版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
中國可持續(xù)航空燃料
新圖景生物質(zhì)SAF篇2025
年11
月引用建議與鳴謝引用建議中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告,空中客車,落基山研究所,2025,/insights/study-on-chinas-landscape/./
2中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告鳴謝本報告研究和數(shù)據(jù)收集完成于2025年,在調(diào)研和報告的起草過程中,我們有幸得到來自政府主管部門、相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的幫助。受益于他們提供的一手信息和專業(yè)意見,本報告得以在生物質(zhì)SAF和電制SAF未來發(fā)展圖景方面進(jìn)行充實系統(tǒng)的研究和分析,特別感謝中國民用航空第二研究所副所長夏祖西、中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會生物質(zhì)能分會副秘書長竇克軍、中國國際經(jīng)濟(jì)交流中心能源與綠色低碳發(fā)展研究部部長景春梅對本研究項目的支持執(zhí)行摘要...................................................................................................4一、研究背景及SAF發(fā)展概覽......................................................................5SAF對于全球航空碳減排的重要意義................................................................................5全球SAF應(yīng)用整體現(xiàn)狀....................................................................................................6二、全球SAF主要政策梳理及影響分析..........................................................7中國政策解讀..................................................................................................................7其他主要國家和地區(qū)政策解讀...........................................................................................7國際組織政策及機(jī)制解讀...............................................................................................10可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)與評價體系...................................................................................................10三、生物質(zhì)SAF的主要技術(shù)路線..................................................................13技術(shù)簡介、技術(shù)成熟度與發(fā)展現(xiàn)狀..................................................................................13各技術(shù)路線可持續(xù)性分析...............................................................................................16生物質(zhì)SAF和電制SAF的區(qū)別與聯(lián)系.............................................................................18四、中國及全球主要國家生物質(zhì)SAF供給預(yù)測................................................20全球主要國家生物質(zhì)SAF產(chǎn)量潛力預(yù)測..........................................................................20全球主要國家生物質(zhì)SAF成本構(gòu)成分析..........................................................................38五、未來全球SAF市場供需趨勢預(yù)測-2030...................................................50中國在當(dāng)前全球SAF市場中扮演的角色..........................................................................502030全球SAF供給側(cè)趨勢預(yù)測......................................................................................512030年全球SAF需求預(yù)測.............................................................................................52六、主要結(jié)論與建議...................................................................................54附錄1中國生物質(zhì)SAF項目匯總.................................................................58附錄2美國生物質(zhì)SAF項目匯總..................................................................60附錄3巴西生物質(zhì)SAF項目匯總.................................................................62附錄4印度生物質(zhì)SAF項目匯總.................................................................63參考文獻(xiàn)..................................................................................................64目錄/
3中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告執(zhí)行摘要在全球應(yīng)對氣候變化的大背景下,航空業(yè)作為碳排放增長最快的行業(yè)之一,正面臨日益嚴(yán)峻的減排壓力。國際民航組織(ICAO)提出,全球航空業(yè)到2050年需實現(xiàn)凈零排放的目標(biāo),而可持續(xù)航空燃料(SAF)被視為實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵解決方案。生物質(zhì)可持續(xù)航空燃料(Bio-SAF)作為SAF的主要技術(shù)路線之一,因其原料可再生、全生命周期低碳排放、技術(shù)相對成熟、成本相對可控的特性,受到各國政府、航空公司和能源企業(yè)的廣泛關(guān)注。近年來,在各類政策支持力度持續(xù)加大的背景下,全球生物質(zhì)SAF市場規(guī)??焖贁U(kuò)大、技術(shù)路線不斷優(yōu)化,但同時生物質(zhì)SAF發(fā)展也面臨著原料供應(yīng)緊張、生產(chǎn)成本偏高等方面的挑戰(zhàn)。中國作為全球最大的航空市場之一,同時擁有著豐富的生物質(zhì)資源,在生物質(zhì)SAF產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面展現(xiàn)了巨大潛力。近年來,中國政府陸續(xù)出臺多項政策支持SAF的研發(fā)與應(yīng)用,并設(shè)定了明確的發(fā)展目標(biāo)。與此同時,美國、巴西、印度等全球主要生物質(zhì)能源生產(chǎn)國也在加速推進(jìn)SAF產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,大力推廣生物質(zhì)SAF的供給與應(yīng)用。在此背景
