世界航空业的环保之路

吴蔚

国际民航组织（ICAO）在2019年9月发布了《2019航空与环境报告》。ICAO环境报告每3年更新一次，新报告综述了ICAO最近几年围绕实现航空运输环保目标的具体工作和取得的效果，展示了未来几年ICAO将持续推动航空运输环保的决心。

ICAO的航空运输环保目标

航空运输主要产生3种类型的环境影响，分别是机场附近的噪声影响、飞机排放对空气质量的影响以及飞机排放对地区及全球气候的影响。

机场周围噪声的主要来源是飞机飞行时的噪声，在起飞和爬升阶段主要来自发动机的噪声，进场和着陆阶段飞机机体噪声也不容忽视。

目前，包括国际和国内航空运输的CO2 排放量约占全球人类活动产生CO2 排放总量的2%（国际航空运输占比为1.3%），自1992年起该占比没有明显变化，但CO2 排放量却在不断增加。当前，ICAO提出的国际航空运输环保目标是：在2050年之前，每年将燃油效率改进2%；自2020年起实现碳排放零增长。

为实现航空环保目标、促进航空运输可持续发展，ICAO提出了一揽子措施，具体包括改进飞机相关技术与标准；改进空中交通管理和改进运行；发展可持续航空燃料（SAF）等。

不断更新的飞机环保标准

飞机技术的发展对降低航空排放效果显著。与20世纪60年代的飞机相比，现在飞机的客千米油耗效率要高出80%。为控制航空运输的温室气体排放、噪声等对环境的影响，ICAO已出台了相关的标准、政策和指南，确保将最新的技术应用到正在研发的飞机和现役飞机中。

ICAO下属航空环境保护委员会（CAEP）专门负责修改和调整飞机排放和噪声标准并提出实施指南，一般每3年修改一次相关标准。近年来，CAEP加快了有关航空运输噪声、CO2 排放等标准的更新频率，并且标准也越来越严格。民用飞机的环境认证标准包含在ICAO《国际民用航空公约》文件附件16（环境保护）中。

飞机噪声标准

首个噪声标准由ICAO飞机噪声委员会于1971年开发，1973年投入使用。之后ICAO又三次更新了该噪声标准。2014年，ICAO采用了适用于喷气机和涡桨飞机的第14章噪声标准，较之前噪声水平提高7EPNdB（有效感觉噪声）要求。目前第14章噪声标准是当前及未来一段时间亚声速喷气机及涡桨飞机的噪声标准，适用于2017年12月31日之后申请取证的新飞机，以及2020年12月31日之后申请取证的所有最大起飞重量（质量）低于55t的飞机。2017年10月，美国联邦航空局（FAA）通过一项规定，要求新设计的飞机与2014年生效的ICAO 第14章噪声标准要求保持一致。

ICAO还在持续开展超声速客机噪声标准制订的准备工作，正在商讨未来超声速客机声爆测量机制和程序等问题。另外，在2019年2月，ICAO CAEP第11次会议还提出了新的技术目标，建议到2027年前将单通道飞机的噪声改进至低于第14章标准限制值15.5dB。

有关改善空气质量的飞机标准

ICAO从20世纪70年代起就开始采取措施，降低飞机排放对局部空气质量（LAQ）的影响，这些措施集中在《国际民用航空公约》附件16环境保护卷II的飞机发动机排放及有关技术文件中，主要包括发动机NOX排放标准、CO和未燃碳氢化合物的排放标准。

2017年3月，ICAO通过了飞机发动机的首个非挥发性颗粒物（nvPM）标准，自2018年1月1日开始实施。nvPM标准适用于自2020年1月1日起生产的涡扇和涡喷发动机，所针对的是额定推力大于26.7kN的飞机发动机，标准的规定限值相当于附件16第II卷中现行发烟指数 （SN） 规定限值的nvPM质量浓度。2019年2月，ICAO环境保护委员会制定了基于着陆和起飞的CAEP/11 nvPM质量和数量的标准，有待2020年初ICAO理事会通过后实施，预计这项标准将进一步推动技术进步，以减少非挥发性颗粒物质排放。

改善空中交通管理和运行

空中交通管理和运营程序的优化对减少航空运输温室气体排放有重要促进作用。ICAO为此与各国政府、工业界及国际组织发展了《全球空中航行计划（GAMP）》和航空系统组块升级（ASBU）策略，目标是在不降低安全性的同时，提升全球民用航空系统的容量和效率。

