低碳革命冲击世界航空业布局，航空生物燃料市场竞争愈发激烈。新华社发(刘德斌　摄)

　　新一轮“碳政治”席卷全球

　　在全球应对气候变化的大背景下，西方国家目前正通过大力推进“低碳革命”，力图成为新规则的制订者和主导者，新一轮“碳政治”正席卷全球。

　　据美国运输部研究机关的专家测算，2000年全球飞机的二氧化碳排量为5.72亿吨，2010年将增至6.05亿-7.76亿吨，2025年将进一步增至12.28亿-14.88亿吨，相当于2006年度日本全国的排量。因此，包括国际航空运输协会(IA T A )在内的相关国际组织一直呼吁政府和航空公司合作以减少二氧化碳排放。

　　去年10月，作为全球航空业的代表，IA T A提出了三大承诺减排目标，并通过国际民航组织(IC A O )递交给哥本哈根国际气候变化大会。这三大减排目标包括：到2020年，每年燃效提高1.5%；从2020年起，通过碳中和增长，稳定碳排放量；在2050年，碳的净排放量比2005年减少50%。

　　这场由西方国家发起的航空业“低碳革命”对我国航空业的发展造成了一定的冲击。据了解，对于中国这样的发展中国家的航空业而言，随着机队的快速扩充，其增加的减排成本会大大高于发达国家成熟的航空业。业内人士认为，突如其来的减排压力可能会对有着巨大发展潜力的中国航空业带来冲击，其快速发展的势头或被严重遏制；而原本面临萎缩的发达国家航空业则可望坐收渔利，从而迎来相对的发展空间。

　　在这一场航空业的“低碳革命”中，欧盟是“急先锋”，它已在去年单方面公布了其具体的计划———欧盟将在2012年对所有抵离欧盟的商业航班实施碳排放权配额制度。

　　据中国民航局节能减排办公室介绍，欧盟碳排放具体征收方法是，以2004年至2006年三年全球航空公司进出欧盟航班所产生的碳排放总量平均值的97%作为排放上限，其中的85%为各公司的免费额度，这些免费额度将根据一定的规则分配给每个航空公司。从2012年1月1日起，航空公司超过免费额度的，就要到欧盟碳排放交易市场购买或通过拍卖的方式购得排放配额。如果额度用不完，亦可以出售。一吨碳排放配额出售价格为10至30多欧元。

　　如果按照此方案运作，据测算，中国民航业仅2012年一年将向欧盟支付约8亿元人民币，2020年超过30亿元人民币，9年累计支出约176亿元人民币。中国飞往欧洲的航班每增加一班，一年将增加1500万元人民币的额外成本支付。

　　航空公司现行减排措施有局限

　　波音(中国)投资有限公司研究与技术副总裁艾博恩告诉《经济参考报》记者，虽然航空公司通过改善机型和提高运营效率确实能在一定程度上控制排放量的增长速度，但是归根到底只有使用低碳航空燃料才有可能使排放量真正减少。

　　在越来越大的航空碳排减压力下，包括中国在内的世界各国航空公司都开始积极寻求解决方案。目前世界各航空公司业已实施的减排措施主要包括：实施“碳补偿”计划，通过旅客自愿为其合作的非营利组织捐款的形式，购买“碳补偿”额度；改善机队机型提高能效；降低服务能耗等。

　　例如，德国汉莎航空公司从2007年开始向其乘客提供碳补偿选择，其合作伙伴也是“M y Clim ate”基金会。汉莎航空还通过购买、使用能耗更低的飞机来实现节能减排，例如空客A 380和波音747-8。此外，汉莎还大幅降低了飞机的载重量，并经常对发动机进行清洁，选取更加优化的航行路线等方式来降低能耗。至2009年，与过去5年相比，汉莎的每位乘客每公里的燃料消耗量已减少30%。

　　中国各航空公司和民航局也采取了一系列措施。比如优化航路，缩短飞行距离；在机场设计和建设环节中，积极采用节能减排的方案；鼓励航空公司替换老旧飞机等。这些减排措施虽说也有一定效果，但作用相当有限。据《经济参考报》记者调查，目前航空业最大的碳排放源其实是航空燃料，飞机在飞行过程中不仅排放出大量氮氧化物等传统污染物，还排放包括二氧化碳、水蒸汽等温室气体。航空燃料的二氧化碳排放量占到航空业总排放量的90%左右，因此专家认为，从航空燃料入手才是航空业减排的根本。