下,本報告系統(tǒng)梳理了全球生物質(zhì)SAF的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、市場動態(tài)、發(fā)展趨勢、政策環(huán)境、市場供需關(guān)系等,并重點針對中國、美國、巴西和印度四國的生物質(zhì)SAF資源稟賦、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和成本構(gòu)成進(jìn)行了評估。基于以上內(nèi)容,報告進(jìn)而分析了中國在SAF領(lǐng)域的角色和未來發(fā)展方向,旨在為行業(yè)決策者、政策制定者和投資者提供參考依據(jù)。研究認(rèn)為,得益于中國豐富的生物質(zhì)原材料資源以及完善的化工產(chǎn)業(yè)體系,中國在生物質(zhì)SAF生產(chǎn)成本及潛在生產(chǎn)規(guī)模兩方面均處于領(lǐng)先地位。隨著未來幾年中中國生物質(zhì)SAF產(chǎn)能逐步上線投產(chǎn),中國在未來生物質(zhì)SAF市場中的重要性將持續(xù)提高?;谶@一觀點,研究得出以下主要結(jié)論和建議:?2030年前HEFA仍將是市場主流技術(shù)路線,2030年后AtJ、GFT等技術(shù)路線將逐步加速發(fā)展。而中國作為各類原材料的最大產(chǎn)生國和供應(yīng)國,未來有望成為全球SAF供給中心,為全球航空業(yè)減排提供基礎(chǔ)保障。?受需求上升和政策變動影響,SAF市場的不確定性增強(qiáng),未來短期內(nèi)全球SAF市場格局將出現(xiàn)波動。此時,積極的政策信號是穩(wěn)定市場信心的重要基礎(chǔ),同時有針對性的價格機(jī)制、財稅工具和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基金等措施也能起到加速SAF產(chǎn)業(yè)布局的重要作用。?大力發(fā)展SAF產(chǎn)業(yè)不僅是中國航空業(yè)節(jié)能減排的重要抓手,也是新時代促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展并帶動社會就業(yè)的新動力,隨著中國在全球SAF市場中的重要性逐步提升,SAF產(chǎn)業(yè)能夠成為新的經(jīng)濟(jì)增長點。?搭建并完善SAF可持續(xù)性認(rèn)證機(jī)制,與國際主流標(biāo)準(zhǔn)深入銜接有助于發(fā)揮中國SAF生產(chǎn)能力的優(yōu)勢,擴(kuò)大市場。同時,推進(jìn)創(chuàng)新交易模式、盤活市場并帶動本土SAF消費和生產(chǎn)積極性能夠助力中國SAF市場快速發(fā)展。/
4中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告一、研究背景及SAF發(fā)展概覽1.1
SAF對于全球航空碳減排的重要意義在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和人民生活水平日益提升的背景下,航空運(yùn)輸在客運(yùn)和貨運(yùn)方面的重要性與日俱增。然而,這種增長也帶來了嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn)。在過去二十年間,全球航空業(yè)的年均碳排放增速高達(dá)2.5%,2010至2018年間更是攀升至4.0%,1
遠(yuǎn)超公路等其他交通領(lǐng)域。盡管2023年航空業(yè)碳排放量僅占全球總量的2.5%。2
但國際民航組織(ICAO)預(yù)測,如果航空業(yè)不采取任何碳減排措施,到2050年,航空碳排放占比可能飆升至25%。3
因此,加速推進(jìn)航空領(lǐng)域的碳減排已刻不容緩。與其他主要行業(yè)(如電力、工業(yè)、建筑及地面交通)在節(jié)能減排方面已取得長足進(jìn)展不同,航空業(yè)因其運(yùn)營特性,減排方案和路徑選擇相對有限,被公認(rèn)為“難減排”領(lǐng)域之一。在這一背景下,可持續(xù)航空燃料(SAF)因其理化性質(zhì)接近傳統(tǒng)航煤、可與現(xiàn)有航空基礎(chǔ)設(shè)施兼容,并具備顯著的生命周期碳減排潛力,為航空業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型給出了關(guān)鍵的解決方案。受經(jīng)濟(jì)規(guī)模、人口基數(shù)等因素的驅(qū)動,全球航空業(yè)的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量、旅客運(yùn)輸量、貨郵運(yùn)輸量仍將保持持續(xù)增長態(tài)勢。據(jù)空客公司預(yù)測,在未來20年,全球航空業(yè)收入客公里指標(biāo)(Revenue
Passenger
Kilometer,
RPK)將以每年3.6%的速度增長。這意味著2043年前,全球大約需要42430架新飛機(jī)。4
照此發(fā)展,航空業(yè)在2050年實現(xiàn)凈零目標(biāo)將面臨非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。圖表1國際航空運(yùn)輸協(xié)會(IATA)對2050年時航空技術(shù)路徑減排貢獻(xiàn)的預(yù)測(%)如圖表1所示,在航空業(yè)的多種減排技術(shù)路徑中,采用可持續(xù)航空燃料(Sustainable
Aviation
Fuel,
SAF)替代
傳統(tǒng)航空煤油,被公認(rèn)為是最為有效的減排方式之一。該路徑有望使航空碳排放量在2019年的基礎(chǔ)上減少65%。
SAF是指符合可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的,由可再生/廢棄物制成的航空燃油。5
其原料包括廢棄油脂、城市廢棄物、農(nóng)林廢棄物、能源作物以及可再生電力等等。相比于其他減排方案,SAF主要有三個優(yōu)勢:1)理化性質(zhì)與傳統(tǒng)燃料相近,SAF可與現(xiàn)有的化石航空燃料按一定比例混合(當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)下最高可達(dá)50%),并可作為一種即加即用燃料(Drop-in
Fuel)直接用于現(xiàn)有的飛機(jī)和燃油供應(yīng)系統(tǒng),無需大規(guī)模改造飛機(jī)或機(jī)場燃油基礎(chǔ)設(shè)施。同時,不同于仍處于研發(fā)階段的氫能飛機(jī)和電動飛機(jī),SAF的性能表現(xiàn)與傳統(tǒng)航空燃料無異,可以直接應(yīng)用于現(xiàn)有的商業(yè)航班并在未來氫能飛機(jī)和電動飛機(jī)實現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營后仍然會發(fā)揮重要的脫碳作用。100-13-3-0-19-65航空碳排放/
5中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告基礎(chǔ)迎施和運(yùn)行效率純電動或氫能碳補(bǔ)償和捕集可持續(xù)航空煤油航空碳排放2050/
6中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告生命周期減排效果顯著:SAF的原料來自于廢棄油脂、農(nóng)林廢棄物、工業(yè)排放及空氣捕集CO2
和城市固體廢棄物等,在生命周期內(nèi)可實現(xiàn)10%–100%的碳減排,6
特別是通過電轉(zhuǎn)液(PtL)技術(shù),以可再生電力制氫和二氧化碳為原料合成的SAF,理論上可實現(xiàn)100%減排。包含多種技術(shù)路線,適應(yīng)不同國家和發(fā)展階段:SAF的生產(chǎn)方式非常多樣,例如既可以使用廢棄油脂加氫技術(shù)、生物質(zhì)氣化+費托合成(下文以GFT代表)、醇制SAF等技術(shù)生產(chǎn),也可以利用綠色電力生產(chǎn)eSAF。各種生產(chǎn)
技術(shù)路線的技術(shù)成熟度不同,使用的原料不同,供應(yīng)能力也不同,全球各主要航空燃料市場都可以根據(jù)本國的自然稟賦找到較為適宜的技術(shù)路線發(fā)展SAF產(chǎn)業(yè),并根據(jù)市場發(fā)展階段調(diào)整發(fā)展方向。1.2全球SAF應(yīng)用整體現(xiàn)狀近年來,SAF在全球的產(chǎn)量、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)參與度呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢,成為推動航空業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要抓手。在全球減排要求持續(xù)收緊與航空公司可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的共同推動下,全球SAF產(chǎn)量和產(chǎn)能不斷增長。據(jù)國際航空運(yùn)輸協(xié)會(IATA)統(tǒng)計,2024年全球SAF產(chǎn)量已達(dá)到12.5億升,約合100萬噸,較2023年實現(xiàn)翻倍增長,呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。7