《全球空中航行计划》（GANP）为所有国家提供了构建协调的全球空中交通系统的一种综合规划工具，明确了当前所有潜在的性能提升，详细介绍了下一代地面与机载航电技术，并为政府与工业界做出其战略决策提供了支撑。GANP包括航空系统组块升级（ASBU）框架、模块和有关的技术路线图，ASBU的方法及其模块让各国能根据自身具体运行需要提高其空中航行能力。

ASBU模块的性能改善领域包括机场运行、全球互用系统和数据、最佳容量和灵活航班、高效飞行航路，很多内容将有助于降低航空环境影响。组块升级安排始于2013年，每个组块为期6年，互不重叠，一直持续到2031年及以后，首个组块为Block 0。

欧洲的SESAR、美国的NextGen、日本的CARATS、巴西的SIRIUS和加拿大、印度及俄罗斯联邦实施的改善空中交通管理的项目或计划，都与ASBU升级方法协调一致。这些国家现在都將它们的规划配合各个组块升级模块，以确保空中航行解决办法具有近期和远期的全球协同性。ICAO环境保护委员会预测，ASBU Block 0和Block 1的模块实施后，到2025年将很可能实现每次飞行节省167～307千克燃油，总燃油/CO2 排放节省较2015年水平提升1.5%～2.9%。

開展可持续航空燃料研究

可持续航空燃料是满足可持续性标准的航空替代燃料，发展可持续性替代燃料是降低航空对全球气候、空气质量影响的一系列措施的重要组成。ICAO CAEP已开展了替代燃料对2020、2050航空环保影响的大量研究，结果显示，如果采用替代燃料，到2020年可以实现国际航班CO2 排放减少1.3%，2050年可实现所有国际航班使用替代燃料。

ICAO于2009年召开了首次航空与替代燃料会议（CAAF/1），并启动了ICAO航空替代燃料全球框架（GFAAF）。之后替代燃料的研究取得了更多进展。2017年10月，ICAO召开第二次航空与替代燃料会议（CAAF/2），推出了ICAO 2050可持续替代燃料愿景，鼓励各国在国家和国际层面采取行动，进一步开发和使用可持续航空燃料。到2019年5月，已有超过18万次商用飞行使用替代燃料混合物作为燃料；航空替代燃料生产的6种转化工艺已得到美国试验与材料国际协会（ASTM）这一国际标准制定组织的批准，确认了这些混合燃料的安全性和可行性；有6个机场可提供相当数量的替代燃料，一些航空替代燃料项目正在持续推进。

国际航空碳抵消和减排计划

2016年10月，ICAO第39届大会通过了《ICAO关于环境保护的持续政策和做法的综合声明——气候变化》和《ICAO关于环境保护的持续政策和做法的综合声明——全球市场措施（MBM）机制》两份重要决议，确定了“国际航空碳抵消及减排机制”的实施框架，建立了第一个全球性行业市场减排机制——国际航空碳抵消和减排计划（CORSIA）。国际航空碳抵消和减排机制旨在利用市场手段，实现到2020年后国际民航CO2 排放零增长的目标，即从2021年起，国际航空CO2 排放较2020年水平的增量部分需通过购买相应的减排量予以抵消。

CORSIA将从2021年开始实施，分为三个阶段：试验阶段（2021-2023年）、第一阶段（2024-2026年）以及第二阶段（2027-2035年）。试验阶段和第一阶段各国自愿参加，但发达国家应率先参与。第二阶段则要求满足以下条件的国家强制参加：2018年国际航空周转量全球占比超过0.5%的国家或在国际航空周转量排序（由高至低）中累计份额90%以内的国家，最不发达国家、小岛屿发展中国家和内陆发展中国家等可被豁免。为尽量避免市场扭曲，国际航空碳抵消和减排机制仅要求参与该机制的国家间的航班实施抵消活动，但所有国家都需要报告相关数据。截至2019年6月，全球80个国家宣布有意在2021年加入CORSIA第一阶段。

未来几年，ICAO还将继续通过上述几个方面向实现绿色航空发展目标迈进。同时还会关注新技术的发展，如全电和混合电动飞机、超声速飞机、绿色机场等。通过ICAO等国际组织的推动，以及各国政府、航空公司、飞机制造商的不懈努力，面向可持续发展的航空运输新概念、新模式、新技术正不断涌现。