机场排放管控和可持续发展的国际经验项目报告.pdf

机场排放管控和可持续发展的国际经验 项目 报告 3 目录 致谢 2 目录 3 1. 项目介绍 8 1.1 项目背景 8 1.1.1 航空业及航空业空气污染物排放 8 1.1.2 中国的航空业及机场排放 9 1.1.3 机场空气质量评估及减 排措施制定手段 11 1.1.4 国际机场减排政策法规 12 1.1.5 机场的可持续发展 14 1.2 项目内容及技术路线图 15 2. 机场空气质量分析方法概述 17 2.1 机场空气质量分析常用方法及工 具 17 2.1.1 常用方法 17 2.1.2 常用工具 17 2.2 机场排放清单 20 2.2.1 机场排放源分类 20 2.2.2 重要定义 21 2.2.3 建立机场排放清单时的主要考量要素 22 2.2.4 机场各排放源排放计算方法概述 28 2.3 扩散模型 53 2.3.1 基本方法 53 2.3.2 机场部分 55 2.3.3 道路部分 56 2.3.4 扩散模型中的排放源 57 2.4 机场的空气质量监测 59 3. 机场减排策略概述 64 4 3.1 地面支持设备（ GSE）减排策略概述 65 3.1.1 修建替代基础设施和硬件系统 67 3.1.2 安装排放控制设备 68 3.1.3 使用可替代燃料 /电动化 68 3.1.4 改进操作 /运营流程 74 3.1.5 其他措施 75 3.1.6 适用不同 GSE 类型的减排策略 75 3.2 地面连接机动车辆 （ GAV）减排策略概述 77 3.2.1 使用可替代燃料 /电动化 78 3.2.2 通过政策或运营手段实现减排 81 3.2.3 适用不同 GAV 类 型的减排策略 81 3.3 典型案例 83 3.3.1 美国环保署自愿性机场低排放项目（ VALE）和零排放机场车辆和基础设施试点 项目（ ZEV） 83 3.3.2 洛杉矶国际机场（ LAX）的 GSE 减排政策 85 4. 机场可持续发展 88 4.1 可持续发展的概念 88 4.1.1 机场碳管理与可持续发展 89 4.2 国际机场环境可持续发展案例 91 4.2.1 世界代表性机场的环境可持续发展规划总结 91 4.2.2 典型环境可持续发展案例 96 4.3 国内机场可持续发展的探索 109 5. 结论和建议 116 5 图表目录 表 1.2013 年 10 个代表性机场大气污染物排放量估算 . 10 表 2.四种常用空气质量模拟工具的对比 . 19 表 3.机场主要排放源及描述 . 20 表 4.ICAO 标准 LTO 循环下的模 式工作时间 . 21 表 5.GHG 排放清单中排放源与相应空气污染物排放源的对照 . 25 表 6.三种不同复杂程度的排放清单的编制方法及其特点 . 27 表 8.飞机操作输入数据源 . 31 表 9.飞机 /引擎组合举例 . 32 表 10.滑行时间输入数据源 . 32 表 11.不同飞机操作 APU 排放的代表值 . 34 表 12.负荷真实时间举例 . 34 表 14.苏黎世国际机场飞机操作标准排放因子 . 35 表 13. AEDT 模型中每个 LTO 循环中标准的 GSE 使用时间 . 37 表 15.履带装卸机在不同模型中的默认参数比较 . 38 表 17.运用不同方法建立 GSE 排放清单所需数据信息比较 . 39 表 18. 不同复杂程度方法对 GAV 数据的要求 . 42 表 19. GAV 数 据收集来源 -机动车组成（中级或者进阶方法） . 43 表 18.国外常用机动车排放因子模型 /计算工具比较 . 45 表 19.建设设备数据实例 . 53 表 20.机场区域常用扩散模型 . 55 表 21.AEDT 和 AERMOD 模型中源类型对应关系 . 57 表 22.AERMOD 模型输入参数和数据要求 . 58 表 23. ICAO 对于监测站点选择的通用方法和判断依据 . 60 表 24.不同类型机场的常见 GSE 类型 . 65 表 25.不同类型机场的 GSE 数量 . 66 表 26.机场各类型 GSE 的占比 . 67 表 27.常见的可替代燃料及其特点 . 69 表 28.常见燃料的价格（ 2021 年 1 月） . 71 表 29.考虑含能量后的燃料成本（ 2021 年 1 月） . 72 6 表 30.传统短距离窄体客机拖车成本与电动化拖车的年支出对比 . 72 表 31.