而根據(jù)ICAO統(tǒng)計,截至2025年6月,全球已有超過468個SAF項目(包括投產(chǎn)/在建/規(guī)劃),覆蓋60個國家,預(yù)期產(chǎn)能超過3500萬噸。8在實際應(yīng)用方面,SAF正逐步從示范性項目走向商業(yè)化應(yīng)用,成為航空公司減排戰(zhàn)略的重要組成部分。截至2025年5月,全球已有超過85萬架次商業(yè)航班成功使用SAF,充分驗證了其在運(yùn)行安全性和技術(shù)適配性方面的可行性與可靠性。9
此外,全球已有超過40家航空公司簽署了SAF自主需求承諾,結(jié)合未來的政策性強(qiáng)制加注需求,全球到2030年自主使用總量約為1400萬噸,為SAF產(chǎn)業(yè)提供了長期穩(wěn)定的市場預(yù)期。10值得關(guān)注的是,整機(jī)制造商與發(fā)動機(jī)企業(yè)也在積極布局SAF產(chǎn)業(yè),在技術(shù)支持、擴(kuò)大應(yīng)用等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其中空客牽頭成立了總額約2億美元的SAF融資聯(lián)盟(合作方包括法航、荷航、澳航、法國巴黎銀行等)旨在助力SAF生產(chǎn)端的提升并匹配航司的需求。112024年,空客的全球航空燃料使用中,可持續(xù)航空燃料(SAF)的占比已提升至15%,并計劃在2030年將這一比例提高到30%以上。12
在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域,羅爾斯-羅伊斯(Rolls-Royce)、賽峰等主流發(fā)動機(jī)制造商聯(lián)合整機(jī)制造商已完成現(xiàn)有發(fā)動機(jī)型號的SAF兼容性測試,并開展了100%SAF的飛行測試。13二、全球SAF主要政策梳理及影響分析由于SAF的生產(chǎn)成本仍遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)航煤,且其技術(shù)和市場推廣均需要持續(xù)的資金投入,因此來自政府和國際機(jī)構(gòu)層面的法規(guī)支持和經(jīng)濟(jì)激勵措施對于SAF的發(fā)展而言至關(guān)重要。中美歐等主要航空市場目前均針對SAF的推廣和應(yīng)用出臺了相關(guān)政策,對SAF的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。圖表2全球SAF產(chǎn)量(萬噸/年)及主要政策節(jié)點。產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自IATA2.1中國政策解讀中國航空業(yè)仍處于快速發(fā)展階段,民航碳排放呈持續(xù)上升趨勢,相較于發(fā)達(dá)國家面臨更大的減排壓力。因此,中國政府出臺了多項政策支持SAF產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2022年發(fā)布的《“十四五”民航綠色發(fā)展專項規(guī)劃》中首次提出了力爭“十四五”期間SAF消費量達(dá)到5萬噸、2025年當(dāng)年達(dá)到2萬噸的目標(biāo);2024年發(fā)布的《關(guān)于大力實施可再生能源替代行動的指導(dǎo)意見》也強(qiáng)調(diào)了發(fā)展可持續(xù)航空燃料的重要性。2024年,中國還發(fā)布了《航空燃料可持續(xù)性評價規(guī)范》征求意見稿,首次明確了SAF的可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)。同樣在2024年,中國正式啟動SAF試點應(yīng)用工作。試點分多個階段進(jìn)行,涵蓋國航、東航、南航等航司以及北京大興、成都雙流
等多個機(jī)場,初期聚焦供油保障與質(zhì)量控制,后續(xù)將擴(kuò)大試點范圍,實現(xiàn)對國內(nèi)航班的小比例常態(tài)化加注。其他主要國家和地區(qū)政策解讀歐盟為加快實現(xiàn)航空業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型,歐盟在“Fit
for
55”框架下頒布了多項法案,其中以RefuelEU
Aviation法規(guī)和
EU
ETS
(歐盟碳排放交易體系)最為核心。EUETS通過“總量控制與配額交易”(Cap
andTrade)的市場化機(jī)制,設(shè)定碳排放總量上限并分配可交易配EU
ETS
RevisionCORSIA2019202220202023202120242025E《“十四五“民航綠色發(fā)展專項計劃》Sustainablke
Air
Hub
BlueprintRefuelEU
Aviation
&
REDIIISAF
Grand
Chanllenge
roadmap210100502412.57.83.1/
7中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告/
8中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告額,配額交易所收繳的資金將用于支持縮小SAF與傳統(tǒng)航煤之間的成本差。為逐步深化轉(zhuǎn)型,歐盟自2024年起
逐步縮小免費配額比例,并規(guī)定在2026年以后不再提供免費配額,且計劃將進(jìn)出歐盟的航線也納入EU
ETS的管理范圍。ReFuelEU
Aviation則以行政化手段,強(qiáng)制要求提高航空公司使用SAF的比例。該法規(guī)要求自2025年起,航空燃料供應(yīng)商必須確保其提供的燃料中包含一定比例的SAF,且該比例每五年提高一次。具體目標(biāo)是:到2025年,SAF的混合比例達(dá)到2%;到2030年,增加至6%;到2050年,SAF的比例將達(dá)到70%。同時政策也對非生物質(zhì)燃料(RFNBOs)的用量做出了強(qiáng)制要求,要求電制SAF的摻混比例在2030年后逐步提高,到2050年達(dá)到35%。此外,該政策還對SAF的全生命周期排放有所考量,規(guī)定需評估SAF的原料來源、生產(chǎn)所造成的間接土地利用變化(Indirect
Land
Use
Change
,ILUC)等多項環(huán)境影響,以確保SAF的可持續(xù)性。圖表3歐盟SAF相關(guān)政策一覽FF55政策提案名稱政策提議原有政策FF55政策提案方案2025年現(xiàn)狀歐洲碳排放交易體系(ETS)更新擴(kuò)大ETS在航空領(lǐng)域覆蓋范圍歐洲內(nèi)部航線2027年視情況可能擴(kuò)大至來往歐洲航線歐洲內(nèi)部航線減少ETS免費碳配額比例85%2026年后不再提供免費配額50%使用ETS資金支持
SAF產(chǎn)業(yè)無使用ETS收入補(bǔ)貼SAF生產(chǎn)企業(yè),預(yù)計總額16億歐元暫無信息披露資金使用情況為SAF提供免費排放許可無2024年起額外對使用SAF的航司提供免費排放許可已開始提供RefuelEUAviation提案強(qiáng)制要求航空燃料供應(yīng)商摻混使用SAF無2025–2050年間摻混比例從2%逐步提高至70%2%2.2.2美國美國作為全球最大的航空市場,占據(jù)約四分之一的全球航空活動,對SAF的政策支持體系也相對完善。2021年發(fā)布的《美國航空業(yè)氣候行動計劃》明確了航空業(yè)2050年碳中和的目標(biāo),隨后出臺的《SAF大挑戰(zhàn)路線圖》(SAFGrand
Challenge
Roadmap)設(shè)定了2030年年產(chǎn)900萬噸、2050年年產(chǎn)1億噸的SAF產(chǎn)量目標(biāo),為SAF的發(fā)展確定了基本發(fā)展方向和目標(biāo)。美國還在聯(lián)邦和州政府層面,通過市場機(jī)制、財政補(bǔ)貼等手段來促進(jìn)SAF的生產(chǎn)與應(yīng)用。在市場化機(jī)制方面,美國環(huán)保署推出的《可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)》(RFS)與加州等地實施的《低碳燃料標(biāo)準(zhǔn)》(LCFS)允許航空燃料企業(yè)通過SAF使用生成可交易的RIN信用額度,并通過售賣RIN獲取收益來抵消部分成本溢價。14
在財政激勵方面,聯(lián)邦層面以近期通過的《大而美法案》45Z(2025年及以后)條款對碳排放低于50kg
CO2/MMBtu(約等于49gCO2/MJ)的SAF提供階段性稅收抵免,額度依據(jù)燃料生命周期減排能力浮動,形成直接的經(jīng)濟(jì)激勵。按照2025年7月4日實施的《大而美法案》最終的內(nèi)容,激勵分為兩個階段:2025年1月1日至12月31日間所產(chǎn)的SAF,SAF按照《通脹削減法案》原有規(guī)定將獲得$1.75