　　波音已在多地开展生物燃料试飞

　　在目前波音的试飞中，生物燃料与传统燃料的比例为5：5，未来可提升到9：1，甚至是100%采用生物燃料。

　　低碳航空燃料目前主要是指生物燃料，西方一些发达国家如今已开始在一些航空公司使用生物燃料进行试飞。试飞结果表明，生物燃料与传统燃料混合，能够在不改变飞机发动机结构的情况下提高飞行效率，且符合技术与安全使用标准。生物燃料与现有机型的兼容性非常好，既能和传统的航空煤油混合，也可完全代替传统的航空煤油，直接为飞机提供能量。

　　国际航空运输协会(IA T A )理事长乔瓦尼·比西尼亚尼说，生物燃料研发的进展速度远超预期。尤其是最近3年来，可持续生物燃料从无到有，如今已进入试飞阶段。采用可持续生物燃料的几次试飞证明，这些生物燃料符合商务航空技术与安全使用标准，预计最晚到2011年即可通过认证。

　　IA T A在今年2月份发布的最新报告中称，相关机构正在测试可替代性燃料，预计在2011年底将建成经认证的标准航油和合成燃料混合使用的所有平台和相应设备。IA T A预计，民航业生物燃料市场价值可达1000亿美元。

　　作为全球两大飞机制造巨头之一，美国波音公司很早就致力于航空生物燃料的开发。2008年2月，在商业客机的首次生物燃料试飞中，波音公司、英国维珍大西洋航空公司和通用电气航空证明了使用可持续性生物燃料与煤油的混合燃料的技术可行性。同年12月，波音与新西兰航空公司、罗尔斯罗伊斯公司再次进行了可持续性生物燃料的试飞。2009年初，波音公司又分别与美国大陆航空公司、通用电气航空、日本航空公司及普惠举行了一系列进化测试，所有这些试飞都强调可持续性生物燃料可应用于现有机队的减排，无需改造飞机或引擎。今年4月，波音称，环保可行的可持续性生物燃料将在2015年成功开发。

　　波音(中国)投资有限公司研究与技术副总裁艾博恩对《经济参考报》记者说，波音现已与澳大利亚、美国、中东等国家和地区开展航空生物燃料评估项目，共进行了5次试飞，时间为1.5-2小时。试飞结果均超过预期，生物燃料的凝结点较低，且热稳定性好，预计2011年能够获得技术认证。在目前的试飞中，生物燃料与传统燃料的比例为5：5，未来可提升到9：1，甚至是100%采用生物燃料。

　　今年7月1日，另一飞机制造业巨头———空客公司，其母公司欧洲宇航防务集团也进行了藻类生物燃料试飞，证明该燃料的燃烧率较高，比传统燃料节省约5%-10%。

　　现在，我国航空业和能源行业的行家们逐渐认识到，发展生物燃料才是航空碳减排的根本出路。不过与先进国家相比，我国在航空生物燃料方面的研制工作要远远地落后于波音、空客。国内目前也有一些专家进行了相关研究，但多数还停留在实验室阶段。

　　在航空生物燃料的应用方面，中国国航虽然与中国石油、美国波音公司及霍尼韦尔U O P公司开展了合作，共同开发可持续航空生物燃料并开展试飞，但是这项技术不是我国所有，这只是美国在中国市场进行的一次航空生物燃料试验而已。

　　业内人士表示，鉴于美国在先进技术出口方面的严格管制，在航空生物燃料技术方面，我国今后应以自主研发为主，否则将来在航空碳减排方面可能完全依赖于别国。

　　专家：应从国家战略层面规划生物燃料研发

　　我国要发展自主知识产权的航空生物燃料，可选择的生物燃料种类很多，业内人士认为，就我国国情而言，以藻类生物燃料为突破口是最好的选择。目前我国在藻类生物燃料的研发方面已取得一定的进展，但要在这方面取得进一步突破、并尽快用作航空燃料，还需跨越多个障碍。