常见可替代燃料的减排潜力 . 73 表 32.机场常见 GAV 类型 . 77 表 33.机场常见 GAV 类型 . 82 表 34.VALE 项目 2020 年资助 情况 . 84 表 35.LAX 2017 年各类型 GSE 数量及燃料类型 . 86 表 36.LAX 2017 年基准 GSE 污染物排放量（以燃料类型区分） . 86 表 37.LAX 实行 GSE 排放政策的减排潜力 . 87 表 38.机场四个可持续发展方向的主要概念和分目标（ EONS） . 88 表 39. ACA 统计数据 - 2009 至 2018 年每年的 CO2 减排当量 . 90 表 40.世界代表性机场可持续发展规划 /报告名称 . 91 表 41. 12 个代表性国际机场环境可持续发展策略总结 . 93 表 42. 苏黎世国际机场 2018 年到 2020 年关键环境可持续发展数据 . 97 表 43. 东京成田国际机场 LED 照明系统更新节点 . 104 表 44. 东京成田国际机场可持续发展主要目标和完成情况 . 105 表 45. 目前国际主流可持续航空燃料技术 . 107 表 46. 国内部分机场的节能减排可持续发展措施总结 . 113 图 1.全美 2011 年交通运输行业总排放 . 9 图 2.中国航空器排放量及排放增长率估算 . 10 图 3.空气质量要素及其 相互关系 . 12 图 4.机场可持续发展的主要考量要素 . 15 图 5.项目目标和工作路线 . 15 图 6.机场碳排放的计算边界及贡献 . 24 图 7. “围裙”抽样调查法中的“近机位停靠围裙 ” . 38 图 8. 洛杉矶国际机场的地面交通图 . 41 图 9. 机场小时 /天 /月度时间因子示例（时间因素对 GAV 数据的影响） . 44 图 7.AERMOD 进行扩散模型模拟的步骤流程图 . 56 图 8. 通用机场监测点位选择方案 . 59 图 9. 香港国际机场三个监测站点的位置 . 61 图 10. 苏黎世国际机 场及附近的空气质量监测站点和对于当地空气质量的影响 . 61 图 11. 北京首都机场不同季节周边区域 PM2.5地面平均浓度贡献 . 62 7 图 12. 天津滨海机场不同季节周边区域 PM2.5地面平均浓度贡献 . 63 图 13.美国各机场 GAV 使用可替代燃料的情况 . 79 图 14.GAV 不同可替代燃料的比较 . 80 图 15. 自 1997 年来，苏黎世国际机场的 Scope 1 和 Scope 2 的二氧化碳排放量 . 96 图 16. 苏黎世国际机场“圆环”顶部安装的太阳能电池板阵列 . 97 图 17. 达拉斯国际机场碳减排的各项利用措施 . 99 图 18. 达拉斯国际机场 2006 年和 2020 年能源消耗量饼图 . 100 图 19. 达拉斯国际机场 2020 年不同机场点位碳足迹饼图 . 100 图 20. 达拉斯国际机场 2011 年到 2020 年二氧化碳排放量变化趋势图 . 101 图 21. 达拉斯国际机场从 2011 年到 2020 年的减排变化趋势图 . 101 图 22. 东京成田国际机场 2030 年和 2050 年可持续发展目标路线示意图 . 103 图 23. 东京成田国际机场 LED 照明系统示意图 . 104 图 24. 东京成田国际机场飞机追踪地图和空中走廊示意图 . 105 图 26. 香港国际机场的电动化 GSE 设备 . 108 图 27. 北京大兴 机场绿色化进程示意图 . 112 8 1. 项目介绍 1.1 项目背景 1.1.1 航空业及航空业空气污染物排放 在 不同模式的 运输行业中，民用航空业已成为世界上最快捷、最安全、可达距离最远的运输模式 。 目前， 世界 航空运输业 为全世界超过 30 亿人提供服务，并带来了超过 5,600 万个就业机会。 货运方 面，尽管飞机仅仅运输了世界上 0.5%的货物，但这些货物的价值超过了 所有货物总价值的 35%， 且 仅仅消耗了世界 2.2%的能源 1。 随着世界航空业的快速发展，飞机及机场产生的 污染 也受到了更多的关注。 