*減排系數(shù)/加侖的稅收減免;2026年1月1日至2029年12月31日期間所產(chǎn)的SAF,按照《大而美法案》規(guī)定,SAF將與其他清潔燃料一樣獲得$1
*減排系數(shù)/加侖的稅收減免。此外,《大而美法案》還額外進(jìn)行了幾處調(diào)整,主要包括:(1)放寬了45Z條款2025年1月10日新加入的“進(jìn)口UCO無法使用45ZCF-GREET模型(進(jìn)而難以獲得減免)”的要求,允許使用來自美國、加拿大、墨西哥的原料,該條款2026年起生效。(2)不再考慮間接土地利用變化所導(dǎo)致的溫室氣體排放;該條款2026/
9中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告年起生效(3)如果納稅企業(yè)屬于幾類外國實體(foreignentity),則不能享受稅收抵免優(yōu)惠。此條款在《大而美法案》通過時即刻生效。15,除以上主要政策外,部分州政府還推出了專門針對SAF生產(chǎn)與應(yīng)用的稅收減免政策,例如明尼蘇達(dá)州、華盛頓州提供生產(chǎn)端激勵,伊利諾伊州則對應(yīng)用端實施優(yōu)惠等。圖表4美國SAF政策一覽政策措施/目標(biāo)生效時間《通脹削減法案》
IRA及《大而美法案》
OBBB對使用SAF的企業(yè)提供稅務(wù)減免。每加侖SAF(約3kg)可抵稅1.25–1.75美元2023–2024對SAF生產(chǎn)企業(yè)提供稅務(wù)減免。每加侖SAF可抵($1.75*減排系數(shù))美元2025對SAF生產(chǎn)企業(yè)提供稅務(wù)減免。每加侖SAF可抵($1
*減排系數(shù))美元2026–2029可持續(xù)燃料標(biāo)準(zhǔn)RFS、LCFS等類似于碳市場。燃料供應(yīng)商在本土銷售可持續(xù)航空燃料將會產(chǎn)生環(huán)境效益,可進(jìn)入市場進(jìn)行交易。除了全球通行的RFS市場外,加州等地也有自己的LCFS市場,與RFS并存長期有效《可持續(xù)航空燃料大挑戰(zhàn)路線圖》本土產(chǎn)量達(dá)到30億加侖(900萬噸)2030本土產(chǎn)量達(dá)到350億加侖(超1億噸)20502.2.3英國為實現(xiàn)2050年航空業(yè)凈零排放目標(biāo),英國政府推出了《凈零航空戰(zhàn)略》(Jet
Zero)、《SAF強(qiáng)制配額計劃》(SAF
Mandate)、英國碳排放交易體系(UK
ETS)等多項政策文件,提出要將SAF作為英國航空業(yè)脫碳的核心技術(shù)路徑大力發(fā)展。2022年7月,英國交通部發(fā)布的《凈零航空戰(zhàn)略》為應(yīng)對航空業(yè)脫碳發(fā)展挑戰(zhàn)、實現(xiàn)2050年凈零碳排放愿景制定了明確的框架與規(guī)劃。2024年4月,英國政府發(fā)布了《SAF強(qiáng)制配額計劃》,要求自2025年起所有英國起飛航班的燃料中至少摻混2%的SAF,并在2030年提高至10%、2040年增至22%,預(yù)計可分別減排270萬噸和
630萬噸CO2。該政策還引入了可交易的減排證書體系,要求SAF相較傳統(tǒng)航油減排至少40%,并鼓勵發(fā)展如
PtL等多元化技術(shù)路徑,以降低對有限原料的依賴。此外,政策設(shè)立了買斷機(jī)制,允許未履約的供應(yīng)商以固定價格(普通SAF為4.7歐元/升,PtL為5歐元/升)完成合規(guī),以降低市場波動對投資的影響,但強(qiáng)調(diào)該機(jī)制僅為過渡性手段,無法替代實質(zhì)性減排。16
在ETS體系下,航空公司可以通過使用符合減排標(biāo)準(zhǔn)的合格SAF來申請減排額度(Emission
Reduction
Claims),抵消部分該航司在ETS機(jī)制下的減排義務(wù)。此外,英國正計劃引入“收入確定性機(jī)制”(Revenue
CertaintyMechanism),以提升SAF產(chǎn)業(yè)的投資吸引力。在該機(jī)制下,SAF生產(chǎn)商將與政府控股的經(jīng)營公司簽署合同,設(shè)定執(zhí)行價格:當(dāng)市場價格低于執(zhí)行價格時,經(jīng)營
公司承擔(dān)差額;反之,則由生產(chǎn)商向經(jīng)營公司支付銷售差價。該機(jī)制將有效緩解SAF投資中面臨的價格不確定性問題。17
根據(jù)目前的計劃,該機(jī)制將于2026年正式實施。巴西為了促進(jìn)航空業(yè)減排,巴西在2024年推出了“國家航空生物質(zhì)燃料計劃”ProBioQAV,計劃要求所有航空公司通過應(yīng)用SAF來減少巴西本土航線的碳排放,減排比例將從2027年的1%起逐漸增加到2037年的10%。根據(jù)
EPE估計,這一計劃將在2030年帶來11.7–35.6萬噸的SAF需求,取決于SAF燃料的具體碳排放值。印度為實現(xiàn)國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo),并提升本國生物燃料產(chǎn)業(yè)競爭力,印度在SAF領(lǐng)域推出了摻混政策。2023年,印度國家生物燃料協(xié)調(diào)委員會(NBCC)設(shè)定了分階段的摻混目標(biāo):到2025年,國內(nèi)航班的SAF摻混率達(dá)到1%,到
2030年提升至5%。另外,印度石油和天然氣部對國際航班也設(shè)定了目標(biāo):2027年摻混率達(dá)1%,并于2028年提高至2%。新加坡為加快推動航空業(yè)脫碳轉(zhuǎn)型,新加坡將于2026年起開始執(zhí)行一系列的政策和措施推動可持續(xù)航空燃料的應(yīng)用。具體包括:從2026年開始,所有從新加坡離境的航班都須強(qiáng)制使用1%摻混比例的SAF,其長期目標(biāo)是在2030年前將這一比例提升至3%–5%。為此,新加坡會向離境航班的乘客征收SAF使用費,該費用的數(shù)額將根據(jù)航程和倉位來確定。這筆費用將會用于新加坡民航局實施的SAF集中采購,通過規(guī)?;少忔i定需求,降低SAF成本,并保證在新加坡運(yùn)營的航空公司以相對公平的價格獲得SAF。這些即將執(zhí)行的政策措施有助于新加坡率先構(gòu)建綠色燃料保障體系,并將自身建設(shè)成為全球可持續(xù)航空樞紐。18國際組織政策及機(jī)制解讀航空業(yè)具有高度全球化的特性,國際政策框架對于推動其減排至關(guān)重要。ICAO和IATA是該領(lǐng)域最核心的兩個機(jī)構(gòu)。ICAO作為聯(lián)合國下屬機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)確保國際民用航空的安全、有序、高效、經(jīng)濟(jì)可行且對環(huán)境負(fù)責(zé)的發(fā)展。ICAO主要通過CORSIA(國際航空碳抵消和減排計劃)推動行業(yè)脫碳,鼓勵航司使用SAF以減少對碳抵消的依賴。
CORSIA將分階段實施,目前已進(jìn)入第一個正式階段,并計劃自2027年進(jìn)入強(qiáng)制階段,針對SAF,CORSIA并未設(shè)定任何強(qiáng)制使用目標(biāo),而是通過量化航空公司實際使用的低碳燃料i
相對于化石航煤基準(zhǔn)排放值所帶來的生命周期減排效益,在CORSIA機(jī)制下抵扣相應(yīng)義務(wù),從而鼓勵SAF的使用。此外,CORSIA還明確了SAF的可持續(xù)性認(rèn)證門檻,規(guī)定合規(guī)的燃料相比于傳統(tǒng)航煤必須至少實現(xiàn)10%的減排水平,同時還引入了碳匯、土地等其它13項可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)。19IATA作為全球航空公司行業(yè)協(xié)會,并不具備制定強(qiáng)制性政策的權(quán)力,因此主要借助市場化和倡導(dǎo)性手段來推動
SAF的發(fā)展與應(yīng)用。為加速這一進(jìn)程,IATA聯(lián)合了航空公司、燃料生產(chǎn)商、金融機(jī)構(gòu)等利益相關(guān)方作出了多種努力,如簽署了飛向凈零(Fly
Net
Zero)承諾、成立了民航脫碳組織(Civil
Aviation
Decarbonization
Organization,CADO),這些舉措旨在促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、降低成本并擴(kuò)大產(chǎn)能,共同推動SAF市場的規(guī)?;l(fā)展。20可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)與評價體系SAF必須滿足一定的可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn),以確保其在環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)維度上符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。全球范圍內(nèi),盡管不同機(jī)構(gòu)和政策框架對SAF的可持續(xù)性定義存在差異,但全生命周期的減排效果與原料的可持續(xù)性始終是關(guān)注核心。全球范圍內(nèi)較為權(quán)威的是ICAO的CORSIA機(jī)制和歐盟《可再生能源指令》的可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn),中國也在著手建立適應(yīng)自身國情和減排目標(biāo)的SAF可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)。i/
