今年1月,海航航空旗下长安航空10辆崭新的储能式电源车在西安咸阳国际机场投入使用。与传统燃油式的场内车辆相比,储能式新能源车辆具有节能减排、绿色环保等优势,具有广泛的应用价值,目前已被越来越多的航企和机场采用。
近年来,数字科技实践与智能技术创新使民航绿色发展这一乐章愈发生动悦耳。飞机的“充电宝”、机场内移动的“能量源”,以及通过人工智能(AI)技术提升机场精细化管理水平等科技成果,正日益在机场、航企日常运营和效率提升方面发挥重要作用,为民航绿色发展注入新动能。
减少能耗
加快场内新能源车辆替代
民航业作为高能耗和高碳排放行业,实现绿色、低碳、循环、可持续发展是实现“双碳”目标的必然要求。能源作为经济发展的基础和动力之一,无疑是民航业的关键要素,各大机场和航空公司近年来纷纷加大对科技与能源相融合的探索力度,以期实现运营效率的提升。
今年1月,海航航空旗下长安航空10辆崭新的储能式电源车在西安咸阳国际机场投入使用。作为飞机的“充电宝”,储能式电源车可替代飞机辅助动力装置(APU)及部分桥载电源,能够有效减少飞机停靠远机位和廊桥期间的能耗、碳排放以及噪声污染,预计全年可减少燃油消耗超过2000吨。储能式新能源车辆所具备的这种优势,对推动机场清洁能源替代、节能减排与可靠供电等方面都具有深远意义。
首都航空三亚分公司在比对APU、燃油电源车及储能式电源车成本及能效的基础上,选择在飞机工作期间使用储能式电源车作业。按日均使用量6小时计算,每辆储能式电源车可减少二氧化碳排放100万吨/年、节约航空煤油28万吨/年。值得一提的是,首都航空还在杭州机场投入使用新能源飞机地面静变电源车,用于海航系空客A330机型地面电源的服务保障。据悉,新能源飞机地面静变电源车采用拖拽式移动底盘,由可充电式储能电池组为飞机提供电源。保障数据显示,新能源飞机地面静变电源车2023年节油达300吨以上,直接减少了950吨二氧化碳排放,相当于植树9000棵。
在民航业绿色转型发展的大背景下,推进场内车辆“油改电”已成为国内机场、航企减污降碳的重要抓手。近年来,首都机场不断加大绿色转型力度,目前场内新能源车辆几乎占据半壁江山。预计到2025年,首都机场飞行区内新能源车将达到1652辆,电动化率将达到49.54%。长安航空则积极践行绿色发展理念,加快推动燃油车辆替代工作。截至目前,长安航空已累计引进并投用10辆储能式电源车、5辆新能源旅客摆渡车、1辆清水车、2辆污水车及8辆传送带车,未来还将陆续引进飞机牵引车、行李牵引车、客梯车等多个新能源车型,助力民航绿色发展。
推动环保
非必要不启动APU
随着《“十四五”民航绿色发展专项规划》深入实施,各航企、机场致力于探索民航绿色低碳发展模式,并纷纷推动APU替代设施建设,加大节能减排力度,打造绿色机场新标杆。
数据显示,一架常规大小的飞机停靠45分钟需要消耗150余千克航空煤油,会产生近500千克二氧化碳,还伴随多种氮氧化物排放。在东航技术浙江分公司的定检维修工作现场,电子组的机务人员在飞机停场后的第一件事就是连接地面能源车的电源组件,做到飞机从停场开始便非必要不启动APU。现场工作人员告诉记者,这一举措可极大减少定检工作的能耗,同时减少碳排放,延长APU使用寿命。
