未来的清洁航空：使用可持续航空燃料作为通向零净航空的途径

与麦肯锡公司合作明天干净的天空可持续航空燃料成为零净航空的道路I N S I G H T R E P O R TN O V E M B E R 2 0 2 0明日的天空：可持续的航空燃料成为净零排放的途径航空 页封面：不飞溅使用条款和免责声明本报告中的分析（以下简称“报告”）基于一种方法论，该方法论结合了学术研究，公共文件，国际组织的最新统计数据，麦肯锡公司的分析结果以及对行业专家的采访。 调查结果，解释这项工作中表达的结论不一定反映世界经济论坛的观点。 该报告介绍了由世界经济论坛和麦肯锡公司汇编和/或收集的信息和数据（所有信息和数据在此称为“数据”）。本报告中的数据如有更改，恕不另行通知。尽管世界经济论坛采取了所有合理步骤以确保由此收集和/或收集的数据准确地反映在本报告中，但世界经济论坛及其代理商，管理人员和员工：（i）按“原样，可用”的方式提供数据，没有任何明示或暗示的保证，包括但不限于适销性，特定目的适用性和不侵权的保证； （ii）不对本报告中包含的数据的准确性做任何明示或暗示的陈述。其对任何特定目的的适用性； （iii）对于上述数据的任何使用或依赖，尤其是基于本报告中数据的任何解释，决定或行动，不承担任何责任。其他方可能对本报告中包含的某些数据拥有所有权。世界经济论坛绝不代表或保证其拥有或控制所有数据的所有权利，世界经济论坛不会但是，COVID-19大流行 继续对社会，经济以及航空和旅游业产生深远影响。由于关闭了许多国际边界并实行了强制隔离，航空公司的旅客量下降了约60％，营业总收入下降了近4,000亿美元。不得进行任何有意影响其性质或准确性的数据更改行为。如果用户对数据进行了实质性的转换，则必须与所需的源引用一起明确声明。对于世界经济论坛以外的其他各方收集的数据，用户必须请参考这些方的使用条款，尤其是有关数据的归属，分发和复制的条款。分发或复制以世界经济论坛为准的数据（以下简称“世界经济论坛”）时， 氢动力航空，清洁天空2020年5月2日 https://carbonpricingdashboard.worldbank.org/2 页内容前言执行摘要7引言10论坛的明日天空倡议报告方法第1部分可持续航空燃料作为脱碳途径1.1通过ASTM认证的航空燃料第2部分推荐的SAF途径第3部分SAF原料可持续性指南3.1确定最可持续的原料 西班牙3第4部分SAF生产和技术成熟度的挑战4那一年。5CST联盟旨在将SAF规模扩大为在短期内减少航空业碳排放的最有希望的选择。 SAF由可持续的，可再生的原料合成而成，例如城市垃圾，农业残留物和废脂，已经为25万多次商业航班提供了燃料。5.2按技术途径细分的详细成本结论12应在减少二氧化碳中发挥核心作用13尾注16明天的天空晴朗：可持续的航空燃料成为净零航空的道路17 页202020年10月21明天干净的天空：22可持续航空燃料成为零净航空的道路24前言28 克里斯多夫·沃尔夫33塑造移动未来的负责人34世界经济论坛36丹尼尔·里弗40可接受的政策工具来锁定严格的可持续性标准，并确保SAF的开发不会因对土地使用或其他环境因素的负面影响而适得其反。41麦肯锡公司42 为实现雄心勃勃的目标而努力，IATA.org 西班牙4达到与现有化石燃料衍生选件相比更具成本竞争力的规模。目的是打破这种僵局，并提高可持续生产的低碳航空燃料（生物和合成）的可行生产的商业规模，以期在2030年之前在业界得到广泛采用。本报告是在与科技委联盟密切协商下制定的，旨在提供一个事实依据，公共和私营部门领导人都应采取迅速而大胆的行动。但是，COVID-19大流行继续对社会，经济以及航空和旅游业产生深远影响。由于关闭了许多国际边界并实行了强制隔离，航空公司的旅客量下降了约60％，营业总收入下降了近4,000亿美元。那一年。克莱门斯·基恩泽（Clemens Kienzler）许多企业已经获得了政府的大量财政支持以继续经营，而其他企业则破产或宣布破产。