10中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告此處低碳燃料指CORSIA合規(guī)燃料(CORSIA
Eligible
Fuels),包括SAF。?國際航空碳抵消和減排計劃(CORSIA)CORSIA由ICAO主導(dǎo),是目前國際航班使用SAF的核心標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)2022年11月更新的版本,該標(biāo)準(zhǔn)針對
SAF的可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)共包含14個具體指標(biāo),分別是溫室氣體排放、土地碳匯、減排表現(xiàn)、水、土地、空氣、
生態(tài)保護(hù)、廢棄物和化學(xué)品、震動效應(yīng)、人權(quán)與勞動者權(quán)利、土地利用、用水權(quán)、當(dāng)?shù)厣鐣l(fā)展、糧食安全。21CORSIA明確規(guī)定,SAF的生命周期碳排放必須至少比傳統(tǒng)航空燃料(基準(zhǔn)值為89g
CO2e/MJ)減少10%。此外,該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)應(yīng)全面評估直接和間接土地利用變化對碳排放的影響,并要求所使用的生物質(zhì)原料不得來自具有高碳儲量的土地,例如原始森林、??地和泥炭地,以防止碳匯破壞和不可逆生態(tài)影響。CORSIA還特別關(guān)注土地變化所導(dǎo)致的碳排放的真實性與可監(jiān)測性,要求相關(guān)排放必須可量化、可追蹤,并能夠被有效補(bǔ)償,防止因碳捕集與封存(CCS)等技術(shù)不確定性帶來的“隱性排放”風(fēng)險。在執(zhí)行層面,該標(biāo)準(zhǔn)要求整個SAF生產(chǎn)與供應(yīng)鏈具備透明的可追溯機(jī)制,通常需通過ISCC、RSB等國際認(rèn)證體系來驗證其可持續(xù)性表現(xiàn)。?歐盟《可再生能源指令》(Renewable
Energy
Directive,
RED)RED是歐盟委員會發(fā)布的關(guān)于可再生能源推廣和使用的主要法規(guī),涵蓋歐盟市場的所有SAF產(chǎn)品,并設(shè)有強(qiáng)制性的可持續(xù)性合規(guī)要求。該指令規(guī)定,SAF的全生命周期碳排放必須顯著低于化石航空燃料(基準(zhǔn)值為94g
CO2e/MJ),其中生物質(zhì)SAF碳減排至少達(dá)到5%,而電制燃料(以電解制氫為基礎(chǔ)的SAF路徑)則需至少達(dá)到70%。在土地與生態(tài)保護(hù)方面,RED明確禁止使用來自原始森林、保護(hù)區(qū)等高碳儲量或生物多樣性敏感地區(qū)的原料,并嚴(yán)格限制使用具有高ILUC風(fēng)險的原料類型,如棕櫚油與大豆等,尤其是那些與糧食用途存在潛在競爭的農(nóng)產(chǎn)品。與此同時,RED還對電制SAF提出了額外要求,規(guī)定其所用電力必須完全來自可再生能源,且具備清晰的來源可追溯性,滿足時間相關(guān)性、空間相關(guān)性和新增性等。ii
此外,法規(guī)還要求SAF生產(chǎn)商建立完整的原料及產(chǎn)品追蹤體系,以確保從原料采集、轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸?shù)阶罱K交付的各環(huán)節(jié)均符合可持續(xù)性和環(huán)境合規(guī)要求。該標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍內(nèi)具有較高的參考價值,已成為多個國家或地區(qū)制定本地SAF政策的重要參照。?《中國航空燃料可持續(xù)性評價規(guī)范(征求意見稿)》該標(biāo)準(zhǔn)是由中國民航局第二研究所、國家市場監(jiān)督管理總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會聯(lián)合制定,是中國首個
SAF可持續(xù)性方面的國家標(biāo)準(zhǔn),旨在推動國內(nèi)SAF的可持續(xù)生產(chǎn)與使用。該標(biāo)準(zhǔn)共分為三個一級指標(biāo),分別是環(huán)境可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性、社會可持續(xù)性,在每個一級指標(biāo)下面,再設(shè)定若干個二級指標(biāo)。在環(huán)境可持續(xù)性方面,根據(jù)要求,SAF的全生命周期碳排放應(yīng)相對于傳統(tǒng)航空燃料減少至少10%;若原料來
自種植作物,還需額外計入由土地利用變化引起的溫室氣體排放,以全面評估其碳足跡。此外,原料不得來自原始森林、水體生態(tài)系統(tǒng)等高碳儲量區(qū)域,以保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和碳匯功能。除以上幾個二級指標(biāo)外,該標(biāo)準(zhǔn)還對溫室氣體減排持久性、水、大氣、土壤、廢棄物等方面做出了相關(guān)規(guī)定。ii/
11中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告“三個額外要求“主要包括:額外性:可再生電力設(shè)施應(yīng)為新建設(shè)施,即電力設(shè)施在制氫設(shè)施投產(chǎn)前36月內(nèi)建成投產(chǎn),而在2028年前投產(chǎn)的項目暫時可以獲得豁免,豁免期到2028年1月1日止;同時額外性還要求設(shè)施未接受任何補(bǔ)貼或投資優(yōu)惠,以免重復(fù)計算。時間相關(guān)性:制氫設(shè)施的電力消耗應(yīng)與可再生電力設(shè)施的電力生產(chǎn)發(fā)生在同一個時間周期內(nèi)。在2030年以前,時間周期為自然月,即電力消耗與生產(chǎn)發(fā)生在同一自然月內(nèi)即為合規(guī);在2030年以后,時間周期為小時,即消耗與生產(chǎn)需發(fā)生在同一小時內(nèi)。地理相關(guān)性:制氫設(shè)施與可再生電力設(shè)施之間的電力傳輸應(yīng)不受實際電網(wǎng)連接限制,方式有三:同處同一電力競價區(qū)內(nèi);分別處在由電力通道連接的兩個競價區(qū)內(nèi),且發(fā)電側(cè)的現(xiàn)貨市場電力價格應(yīng)高于制氫側(cè),以便減少通道阻塞;若電力來自海上競價區(qū),則要求兩競價區(qū)相連。/
12中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告在社會可持續(xù)性方面,共有4個二級指標(biāo),分別是:勞動者權(quán)益、水資源利用、土地資源利用、糧食安全。其中較為特別的是“糧食安全”,該指標(biāo)要求SAF應(yīng)做到不與糧食作物爭地、不與人爭糧,應(yīng)利用鹽堿地、沙地等邊緣土地資源,并且應(yīng)以輪作、間作的方式種植原料。經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性僅有一個二級指標(biāo),強(qiáng)調(diào)SAF項目應(yīng)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、增加稅收、創(chuàng)造就業(yè)等。除以上列舉的指標(biāo)外,該標(biāo)準(zhǔn)還對其他方面作出了一定要求,如要求生產(chǎn)企業(yè)建立完善的信息管理和質(zhì)量控制體系,確保原料來源、生產(chǎn)過程和最終產(chǎn)品均可全流程追蹤。該標(biāo)準(zhǔn)的出臺不僅提升了國內(nèi)SAF產(chǎn)業(yè)的規(guī)范程度,也為中國未來參與全球SAF標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。除了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可持續(xù)性的評價和測量方法也存在差異。目前國際較為主流的SAF可持續(xù)性評價體系有兩套,分別由歐盟RED和ICAO制定。為了統(tǒng)一評估方法、提升可操作性,歐盟RED為生物質(zhì)燃料制定了可持續(xù)性評價體系。按規(guī)定,可持續(xù)性評價主要分為兩個部分:溫室氣體排放(GHG)和土地利用變化(Land