首都机场是国内首个引入一体型储能式APU替代设施的机场。飞机停靠后如果没有外接能源供给,只能通过APU燃烧航空煤油的方式自我供能,这样的方式存在能耗大、噪声大、污染多等问题。而APU替代设施通过输电线和供冷管道将地面清洁能源输送给停场飞机,从而减少飞机APU装置的使用。首都机场在靠桥航班上推广使用桥载设备,包含400赫兹电源及地面空调替代APU,减少飞机APU装置的使用频次,从而节省航空煤油,减少对机场周边环境的影响。目前,APU替代设施已成为机场和航企减少污染、持续推动节能减排工作、践行环保理念的重要手段。
在重庆江北国际机场,飞机停稳后,工作人员会将两种管线从廊桥下方拖出,把管线插入飞机腹部。APU替代设施可以让飞机的照明和空调不再使用航空煤油,每天可减少二氧化碳排放180多吨。北京大兴机场作为国内首个在机坪广泛采用地井式APU替代设施的机场,与所有驻场航空公司均签订了地面设备替代APU使用协议。根据北京大兴机场总体规划,其在飞行区79个近机位安装了共计120台地井装置,实现了地面设备替代APU全覆盖。
航空公司方面,由于机载APU自发电方式成本高、噪声大且污染严重,近年来祥鹏航空通过科技赋能,以GPU(地面电源装置)代替APU,作为减少飞机燃油消耗、助力“双碳”目标实现的重要举措。首都航空在三亚重点推进APU替代设施设备使用,截至目前已有4辆电源车正式投入使用,后续还将加强对其的信息化管控。
技术创新
实现运营管理精细化
作为各航企、机场日常运营不可或缺的部分,不同系统和平台的科技创新聚焦新时代绿色发展要求,不断推动绿色节能高质量发展,共同为实现绿色民航贡献力量。
近期,杭州机场飞行区中心机场运控室采用新技术手段,与民航二所共同研发了机位智能分配系统,针对飞机推入推出冲突、任务类型、航企分区、提升靠桥率等人工分配的诸多难点,创新性地纳入1400余条机位安全相关算法规则,从系统维度提升机位分配效率,提高机位监控水平,增加廊桥机位周转频次。数据显示,自2023年6月以来,该系统共节约保障车辆72000余车次、保障人员72000余人次,节省燃油消耗30000余升、电力消耗10000余千瓦时,使数字科技助力绿色发展,提升运营效率有目共睹。
在机场运行过程中,供暖和制冷系统能耗占比最大。为此,宁波机场利用AI技术提升精细化管理水平,对冷冻水出水温度进行精准控制,将最大误差控制在1摄氏度以内。同时,宁波机场创新研发的分布式智慧能源管控平台以及各子系统可根据客流密度自动调节温度,智能调控各设备运行,大幅提高节能效率。宁波机场还采用合同能源管理模式,完成机坪39杆高杆灯光源LED改造,实现了机场飞行区内节能光源全覆盖的目标。此外,宁波机场自主研发的物联云平台和数字孪生技术,近两年共发现并堵塞漏点70余处,日用水量从最多时的2500余吨减少至1700余吨。截至2023年11月底,宁波机场分布式光伏发电项目一期顺利并网发电,投运后每年可节约标准煤约400吨,减少碳排放约1200吨。
数字科技在提升航企安全裕度、运营管理效能方面也发挥了重要作用。近年来,为持续践行“保卫蓝天,绿色发展”理念,我国航企大力推动数字科技在运营中的使用,通过实时获取油料信息、缩短飞行距离、推广低碳服务等方式,提高运营效率,降低各项成本。东航应用卫星着陆系统等航行技术,有效减少飞行下降阶段的燃油消耗。目前,东航已广泛应用包括空中互联网、绿色飞行、智慧维修、智慧服务等在内的最新数字化成果。为有效减少燃油消耗,南航搭建了包含电子飞行包(EFB)应用在内的节油大数据平台。祥鹏航空在精细运营、科技赋能等方面积极探索创新,通过加强能源管理、提升整体运行效率、推广航行新技术、加快电力替代、倡导旅客绿色出行等举措,多管齐下推行低碳运行模式。