国内外低碳机场的经验借鉴与启示

2015-05-19 07:30陈民恳
环球市场信息导报 2015年13期
关键词:航站楼机场能源

■陈 浩 陈民恳 姜 涛/文

国内外低碳机场的经验借鉴与启示

■陈浩 陈民恳 姜涛/文

加快空港建设是打造“都市经济圈”和提升城市国际化水平的重要抓手,也是实现城市辐射半径最大化和经济最优化的重要环节。2014年,宁波栎社机场全年完成旅客吞吐量超过635万人次,较2013年增长16.5%。随着现代化国际港口城市建设步伐的加快推进,以及机场三期扩能工程的深入实施,栎社机场有望在“十三五”期间迈上千万级台阶。届时,宁波栎社机场的影响力和带动力将明显提升,作为城市名片和形象窗口的展示作用也将愈加凸显。在经济“新常态”下,绿色低碳发展日益成为转型的主攻方向,加之应对气候变化和节能减排的现实需要,低碳机场建设逐渐成为潮流。宁波栎社机场应充分借鉴国内外低碳机场的建设经验,从系统谋划、技术应用、模式创新、精细管理等方面入手,努力打造成为绿色低碳、安全舒适的国际化大机场。

一、低碳机场的概念与主要特征

低碳机场是指在机场设施的全生命周期中,以高效率地利用资源、低限度地影响环境的方式,在有效控制二氧化碳排放的情况下,建造安全、健康、高效、舒适的工作与活动空间,促进人与自然环境和谐发展,经济增长与社会进步相互协调的机场体系。其主要优势和特点有:

(一)高效节能,降低机场运营成本

在建筑节能方面,充分考虑机场周围的地理、气象环境以及太阳辐射等因素,并利用自然光与自然风,改善室内亮度与通风条件,最大可能地降低能耗,同时,对机场屋顶进行绿化,既能形成立体的绿色景观,又可以起到良好的保温降耗效果。在给排水节能方面,优先采用节能供水系统和节水设备,对锅炉冷凝水进行回收处理,根据地形、地貌等环境条件设置污水处理系统,并对处理的污水进行再利用,同时,建立用水管理台账,及时做好查漏工作。在电气节能方面,通过对机场内各项基础数据的采集与分析,加以智能控制措施,减少建筑物照明、空调与锅炉的用电量,并选用经过权威机构认证的节能照明、空调与锅炉设备,提高设备的可靠性,减少无功损耗。

(二)绿色环保,减少温室气体排放

随着大气污染防治和二氧化碳减排压力的增大,低碳化逐渐成为机场发展的根本任务和终极目标。国际上,旧金山国际机场已于2008年制订了应对气候变化行动计划,该行动计划的顺利实施,使得旧金山国际机场2013年的温室气体排放量降低到只有2012年34%的水平,且低于1990年5万吨的排放基准。在国内,2013年6月,首都国际机场3号航站楼正式投用环保卫生间,通过选用各类环保产品,在不降低使用舒适度的同时,最大程度地实现节能降碳。据统计,仅通过这一项举措,首都国际机场每年就能节省约240万升水,减少约3840公斤废弃物和降低约172吨碳排放。

(三)创新科技,提升旅客出行体验

运用最新科学技术,降低旅客出行成本,优化出行体验,不断满足旅客个性化、多样性需求,提升机场综合服务水平。一方面,机场通过建立旅客导向的服务机制,调查分析旅客的消费能力、消费偏好以及消费行为,对不同旅客进行差异化服务,增强了旅客的出行体验。另一方面,通过电子信息化的手段,积极投入开发机场APP应用软件、开通机场微信公众平台,方便旅客随时随地接收自己行程内的航班信息、查询各类航班、资讯及享受机场提供的服务等,构筑起旅客与机场信息沟通的良好桥梁,提升服务效率。

二、国内外低碳机场的实践与探索

(一)国外低碳机场建设主要经验

民航作为一个融合多种先进技术的行业,欧美日等主要发达国家在利用先进技术建设低碳机场上做出了诸多创新示范,在施工设计、运营维护、新科技运用、系统整合及精细化管理等方面进行了积极探索,积累了丰富经验。

