以创新驱动理念推动空管绿色发展探析

2024-02-02 11:46第26期民航局空管局党校班第3行动学习小组
民航管理 2024年1期
关键词:空管航空器绿色

□ 第26 期民航局空管局党校班第3 行动学习小组/文

党的二十大报告提出,要推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。航空运输业作为国民经济的战略性产业,未来仍将保持较快增长速度。因此,民航在实现减污降碳、绿色低碳发展以及应对全球气候变化中备受关注。民航空管系统作为保证民航安全高效有序运行的中枢,在行业节能减排工作中发挥着重要支撑作用。本文结合空管绿色发展所取得的成效,重点分析空管绿色发展存在的问题,并提出未来绿色发展的创新举措建议。

空管绿色发展新趋势

(一)国际大趋势

工业革命以来,由于化石燃料消耗的不断增长和森林植被的大量破坏,人为排放的二氧化碳等温室气体不断增长,大气中二氧化碳含量逐渐上升导致全球气温不断上升。为应对气候问题,2015 年,《联合国气候变化框架公约》近200 个缔约方在巴黎气候变化大会上达成《巴黎气候变化协定》,规定各缔约国采取行动减少温室气体排放,有效控制全球温室效应。该协定是应对气候变化里程碑式的国际法律文本,为2020 年后的全球气候治理格局提供行动安排。

(二)国家大战略

党的二十大报告提出,加快发展方式绿色转型。2023 年,国务院发布了《新时代的中国绿色发展》白皮书,对我国的绿色发展提出了战略要求。我国站在对人类文明负责的高度,积极参与全球环境治理,向世界承诺:力争于2030 年前实现“碳达峰”、努力争取2060 年前实现“碳中和”,以更加积极的姿态开展绿色发展双多边国际合作,推动构建公平合理、合作共赢的全球环境治理体系,为全球可持续发展贡献智慧和力量。

(三)民航大格局

实现“双碳”目标、加快绿色转型是民航贯彻落实党的二十大战略部署的一项重要任务,也是奋力谱写交通强国民航新篇章的要求。相关统计数据显示,民航业的碳排放量约占全球排放量的2%,其中国际航空运输占65%。航空运输业碳排放主要来源分别是飞机航空燃油燃烧、与飞机相关的地面排放和航空经营相关的电力使用。其中,航油燃烧约占总排放量的79%,因此,减少航空燃油消耗成为民航业减碳的重点。2022 年,民航局印发《“十四五”民航绿色发展专项规划》,该规划为第一部以“绿色发展”命名的专项规划。该规划指出预计到2030 年,中国航空业的碳排放量将占国际航空业可排放总量的17%,减排需求量约占国际航空总减排需求量的22%,处于快速发展中的中国民航业面临着国际气候博弈的考验。

(四)空管大举措

空管的绿色发展就是要实现航班运行节能减排,主要的任务是通过技术手段,为航空器提供“截弯取直”的空管运行大通道,提升航班运行效率,缩短飞行距离以及地面滑行时间,节省燃油消耗,以实现低碳运行的节能减排。创新驱动理念是引领空管绿色发展的第一动力,随着空域结构优化、运行模式变革、新技术应用等举措的实施,空管系统不断开拓创新推动绿色发展。

空管绿色发展的成效和不足

民航空管的绿色发展,根本的任务是提升空域资源使用效率。近年来,空管系统从规划与政策、技术创新应用、人才储备等方面采取措施提升航班运行效率,推进空管的绿色发展取得了一定的成效,也存在一些不足。

(一)发展成效

1.在发展规划与政策上

《“十四五”民航绿色发展专项规划》明确提出空管要从推进流量系统建设、新技术应用和技术融合、优化空域结构、增强预报能力、强化运行协同等多方面推进相关工作。专项规划为空管的绿色发展提出整体要求,指明了方向。

民航“十四五”规划将“强效率”作为建设“四强”空管的任务之一,明确提出构建高质量的空管运行服务体系。推动绿色空管发展建设,建设高效率的服务体系,要求持续优化空域结构,提升流量管理能力,完善规范运行标准,加快新技术应用,用“强效率”诠释空管的工作质量与行业价值,为空管系统的绿色发展提出具体工作措施。

2.在技术创新与应用上

空管绿色发展的目标是提升运行效率,减少航班的飞行距离,实现降低油耗,达到节能减排。近年来,空管系统在航路航线运行、机场终端区运行、机场场面运行等航空器全飞行阶段,采用创新技术应用,实现航班运行效率提升,取得了节能减排的效果。

(1)航路航线阶段的运行能力提升。空管系统以单向循环理念为基础,扎实推进“10 +3”单向大通道建设,不断推动全国路网结构优化调整。京昆、广兰、沪兰、沪哈、中韩、沪蓉、京广大通道及兰乌、成拉平行航线的相继实施,我国骨干航路已基本实现了“来去分开,隔离运行”,整体路网布局更加科学合理。截至2022 年底,全国共有航路航线1104 条,总里程超过25 万公里,比“十三五”末净增13406 公里。全国基于飞行计划的航路航线运行的非直线系数约1.125,比上一年降低0.015,呈逐年降低趋势。