Use
Change,
LUC)。??溫室氣體排放覆蓋產(chǎn)品的生命周期,從原材料的種植到最終的燃燒。而土地利用變化條款則針對生物質(zhì)燃料生產(chǎn)過程中對原有土地生態(tài)的破壞,以黑名單的形式規(guī)定了一些不得用于生物質(zhì)燃料生產(chǎn)的土地類型。?此外,在2023年時,RED又增加了對間接土地利用變化(ILUC)的約束。ILUC指盡管生物質(zhì)原料并非直接種植在被破壞的土地上,但因其擠占了原有糧食作物的生產(chǎn),因而可能間接導(dǎo)致其他地區(qū)土地被糧食作物侵占的風(fēng)險。RED新增條款則限制了高間接土地利用變化風(fēng)險的生物質(zhì)燃料的應(yīng)用。與之類似,2023年,ICAO針對各個SAF技術(shù)路徑發(fā)布了SAF生命周期評估(LCA)方法,明確界定了可持續(xù)性計算的邊界與組成。該方法將SAF的總排放劃分為“核心LCA排放”(Core
LCA
emissions)和“引發(fā)土地利用變化排放”(Induced
Land
Use
Change,
ILUC),均以89g
CO2e/MJ為單位衡量。?其中,核心LCA排放覆蓋從原料種植、收獲運(yùn)輸、燃料生產(chǎn)加工,到成品運(yùn)輸至加注點、以及最終在飛機(jī)上燃燒的全過程。由于流程鏈條長、涉及因素復(fù)雜,其變化范圍較大。?而引發(fā)土地利用變化則指直接、間接土地利用變化而帶來的溫室氣體排放增加量,其定義與歐盟定義基本類似。注意ICAO的ILUC指“引發(fā)土地利用變化Induced
Land
Use
Change”,其概念包括直接與間接兩種。而歐盟語境下,ILUC為Indirect
Land
Use
Change,僅指間接土地利用變化。22,23?ICAO與歐盟的評價方法主要區(qū)別在于處理土地利用變化的方式上,歐盟以定性的方式,對高風(fēng)險燃料單獨進(jìn)行限制;而ICAO則以定量的方式,將土地利用變化的影響換算為溫室氣體排放,與核心LCA一同參與計算。三、生物質(zhì)SAF的主要技術(shù)路線3.1技術(shù)簡介、技術(shù)成熟度與發(fā)展現(xiàn)狀生物質(zhì)SAF的原材料選擇多樣,包括脂肪和油類、糖類和谷物、城市固體廢物、木材和農(nóng)業(yè)殘渣等。將這些原材料加工轉(zhuǎn)化為SAF的技術(shù)需要獲得美國材料與試驗協(xié)會(the
American
Society
for
Testing
and
Materials,ASTM
International)的批準(zhǔn)后才能商業(yè)化使用。原料類型和工藝路徑的選擇會導(dǎo)致最終產(chǎn)物理化性質(zhì)不同,因而影響SAF與傳統(tǒng)化石航煤調(diào)和比例。為了保證調(diào)和后SAF與傳統(tǒng)化石航煤的理化性質(zhì)一致,純SAF的調(diào)和比例一般在0%到50%之間。24ASTM制定了兩項與SAF相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn):ASTM
D7566和ASTM
D1655。其中,ASTM
D7566專門針對含合成碳?xì)浠衔锏暮娇諟u輪燃料,覆蓋了絕大多數(shù)的SAF生產(chǎn)技術(shù)路徑;ASTM
D1655標(biāo)準(zhǔn)最初針對的是傳統(tǒng)航空煤油,現(xiàn)已擴(kuò)展至使用SAF原料或中間產(chǎn)品與傳統(tǒng)航煤共煉的生產(chǎn)技術(shù)路徑。253.1.1
ASTM
D7566認(rèn)證的SAF生產(chǎn)技術(shù)路徑截至2025年6月,ASTM
D7566
24d標(biāo)準(zhǔn),已獲得批準(zhǔn)的SAF生產(chǎn)技術(shù)路徑共有以下八種:26圖表5ASTM
D7566批準(zhǔn)的SAF生產(chǎn)技術(shù)技術(shù)介紹原料最大摻混比例%費托合成鏈烷烴煤油(FT-SPK)利用生物質(zhì)、固體廢物等原料通過氣化和費托合成制備的合成燃料二氧化碳與可再生能源;城市固體廢物;農(nóng)/林業(yè)廢棄物50加氫酯類和脂肪酸合成鏈烷烴煤油(HEFA-SPK)以植物油、廢棄油脂等為原料,通過加氫處理生產(chǎn)的燃料植物油與廢油50合成異構(gòu)烷烴(SIP)由經(jīng)發(fā)酵的糖類物質(zhì)生產(chǎn)的合成燃料可發(fā)酵糖類10費托合成含芳烴煤油(FT-SKA)類似于GFT-SPK,但包含一定比例的芳烴成分二氧化碳與可再生能源;城市固體廢物;農(nóng)/林業(yè)廢棄物50醇轉(zhuǎn)化為噴氣燃料合成鏈烷烴煤油(AtJ-SPK)由生物質(zhì)發(fā)酵生成的醇類(如異丁醇、乙醇)轉(zhuǎn)化而來的燃料。乙醇與異丁醇50催化水熱分解合成煤油(CHJ)通過催化水熱分解技術(shù),將生物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為燃料。植物油與廢油50烴類加氫酯類和脂肪酸合成石蠟煤油(HC-HEFA
SPK)主要以藻類等為原料,通過加氫處理生產(chǎn)的燃料。藻油10醇制含芳香烴石蠟煤油(AtJ-SKA)由生物質(zhì)發(fā)酵生成的醇類(如異丁醇、乙醇)轉(zhuǎn)化并芳構(gòu)化而來的燃料。生物質(zhì)C2-C5醇類50/
13中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告/
14中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告3.1.2
ASTM
D1655認(rèn)證的SAF生產(chǎn)技術(shù)路徑ASTM
D1655標(biāo)準(zhǔn)主要針對傳統(tǒng)航空煤油,在最新的版本24b中,認(rèn)可了以下3種與SAF相關(guān)的共煉生產(chǎn)技術(shù)路徑:27圖表6ASTM
D1655批準(zhǔn)的SAF生產(chǎn)路徑技術(shù)介紹原料最大摻混比例%費托合成產(chǎn)品在現(xiàn)有煉廠裝置與化石基原料共煉先通過費托合成工藝中,產(chǎn)出費托蠟與化石原料一起送入煉廠裝置共煉,生產(chǎn)出含有生物成分的航空燃料。二氧化碳與可再生能源;城市固體廢物;農(nóng)/林業(yè)廢棄物5廢棄油脂在傳統(tǒng)煉廠與化石基原料在煉廠裝置中共煉在傳統(tǒng)煉油過程中,將不超過5%的生物油脂(如植物油、動物脂肪)與化石原油共同加工,生產(chǎn)出符合航空燃料標(biāo)準(zhǔn)的混合燃料。植物油與廢油5傳統(tǒng)煉廠初步加氫后原料與化石基原料在煉廠中共煉在傳統(tǒng)煉油過程中,將不超過24%的生物油脂(如植物油、動物脂肪)在初步加氫處理后與化石基原料共煉,生產(chǎn)出符合航空燃料標(biāo)準(zhǔn)的混合燃料。初步加氫后的植物油與廢油10需要注意的是,ASTM
D1655標(biāo)準(zhǔn)對最終產(chǎn)出SAF的摻混比例有相對嚴(yán)格限制(最高為10%),而ASTM
D7566標(biāo)準(zhǔn)則允許最終產(chǎn)出的SAF與傳統(tǒng)航空燃料以更高比例(最高可達(dá)50%)混合使用。通過主機(jī)廠和其它一些適航機(jī)構(gòu)參與這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和認(rèn)證,ASTM為SAF的生產(chǎn)和應(yīng)用提供了明確的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)??傮w來看,目前主流的生物質(zhì)SAF技術(shù)路線主要可以分為三類:HEFA該技術(shù)路徑主要通過加氫處理將廢棄油脂類原料轉(zhuǎn)化為SAF,可使用的原料包括餐廚廢油(UCO)、動物脂肪、利用邊際土地種植的油料作物等。與GFT工藝相比,HEFA路徑工藝流程短、能耗較低,成本目前也顯著低于其他技術(shù)路線,其可持續(xù)性由原料類型及土地利用變化的排放所決定。GFT/MtJ生物質(zhì)氣化+費托合成(GFT)是一種將生物質(zhì)或廢棄物通過氣化、費托合成、加氫處理轉(zhuǎn)化為航空燃料的工藝。
GFT技術(shù)的原料適應(yīng)性較強(qiáng),能夠廣泛利用農(nóng)林業(yè)廢棄物、城市固體廢物等合規(guī)原料,因此在可持續(xù)性方面具有
顯著優(yōu)勢。甲醇制SAF(MtJ)在生產(chǎn)工藝上與GFT有一些相似之處,都需要首先將生物質(zhì)材料氣化生成合成氣。但在合成階段,MtJ技術(shù)首先通過甲醇合成技術(shù)將合成氣轉(zhuǎn)化為甲醇,其后再進(jìn)一步通過甲醇制烯烴、烯烴低聚、選擇性加氫、產(chǎn)品分餾等步驟生產(chǎn)可持續(xù)航空燃料。除了烯烴路線外,托普索、埃克森美孚等企業(yè)也在探索甲醇制芳烴路線生產(chǎn)SAF的工藝技術(shù)路線。這些MtJ技術(shù)目前仍需按照ASTMD4054標(biāo)準(zhǔn)的要求完成相關(guān)審核步驟,才可以最終被納入ASTMD7566標(biāo)準(zhǔn)。3.