1.严格环境管理制度,实施碳补偿计划

为了推进解决民航业环境问题,国际民航组织与环境保护机构合作,制定了一整套环境管理章程,推动长久以来的机场环境问题得到破冰式进展,并出台了严格的航空器噪音和排放标准。国际民航委员会北美分会则实施了一项针对其会员单位的激励措施,该措施旨在奖励那些在环境问题方面开展卓有成效工作的会员机场。加拿大温尼伯机场要求所有的场地租借者和承包商有一套完整的环境管理计划,来减少机场运营对环境的影响,包括报告沉积腐蚀物处理以及水质管理等。美国许多机场在临近地区建设湿地或其他类型的环境保护地来实施碳抵消计划,如佛罗里达西南国际机场建立了一个由佛罗里达野生动物园管理的7000公顷的公园,底特律机场购买了其南部侧风沼泽地块作为新的湿地,以补偿由于机场扩建带来的增碳效用。

2.优化建筑结构设计,采用节能环保材料

美国波士顿罗根国际机场是低碳环保方面的领路者,在2005年,罗根国际机场开放了它的第一座经美国绿色建筑协会认证的绿色航站楼,该航站楼大量采用可持续的建筑原理与技术,包括水处理、热岛驱离、自然光和可持续材料等,每年能节省12%的能源。同时,罗根机场斥资630万美元,用环保节能的温拌沥青混合料重新铺设罗根国际机场跑道的外围道路,每年可降低20%的能耗,减少近2000吨二氧化碳排放。加拿大温尼伯机场在新航站楼的建造上,幕墙被设计成拥有遮光棚和蚀刻版画来反射掉额外的日光来减少散热费用,以提高建筑内部的舒适度,同时,该航站楼由于拥有良好的自然光资源,在建造材料上均使用可循环再生结构的材质。

在当今书坛画苑,一方面“书法热”持续热度不减,一方面在汉字书写能力日渐式微与弱化的尴尬境况下,过去“书画不分家”的优秀书画传统遭到了一定程度的肢解与断裂,许多画家题不好款或者不能题长款者几乎成为常态。古人云:“题与画,互为注脚。”(明代沈灏《画尘》中语)很多年轻的国画家由于缺少基本的国学功底,所题款不仅缺少风骨,起不到画龙点睛的作用,而且还夺了画面的气,以字害画,显得画蛇添足,甚至如“佛头着粪”!与同龄人相比,宏波是一个善于学习的人,注重古典文学修养,从其错落有致、落落大方的题款来看,宏波对书法艺术是下了一番功夫的,这在同龄人中可以说是一个值得一提的亮点。

3.注重废弃物循环回收,提高资源利用效率

多伦多皮尔森国际机场建有一个带有复杂流量控制系统的除冰剂回收中心和一个有三涡轮动力的废热发电厂。俄勒冈州的波特兰机场鼓励乘客、承租商和周边社区居民为再循环利用提供材料,这一举动在2006年转移了770吨潜在的垃圾填埋量,同年该机场总共再循环利用了98吨废纸、塑料和玻璃,还有157吨咖啡和食物的混合厨余物,该机场还收集地沟油,并用专门的设备将其转化成生物质柴油燃料。日本成田机场为减少对环境的负担,对废弃物进行分类处理,仅航站楼内废弃物每年的循环回收量达到156吨,循环使用率达20%以上。奥克兰和亚特兰大机场使用工地废渣料作为机场工程建设的原料,此举有效减少了当地道路交通拥挤和碳排放,而且转移了大量需要填埋的废弃材料。

4.推广清洁能源应用,减少温室气体排放

加拿大温尼伯机场在其机场车队中使用低硫柴油机燃料的混合动力机动车,在地面运输中应用光伏动力和环境友好的清洁能源产品来实现其低碳计划。美国波士顿罗根国际机场其下辖的超过100辆个人出租车被不多于50辆的机动车所替代,并且所有的车辆都采用清洁能源。位于美国加利福尼亚州的夫勒斯诺-约塞米蒂国际机场建造了一个功率为4百万兆的光伏发电工程,该工程能提供机场全年能源需求的42%,为机场节约了1.3亿美元的费用,同时,机场承诺以更低的价格和费用与航空公司租借者们共享光伏电能。

