北京大学能源研究院:中国可持续航空燃料发展研究报告:现状与展望_100页_10mb
报告摘要
中国可持续航空燃料发展研究报告总结
核心内容概述
本报告由北京大学能源研究院于2022年10月编写,聚焦中国可持续航空燃料(SAF)的发展现状与未来展望。报告指出,SAF在全球航空碳减排中扮演着关键角色,尤其在实现2050年净零排放目标方面,预计其贡献将占65%。然而,中国SAF市场仍处于初期阶段,供需双方均未形成大规模的市场基础。
主要观点
1. 航空业发展与碳减排
- 航空业是全球“难减排”行业之一,2019年全球航空业温室气体排放占全球总排放的1.8%(约10.6亿吨CO₂当量)。
- 受疫情影响,2020-2021年航空业出现严重衰退,但预计2024年将恢复至疫情前水平。
- 中国航空业是全球第二大市场,航空运输总周转量持续增长,其碳排放量也随之上升。
2. SAF在碳减排中的角色
- SAF是实现航空业碳减排的重要手段,可减少80%甚至更多的CO₂排放。
- SAF的掺混比例目前不超过50%,但未来有望达到100%。
- IATA建议到2050年SAF产量达到4490亿升(约35830万吨),以实现净零排放目标。
3. SAF技术路线
- 主要技术路线包括HEFA(酯类和脂肪酸类加氢)、G+FT(费托合成)、AtJ(醇喷合成)和PtL(电转液)。
- HEFA是目前唯一实现商业化的路线,占全球SAF生产的大部分。
- G+FT和AtJ路线正在逐步进入商业化阶段,PtL路线仍处于试验阶段,但具有巨大的减排潜力。
4. 中国SAF市场现状
- 中国SAF市场仍处于初期阶段,消费量仅在2021年达到约8万吨。
- 中国目前仅有两家企业具备SAF实际生产能力,整体规划产能约为15万吨/年,均处于试生产阶段。
- 中国航空业的SAF需求尚未形成,航空公司仅实施过四次试飞和商飞活动。
5. 中国SAF发展潜力
- 中国拥有丰富的SAF原料来源,包括废油脂、农林废弃物和城市废弃物等。
- 理论上,若将现有和规划的HVO产能改扩建为SAF,2025年SAF总潜在产能可达205万吨,占航油总消费量的4.5%。
- 中国SAF发展需加强产业链协作、开发多种技术路线,并建立相应的激励机制。
关键信息
政策与法规
- 中国在《“十四五”民航绿色发展专项规划》中提出,力争2025年SAF累计消费量达到5万吨。
- 目前中国SAF相关法规和政策尚不完善,缺乏强制性掺混比例要求。
市场参与方
- 生产商:中国仅有两家企业具备SAF实际生产能力,包括海新能科和易高。
- 供应渠道:目前SAF供应渠道有限,尚未形成成熟的供应链体系。
- 航空公司:中国航空公司尚未大规模使用SAF,仅进行过试飞和商飞活动。
- 其他参与方:包括机场、政府机构、研究机构和国际组织等,均在SAF推广中发挥作用。
技术路线与市场前景
- HEFA:成熟且广泛使用,占全球SAF生产的大部分。
- G+FT:主要用于生产纯石蜡喷气燃料,具有较高的可持续性。
- AtJ:利用农作物和工业废弃物生产,原料来源多样,但受限于原料可获得性。
- PtL:通过电解水和CO₂合成,具有最高的减排潜力,但成本较高,尚未实现商业化。
政策建议
- 政府需释放更强的政策信号,推动SAF发展。
- 建立明确的SAF掺混比例要求,以促进消费。
- 加强多方协作,推动SAF产业链的完善。
- 中国未来政策发展将取决于经济、技术和社会因素的综合影响。
附录与案例
附录1:SAF标准发展状况
- 工艺与性能标准:ASTM D7566和D1655是主要的SAF标准。
- 可持续性标准:如ISCC、RSB等,确保SAF的可持续性。
附录2:国泰航空SAF商业运营模式
- 国泰航空已开始使用SAF,并在SAF推广中发挥重要作用。
附录3:欧美机场探索SAF产业链联合行动案例
- 欧美机场正在推动SAF产业链的联合发展,通过合作促进SAF的生产和加注。
图表与数据
- 图I-I:全球航空客运量变化(1945-2022年)。
- 图1-2:中国航空客运量变化(2017-2021年)。
- 图2-1:不同减排措施对航空业减排的贡献。
- 图2-2:IATA规划的SAF发展目标。
- 图3-1:2020-2050年不同SAF技术路线发展预期。
- 图4-1:中国民用航空法律法规体系。
- 图5-1:中国SAF市场产业链。
- 图5-2:中国及亚洲其他地区部分HVO与SAF产能分布。
- 图5-3:全球提供SAF加注服务的机场数量。
- 图6-1:不同SAF技术路线在中国发展的机遇与挑战。
- 图6-2:2025年中国SAF理论上可达产能规模。
- 图6-3:2025年中国航油消费量预计及SAF理论上可达占比。
表格与数据
- 表1-1:COVID-19对全球航空客运业的影响。
- 表1-2:2021年全球航空客运市场(对比2019年的变化率)。
- 表1-3:2021年主要国家国内客运市场(对比2019年的变化率)。
- 表1-4:全球航空客运量预期(2022-2025年)。
- 表1-5:国际航空产生的累积碳排放在未来全球碳预算中占比。
- 表1-6:中国航空业CO₂排放量(2016-2021年)。
- 表2-1:航空业实现碳减排的主要措施。
- 表2-2:航空业实现2050年净零排放的关键时间点与行动。
- 表2-3:低碳能源应用于不同航程航班的可能时间表。
- 表3-1:欧洲市场生产SAF的主要生产商与产量。
- 表3-2:美国市场生产SAF的主要生产商与产量。
- 表4-1:中国涉及SAF推广应用的相关政策。
- 表4-2:中国生物柴油相关政策。
- 表4-3:中国生物航油相关标准。
- 表4-4:中国生物柴油相关标准。
- 表5-1:镇海炼化SAF及相关业务领域工作进展。
- 表5-2:易高SAF及相关业务领域工作进展。
- 表5-3:海新能科HVO产销量。
- 表5-4:中国航空公司SAF飞行记录。
- 表5-5:全球航空公司SAF整体飞行规模。
- 表5-6:2008-2019年全球部分航空公司SAF飞行记录。
- 表5-7:中国主要航空公司减碳实践。
- 表5-8:波音针对SAF的部分行动。
- 表5-9:全球提供SAF加注服务的部分机场清单。
- 表6-1:中国SAF生产原料的潜在可利用量。
- 表7-1:欧盟规划的SAF掺混比例要求。
- 表7-2:美国政府部门与航空业的SAF承诺与行动。
- 表7-3:中国碳减排相关政策出台的部分动因分析。
总结
中国SAF行业正处于发展的初期阶段,面临诸多挑战,但也拥有巨大的发展潜力。随着政策支持和技术进步,SAF有望成为航空业实现碳达峰和碳中和目标的重要工具。未来,通过加强产业链协作、提高原料可获得性、优化技术路线以及制定更明确的政策,中国SAF市场将逐步扩大,为全球航空业的可持续发展做出重要贡献。
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