一般而言，飞机及机场 各项活动所产生的主要空气污染物包括如下几种： 二氧化碳 （ CO2） ，由各类引擎 或设备的完全燃烧过程产生，主要温室气体 之一 ； 氮氧化物 （ NOx） ，由空气中高温 /高压燃烧 过程产生，主要空气污染物 之一 ，对 臭氧生成 有影 响； 碳氢化合物 （ HC） ，由不完全燃烧过程产生 ，其中的某些化合物属于挥发性有机物 （ VOC） 或有害空气污染物 （ HAPs） ，主要空气污染物之一 ，对臭氧生成有影响 ； 一氧化碳 （ CO） ， 由不完全燃烧过程产生，主要空气污染物之一； 硫氧化物 （ SOx） ， 燃料中低含量的硫与氧在燃烧过程中产生，主要空气污染物之一 ，对二次 颗粒物生成也有影响； 颗粒物 （ PM） ， 由不完全燃烧过程产生的细小颗粒或灰尘， 主要空气污染物之一。 相比其他的运输模式，航空业和机场所产生的空气污染占比相对较小。 来自美国 联邦航空 总署 （ US FAA） 的数据显示 （ 下图 1） 1， 2011 年 全美 与 交通运输 相关 的主要空气污染物排放仍然主要来 自于道路交通，来自航空业的主要空气污染物排放在各个 运输模式中排行最末。 但 需要注意的是，虽然 航空器 的总排放在运输行业中不算显著，但其增长速度非常惊人。 2011 年，来自航空业的 NOx 排放 量的增长率就已经超过了道路交通 NOx 排放量的增长率。随着 对其他运输模式排放，尤其是对道路交 通排放的进一步控制，航空业的 排放将越来越显著。 国际民用航空组织 （ ICAO） 认为，与机场相关的 排放源可能会对机场周边的空气质量产生负面影响。尽管各个国家和地区已经采取了很多措施来减少排 放，但这些 措施取得的成效仍然 有可能被航空业相关活动水平的快速增长所抵消。因此， 对机场及航空 器的排放进行进一步的研究和管控是重要且必要的。 1 Federak Aviation Administration （ US FAA） . Aviation Emissions, Impacts Interim Guidance to US FAA Orders 1050.1D and 5050.4A, 18068 Federal Register/Vol. 63, No. 70/Monday, April 13, 1998/Notices, US FAA.gov/about/office_org/headquarters_offices/apl/research/models/edms_model/media/EDMS%20 Requirement%20for%20Airport%20Air%20Quality%20Analysis.pdf. 18 一 21。 LASPORT 可以对机场不同排放源及其参数进行定义、编制排放清单，并根据清单进行 机场的空气质量分析 。 LASPORT 最大的特点是使用了自行研发的基于拉格朗日扩散模式的 LASAT 模型进行空气扩散模拟。 ADMS-Airport: ADMS-Airport 是由剑桥环境研究咨询（ CERC）公司开发的机场空气质量 评估工具 22。与以上两个模型相似， ADMS-Airport 也能够通过其中的 EMIT 模块进行排放清 单的计算，并进行空气扩散模拟。 ADMS-Airport 同样经过了 ICAO-CAEP 的批准。 ALAQS-AV： ALAQS 是由 EUROCONTROL 负责开发维护的机场空气质量模拟工具， 是欧 洲常用的机场空气质量分析工具。 其模型同 EDMS/AEDT 中集成的 AERMOD 相同，使用的是 双高斯分布模型。 以上工具是经过 ICAO-CAEP 批准，并在 世界范围内广泛使用的工具。各工具的基本特点比较如下 表所示： 21 来源： janicke.de/data/lasport/lasport-2.0.pdf 22 来源： cerc.co.uk/environmental-software/ADMS-Airport-model.html 19 表 2.四种常用空气质量模拟工具的对比 模型名称 开发组织 主要用途 可计算的排放 源 数据库 污染物 机动车 排放模 型 扩散模式 是否公开 AEDT/EDMS US FAA US FAA 要求使 用的机场空气质 量 /噪音模拟工 具，适用于所有 与 NUS EPA 相 关的排放和空气 质量评估 飞机 /引擎、 APU、 GSE、 GAV、固定源 有所有源的 排 放因子 SOx, CO, THC, NMHC, VOC, TOG, NOx, CO2, PM2.5, PM10 MOVES 双高斯分布 （ AERMOD） 可购买 ADMS- Airport CERC 主要用于英国， 