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生物航煤是航空业减少碳排放的关键途径

生物航煤是航空业减少碳排放的关键途径

【概要描述】

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  • 分类:行业动态
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  • 发布时间:2024-05-22 15:32
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生物航煤行业定义

    生物航煤是一种以可再生资源为基础的航空燃料,主要利用动植物油脂,包括常见的餐饮废油(通常被称为“地沟油”)等原料进行生产。与传统的石油基航空煤油相比,生物航煤在其整个生命周期中可以实现高达50%以上的二氧化碳减排效果。因此,生物航煤被视为全球航空业在推动绿色燃料发展、加快减少对大气环境影响方面的重要趋势。

生物航煤行业发展历程

      2013年4月24日,东航A320首次使用中国自主研发的生物航空燃油进行验证飞行。试飞组按照标准流程测试了混合生物燃油的加注比例、巡航阶段温度、飞行高度影响以及航前和航后的发动机检查,同时处理了特殊情况。该飞机在85分钟后成功降落在虹桥机场,标志着中国首次自主生产生物航空燃料试飞成功。

      2013年4月,中国成功将地沟油、农林废弃物和油藻转化为生物航煤。试飞中使用的部分航煤由地沟油和棕榈油转化而来。科研人员需降低油脂粘度和沸点以再生为生物燃油。与传统航煤相比,生物航煤具有显著的环保效益,它能够大幅度降低二氧化碳排放量,幅度可达55%至92%。这种燃料的生产原料源于可再生资源,因此具备可持续性。此外,使用生物航煤无需对飞机发动机进行任何改造,这一特性使得其在航空业中的应用更加便捷,进一步增强了其环保优势。到了2022年12月,中国首个商业货运航班使用可持续航空燃料完成首飞。该航班使用的生物航煤由中国石化镇海炼化生产。

生物航煤行业上中下游

       生物航煤的上游主要是生物质资源,包括餐饮废油(俗称“地沟油”)、动植物油脂、农林废弃物等可再生资源。这些原料在经过一系列化工处理后,可以生产出生物航煤。其中,酯和脂肪酸加氢是目前最为成熟、可以实现完全商业化的路径,而费托合成则因其技术经济性和成熟度被视为有发展前景的工艺。在下游应用行业方面,生物航煤是传统航空燃料的一种有前景的替代品,尤其在航空领域得到了广泛应用。中国石化镇海炼化的生物航煤生产标志着我国在规模化生产及商业化应用方面取得了重大突破。与传统石油基航空煤油相比,生物航煤可实现最高50%以上的全生命周期二氧化碳减排,对全球减少碳排放以应对气候变化具有重要意义。然而,由于生产成本和應用成本较高,生物航煤的价格为传统航油的2.5倍左右,这在一定程度上制约了其进一步的商业化应用。

我国生物航煤行业市场规模和增长率

       生物航煤是航空业减少碳排放的关键途径。目前,通过加氢酯化和脂肪酸(HEFA)工艺,将可食用的油品、废弃油脂以及动物脂肪转化为可持续航空燃料,这是实现生物航煤商业化生产的唯一有效方法。中国石化镇海炼化的生物航煤生产标志着我国已实现规模化生产,这在我国生物航煤行业发展历程中具有里程碑式的意义。这一成果的实现得益于中国石化石油化工科学研究院研发的生产技术,使我们能用地沟油生产生物航煤。

       具体来说,这套生物航煤工业设备每年能够处理约10万吨的废弃动植物油脂(如地沟油),这相当于一座拥有千万人口的城市所回收的地沟油量。通过这样的处理,每年可以减少约8万吨的二氧化碳排放,其环保效益相当于停驶近5万辆经济型轿车一年所产生的效果。然而,由于生物航煤的生产成本和应用成本较高,其价格为传统航油的2.5倍左右,这在一定程度上制约了其进一步的商业化应用。尽管如此,我国生物航煤的市场需求量正在逐步提升。

      2019年,中国航空煤油行业的市场格局呈现出高度集中的特点。中国石化、中石油、上海石化和中海油四家企业的航空煤油产量分别为3104万吨、1112万吨、188万吨和359万吨,市场份额为59%、21%、7%和4%,总份额占全国市场的91%。

