上海绿色低碳机场建设发展现状及趋势

付亚囡

上海城市交通设计院有限公司

0 引言

在国家大力推进绿色低碳建设的背景下，中国民航局通过制定相关文件和发展规划，对机场绿色低碳发展提出相关工作要求。《民航节能减排“十三五”规划》对民用机场提出了“行业运输机场单位旅客吞吐量能耗五年平均值较十二五末下降15%以上”的总体目标，提出了若干主要任务，并明确了重大专项[1]。民航在贯彻落实《打赢蓝天保卫战三年行动计划》工作方案中，进一步提出了全国民用机场“油改电”和替代的要求[2]。本文立足于推进本市绿色低碳机场发展，通过分析上海机场能耗、碳排放以及大气污染物排放现状，对标国内外机场，对绿色机场发展趋势进行预判，并提出相关的政策建议。

1 上海机场绿色低碳现状分析

1.1 机场能耗现状1

1本文以6家重点用能单位2018年能耗情况分析上海两机场能耗现状

机场能源消耗类型主要包括电力、天然气、汽油、柴油。从能源结构上看，上海两机场用能以电力为主，虹桥机场的用电量占比始终维持在90%以上,浦东机场2016～2018年用电量占比在80%以上。2018年，随着分布式能源系统的正常运行，浦东机场能源结构得到了优化，天然气总量占比高达22%以上。

从区域结构上看，航站区是主要用能区域，占机场用能总量的2/3以上。2018年，在浦东机场的主要用能区域中，航站区用能占比66%，货运站占比11%，两者占机场总能耗的77%。虹桥机场的航站区用能占比73%，货运站占比4%，两者占机场总能耗的77%。与浦东机场相似（见图1）。

图1 上海两机场主要用能区域分布

1.2 机场碳排放现状2

2基于ISO14064温室气体排放量化和报告规范指南对碳排放源的分类和机场现有能耗数据基础，对机场的碳排放进行了统计和测算。其中将第一类和第二类排放源归为机场可控的碳排放，第三类排放源归为非机场可控但相关的配套服务碳排放，并将第一、二、三类总和作为机场活动碳足迹

机场可控范围内碳排放，从总量上看，近年来上海两机场碳排放总量受节能技改措施及新建设施投运、气温变化等因素的影响，呈波动变化，碳排放总量为26～28万t二氧化碳（CO2）。从强度上看，尽管2016～2018年浦东和虹桥机场业务量不断增长（年均增幅分别为10%、4%），但两场通过开展节能技改措施挖掘潜力，提高能源利用效率，单位旅客碳排放量持续下降。机场配套服务范围主要为与机场活动相关的非机场可控服务，主要包括机场旅客集散、机场员工通勤、机场第三方货运站、机场货邮集散、飞机地勤服务和飞机起降滑行等。

图2 2018年上海两机场碳足迹

综上所述，浦东和虹桥机场碳足迹特征见图2。2018年，在浦东机场和虹桥机场的碳足迹（机场用能和配套服务）中，旅客集散、飞机起降和机场基础设施服务（机场用能）为主要来源，占两机场比重的93%以上。其中，飞机起降方面，浦东机场进出港的宽体机比重较高，单位起降架次碳排放量相对较高。2018年，浦东机场起降架次中宽体机占24%左右，单位起降架次排放量比虹桥机场高约9.1%。旅客集散方面，虹桥机场由于其地理区位优势，单位旅客集散能耗比浦东机场低约45%，但就旅客集散交通方式结构而言，浦东机场更优，单位旅客集散周转量能耗比虹桥机场低约9.8%（见图2）。

1.3 机场大气污染现状3

3本次机场大气污染物排放源主要考虑飞机在跑道滑行时产生的尾气

根据民用航空华东地区管理局公布的2018年民航华东地区运输生产情况，浦东机场飞机起降架次50.48万架次，同比增长1.6%，虹桥机场飞机起降架次26.68万架次，同比增长1.2%（见图3）。

图3 上海两机场机型数量、年起降架次比例

2018年度，上海虹桥机场C类机型起飞机架次最多，约占所有起降飞机的68.84%，浦东机场C类机型起飞机架次约占所有起降飞机的43.87%。飞机尾气主要污染物有SO2、CO、PM10、PM2.5、CnHm、NOx，其中颗粒物PM10和PM2.5排放占比约为90%左右（见图4）。

图4 2018年上海两机场飞机尾气污染物排放量

2 国内外机场对标分析

2.1 碳排放单耗水平对比分析

根据有关国内外机场发布的数据，虹桥机场碳排放强度较低，浦东机场与香港机场类似，首都机场相对碳排放强度较高，其最重要的影响因素是大空间、高大的航站楼所需用能较高，首都机场所处北京市电力排放因子也相对较高（见图5）。

2.2 周转量及起降架次对比分析

与国内外同类型的机场比较可以看出，浦东机场、虹桥机场的起降架次排名低于其旅客吞吐量和货运吞吐量的排名，从侧面反映出上海市的航班运行效率较高，起降的大型飞机较多，大型飞机的燃油效率通常高于中小型飞机（见图6）。

图5 国内外机场碳排放强度示意图

图6 国内机场周转量及起降架次

2.3 单位旅客能耗对比分析

与北京和深圳比较，上海机场的单位客货运综合能耗在国内处于中上等水平，还有一定的提升潜力（见图7）。

图7 国内部分机场单位旅客能耗4数据来源企业年报

2.4 机场土地利用率对比分析

单位面积飞机起降架次、单位面积货邮吞吐量和单位面积旅客吞吐量是衡量机场土地利用率的重要指标。图8是国内同类型机场单位面积飞机起降架次容量对比表。分析可知，浦东机场和虹桥机场飞行区土地利用率低于首都机场和宝安机场。