AtJ醇制SAF技術(shù)的主要原理是將乙醇、異丁醇或其它低碳醇類經(jīng)脫水、烯烴低聚選擇性加氫、產(chǎn)品分餾等步驟生成可持續(xù)航空燃料,結(jié)合不同國家及地區(qū)可持續(xù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的不同,可使用的原料可以是以纖維素、木質(zhì)素為主的農(nóng)林廢棄物,也可以是玉米,甘蔗或能源作物。與GFT路線相比,AtJ的工藝流程相對簡單,操作條件更緩和,二者的技術(shù)成熟度相當(dāng)。HEFA是目前全球最主流的SAF生產(chǎn)技術(shù),已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn),占比超過90%。28
然而,HEFA受到廢棄油脂等原料可供給數(shù)量的限制,長期來看AtJ和GFT技術(shù)在產(chǎn)能方面更具潛力。圖表7當(dāng)前主流生物質(zhì)SAF生產(chǎn)路線29制圖:EASAFHEFA-SPKATJ-SPKFT-SPK(SPK)MTJ預(yù)處理(水解)發(fā)酵化厭氧消氣化,合成氣凈化/調(diào)整蒸汽重整乙醇/異丁醇質(zhì)SAF費托合成加氫裂化甲醛合成甲醇制SAF加氫處理原料 流程/
15中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告產(chǎn)品-ASTm已審核產(chǎn)品-ASTm已審中餐廚廢油其他油脂糖類其他生物質(zhì)與廢棄物/
16中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告3.2各技術(shù)路線可持續(xù)性分析由于涉及到生物質(zhì)原材料的生產(chǎn)和收集過程,不同生物質(zhì)SAF產(chǎn)品的可持續(xù)性存在顯著差異,不僅不同技術(shù)路
線之間會存在區(qū)別,原料的來源也對最終產(chǎn)品的可持續(xù)性有較大影響。本段主要借鑒歐盟航空安全局的研究數(shù)據(jù),以ICAO評價體系對不同燃料展開分析。30,31HEFAHEFA-SAF如果以廢棄油脂為原料,則不涉及土地影響,僅需考慮核心LCA排放。例如,根據(jù)ICAO的估算,使用餐廚廢油(UCO)生產(chǎn)的SAF全球平均排放值約為13.9
g
CO2e/MJ。而若采用能源作物所產(chǎn)生的原生油脂作為原料,HEFA路徑的可持續(xù)性會因ILUC影響而大幅波動。例如,由馬來西亞和印度尼西亞棕櫚油制成的SAF,其排放高達(dá)99.1gCO2e/MJ,甚至超過了傳統(tǒng)化石航空燃料。這是因為棕櫚油種植常伴隨熱帶雨林等原始生態(tài)系統(tǒng)的破壞,導(dǎo)致顯著的碳釋放。也正因如此,歐盟的RefuelEUAviation中已經(jīng)禁止使用棕櫚油生產(chǎn)SAF。相反,若選用在退化或干旱土地上種植的植物油,如印度的麻風(fēng)樹樹籽油,不僅避免了ILUC,還因其出色的碳封存能力,使其
ILUC排放為負(fù)數(shù),從而抵消了燃料生產(chǎn)與運(yùn)輸所產(chǎn)生的排放,最終SAF總排放值低至-1.3
g
CO2e/MJ。GFT/MtJMtJ技術(shù)可持續(xù)性與GFT技術(shù)相似,此處也一并討論。GFT工藝的可持續(xù)性主要取決于原料來源及其對土地利用的影響。廢棄物類原料(如木材廢料、城市固體廢物)因不涉及新增土地開發(fā),其碳足跡主要集中于收集、運(yùn)輸和加工環(huán)節(jié),整體溫室氣體排放水平較低。比如,全球尺度下,使用農(nóng)業(yè)廢棄物所生產(chǎn)的SAF排放僅為7.7
gCO2e/MJ。32若使用能源作物為GFT路線的原料,則需考慮種植土地的資源競爭情況,評估后續(xù)引發(fā)的土地利用變化所帶來的排放。以楊樹為例,根據(jù)種植區(qū)域不同,楊樹種植引發(fā)的ILUC既可以使得SAF排放升高至20.8
g
CO2e/MJ,也可能發(fā)揮其碳封存效應(yīng)抵消部分核心LCA排放,使總排放值低至約7.0
g
CO2e/MJ。再如蘆竹,可以大量種植于如鹽堿地、廢棄礦區(qū)等邊際土地,如果種植在中國,則經(jīng)過氣化GFT工藝制成的SAF的排放值僅為10.4
g
CO2e/MJ。33AtJ與前述GFT和HEFA路徑類似,乙醇或異丁醇制SAF路徑的可持續(xù)性,同樣受原料來源及其引發(fā)的土地利用變化影響。若采用農(nóng)林業(yè)廢棄物作為原料,由于不涉及新增土地開發(fā),排放水平相對較低。例如,通過乙醇制SAF技術(shù)生產(chǎn)的SAF,其排放通常在24.6–40.0
g
CO2e/MJ之間;若使用林業(yè)廢棄物并采用異丁醇SAF技術(shù),則SAF的排放值約為23.8
g
CO2e/MJ。然而,一旦涉及能源作物的種植,土地資源競爭便成為影響可持續(xù)性的關(guān)鍵因素。例如,若以玉米為原料,由于其在部分地區(qū)可能與糧食生產(chǎn)直接競爭,容易引發(fā)較高的ILUC排放,導(dǎo)致該路徑下生產(chǎn)的SAF排放值最高可達(dá)100.6
g
CO2e/MJ,已超過傳統(tǒng)化石航煤的基準(zhǔn)水平。相比之下,選擇具備低ILUC風(fēng)險和較強(qiáng)碳封存能力的能源作物,如芒草,則可以顯著地提升SAF的可持續(xù)性。芒草可種植于荒地、鹽堿地等退化土地,不僅幾乎不產(chǎn)生土地競爭,還具備良好的土壤固碳效應(yīng)。以美國為例,采用芒草并通過異丁醇轉(zhuǎn)化工藝制備的SAF,其總排放值可低至-10.7
g
CO2e/MJ。再以種植在中國黃河地區(qū)邊緣土地的蘆竹為例,通過發(fā)酵成醇再制成SAF的排放值約為28.3
g
CO2e/MJ。34圖表8不同技術(shù)和原料所生產(chǎn)的SAF的排放值。數(shù)據(jù)來源:ICAO,制圖:EASA35Global
/
Waste
gases
-
integratedGlobal
/
Waste
gases
-
standalone
Global
/
Switchgrass
-
integrated
USA
/
Switchgrass
-
integrated
Global
/
Switchgrass
-
standalone
USA
/
Switchgrass
-
standalone
Global
/
Miscanthus
-
integrated
EU
/
Miscanthus
-
integrated
USA
/
Miscanthus
-
integrated
Global
/
Miscanthus
-
standalone
EU
/
Miscanthus
-
standalone
USA
/
Miscanthus
-
standalone
Global
/
Forestry
residues
-
integratedGlobal
/
Forestry
residues
-
standaloneGlobal
/
Agricultural
residues
-
integratedGlobal
/
Agricultural
residues
-
standaloneGlobal
/
Corn
grainUSA
/
Corn
grainGlobal
/
SugarcaneBrazil
/
SugarcaneIndia
/
Jatropha
oilseed
(meal-animal
feed)India
/
Jatropha
oilseed
(meal-fertilizer/electricity
input)Global
/
Camelina
oilseedGlobal
/
Brassica
carinata
oilseed
Brazil
/
Brassica
carinata
oilseed
USA
/
Brassica
carinata
oilseed
Malaysia
&
Indonesia
/
Palm
oil
(w/o
POME
treatment)Malaysia
&
Indonesia
/
Palm
oil
(w/
POME
treatment)Global
/
Rapeseed
oilEU
/
Rapeseed
oil
Global
/
Soybean
oilseed
Brazil
/
Soybean
oilseed
USA
/
Soybean
oilseed
Global
/
Corn
oil
Global
/
Palm
fatty
acid
distillateGlobal
/
Used
cooking
oilGlobal
/
TallowBrazil
/
MolassesGlobal
/
Molasses
Global
/
Switchgrass
USA
/
Switchgrass
Global
/
Miscanthus
EU
/
Miscanthus
USA
/
Miscanthus
Global
/
Corn
grain
USA
/
Corn
grain
Global
/
Sugarcane
Brazil
/
Sugarcane
Global
/
Forestry
residuesGlobal
/
Agricultural
residuesGlobal
/
SwitchgrassUSA
/
SwitchgrassGlobal
/
MiscanthusEU
/
MiscanthusUSA
/
MiscanthusGlobal
/
Poplar
USA
/
PoplarGlobal
/
MSW,
0%
Non-biogenic
carbonGlobal
/
Forestry
residuesGlobal
/
Agricultural
residuesGlobal
/
Sugar
beetEU
/
Sugar
beetGlobal
/
SugarcaneBrazil
/