尽管恢复缓慢，但有望恢复。随着公共卫生专家进一步了解SARS，丹尼尔·里弗Agata Mucha除了冠状病毒，CST继续加速航空领域的能源转型。作为国际公私合作组织，世界经济论坛是通报，支持和加速这一转变的理想平台。在此过程中，CST联盟成员和合作伙伴一直为我们提供鼓舞，他们的参与进一步强化了他们的承诺，即使在这个充满挑战的时刻，也实现了可持续的和气候中立的飞行。论坛与CST联盟秘书处的合作伙伴能源过渡委员会和落基山研究所一起，我们赞扬我们雄心勃勃的社区的承诺，并希望在全球零种族竞赛中继续保持伙伴关系。明天的天空晴朗：可持续的航空燃料成为净零航空的道路 页执行摘要过渡到碳中和飞行是可能的，可持续的航空燃料是近期最有希望的脱碳途径。气候变化是我们时代最紧迫的挑战之一，需要采取集体行动加以解决，体现在政府，行业和社会之间的共同愿景和协作中。直到2030年的十年是我们的窗口将全球轨迹转移到可持续未来的机会。确实，现在采取的行动将决定子孙后代在这个星球上维持自己的能力。2016年签署的《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）巴黎协定是一个分水岭，因为它就气候变化的威胁和行动承诺展现了全球共识。在制定战略以达成协议目标的过程中1–即将气候变暖限制在2摄氏度，目标是1.5摄氏度–各国政府概述了自己的计划，为实现这一共同目标做出了贡献，其中有些雄心勃勃。公司还宣布了自己雄心勃勃的目标和战略，以减少其环境足迹和整体温室气体排放，尽管要取得成功还需要更多的承诺和更快的行动速度。航空业是六个难以缓解的行业之一，与水泥，钢铁，塑料，卡车和航运一起，约占全球年度碳排放量的30％。据欧盟委员会称，到21世纪中叶，对飞行的需求可能使航空温室气体排放量比2005年增加300％以上，尽管这种增加由于COVID-19大流行而暂时减缓了。航空旅行的经济和社会利益是不可否认的，它为全球提供了商品和服务，并提供了体验新地方和新文化的机会。航空业在实现全球化的好处以及持续的大流行等风险方面发挥了重要作用。在这种情况下，航空业及其整个价值链今天正面临着挑战。如何以环境可持续的方式继续提供收益的挑战。随着旅行在大流行之后回升，航空业将恢复生产约占全球温室气体总排放量3％的份额，明天的天空晴朗：可持续的航空燃料成为净零航空的道路 西班牙5CST联盟旨在将SAF规模扩大为在短期内减少航空业碳排放的最有希望的选择。 SAF由可持续的，可再生的原料合成而成，例如城市垃圾，农业残留物和废脂，已经为25万多次商业航班提供了燃料。它与现有飞机和加油基础设施完全兼容。即将过渡到SAF。从原料的角度来看，到2030年，将有足够的原材料为所有航空提供燃料。为了提高产量，该行业将需要扩展使用较少约束原料的新技术。创造商业数量的动力液体燃料或仅由CO制成的电子燃料和绿色电力，技术将需要成熟以及更多必须提供可再生电力。2019年，全球生产的SAF不到20万吨，占商业航空公司使用的约3亿吨喷气燃料的不到0.1％。如果已经公开宣布的所有SAF项目都已完成，那么到2010年，产能将至少扩展到400万吨。未来几年，到2030年将达到全球航空燃料需求量的1％以上。在短期内，用过的食用油和其他脂质生产的燃料将在大部分产能建设中发挥作用，但是较小的公司目前正在测试和完善替代途径。这些将 西班牙6为了扩大生产规模并使SAF在经济上可行并扩大规模，将需要取得一些进步：必须克服技术挑战；需要建立一个支持性的监管框架，以刺激公司和私人客户的需求；必须采用创新的解决方案为过渡提供资金。 CST联盟正在辩论如何迎接这些挑战，帮助航空业获得发展的权利。2 这份由联盟成员贡献的报告描述了原料的可获得性和可持续性，生产能力和技术成熟度，并量化了最有希望的SAF生产途径的预期成本。因此，它为包括行业决策者在内的利益相关者提供了一个事实基础，因为他们可以建立更可持续的未来。明天的天空晴朗：可持续的航空燃料成为净零航空的道路3 页介绍2 缩小《巴黎协定》所概述的1.5度路径的差距，将要求每个行业迅速脱碳。