图8 机场单位面积飞机起降架次容量

航站楼土地利用率以单位面积旅客吞吐量进行衡量，2018年民航部分机场航站楼土地利用效率见图9。浦东机场和虹桥机场航站楼利用率排名中等，高于首都机场，低于宝安机场。

图9 国内民航机场航站楼使用率

航空货运是机场一大支撑业务，单位面积货邮吞吐量是衡量机场土地利用率的重要指标，浦东机场货运土地利用效率在全国领先，高于首都机场和宝安机场（见图10）。

图10 国内民航机场货运设施使用率对比

3 “十四五”机场绿色低碳趋势预判

3.1 机场设施及服务规模

虹桥机场由于受到用地限制的影响，将继续保持目前2条跑道和2座航站楼的状态，以优化机场运行效率为主，不断提高机场设施的服务水平。虹桥机场至2025年飞机起降架次预计可提高到28～30万架次/年，机场设计吞吐能力仍为旅客4 000万人次/年、货邮60万t/年。根据《浦东国际机场总体规划修编》，浦东机场至2025年旅客设计吞吐能力将进一步提高到1.2亿人次/年，货邮吞吐能力提高到520万t/年。

3.2 机场服务质量

上海两机场根据中国民航局提出的“平安机场、绿色机场、智慧机场、人文机场”四型机场的建设要求，以进博会保障为契机，对标国际最高标准、最好水平，以旅客需求为导向，不断提高服务质量。上海两机场采取了多项措施，包括各类自助扫描设备、监视屏幕以及庞大的后台数据管理系统，用能需求将会随着智能化服务的覆盖范围的进一步扩大而相应的增加。

3.3 机场碳排放趋势预判

1）情景假设

基准情景：主要基于在常规节能低碳措施情况下的趋势预判分析。

低碳情景：在基准情景上，进一步加强绿色低碳发展工作力度，能效水平提升更为明显，交通方式结构更为优化。

2）节能低碳情景相关参数说明：航站楼能效进一步提升；旅客集散方式结构进一步优化；飞机起降效率进一步提高。

3）预判结果：到2025年，上海两机场碳排放总量控制在53万t二氧化碳（CO2）以内，绿色发展标准体系基本形成，精细化管理水平显著提升，基本建成体现国际枢纽地位的绿色低碳机场（见图11）。

图11 浦东机场碳排放预测虹桥机场碳排放预测（单位：万t CO2）

4 “十四五”绿色低碳机场建设建议

4.1 优化机场绿色低碳运行管理

提升桥载设备使用效率。强化地面服务保障，提高地面电源服务范围，扩展至远机位，改进电源线缆卷轴工作模式，缩减接驳时间，提高桥载设备使用效率。

优化飞行滑行路线。与航空公司、空管等单位协调沟通，优化调整进离场飞行程序。优化飞机滑行路线及停机位设计方案，做好地面滑行路线规划，合理设置近机位，提高跑道及停机位利用效率，缩短地面滑行距离，优化进出港流程，推进飞机碳减排。

建设智慧停车场。利用“互联网+”技术，打造智慧停车场，建立公共平台的空车位导航、反向寻车、微信缴费、车位预定等创新服务，降低拥堵率，减少车辆在机场停留时间及污染物排放量。

4.2 加强能源结构优化

地面APU替代设施。开展两机场近机位桥载电源和桥载空调的扩容改造，对现有的登机桥监控系统进行升级，实现桥载设施运行可视化，试点开展远机位APU替代项目建设。

机场车辆清洁能源替代。加快机场场内车辆的结构升级，在用国三及以下排放标准汽柴油设备/车辆实现100%尾气国四标准改造。新增及更新通用生产车辆100%使用新能源或清洁能源汽车。根据机场区域新增新能源车辆和设备的需求，制定两机场充换电设施规划，落实空侧和陆侧的充换电设施建设任务。

可再生能源利用。规划并实施开展机场工作区建筑屋顶光伏发电、卫星厅屋顶太阳能热水改造项目[3]，探索机场航站楼光伏薄膜发电的可行性，建议在航站楼玻璃幕墙区域开展相关试点工作。

4.3 完善能源计量和监测体系

加强能源计量器具的配备与管理。以《民用机场能源资源计量器具配备规范》（MH/T 5113-2016）为基本要求，更新加装相关能源智能计量表具，满足其中对于分级、分类、分项的计量表具配备率和精度要求，定期开展计量表具的校验工作。

加快建设机场能耗管控系统。加快机场能耗监测系统建设，搭建能耗监测管控平台，实现能源计量数据的自动采集、统计分析的基本功能，并逐步提升系统智能化、可视化水平。在此基础上，逐步纳入建筑基本信息、人流量、温湿度等运行数据、气候数据等，研究开发相关绩效分析工具，更好地支撑预测预警、对标、需求侧响应、智慧能源服务等功能需求[4]。

5 结束语

本文通过对上海两机场的能耗、碳排放以及大气污染物排放现状研究分析，并结合对标分析，获得了绿色低碳机场的发展形势。从机场设施规模和服务质量入手，综合考虑节能低碳技术的发展，分别对基准情景和低碳情景下，上海两机场的绿色低碳发展趋势进行了预判，以机场高质量发展为目标，以问题为导向，提出相应的政策建议，加快绿色低碳机场建设步伐。