(2)进近及地面阶段的运行能力提升。通过广泛应用连续下降/上升程序(CDO/CCO)、点融合(PMS)技术、进场管理系统(AMAN)、基于尾流间隔分类新标准(RECAT)等技术,不断提升进近及地面阶段的运行效率和质量。2022年,上海浦东、西安、乌鲁木齐、广州、成都、重庆、昆明、长春、桂林及大连机场实施了 CDO/CCO 运行,有效提升了整体运行效率,减少了航空器的燃油消耗。民航局空管局于2022 年下发了“十四五”期间各地区PMS 技术应用推广实施计划,推进了首都机场、广州机场、武汉机场PMS技术应用实施工作。其中,武汉进近 PMS 技术于2022 年7 月正式实施。实施前空域内单位小时流量在 15 架次(含)以上的运行时段为 14 个,实施后该运行时段增至 19 个,体现出 PMS 助力提升管制效率的积极作用。目前,AMAN系统在北京、上海、广州、成都、西安、长沙、乌鲁木齐、沈阳、杭州等9 个管制单位得到应用。以广州AMAN 系统为例,系统在航空器进场落地排序功能基础上,增加了航空器就近跑道分配功能,为进场航空器预先分配好落地时间和落地顺序,灵活分配地面停机位,使得航空器落地后更靠近停机位的落地跑道,从而减少航空器滞空时间和落地后的地面滑行时间。RECAT 技术根据飞机最大起飞重量和翼展大小重新定义了重型机的尾流间隔要求,现已在国内14 个主要机场中实施。在广州白云机场、深圳宝安机场开展的RECAT-CN 实验运行中,空客A330、波音787 等中型飞机尾流间隔从7.4公里缩减到5.6 公里。减少了航班空中飞行时间,降低了燃油消耗。

3.在人才储备与支撑上

民航空管的绿色发展在于创新,而创新工作决定性的因素是拥有一支创新型的空管人才队伍。近年来,民航空管系统不断创新人才培养方案,依托科研机构、民航院校等,联合打造专业技术人才,通过新技术应用及项目建设,培养了一批面向空管运行发展的人才队伍。

(1)创新专业化的人才培养方案。2020 年,民航局空管局启动空管系统专业人才培养三个“百人计划”,即“空管国际化人才培养百人计划”“管制专业人才培养百人计划”“通导气象专业人才培养百人计划”,有针对性地加以培养锻炼,努力建设一支综合素质优异、业务能力卓越、引领作用突出、团队建设高效的技术专家人才队伍。

(2)通过科研创新加快人员培养。近年来,民航空管系统加大科研人才的培养,各级空管单位与民航科研机构、民航院校、机场、航空公司等签署战略合作协议,共同研发提升民航空管运行效率的技术与系统。相关科研成果提升了运行效率,助力了空管的绿色发展,同时也培养了一批具备实战经验的创新型人才。

4.在运行质量与效益上

为反映空管绿色发展的运行质量和实施效益,空管系统不断完善系统性量化指标体系及测算标准。该体系旨在科学、准确、客观地展示航空器不同飞行阶段燃油消耗总量和二氧化碳排放总量,对各类新技术的实施效果进行了评价。例如,2022 年全年民航共执行 CDO/CCO 运行2339 架次,累计降低油耗365.87 吨,减少碳排放1132.15 吨;2022 年5 月19 日京广大通道(南段)方案正式启用,北京首都至香港、深圳、珠海、澳门的航班单程约可节省125 公里,根据航班量计算全年预计节省燃油约1.7 万吨,减少碳排放约5.4 万吨。又如,广州AMAN 系统2019 年应用后与前一年运行数据相比,终端区进场容量提升了8%;各月份总延误、平均延误时间缩减比例分别为26.94%、30.61%;航班就近跑道着陆率平均提升了37.75%,达到80%以上,滑入时间平均减少2.86 分钟,提升29.79%、滑出时间平均减少1.95 分钟,提升10.66%。

(二)存在的不足

1.在规划和政策方面

(1)“十四五”期间,空管系统并未出台空管绿色发展的专项规划与政策,空管绿色发展的主线实施内容不明晰。空管系统内部各部门关于绿色发展的职责和要求不明确,未制定空管节能减排的规划任务分解,未能制定相关具体实施方案。

(2)从政策层面和顶层设计层面,解决空管系统绿色发展最大的问题是运行层面的措施,而运行层面的瓶颈仍然是空域规划使用、航路航线的设置等问题,特别是中国民航航路航线非直线系数仍大大落后于航空发达国家。