交通运输，占能源相关二氧化碳总量的近四分之一排放物远远落后于气候4目标。甚至在跨部门脱碳都有严格指导原则和指标的欧盟内部，也有多种联运方式可供选择，整个行业对于实现巴黎一致的气候目标完全是偏离轨道的。图1运输行业在脱碳清单上排名第二在其他行业成功开始脱碳之后，注意力开始转移到航空，航运，卡车运输运输不符合欧盟气候目标随时间推移按行业分类的欧盟温室气体排放指数，与目标减少95％的轨迹相比一世建筑物农业 西班牙7数字包括COVID-19 Impacti假设条件发电量削减目标达95％2 一世。根据德国温室气体排放量推算出2017-2019年数据5 资料来源：欧洲运输与环境联合会；改编自EEA，近似于2016年欧盟温室气体清单；成员国向UNFCCC报告的运输与环境（1990-2015年数据）和EEA估算的欧盟温室气体清单（2016年数据）所有行业都在加大减排力度。随着公众压力的增加，交通运输的重心正转移到长途卡车，航运，尤其是航空业等难以缓解的领域。高盛2019年的分析萨克斯确认航空排放提出了特殊挑战。例如，该行业的平均碳减排成本是发电或农业成本的五倍以上。此外，航空业是一个全球性行业，世界各地的航空公司都在跨境竞争。由于其固有的全球性，1401201008060402001990200020102020203020402050ii全球航空能源需求预测（每年百万吨喷气燃料）等效全球CO排放物6iv假设化石喷射器为100％（数十亿吨）一个7到2030年，每年煤油需求预计将超过4亿吨，到2045年将超过5亿吨 页图2本地化和非标准化的监管方案会导致市场扭曲，而不是平稳运营所需的“公平竞争环境”。而且，机队的更新周期很慢，商用飞机已经使用了25年或更长时间。减少航空业的温室气体排放尤为重要，因为航空业的增长速度可能会超过其他运输方式。尽管在大流行期间空中旅行急剧下降，但与COVID之前的水平相比，到2050年飞机燃料需求可能会增长50％以上。明天的天空晴朗：可持续的航空燃料成为净零航空的道路(1990 = 西班牙8342376404426441100％煤油的燃料混合物iii到2050年，没有商用电动或氢动力飞机与2019年预测相比需求下降乘客货物d每年排放。原料除了其他排放物，例如氮氧化物，烟灰和其他辐射强迫机制。研究表明，所有与推进相关的排放对气候的影响可能是二氧化碳的两倍至四倍。一氧化碳但是科学很明确–行业无法通过提高效率来解决其可持续性挑战，而替代燃料对于取得真正的进步是必不可少的。政府领导人和公众意识到了这一紧迫性，他们正在加紧努力。挪威现在要求该国0.5％的航空燃料必须是可持续的，到2030年这一比例将增长到30％，到2040年所有短途飞行都必须是100％电力的。215364407446479503520与这些SAF或技术特定的并行根据政策，超过45个国家/地区已经建立了碳定价或排放交易系统，进一步表明了行业需要驾驭的变化的监管环境。行业本身早就认识到需要减少排放，但是由于需要密集的能源，因此很难确定具体的脱碳路线。国际航空运输协会（IATA），代表近300家航空公司2致力于在2050年前将净碳排放量减少到2005年水平的50％，比2016年在COP21上签署《巴黎协定》早了7年。尽管航空不是《巴黎协定》的一部分，但国际民航组织（ICAO）成员国还是通过了作为一项基于市场的措施，国际航空碳抵消与减少计划（CORSIA）将从2020年开始实现国际航空净零增长。越来越多的乘客正在寻找低碳的选择，一些人正在放弃航空旅行2 明天的天空晴朗：可持续的航空燃料成为净零航空的道路8 页2图3 SAF的竞争力和规模扩大–欧洲格局2 一些决定待定10 英国可再生运输燃料义务（RTFO）以与公路车辆相同的经济激励措施奖励SAF生产荷兰人正在制定SAF路线图，并在国家或欧盟层面制定混合授权。专注于先进原料。 2022年第一家SAF工厂（SkyNRG）11德国12 国家减少燃料温室气体