5.加强能耗监测评估,提升系统能效水平

国外许多机场都建有精细化的能效管理系统,包括数字控制、电子阀以及集中控制室等,专门配备能源经理和资源管理团队,并通过能源存储委员会及时进行绩效评估。美国明尼阿波利斯-圣保罗国际机场通过评估能源消费系统,减少不必要的能源消费,提升运行效率,主要通过停止运用一些空气调节设备和替换蒸汽汽水阀,增加冷却水阀,提高制冷能力,来更新整个能源系统。意大利威尼斯机场、德国汉堡机场则通过西门子公司提供的一套“绿色健康检查”项目,系统化评估机场运营效率和能耗控制情况,并分别针对性地提出了约70项和38项整改措施,涵盖机场所有流程与技术,推动机场能效得到有效提升。

(二)国内低碳机场的积极探索

1.稳步推进能源精细化管理

上海浦东国际机场开展了能源中心大型水冷冷水机组采用节能运行模式和照明节能等研究,提出了国内目前单机容量最大的空调用冷水机组(14兆瓦)的节能运行模式,同时,将机场的照明系统进行分类管理,以公共区域照明和泛光照明作为节能措施主要对象,提升了机场的节能水平。上海虹桥国际机场在工程建设中,把节约能源作为重要目标,在航站楼节能上,通过采取屋面保温、玻璃幕墙优化、外墙保温、底面接触室外空气的架空楼板保温、照明配电优化、自然采光等10项节能措施,实现了二号航站楼65%的节能目标。首都国际机场针对现有设施进行节能优化设计,如采用先进的节电设备,调整飞行区的运行模式,在自然采光条件好的区域换装自动光感照明设施等措施,有效降低了能耗。

2.积极利用清洁可再生能源

海口美兰国际机场在候机楼建设光伏并网发电站,一期工程年发电量达550万度,年发电效益1650万元,每年可减少二氧化碳排放8万吨。深圳机场开展了光伏发电二期10兆瓦项目,该项目建成后,深圳机场总光伏发电装机容量将达到20兆瓦,每年可发电约2000万千瓦时,光伏发电项目全部完成后,将运用于整个场区,可占到整个机场用电负荷的10%以上。新疆哈密机场已建成光伏并网发电项目,第一年发电量14.4万千瓦时,按照光伏组件25年衰减20%的比例进行计算,20年累计发电量预计为268万千瓦时,每年可减少使用标煤126.2吨,减少二氧化碳排放349.6吨。

3.引入专业化第三方节能服务

首都国际机场启动了节能环保型机场的课题研究,与专业的节能服务公司合作,让节能服务公司为首都机场提供专业的能效审计、节能项目设计、运行管理等配套服务,不断加强机场的节能减排降碳工作。广州白云国际机场的联邦快递物流中心借助德国西门子专业力量,通过西门子的“绿色健康检查”后,采取了包括屋顶光伏发电系统、隔热措施、优化暖通和空调系统以及在分拣机子系统采用更节能的驱动等一系列节能措施,实现降低能耗近60%。

除了以上机场外,香港国际机场、昆明机场、澳门机场、成都双流机场、重庆机场等都启动了绿色发展之路,紧追国际机场发展趋势。但总体上看,国内低碳机场建设主要集中在规划研究、设备改造和局部优化上,在制度建设、系统提升、循环利用、智能管理等方面与国外还有较大差距。

三、对宁波机场的启示

宁波作为长三角南翼经济文化中心,航空客货流量近年来保持良好增长态势,宁波栎社机场旅客吞吐量从2006年的297万人次上升到2014年的635.9万人次,年均增长10%,三年内连破500万和600万大关;货邮吞吐量从2006年的3.88万吨提高至2014年的8.16万吨,年均增长9.8%。随着机场吞吐量的不断提升,用能支出压力随之加大。为推进节能减排,栎社机场已在节能灯改造等局部领域开展了一些探索,但总体上缺乏系统设计,优化整合不足,能效监管滞后,为此栎社机场可借鉴国内外机场一些好的经验,努力打造绿色低碳的国际化机场。