　　已初具规模制备生物燃料的条件

　　藻类具有的特点非常适合我国的国情，而且从全球藻类生物燃料的研发来看，我国起步也并不晚。到目前为止，我国已拥有了一批掌握藻类生物燃料实验室技术的一流专家，并在部分企业开展了藻类生物燃料的中试培养和规模化示范。

　　藻类生物燃料的核心技术主要涉及藻类的筛选和基因工程改造、养殖、光生物反应、收集及油脂提取等，其中藻类基因工程改造和养殖是当前制约藻类生物燃料生产低成本化的关键技术。我国在藻类生物燃料方面的研究从上世纪80年代就已起步，目前与西方的差距很小。

　　如清华大学藻类能源实验室早在1988年就开始关于藻类生物燃料的研究，目前拥有国际领先的科研实力。中国水产科学研究院、中科院海洋研究所等单位也正在开展以海洋藻类为原料生产生物柴油的研究。上海交通大学藻类制油研究课题组计划开发适合工业化生产的连续采收、能源消耗低的脱水干燥和微藻制油技术，建立规模化的微藻制油工厂，在大型容器中养殖微藻。

　　在藻类生物燃料产业化方面，我国也已经开始进行了藻类生物燃料的中试培养和产业化示范，这标志着我国初步具备了规模制备生物燃料的条件。

　　2008年，致力于新能源开发的民营企业新奥集团在国内率先建成1000平方米的中试规模藻类养殖基地及油脂提取制备车间。2010年，新奥集团、中石化、海南的洋浦绿地能源科技有限公司(外资企业)和包头的金骄集团等也开始启动或预备启动藻类生物能源项目。其中，新奥集团在内蒙古达拉特旗启动的藻类生物能源产业化示范工程，在沙荒地上利用煤化工的二氧化碳规模化养殖能源藻类，并利用工业余热降低养殖成本。该项目计划在2-3年内完成产业化示范。

　　尚缺乏权威性的技术路线规划

　　我国在藻类生物燃料的研发方面目前已取得一定的进展，但业内人士认为，要在这方面取得进一步突破、并尽快用作航空燃料，还需跨越多个障碍。

　　第一，我国藻类生物燃料研究尚未形成合力。《经济参考报》记者调查发现，尽管我国不少科研团队在藻类各项技术研发上都取得了进展，但目前他们在研究方向和方法上存在较大的分歧，对彼此的研发进展也不甚了解。不少科研机构“墙内开花墙外香”，在国际上已具有较高的知名度，但国内各界对其研发成果仍了解有限。

　　第二，缺乏权威性的技术路线规划。这也是导致我国科研机构各自为战、研究方向不一致的原因之一。美国由能源部牵头，目前已发布两版微藻生物燃料技术路线图，从藻类资源到各项关键技术的梳理，为美国相关领域的研发提供了重要的指导作用。

　　第三，跨学科的研发团队力量不足。高成本是目前藻类生物燃料技术产业化的最大瓶颈，而突破这一瓶颈需要通过多学科交叉、集成创新手段来实现，这不仅涉及生物工程等藻类基础研究学科，还涉及材料学、环境学等多个领域，需要多学科的研究团队才能完成这项艰巨任务。目前我国这样的多学科团队力量还不多。

　　第四，研发资金投入有待进一步加大。以美国为例，藻类生物燃料的研发资金既包括政府拨款，也包括财团、企业的资助，投资规模以十亿美元计。尤其是政府在财政预算中明确拨款，不仅能补充科研资金不足，还能起到较好的资金导向作用。另外，充分调动民间力量融资，也能更好地达到产学研的沟通。

　　应鼓励民间资本流向该技术研发

　　中国石油大学新能源研究中心傅鹏程教授、中科院青岛生物能源与过程研究所刘天中博士等多位专家建议，国家应尽快采取有力措施来推动我国藻类生物燃料的发展和应用。

　　一是应从国家战略层面来规划藻类生物燃料研发。藻类生物燃料的开发，具有重要的政治、经济和科学意义，还涉及国家经济和环境安全，应将其纳入战略性新兴产业，提高到国家战略的高度。目前，我国战略性新兴产业中与藻类生物燃料相关的包括新能源、生物育种，但二者的涵盖面都较广。应明确藻类生物燃料作为战略性新兴产业的地位，并出台全国性的产业远景规划以及产业技术路线图等，以更好地引导技术研发和产业化项目的开展。