机场空气质量模 拟和分析结果可 满足政策要求 该工具主要进 行空气质量模 拟，可外联至 EMIT 模型进 行排放计算 用户输入 （ EMIT 模型 输入） EMIT（ NOx, PM2.5, PM10, SO2, CO, Pb, 苯 , CO2, CH4, VOC, Hg） 从英国交通部 和环境部而来 双高斯分布 可购买 ALAQS-AV EURO- CONTROL 主要用于欧洲， 机场空气质量模 拟和分析结果可 满足欧洲政策要 求 飞机 /引擎、 APU、 GSE、 GAV、一部分 固定源 有所有排放源 的 排放因子 ， 以及飞行档案 数据 （ SAE1845） ，质量与 EDMS 类似 CO, NOx, HC COPERT 双高斯分布 （ AERMOD） /拉格朗日 （ LASAT） /CFD 必须向 EURO- CONTROL 申请 LASPORT Janicke Consulting 主要用于欧洲， 根据德国的 VDI 3945 指南第三部 分编译 飞机 /引擎、 APU、 GSE、 GAV 有所有源的 排 放因子 CO, HC, NOx, PM10, SOx, 苯 , CO2 HEBFA 拉格朗日 （ LASAT) 可购买 20 以上四种工具中， EDMS/AEDT 是最为成熟，也最为常用的工具。 因此在介绍各排放源的 排放计 算方法时，也会将 EDMS/AEDT 对于计算方法的应用和相关的输入参数进行介绍。 当然，由于这些工具的内置参数、排放因子和活动水平等都来自欧美机场的数据，中国机场在使用 时可能需要进行一些本地化调整，但这些工具仍然可以作为机场进行空气质量分析的重要参考。 2.2 机场排放清单 机场 排放清单建立的目标包括： 1. 收集排放信息的同时观测其趋势并且进行未来预测； 2. 根据法律规定对排放进行基准化测试； 3. 生成扩散模型的输入数据，用以估算污染物浓度； 4. 奠定简历机场 减排项目的基础。 排放清单 的计算 一般采用自下而上的过程以提高准确性。 建立 排放清单的主要步骤如下： 1. 定义通用的清单参数，如：目的、空间尺度、功能尺度和更新频率等； 2. 决定需要研究的排放种类； 3. 识别 已有的排放源； 4. 从这些源中量化其排放量； 5. 考虑相关范围内宏观问题 （ 区域排放清单 ） ； 6. 实施质量保证和控制措施 （ 分析数据的不确定度和限制 ） 。 2.2.1 机场排放源 分类 机场包括多种不同 类型 的排放源 ，不同的排放清单编制方法对排放源的分类不尽相同 。表 3 展示了 与机场及航空业相关的排放源。 可以看出，这些排放源绝大部分是燃料燃烧源。此外，最近有一些其他 排放源由于其与 GHG 排放的相关性而受到重视，这些源包括：电的使用，冷却剂的使用，固体废物管 理。 表 3.机场主要排放源及描述 排放 源 描述 飞机主发动机 使用航空汽油或航空煤油驱动飞机飞行的发动机 飞机辅助动力系统 （ APU） 帮助主发动机启动，及飞机进近 （ 对准跑道准备降落 ） ，滑行，或在停机 坪处调整位置时提供动力；同时为飞机的仪表、照明、供暖、供冷、和其 他设备供电 地面支持设备 （ GSE） 飞机拖车、空气启动机、叉车、拖拉机、空调机组、地面动力装置、行李 拖车 皮带装载机、燃料或消防卡车、餐饮卡车、客舱卡车、除冰车、水 车、厕所卡 车和货物装载机等 地面交通车辆 （ GAV） 私家车、出租车、网约车、通勤车、大巴等 其他点 /面源 锅炉、供热装置、发电机、融雪器、焚化炉、飞机发动机测试、储油罐、 冷却 塔、涂装和喷漆操作、除冰和防冰作业、溶剂脱脂剂和沙 /盐堆 21 机场建设 建设机械、运输机械及车辆、建筑工人通勤车辆 2.2.2 重要定义 2.2.2.1 起飞着陆循环 （ LTO） 根据 ICAO 的定义，起飞着陆循环中，四个模态阶段分别代表了四种飞机运行操作：进近 （ Approach） 、滑行 /低速或怠速运行 （ Taxi/Idle） 、起飞 （ Take-off） 和爬上 （ Climb） 。 这是飞机 实际运行操作的一个简化，例如：其假设在飞机运行中，起飞过程的动力会在起飞过程结束时突然变化 至爬升过程的动力水平，并在随后爬升至 3000 英尺的过程中保持不变。虽 然与飞机实际运行操作有所 不同，但是 ICAO 排放认证的 LTO 循环也被用作进行技术比较的参考标准 LTO 循环。 