Sugarcane-60-40-200g
CO2/MJ2040608010029.442.433.718.248.733.29.35-14.324.3200.724.94024.639.7100.690.832.632.8-1.322.128.621.7131499.176.573.471.566.267.464.917.220.713.922.536.134.348.828.919.812.4-10.785.5Core
LCA
valueILUC
LCA
valueTotalFossil
fuel
baseline
(89
gCO2e/MJ)77.931.333.123.829.315.76.6-2.2-11.6-22.520.875.28.37.743.652.643.944.1Ethanol
Alcohol-to-jet
(ETJ)Hydro-processed
esters
andfatty
acids
(HEFA)Iso-butanolAlcohol-to-jet
(ATJ)Fischer-Tropsch
(FT)SynthesizedIso-Paraffins(SIP)/
17中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告3.3生物質(zhì)SAF和電制SAF的區(qū)別與聯(lián)系SAF主要包括生物質(zhì)SAF(Bio-SAF)和電制SAF(e-SAF)兩大類。這兩種技術(shù)路線在原料來源、生產(chǎn)路徑、碳減排潛力、市場現(xiàn)狀與未來發(fā)展等方面存在顯著差異。Bio-SAF以廢棄油脂、廢棄生物質(zhì)等為原料,優(yōu)點是技術(shù)成熟度相對較高,能夠較快發(fā)展產(chǎn)能,但存在受制于土地資源、與糧食生產(chǎn)存在競爭關(guān)系等問題;而e-SAF則利用可再生電力將水電解為氫氣,并與二氧化碳合成液體燃料,不依賴生物質(zhì)資源,具備更強(qiáng)的可持續(xù)屬性和長期擴(kuò)展?jié)摿?。兩大類SAF技術(shù)并非完全互斥,在生產(chǎn)工藝上存在諸多共通環(huán)節(jié)。例如費托合成技術(shù),主要原理是將合成氣(一氧化碳和氫氣的混合物)轉(zhuǎn)化成碳鏈更長的碳?xì)浠衔?。若合成氣來自生物質(zhì)氣化流程,則最終的SAF產(chǎn)物就屬于生物質(zhì)SAF(生物質(zhì)氣化的合成氣也可以與來自綠電電解水制氫所得綠氫耦合,再通過費托合成工藝生產(chǎn)SAF,這樣的過程可以定義為PBtL
(Power
Biomass
to
Liquid生物質(zhì)耦合綠電制燃料),為簡便分類,本報告將其PBtL生產(chǎn)的SAF歸為生物質(zhì)SAF),而如果使用綠色電力電解水制備綠氫、使用碳捕集(CCUS)技術(shù)收集二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為一氧化碳,那么此種來源的合成氣經(jīng)過費托合成、加氫裂化得到的可持續(xù)航空燃料就屬于電制SAF。兩大類技術(shù)的原料雖來源不同,但生產(chǎn)工藝的某些步驟上卻是高度相似的。圖表9費托合成用于生物質(zhì)SAF的生產(chǎn)圖表10費托合成用于電制SAF的生產(chǎn)生物質(zhì)處理CCUS/DAC合成氣處理電解槽電解槽費托合成費托合成預(yù)處理干燥烘焙氣化合成氣處理H2/CO比例調(diào)整酸性氣體/雜質(zhì)脫除電廠/工廠移動源
空氣捕捉光伏/風(fēng)電儲能電解槽H2/CO比例調(diào)整酸性氣體/雜質(zhì)脫除費托反應(yīng)器后續(xù)處理CO2費托反應(yīng)器后續(xù)處理農(nóng)業(yè)廢棄物可持續(xù)航空燃料可持續(xù)航空燃料光伏/風(fēng)電儲能電解槽H2H2O2/
18中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告/
19中國可持續(xù)航空燃料新圖景—生物質(zhì)SAF報告在2025至2035年間,以HEFA為主的生物質(zhì)SAF將繼續(xù)占據(jù)市場主導(dǎo)地位,主要原因是這些工藝相對成熟,且成本經(jīng)濟(jì)性較好。電制SAF由于PtL技術(shù)成本仍然偏高和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展水平不均等因素,無法在短期內(nèi)在全球范圍實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。因此,在這一時間尺度,生物質(zhì)SAF仍將是全球SAF的主要來源。而2035至
2050年之間,隨著可再生電力成本的逐步下降,電制SAF有望克服目前的技術(shù)和成本障礙,成為未來主要的SAF生產(chǎn)技術(shù)之一。圖表11生物質(zhì)SAF與電制SAF的原料來源生物質(zhì)SAF電制SAF主要原料動植物油脂、農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)殘余物、城市固體廢棄物、生物甲醇/乙醇等二氧化碳(CO2)(從空氣中捕集、工業(yè)排放碳源、生物質(zhì)碳源)+綠氫(H2)(通過可再生能源電解水制備)碳源有機(jī)生物質(zhì)(固有碳循環(huán))空氣捕集或工業(yè)排放的CO(2
可實現(xiàn)碳封存)可持續(xù)性影響受限于生物質(zhì)供應(yīng)量、土地使用變化(ILUC)、食物競爭有機(jī)會實現(xiàn)100%零碳,但對電力供應(yīng)的可持續(xù)性要求非常嚴(yán)格,否則會產(chǎn)生更高的碳排放圖表12生物質(zhì)SAF與電制SAF的生產(chǎn)工藝生物質(zhì)
SAF 電制
SAF主要生產(chǎn)工藝①HEFA(加氫酯類和脂肪酸)②Gasification-FT(氣化-費托合成)③AtJ-SPK(醇轉(zhuǎn)噴氣燃料)④MtJ(甲醇合成制噴氣燃料,尚未納入ASTM)①CO2
與綠氫轉(zhuǎn)化為合成氣后再進(jìn)行費托合成②CO2
與綠氫轉(zhuǎn)化為甲醇再制噴氣燃料(Methanol-to-Jet,MtJ)③直接從CO2
合成航空燃料(CO2AF)④CO2
與綠氫轉(zhuǎn)化為低碳烯烴后制備SAF工藝生產(chǎn)難度除HEFA已實行商業(yè)化生產(chǎn),AtJ和GFT正處于研發(fā)向工業(yè)化過渡的階段仍處于示范階段,核心瓶頸在于CO2
捕集與綠氫制備成本圖表13生物質(zhì)SAF與電制SAF的減排能力生物質(zhì)SAF電制SAF生命周期碳減排平均80%(具體取決于原料和供應(yīng)鏈)具備負(fù)碳強(qiáng)度的潛力(參見圖表8)最高100%(使用DAC+可再生能源可實現(xiàn)零碳)關(guān)鍵影響因素原料可持續(xù)性(是否避免食物競爭)、原料收集能耗、生產(chǎn)過程能耗、運(yùn)輸過程能耗綠氫和可再生電力的供給能力和成本經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)輸過程能耗圖表14生物質(zhì)SAF與電制SAF的經(jīng)濟(jì)性36生物質(zhì)SAF電制SAF當(dāng)前成本1350–1800美元/噸(是化石燃料的2–3倍)2600–9500美元/噸(約為化石燃料的4–15倍,而鑒于中國在可再生能源產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)優(yōu)勢,成本更有望貼近該區(qū)間的下限,歐美等地區(qū)受限于產(chǎn)業(yè)成本等因素,則更接近該區(qū)間的上限)技術(shù)成熟度商業(yè)化生產(chǎn)已啟動,HEFA路線最成熟仍處于研發(fā)與示范階段,2030年前難以大規(guī)模應(yīng)用市場規(guī)模>99%的SAF產(chǎn)量來自生物質(zhì)電制SAF僅占全球SAF市場的1%以下四、中國及全球主要國家生物質(zhì)SAF供給預(yù)測4.1全球主要國家生物質(zhì)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年企業(yè)員工離職與退休手續(xù)
- 文化娛樂行業(yè)設(shè)施安全管理規(guī)范
- 電力系統(tǒng)維護(hù)與檢修規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn)版)
- 城市交通管理處罰制度
- 城市道路施工檔案管理制度
- 采購管理制度
- 辦公室網(wǎng)絡(luò)資源使用規(guī)范制度
- 養(yǎng)老院員工培訓(xùn)及考核制度
- 2026年雄安科技產(chǎn)業(yè)園開發(fā)管理有限公司招聘備考題庫帶答案詳解
- 2026年永仁縣教育系統(tǒng)公開遴選校醫(yī)的備考題庫及答案詳解參考
- 2026年度醫(yī)保制度考試真題卷及答案
- 2026年1月浙江省高考(首考)英語試題(含答案)+聽力音頻+聽力材料
- 2026年貨物運(yùn)輸合同標(biāo)準(zhǔn)模板
- 2026年廣州市民政局直屬事業(yè)單位第一次公開招聘工作人員25人備考題庫及1套參考答案詳解
- 廣西壯族自治區(qū)南寧市2025-2026學(xué)年七年級上學(xué)期期末語文綜合試題
- GA/T 848-2009爆破作業(yè)單位民用爆炸物品儲存庫安全評價導(dǎo)則
- GA/T 1087-2021道路交通事故痕跡鑒定
- 民族打擊樂器教學(xué)內(nèi)容課件
- 軟包裝制袋工藝資料
- 飲食與健康 主題班會課件
- 化工廠設(shè)備、管道保溫施工方案
評論
0/150
提交評論