　　二是要整合国内相关研发资源，加紧技术攻关。目前我国已拥有多位藻类生物燃料研究的一流专家，若将其研发成果共享，并使其形成合力，必能大大推进我藻类生物燃料技术的研发。不仅要依托国内现有的藻类生物燃料科研力量，建立一支藻类能源科技领域的“国家队”，还应通过优惠政策，吸引在美国、以色列、日本等国从事相关领域研究的中国专家及早“归队”，增强我国藻类生物燃料的科研实力和后备力量，尽快实现在关键技术上的新突破。

　　三是加大政府投入，鼓励大企业参与研发。国家应加大对藻类生物燃料的科技支持力度，从政策和资金两条途径推动技术研发。一方面，政府有必要向直接相关的项目进行投资，从而起到激发研发积极性并引导其他企业参与的作用；另一方面，也要通过相关政策倾斜，鼓励民间资本流向该领域的技术研发。

　　四是有序构建藻类生物燃料产业体系。在技术突破的基础上，着眼未来生物能源产业，建立高素质的藻类能源产业体系。该体系应突出产学研结合，突出技术集成，大力推动新型海洋生物能源产业的形成和发展；也应突出生物能源的综合利用，使可从藻类中得到的生物柴油、乙醇、甲烷等得到充分利用和发展；还应考虑联接工业和农业，充分利用农村劳动力。

　　五是增加政府补贴，规划好藻类生物燃料销售网络。当前，藻类生物燃料在商业化方面还不具有成本竞争力，还需通过政府在价格调控、税收优惠、市场配额、资金补助、市场准入等方面制定进一步指导政策，扶持藻生物燃料产业的健康发展。

　　六是国家要尽快组织国内企业把藻类生物燃料应用于航空业。现在波音、空客等国外公司已在用生物燃料替代传统航空燃料进行航空试飞，对此国家应尽快引导国内航空企业与国内能源企业、能源研发机构结合起来，把藻类生物燃料尽快应用于航空业，以便在今后航空碳减排方面占据主动地位维护国家利益。

　　相关链接

　　藻类生物燃料的六大优势

　　一是含油率高。藻类油脂含量大大高于传统的油料作物。大豆、棕榈等油料作物的含油量不足其全部生物量的5%，而藻类含油率最高可达其干重的80%以上，一般也可达到20%-50%。

　　二是生长速度快。藻类的生长和繁殖速度显著高于传统的油料作物。藻类在正常生长时生物量每24小时即可翻倍，在指数生长期，倍增时间甚至可以缩短至3.5小时。

　　三是环境适应性强。藻类对环境的适应能力远远优于其他油料作物，对生长环境的要求极低，包括终年被冰雪覆盖的南北两极，酸碱度极高或极低的湖泊水潭、盐碱沼泽甚至盐度饱和卤水，大洋深处、高山顶及火山口、地热温泉、干旱沙漠等对生命过程极为不利的极端环境中，都有藻类繁衍生息。

　　四是占用耕地少。藻类是海洋生 态 系 统 的 基 石 ， 占 海 洋 生 物 的50%，因而开发藻类生物燃料可利用广阔的海洋，其养殖甚至可不占用陆地资源。而现有的油料作物大多为陆生植物，其种植不但会占用大量耕地或林地，甚至会形成与人争粮的局面，其供给不具备可持续性。

　　五是环境友好。藻类生物燃料不会增加温室气体的排放，又不会对水资源构成威胁。在藻类种植过程中，每增加1吨藻类生物质能，需排放相当于2吨化石能源释放的温室气体，但藻类在生长时也需要基本等量的二氧化碳，因而其二氧化碳的净排放量近似于零。

　　六是副产品附加值高。藻类好比是日光驱动的细胞工厂，它能将二氧化碳转化为生物燃料、食品、饲料和高价值的生物活性物，而且这些光合微生物还可用于生物除污以及作为固氮生物肥料。大部分藻类在产油的同时，会生产E P A、D H A、虾青素、胡萝卜素、藻蓝蛋白、饲料蛋白等高附加值产品，这些高附加值产品的综合利用可以大大加快藻类生物能源的产业化进程。