US FAA 定义的 LTO 循环包含了六个阶段：进近 （ Approach） 、滑进 （ Taxi in） 、启动 （ startup） 、滑出 （ Taxi out） 、起飞 （ Take-off） 和爬 升 （ Climb） 。 各阶段的定义如下： 进近： 飞机降落过程中启动降落程序到接触机场跑道的过程。 滑进：接触到降落跑道到离开跑道，包括反推进和从跑道到登机口的滑行。 启动：在登机口时飞机主引擎的启动 （ 仅适用于 VOC） 。 滑出：从登机口到起飞跑道尽头的滑行阶段。 起飞：从开始在跑道上加速到轮胎离开地面，包括在空中使用最大推进的升高阶段。 爬升：从减小引擎推进度到起飞程序结束或者达到混合高度 （ 3000 英尺 ） 。 US FAA 将 ICAO 定义中的滑行 /低速与怠速运行阶段拆解为了滑进和滑出两个阶段，并增加了飞 机在登机口的启动阶段。 2.2.2.2 模式工作时间 （ TIM） 模式工作时间 （ Time-in-mode， TIM） 是指在明确的动力条件下，起飞着陆循环中的每个工作模 式下飞机引擎的工作时间，一般以分钟为单位。 出于 排放认证的目的， ICAO 定义了明确 的标准起飞着陆 （ LTO） 循环，标准 LTO 循环适用于高 度为 915m （ 3000 英尺 ） 以下的飞机运行与操作，如上所述。 ICAO 设定的参考标准 LTO 循环的模 式工作时间如下表所示。 表 4.ICAO 标准 LTO 循环下的模式工作时间 运行阶段 模式工作时间 （ mins） 推进力设定 （ 额定推力的百分比 ） 进近 4.0 30 滑行和地面低速运行 26 （ 滑进 7.0，滑出 19.0） 7 起飞 0.7 100 爬升 2.2 85 这个参考标准 LTO 循环适用于大气混合高度或者逆温层下的飞机运行。虽然实际的混合高度或因 地而异，但其平均高度约为 915m （ 3000 英尺 ） ，并且模式工作时间是由这个高度推导而得出的。 22 这个高度下的污染物排放会对当地大气质量造成潜在的影响，离地面越近的排放越有可能造成地面污染 物浓度水平的升高。此处的混合高度指的是对流层底部的垂直混合高度 。 对北京来说，北京处于北半球中高纬度地区，冬季（ 12 月、 1 月和 2 月 ） 的太阳辐射相对较弱， 使 混合层高度降低，因而导致飞机在爬升和进近阶段相对较短。 韩博等人对京津冀地区的实际情况包括 日最大混合高度的实 际数据做了研究 23。 US EPA 也提出了一个修正方法来修正本地化的混合高度进而 修正 ICAO 规定的进近和爬升阶段的参考时间，其修正公式如下： , = , 152762 2-1 ,/ = ,/ (914) 2-2 其中： ,和 ,/分别表示搭载 j 型发动机的飞机进近和爬升阶段实际运行时间（ mins）； ,和 ,/分别表示 ICAO 规定的航空器进近和爬升参考时间，即 4.0 mins 和 2.2 mins； 表示京津冀机场群实际日最大混合高度（ m）。 2.2.2.3 排放指数 （ EI） 或排放因子 （ EF） 排放指数或排放因子定义为某种特定引擎单位质量燃料燃烧产生的污染物质量。 不同的指南和工具 可能会使用不同的排放因子。 对于 ICAO 认证的引擎， ICAO 的发动机排放数据库提供了它们的排放指 数，单位为每千克燃料排放的污染物克数 （ g/kg） ，其适用的污染物种类包括氮氧化物 （ NOx） 、一 氧化碳 （ CO） 和碳氢化合物 （ HC） 。 EDMS/AEDT 中包含了不同品牌和型号的引擎在起飞着陆循环四种工作模式下，一氧化碳 （ CO） 、氮氧化物 （ NOx） 、颗粒物 （ PM） 、二氧化硫 （ SO2） 和挥发性有机物 （ VOCs） 的排放因 子。这些排放因子数据一般是基于 ICAO 的引擎排放数据库 （ EEDB） 、生产商数据以及适用于老旧机 型的美国环保署 US EPA 的 AP-42 排放因子手册 , 卷 II, 第一章而得来的。 US EPA AP-42 中的 排放因子是污染物排放到大气中的量与排放活动联系起来的代表值。 在大 多 数情况下，这些排放因子是可接受质量的数据的平均值，并且假设是每个污染源种类中设施长期平均数 据的代表值。 AP-42 中的排放因子既不是 US EPA 推荐的排放限值也不是排放标准。该排放因子可以 用于排放清单中特定排放源的排放估算，也可用于部分排放许可的应用，例如判定许可证费用的适用 性。 