机场排放管控和可持续发展的国际经验_118页_4mb

《机场排放管控和可持续发展的国际经验》项目报告总结

核心内容

本报告旨在研究国际上机场排放管控与可持续发展的经验，为北京两大国际机场提供可行的减排和可持续发展策略。项目由能源基金会资助，通过分析机场排放清单建立方法、空气质量评估手段、减排策略及可持续发展实践，提出适合中国机场的改进方案。

主要观点

• 航空业的排放趋势：航空业是全球运输行业中增长最快的排放源之一，尽管其排放总量相对较小，但增长速度较快，尤其是氮氧化物（NOx）和一氧化碳（CO）排放。
• 中国航空业发展迅速：中国航空业和机场排放持续增长，2016年NOx排放量占总排放的49.71%，CO占27.89%，HC占8.18%。随着机场数量和规模扩大，其对空气质量的影响也日益显著。
• 排放清单与空气质量评估：机场空气质量评估主要依赖排放清单和扩散模型，两者是制定减排措施和政策法规的基础。排放清单的建立需考虑多种因素，如排放源分类、排放边界、数据精度、计算复杂性等。
• 国际减排政策法规：国际上已形成较为成熟的机场减排政策体系，如ICAO的引擎排放标准、US EPA的空气质量模型、欧盟的CORSIA计划等。中国也正在逐步完善相关政策，推动绿色机场建设。
• 可持续发展多维考量：机场的可持续发展涵盖环境、经济、社会、运营等多个方面，强调降低环境影响、提高资源利用效率、促进社会包容性、增强应对气候变化的弹性等。

关键信息

机场排放源分类

• 飞机主发动机：主要排放CO₂、NOx、CO、VOC等。
• 飞机辅助动力系统（APU）：用于提供动力，主要排放NOx、CO、VOC等。
• 地面支持设备（GSE）：包括拖车、叉车、空调机组等，主要排放NOx、CO、VOC等。
• 地面交通车辆（GAV）：如私家车、出租车、大巴等，主要排放NOx、CO、VOC等。
• 其他点/面源：如锅炉、融雪器、固废处理设施等，主要排放PM、VOC、CO等。

排放清单建立方法

• 简单方法：基于公开数据和经验排放因子，数据输入量少，准确性较低。
• 进阶方法：结合机场特定数据和排放因子，准确性适中，适用于多数机场。
• 复杂方法：使用真实操作数据和模型，准确性高，适用于大型机场或需要高精度分析的场合。

空气质量分析方法

• 排放清单：用于估算排放量和趋势预测。
• 扩散模型：如AEDT、AERMOD、ADMS-Airport、LASPORT，用于模拟污染物在空间和时间上的分布。
• 空气质量监测：通过实际测量获取排放影响数据，为治理提供依据。

减排策略

• 地面支持设备（GSE）减排：包括修建替代基础设施、安装排放控制设备、使用可替代燃料（如电动化、可持续航空燃料）以及改进运营流程。
• 地面交通车辆（GAV）减排：推广可替代燃料、优化运营流程，以及通过政策手段进行管理。
• 典型案例：美国的VALE和ZEV项目、洛杉矶国际机场的GSE减排政策、苏黎世机场的太阳能利用、达拉斯机场的能源管理等。

可持续发展

• 可持续发展要素：包括环境、经济、社会、运营等方面，强调碳中和、能源效率、社会包容性、应对气候变化的弹性等。
• 国际经验：如苏黎世机场的可持续发展策略、东京成田机场的LED照明和飞机追踪系统、达拉斯机场的碳减排措施等。
• 国内探索：北京首都机场和大兴机场已开始推进绿色机场建设，包括使用新能源设备、优化能源管理、建立可持续发展报告等。

技术路线图

本项目以国际经验为参考，结合北京机场实际情况，提出一套系统的空气质量与可持续发展策略，旨在降低排放对环境的影响，推动机场绿色转型。

适用工具与模型

• AEDT/EDMS：美国联邦航空管理局开发的空气质量与排放模拟工具，适用于全机场和区域分析。
• AERMOD：用于空气质量模拟的权威模型，与AEDT集成使用。
• ADMS-Airport：用于英国机场的空气质量评估，支持排放计算和扩散模拟。
• LASPORT：德国开发的评估工具，采用拉格朗日扩散模型，适用于欧洲机场。

数据与方法

• 排放边界：根据排放清单的用途，排放边界可以包括机场内部、周边社区或更广泛的区域。
• 模式工作时间（TIM）：基于ICAO标准，用于计算不同阶段的排放量，需考虑当地气象条件进行修正。
• 排放因子（EF）：不同排放源的单位燃料排放量，如ICAO和US EPA提供的排放数据库。

结论与建议

• 国际经验借鉴：各国在机场排放管控和可持续发展方面已取得一定成效，北京可借鉴其经验，推动本地减排和绿色发展。
• 政策支持：中国应进一步完善机场减排政策法规，推动CORSIA等国际减排机制的实施。
• 数据与技术支撑：建立高质量排放清单和使用先进的空气质量分析工具是实现精准管控的前提。
• 减排策略多样化：包括设备替代、燃料升级、运营优化、政策引导等，应根据机场具体情况选择合适的策略。

图表与数据

• 图1：全美2011年交通运输行业总排放，显示航空业排放占比相对较低但增长迅速。
• 图2：中国航空器排放量及排放增长率，显示中国航空排放持续增长趋势。
• 图3：空气质量要素及其相互关系，展示排放清单和扩散模型的重要性。
• 图4：机场可持续发展的主要考量要素，涵盖环境、经济、社会、运营等多个方面。
• 图5：项目目标和工作路线，明确研究重点和方法。
• 表1：2013年10个代表性机场大气污染物排放量估算。
• 表2：四种常用空气质量模拟工具对比，展示其功能和适用范围。
• 表3：机场主要排放源及描述，说明不同排放源的类型。
• 表4：ICAO标准LTO循环下的模式工作时间。
• 表5：GHG排放清单与空气污染物清单的对照，用于协同编制。
• 表6：三种不同复杂程度的排放清单的编制方法及其特点。

本报告为北京机场的排放管控与可持续发展提供了详尽的国际经验分析，为制定科学、系统的减排策略提供了重要参考。