      全球范围内,生物航煤已经得到了超过45家航空公司的广泛应用,累计服务了37万架次航班。美国、加拿大和挪威等国家已经建立了完整的生物燃料产业链,涵盖了从原料收集到炼制、运输、加注以及认证的各个环节,形成了规模化市场。根据国际航空运输协会(IATA)的预测,到2025年,全球可持续航空燃料(SAF)的使用量将达到700万吨;预计到2030年,这一数字将进一步增长至2000万吨,显示出了生物航煤在全球航空业中的重要地位和持续增长的趋势。总的来说,尽管传统石油基航空煤油的市场仍然由中国石化、中国石油、上海石化、中海油等头部企业主导,但随着生物航煤技术的发展和政策的支持,生物航煤行业的竞争格局可能会发生变化。

生物航煤行业政策

       生物航煤行业政策主要涉及到研发、生产、销售和应用等多个环节。在研发方面,我国已经成功研发出以多种动植物油脂为原料的生物航空煤油,并采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术进行生产。在生产方面,中国石化镇海炼化取得中国民航局审定的生物航煤适航证书,表明其生物航煤和3号喷气燃料已通过适航批准。

       欧盟和美国已推出政策提高生物航煤在飞机燃料中的比例。2021年10月,中国政府发布了《2030年前碳达峰行动方案》,其中强调了对石油消费进行合理控制,逐步调整汽油使用规模,并积极推动替代传统燃油的先进生物液体燃料、可持续航空燃料(SAF)的应用,以提升终端燃油产品的能效。此外,莫鼎革代表提出了关于制定产业支持政策的建议,旨在构建完整的生物航煤产业链,促进我国生物航煤的大规模商业化应用。总的来说,我国生物航煤行业政策旨在通过技术创新和产业支持政策推动生物航煤的研发、生产和销售,以实现航空运输领域的清洁低碳转型,助力我国实现碳达峰、碳中和目标。

生物航煤行业存在的问题

       生物航煤行业虽然具有巨大的发展潜力,但同时也面临着一些挑战和问题。生产成本高是一个重要的问题。与传统的石油基航空煤油相比,生物航煤的生产成本要高出许多。这主要是由于生物航煤的生产过程中需要使用大量的生物质资源,而这些资源的采集、处理和转化都需要消耗大量的能源和资金。此外,由于生物航煤的生产技术还不够成熟,生产效率低下也是导致其成本高昂的一个重要原因。其次,市场接受度低也是一个不容忽视的问题。尽管生物航煤具有环保优势,但由于其价格较高,许多航空公司和消费者都不愿意选择使用。此外,由于生物航煤的性能可能与石油基航空煤油有所不同,一些航空公司可能会担心其对飞机性能的影响而不愿尝试使用。

       再者,政策支持不足也是一个关键问题。虽然各国政府都在推动绿色能源的发展,但在具体的政策制定和执行过程中,往往存在着各种不确定性和延迟性。这使得生物航煤行业的发展面临着很大的风险。另外,基础设施建设滞后也是一个重要问题。目前,全球范围内能够生产并供应生物航煤的设施还非常有限。这不仅限制了生物航煤的供应量,也增加了其运输成本。

生物航煤行业发展前景预测

       生物航煤行业的发展前景在很大程度上取决于技术进步、政策支持以及全球对可持续能源的需求。例如,中国于2013年4月成功进行了首次自主知识产权的生物航空燃油试飞,并且已知转化原料包括废弃动植物油脂(如地沟油)、农林废弃物和油藻等。这些发展表明了该行业的巨大潜力。从技术角度看,随着科研人员不断优化生产过程,提高转化效率,降低成本,生物航煤将更有可能成为传统化石燃料的有效替代品。此外,随着国际上对碳排放限制的要求日益严格,例如欧盟正在推进立法要求所有飞往欧洲的航班执行其燃料标准,这将推动更多航空公司寻求低碳解决方案,从而为生物航煤市场创造需求。

      全球气候变化的压力和社会对于绿色出行的期望也将推动生物航煤行业的发展。越来越多的消费者和企业愿意选择更加环保的交通方式,而生物航煤作为减少飞行碳足迹的关键途径之一,将在未来几年内受到广泛关注。总而言之,生物航煤行业的发展前景广阔,但要实现大规模商业化应用,还需要克服一些挑战,比如确保原料供应的稳定性和经济性,改进生产工艺以降低生产成本,以及获得更多的政策支持和市场认可。

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