2.2.3 建立机场排放清单时的主要考量要素 2.2.3.1 建立排放清单的目的 确定建立排放清单的目的是项目立项时首先需要考虑的问题。这主要是因为 排放清单的编制方法很 大程度上取决于排放清单的用途。 例如， 如果建立排放清单仅仅是为了计算机场的总污染物排放量，则 在编制时可采用更直接或简单的方法；如果建立排放清单是为了评估机场及周边的空气质量，则编制方 法可能更加复杂 。 不同的方法所需要的数据精度、人力和物力投入、以及 清单的精细程度和准确度都大 23 韩博 , 孔魏凯 , 姚婷玮 , 王愚 . 京津冀机场群飞机 LTO 大气污染物排放清单 . 环境科学 , 2020, 41(3): 1143-1150. 23 不相同。 因此，在准备建立排放清单时，一定要首先确认 目的，再根据目的选择合适的编制方法和工 具。 2.2.3.2 排放边界 根据清单编制目的的不同，机场的排放边界也有所不同。例 如，机场 为评估减排效果而 自行编制的 排放清单可能只包括 机场边界内的排放源；而政府机构为评估机场排放对臭氧生成的影响而编制的排放 清单则可能包括 机场边界外 更广泛的 领域，如周边的社区、道路等。 不同的机场排放源的排放边界不同。 对于航空器产生的排放， 根据环境影响评价技术导则民用机 场建设工程 （ 征求意见 稿 ） 24所规定的，机场大气污染物排放是指“指飞机降落、起飞循环 （ LTO） 过程排放的大气污染物，高度为地表到大气边界层顶部 915m 高度的区域。”，大气影响评价范围中 “一级评价根据飞机起降及相关辅助设施排放源中主要污染物的最远影响距离 （ D10%） 确定大气影响 评价评价范围。即以跑道、滑行道为中心区域，自边界外延 D10%的矩形区域作为大气环境影响评价 范围。 D10%小于 2.5 km 时，外延距离取 2.5 km，矩形边长最大应低于 50 km。二级评价评价范 围为以跑道、滑行道为中心区域，自边界外延 2.5 km 的矩形区域。三级评价不需设置评价范围。” 其中一级、二级和三级的界定是依据机场建设所在地对自然和生态环境的影响大小来设定的。 对于在 机场内活动的其他排放源，如各类地面支持设备、固定源、场内机动车等，按机场企业边界 进行排放估算即可。 机场空气污染最难界定的范围则是道路交通相关的排放。 对于会进出机场的机动车来说，其行程一 般可以分为数个阶段： 1. 从某地前往机场（例如职员从家前往机场，或旅客从某地前往机场） 2. 进入机场边界后行驶至目的地（例如至职员停车楼，或进站口，这中间可能包括 1 段或数段短 途行驶） 3. 从目的地离开至机场边界 4. 从机场边界前往某地 在讨论以上机场机动车的排放边界时，主要需注意的点是避免重复计算。以北京首都机场为例， 1） 如果编制的首都机场 排放清单将成为北京总污染物排放清单的一部分，那么机场的排放清单的边界 就适合仅限于机场的边界范围之内，即行程 2 和行程 3，甚至所有非空侧机动车均不包括在内。这是因 为会进出机场边界的机动车可能已经被包括在机动车排放清单之中（取决于该排放清单的编制方法）， 如果两个清单均对这部分车辆的排放进行计算，则会造成重复计算。 2） 如果排放清单是为了对机场及 附近敏感区域进行空气质量分析，那么应该 至少包括机动车的行程 2 和行程 3，可能还需要包括行程 1 和行程 4 中一些影响范围内的短途行程。 3） 如果排放清单的目的是讨论首都机场对北京市排放 的贡 献， 或者预估机场对北京市未来排放的影响，或者作为机场减排策略的数据基础 ，那么排放清单就可以 包括所有进出机场的道路机动车的全程排放。 当然，由于行程 1 和行程 4 的组成非常复杂，实际操作 时可采用简化版模型，例如对于旅客从北京市来往首都机场的行程，可根据旅客分布的数据，将起点和 终点分成片区，进行近似计算。 而对于机场的碳排放， 一般可根据排放源的性质分为三个范围（ Scope）。范围一包括 由机场运营 者负责的排放，例如机场机动车和发电站 ；范围二包括 机场运营者购买的非机场内产生的能源 ；范围三 24 24 包括所有由非 机场 直接控制的 利益相关方 （如航空公司、物流公司等） 拥有或控制的排放，包括：机场 区域内的飞机活动排放 、设备 排放、 机动车 排放等 ，范围三排放通常会达到总碳排放的 80%以上，如 下图所示。 图 6.