第一,做好系统谋划这一篇基础文章,摸清家底,明确重点,并提前做好碳资产储备。一是开展机场节能评估与诊断。引入第三方节能服务机构,对宁波机场的节能减排降碳情况进行系统诊断,科学分析和详细识别机场能源使用情况和主要耗能环节,以及各种能耗的特点、类型与比重,明确下阶段节能工作重点领域和环节,在此基础上,制定《宁波栎社机场打造绿色低碳机场三年行动方案》。二是做好机场碳资产储备。2016-2018年全国碳交易市场将启动,航空是首批纳入碳交易的行业,因此,以低碳化建设为契机,积极探索推动宁波机场CCER(中国核准自愿减排量)项目建设,做好项目备案、前期评估、项目监测、碳减排量核查与核证,为后续参与碳交易做好碳资产储备。三是完善节能管理制度。设立节能减碳工作领导小组,明确分管领导、责任部门和专职能源管理人员,形成三级能源管理体系,同时,制定完善节能减碳考核细则,将低碳机场建设目标纳入机场各级部门和员工绩效考核体系,建立节能降碳长效机制。

第二,强化节能设计和节能材料两大工具应用,从源头上减少能耗和温室气体排放。一是优化T2航站楼节能设计。在加强对T1航站楼开展节能改造的同时,抓住机场三期建设契机,完善即将新建的T2航站楼建筑结构设计,根据不同功能空间特点,在围护结构、自然通风、自然采光等角度进行分区节能措施优化,充分利用自然光和空气对流,减少室内照明和空调能耗。二是完善配套基础设施布局。优化航路网络设计和布局,实行航路航线截弯取直,提高临时航线使用效率,减少无效飞行和等待时间。进一步完善机场内部及周边交通配套设施建设,建立健全公交、地铁和大巴等各种交通工具无缝衔接的一站式换乘体系,方便旅客便捷出行。三是加大节能环保材料和设备使用。在建设施工上,通过方案优化和材料替代,尽量减少钢材、木材、钢筋等耗材使用,对航站楼玻璃、外墙涂料等加大节能环保型材料应用,从而减少直接和间接温室气体排放。

第三,探索清洁能源、循环利用、物联网三大技术创新,加快提升能源使用效率。一是积极探索光伏发电项目。宁波多年平均日照时数在1800小时以上,是太阳能资源相对丰富地区,近年来国家正在大力鼓励发展太阳能产业,加之光伏发电技术已比较成熟,成本不断降低,可借鉴深圳机场等做法,积极探索光伏发电项目建设,机场内部摆渡用车等可采用新能源汽车,不断提高清洁能源使用比例。二是加强资源循环利用。研究冷热电三联供分布式能源应用的可能性,通过系统自身产生的电、热、冷三种不同能量,以及储能中心的建设,实现能源梯级利用。同时,加大中水回用等循环技术应用,开展垃圾分类试点,推动资源节约和使用效率最大化。三是提升智能化管理水平。强化能源监管系统建设,利用信息化手段,提高机场能源计量与节能监测的精细化水平,同时,加强顶层设计,探索通过智能化照明系统、应急指挥调度系统、安防保卫系统、“一卡通”系统、ETC不停车收费系统等集成平台建设,打造机场物联网,提高机场管理效率和服务水平。

第四,尝试合同能源管理、绿色金融、众筹融资等多种商业模式运用,拓展资金渠道。一是探索合同能源管理模式。对T1航站楼实施系统化节能改造,可尝试采取合同能源管理模式,引入专业化节能服务公司,利用其技术设备等优势,在节能诊断的基础上,对照明、空调等系统进行节能改造,降低能耗水平。二是积极争取绿色金融支持。充分利用国际、国内两种资源,探索与世行、亚行、兴业银行等金融机构合作,争取低息绿色信贷支持,同时,研究设立主体多元化的民航股权投资基金,并积极筹划机场集团公司上市,多渠道缓解低碳机场建设资金压力。三是关注互联金融模式运用。探索以互联网金融公司为平台,进行低碳机场项目众筹,发挥互联网金融公司受众面广的渠道优势,吸纳社会资金,补充绿色信贷资金来源。

(作者单位:宁波市信息中心,宁波大学商学院)

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