2.在创新技术应用方面

空管系统正在推进连续下降/上升程序(CDO/CCO)、进场管理系统(AMAN)、离场管理系统(DMAN)、场面管理系统(SMAN)、尾流间隔分类新标准(RECAT-CN)、点融合(PMS)、基于四维航迹精细运行(TBO)、管制员与飞行员数据链通信(CPDLC)等新技术的应用工作。相关技术应用从提出至验证,再到系统建设和实施,往往需要耗费多年时间。特别是相关技术应用过程需要得到局方、机场、航空公司的大力协作,协调工作难度较大。部分技术应用受空域等外部环境影响,实施上存在障碍。设施设备建设标准不统一,且项目实施的周期较长。上述内容都是制约空管新技术推进实施的原因。此外,民航空管新技术应用上还是主要参考欧美民航发达国家,自主知识产权的技术应用较少,在理念创新和技术创新方面仍需要加强。

3.在人才培养方面

人才培养方面主要问题是跨专业人才的培养不足,相关新技术和系统在设计需求阶段就需要管制运行人员的完全参与,熟悉管制运行的技术人员和理解设备运行的管制人员等人才数量不足,空管智慧化发展的人才基础需要夯实。此外,对培养了解掌握国际空管发展前沿动态的空管国际化人才的力度不足,对于消化和转换国外先进技术方面工作不够充分,中国空管在国际上仍缺乏一定的政策话语权。

4.在评价体系方面

空管系统关于绿色发展的标准体系、考核体系建设存在不足。具体表现在,大部分新技术应用后未进行有效的精细化评价,没有跟进相关的效果评估,没有对应用过程中存在的问题进行分析和改进。特别是对大部分机场和空域运行措施方面的节油和减排等仍然缺少统计数据。该问题同时进一步制约了新技术的推广与应用。

积极推动空管绿色发展的举措建议

(一)强化规划引领

建立空管专项绿色规划,明确具体的建设任务,成立由空管系统相关单位组成的空管绿色发展规划领导小组,负责制定相关政策,组织与监督各项措施的实施,推动解决影响规划落实的重大问题,协调推进重点项目建设。指导和监督效果评估,制定并落实激励政策。

(二)强化技术支撑

1.“大力挖潜”。针对制度性、结构性矛盾和问题开展对运行模式的前瞻性研究分析,结合分析结果开展不同方向进场航空器高距比灵活配置、就近起飞和就近落地、近距跑道落地跑道选择等优化工作。

2.“溯源优化”。对空域环境、飞行程序和进离场航线进行梳理,结合实际工作中的突出问题和主要矛盾,进一步优化进离场航线布局和飞行程序。组织航空公司用户、机场运行和程序设计单位开展试行验证工作,以数据分析为依据,切实提升航空器运行保障能力和运行效率。

3.“合作共享”。加强深度融合和协同共享,强化空管内部、空管与航空公司、空管与机场之间的交流,积极开展新运行模式交流和宣贯,优化机坪移交协调工作,逐步实现动态协调移交,共同发力提升地面运行效率。此外,加强与科研机构以及设备厂家的合作,开发拥有自主知识产权的空管绿色发展新技术。

4.“智慧赋能”。积极推动与航空用户和机场方的数据共享平台建设,努力实现大数据时代的信息共享目标,推进 AMAN 延伸、DMAN、SMAN 的建设工作。持续开展智慧民航的联合运行场景工作,探索利用航空宽带通信技术(5G-AeroMACS)和机场电子地图数据库(AMDB)满足航空器多元需求的智慧化和数字化的服务途径。

(三)强化人才培养

进一步加强跨专业人才的培养,相关新技术和系统应用的全过程加强管制运行人员的参与度,通过项目建设进一步培养创新型人才。加强空管国际化人才培养,了解国际空管发展动态,掌握空管专业领域的前沿技术和最新实践。加强国际沟通交流,在参与国际化标准制定中,输出中国观点,发出中国声音,充分展现自身的专业竞争力,赢得国际同行的认可。

(四)强化考核评估

空管绿色发展新技术在应用过程中,应将理论研究的指标体系与空管单位实际运行数据结合,对指标进行测算、验证和评价。根据数据分析和实验结果对指标测度模型进行可行性、正确性验证,对指标体系进行完整性、重要性和重复性验证,进而得到更加科学完备、操作性强的空管运行节能减排指标体系。通过科学量化评估空管为航空公司提供节能减排服务的数量和品质,挖掘民航在提升空域利用率、优化飞行轨迹、减少二氧化碳排放等方面的潜力。建立更加完善、可量化的空管指标体系及测算标准,从深层次提高空管运行效率,进而助力民航绿色发展。

猜你喜欢
空管航空器绿色
绿色低碳
绿色大地上的巾帼红
民航空管2018年运行统计公报
乙醇蒸气放空管设置室内引发爆炸
论航空器融资租赁出租人的违约取回权
航空器的顺风耳——机载卫星通信
火星航空器何时才能首飞
MSG-3在小型航空器系统/动力装置维修要求制订中的应用
如何做好空管质量安全管理体系(QSMS)内部审核的几点思考
空管自动化系统GPS时钟同步方式