机场碳排放的计算边界及贡献 此外， 根据中国民用航空企业温室气体排放核算方法与报告指南 25的定义， “机场企业”是 指“民用机场具有实际运营权的具有法人 （ 或视同法人 ） 资格的社会经济组织”，因此企业层面的核算 边界应包括以企业法人为边界的所有与生产经营相关的排放。民用航空企业 （ 机场航站楼 ） 的核算边界 是指机场企业正在运营的航站楼固定设施 （ 不含自备电厂或能源中心 ） 产生的二氧化碳排放，包括化石 燃料燃烧导致的二氧化碳排放、消费电力对应的二氧化碳排放、消费热力对应的二氧化碳排放。其中， 航站楼包含楼内商户，不包含 APU 的桥载设备以及电动汽车充电设施消费电力对应的二氧化碳排放。 如有自备电厂 （ 或能源中心 ） 自行发电 需要 同时填报自备电厂补充数据表。 这个定义基本包括范围一和 范围二的排放，也包括一部分范围三（如机场商户）的排放，但不包括绝大部分由航空公司、三方车辆 等带来的范围三碳排放。 除进行环境影响评价之外，碳排放清单与空气污染物排放清单一般是分别编制的。但是如果需要协 同编制，则需要考虑不同清单中 不同排放源的特点，及不同清单的排放边界的区别。对于大部分空气污 染物的排放源，比如 GSE、 GAV、飞机 LTO 排放、固定源排放等，碳排放和空气污染物排放计算的原 理是相同或相似的，一般仅需要替换排放因子即可。这种情况下，可以较为轻松的进行协同计算。但碳 排放清单有部份 对全生命周期 GHG 的考量，比如电力消耗、飞机巡航段排放、场外废水、固废处置 等，不在空气污染物排放清单的编制边界之内，因此需要单独进行计算。 下表总结了 不同 GHG 排放源和对应的空气污染物排放源，可作为协同编制的参考。 25 25 表 5.GHG 排放清单中排放源与相应空气污染物排放源的对照 GHG 排放 清单范围 排放源 排放源归 属 GHG 清单排 放源类型 空气污染物 清单排放源 类型 是否可 协同考 量？ Scope 1: 机场直接排 放 机动车 （ 空侧道路机动车、机 械、 GSE） 机场运营 方 空侧移动源 GSE 是 建筑 （汽油、柴油、煤炭消 耗） 机场运营 方 固定源 固定源 /面源 是 紧急发电机 机场运营 方 固定源 固定源 /面源 是 消防训练 机场运营 方 固定源 固定源 /面源 是 除冰 机场运营 方 过程排放 固定源 /面源 是 现场固废处理设施 机场运营 方 过程排放 固定源 /面源 是 现场废水处理设施 机场运营 方 过程排放 固定源 /面源 是 其他由机场控制的排放源 机场运营 方 过程排放 固定源 /面源 是 制冷剂 机场运营 方 过程排放 固定源 /面源 是 Scope 2: 机场购买能 源 机场直接购买的电力 机场运营 方 能源 无 否 机场直接购买的热能 机场运营 方 能源 无 否 Scope 3: 与第三方活 动相关的排 放 飞机 LTO 排放 租户 /第 三方 航空器 飞机主引擎 是 飞机巡航段排放 租户 /第 三方 航空器 无 否 飞机 APU 排放 租户 /第 三方 航空器 APU 是 飞机引擎启动排放 租户 /第 三方 固定源 飞机主引擎 是 机动车 （ 空侧道路机动车、机 械、 GSE） 租户 /第 三方 空侧移动源 GSE 是 建筑 （汽油、柴油、煤炭消 耗） 租户 /第 三方 固定源 固定源 /面源 是 第三方 /租户购买的电力 租户 /第 三方 Energy 无 否 电力传输和分配损失 租户 /第 三方 Energy 无 否 26 GHG 排放 清单范围 排放源 排放源归 属 GHG 清单排 放源类型 空气污染物 清单排放源 类型 是否可 协同考 量？ 第三方 /租户购买的热能 租户 /第 三方 Energy 无 否 紧急发电机 租户 /第 三方 固定源 固定源 /面源 是 消防训练 租户 /第 三方 固定源 固定源 /面源 是 除冰 租户 /第 三方 过程排放 固定源 /面源 是 场外 /三方固废处理设施 租户 /第 三方 过程排放 无 否 场外 /三方废水处理设施 租户 /第 三方 过程排放 无 否 其他由三方控制的排放源 租户 /第 三方 过程排放 固定源 /面源 是 制冷剂 租户 /第 三方 过程排放 固定源 /面源 是 机场建设 租户 /第 三方 过程排放 建设源 否 机动车 （ 三方 /租户员工及访 客通勤 ） 租户 /第 三方 陆侧移动源 GAV 是 机动车 （ 机场员工通勤 ） 机场运营 方 陆侧移动源 GAV 是 私家车 /出租车 公共 陆侧移动源 GAV 是 巴士 /转运机动车 公共 陆侧移动源 GAV 是 铁路 公共 陆侧移动源 其他 是 渡轮 公共 陆侧移动源 其他 是 如上所述，确定排放边界最重要 的首先确定排放清单的编制目的，只有根据目的确定边界，才能做 到不遗漏、不重复，最大限度地发挥排放清单的作用。 