有滿足上市數(shù)量所需規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施?!薄栋灼分赋?,目前僅有約100吉瓦的電解槽容量預(yù)計將在2030年初投入使用。

目前,中國的航空行業(yè)在采用SAF方面也動作不斷。

4月,空中客車與中國航空油料集團簽署了一份合作備忘錄,以促進在中國使用可持續(xù)航空燃料,并在通行標準制定方面加強合作。

2022年,北京大學(xué)能源研究院發(fā)布的《中國可持續(xù)航空燃料發(fā)展研究報告》指出,中國SAF市場在產(chǎn)能、技術(shù)、原料供給和成本等方面尚存在一定瓶頸。此外,系統(tǒng)性頂層設(shè)計的缺失仍是當前的痛點。

未經(jīng)正式授權(quán)嚴禁轉(zhuǎn)載本文,侵權(quán)必究。

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氫能飛機VS可持續(xù)燃料,誰是航空業(yè)減排的最佳答案?

無論是氫能還是可持續(xù)航空燃料,目前商業(yè)化方面都面臨挑戰(zhàn)。

圖片來源:界面圖庫

界面新聞記者 | 戴晶晶

可持續(xù)航空燃料(下稱SAF)、氫能飛機,將成為未來航空業(yè)減排路徑的重要選擇。

4月20日,霍尼韋爾在天津舉辦霍尼韋爾綠色發(fā)展峰會,會上發(fā)布了《為可持續(xù)航空加油》行業(yè)白皮書(下稱《白皮書》)。

《白皮書》指出,目前SAF僅占航空燃料消耗量的一小部分,根據(jù)美國和歐盟設(shè)定的政策,預(yù)計該占比到2030年將達到5%。

“隨著其他原料途徑的不斷擴大,預(yù)計到2030年代中期,SAF將占據(jù)航空燃料市場約20%的份額。”《白皮書》表示。

SAF主要由廢油脂、農(nóng)林廢棄物、城市廢棄物加工合成而來,是傳統(tǒng)航油的低碳替代品。相較于后者,SAF可減少80%的二氧化碳排放。

除最普遍的油脂作為原料外,SAF其他原料途徑包括乙醇制航空燃料(ETJ)和生物質(zhì)制液體燃料(BTL)。

《白皮書》認為,通過加工脂肪、油和油脂生產(chǎn)的SAF,預(yù)計原料供應(yīng)量僅夠滿足2030年之前的需求。2030年之后,乙醇制航空燃料和生物質(zhì)制液體燃料,將成為下一批能夠滿足SAF需求的可行原料。

航空業(yè)的綠色發(fā)展是全球碳減排的重要組成部分。其中,SAF被業(yè)內(nèi)認為是航空業(yè)實現(xiàn)凈零排放目標極具潛力的減排措施。

據(jù)國際能源署(IEA)數(shù)據(jù),每年航空業(yè)產(chǎn)生的碳排放約占全球碳排放總量的3%,約為10億噸二氧化碳當量。

2021年,國際航空運輸協(xié)會通過決議,承諾全球航空運輸業(yè)將于2050年實現(xiàn)凈零碳排放。該協(xié)會預(yù)計,屆時在實現(xiàn)凈零碳排放所需的減排中,65%將來自SAF,13%來自新技術(shù)、電力和氫。

但SAF的發(fā)展仍面臨著成本高、原料供應(yīng)不足等制約。據(jù)國際清潔交通委員會2021年發(fā)布的報告,不同技術(shù)路徑生產(chǎn)SAF的成本是當今噴?燃料價格的2-6倍。

與此同時,有部分航空公司已在布局更加清潔的氫能飛機。

2022年11月,羅爾斯·羅伊斯公司與易捷航空成功測試氫燃料飛機發(fā)動機,為世界航空領(lǐng)域首次。隨后,空中客車也宣布正在開發(fā)一種以氫氣為動力的燃料電池發(fā)動機,計劃于2035年投入使用氫動力商用飛機。

去年10月,Rethink Research發(fā)布報告表示,SAF將完全被氫燃料飛機所取代,包括氫電動(H2-EI)和氫內(nèi)燃(H2-ICE)。

“如果使用的氫氣是由100%的可再生能源生產(chǎn)的,那從頭到尾的碳排放將真正為零。”上述報告提及,到2030年,SAF將占全球航空燃料的不到1%。

《白皮書》對SAF和氫氣作為商用航空燃料的兩條路徑進行了對比,認為兩種路徑的可行性均受到政策杠桿和激勵措施、示范和商業(yè)化、基礎(chǔ)設(shè)施投資等影響。

“氫燃料具有兩個明顯的優(yōu)勢?!薄栋灼繁硎荆紫葰錃馊紵龝r不含二氧化碳,整個生命周期產(chǎn)生的碳排放強度會非常低;其次氫氣具有非常高的比能量,這意味著從化石/生物質(zhì)燃料中獲得同等能量輸出所需的質(zhì)量更少。

但《白皮書》同時指出,盡管氫氣具備一些有吸引力的物理特性,但要實現(xiàn)商業(yè)化還需要應(yīng)對幾大挑戰(zhàn)。

首先,飛機燃料需要液態(tài)氫以滿足操作和安全要求,且相同能量下,液態(tài)氫體積是常規(guī)噴氣燃料的約四倍。

此外,現(xiàn)有飛機和配套基礎(chǔ)設(shè)施(如壓縮、 管道和儲存)需要擴充,以及氫液化需要新的投資。

“其他難以減排行業(yè)對氫燃料的爭奪,也可能會導(dǎo)致低碳氫的市場價格上漲。”《白皮書》稱,可再生氫的可用性可能會受到電解槽調(diào)試速度和電網(wǎng)脫碳速度的限制,后者也會受到其他行業(yè)電動化步伐的影響,導(dǎo)致電力總需求增加。

《白皮書》整體上認為,短期內(nèi)氫能取代SAF存在困難。

《白皮書》提出,與氫能燃料相比,SAF的優(yōu)勢在于當下就能獲得合理的產(chǎn)出,且現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施非常適合SAF燃料的運輸和配送。隨著生產(chǎn)能力的提高和更先進工藝技術(shù)的應(yīng)用,SAF的部署范圍可能更加廣泛,價格可能進一步降低。

“可再生氫還沒有滿足上市數(shù)量所需規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施。”《白皮書》指出,目前僅有約100吉瓦的電解槽容量預(yù)計將在2030年初投入使用。

目前,中國的航空行業(yè)在采用SAF方面也動作不斷。

4月,空中客車與中國航空油料集團簽署了一份合作備忘錄,以促進在中國使用可持續(xù)航空燃料,并在通行標準制定方面加強合作。

2022年,北京大學(xué)能源研究院發(fā)布的《中國可持續(xù)航空燃料發(fā)展研究報告》指出,中國SAF市場在產(chǎn)能、技術(shù)、原料供給和成本等方面尚存在一定瓶頸。此外,系統(tǒng)性頂層設(shè)計的缺失仍是當前的痛點。

未經(jīng)正式授權(quán)嚴禁轉(zhuǎn)載本文,侵權(quán)必究。