2.2.3.3 清单的 复杂 程度 一般而言 ， 编制 排放清单 有三种复杂程度 不同的方法 ，如下表所示： 27 表 6.三种 不同复杂程度的 排放清单的 编制方法及其特点 特点 简单方法 进阶方法 复杂方法 复杂 性 仅需要机场的基础知识 和数据；大量参考现有 的经验 排放因子 和活动 水平 进行估算 ；计算方 法简单直接 需要掌握进阶的机场知 识和数据；需要机场特 定的活动水平 和排放因 子来进行计算；计算方 法相对复杂 需要对机场有全面和细 致的知识；需要大量与 机场和机场所有航空器 相关的活动水平数据和 排放因子；计算水平复 杂，可能需要模型等的 支持 准确性 一般比较保守 准确性好 准确性非常好 置信水平 低 适中 高 实际确定清单复杂程度时，除考虑清单编制的目的外，还需要考量 可用的 数据 以及清单编制能够投 入的资源。 对于不同类型的污染源，根据以上条件的不同，可以采用不同复杂程度的编制方法。 例如， 某机场对航空器的活动水平的记录较全面，而对 道路车辆的数据较少，则可考虑使用进阶方法计算航空 器的排放，而使用简单方法进行道路车辆排放的计算。 当然，由于简单方法基于经验数据，可能与实际 活动和排放水平误差较大，因此如果想要获得较为准确的排放清单，建议机场至少采用进阶方法以上的 复杂程度进行排放清单的编制。 2.2.3.4 污染物种类 机场产生多种不同的空气污染物 ，但并非所有污染物都需要被排放清单覆盖。排放清单中包括的污 染物种类一般由清单 的编制目的而确定。常见的清单污染物种类包括： NOx， VOC， CO， PM（ 一般包 括 PM10 和 PM2.5） ，以及 SOx。 有 些 排放清单也会包括特定的有害空气污染物 （ HAPs） ，例如苯系 物、 甲醛、铅 等等 ， 这些排放清单往往用于评估机场排放对周围社区人体健康和环境生态的影响。 此 外， CO2作为首要的温室气体也常常被包括在排放清单中。 2.2.3.5 清单质量控制 由于编制机场排放清单需要进行大量的工作， 最终的清单往往会有其局限性。为保证最终清单数据 的可靠性，在清单编制过程中和编制完成后需要对清单进行质量控制。 质量控制过程一般包括如下几个 部分： 记录缺失信息： 清单编制过程中有时会由于数据 不足而采用简化手段或进行假设。这种情况 下，需要对这些条件进行记录，并评估这些手段的合理性 ； 评估 误差 ： 根据数据的获得方式 （ 实际测量、计算值、估算值 ） 对数据的 误差 进行评估 ，一般 通过计算误差 棒 （ Error Bar） 等方式呈现 ； 评估透明度和可追溯性： 为了保证排放清单的质量，以及避免清单之间的数据重叠，清单编制 所使用的数据源和方法 需要被 准确的记录和引用； 验证数据： 最终的计算结果应该通过一个合理的质量控制系统进行验证或交叉检查 ，例如将计 算结果与类似的规模的机场的排放清单数据进行对比。 28 2.2.3.6 编制未来年的排放清单 有时，排放清单也会对未来年份的排放进行预估 。编制未来年的排放清单时，需要以基准年的排放 清单数据为基础，仔细的评估未来年机场各排放源活动水平和排放因子的变化 。这些评估往往要求编制 方对机场运营 、市场变化、政策趋势等有全面的理解和掌握，难度较高 ，因此在本报告中不再过多描 述。 2.2.4 机场各排放源 排放 计算 方法 概述 2.2.4.1 航空器 /引擎排放 航空器 的排放主要来源于引擎中燃料的燃烧，其产生的主要污染物包括 二氧化碳 （ CO2） 、水 （ H2O） 、氮氧化物 （ NOx） 、一氧化碳 （ CO） 、硫氧化物 （ SOx） 、未燃烧或部分燃烧的碳氢化合 物 （ 即 VOC） 、颗粒物 （ PM） 以及其他的示踪物 （ TC） 26。有一小部分的挥发性有机物和颗粒物被视 为有毒大气污染物 （ HAPs） ，根据 US FAA 的估算，飞机引擎的排放大约有 70%左右的 CO2，略少 于 30%的 H2O，分别少于 1%的 NOx、 CO、 SOx、 VOC、 PM 和 TC。除去 CO 和 HC 之外，大约 10%的飞机引擎排放时产生于机场的排放和飞机起飞着陆循环过程，而剩下的 90%则是来源于更高高