低碳排放的成本控制

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摘要：如今，隨著環(huán)保觀念的深入，低碳運(yùn)輸逐漸成為主流趨勢(shì)，機(jī)場排放的環(huán)境成本研究也必逐步引起社會(huì)關(guān)注。實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)輸儼然成為了各個(gè)國家實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能、贏得低碳戰(zhàn)爭、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。本文通過分析和航空網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的運(yùn)輸成本和碳排放成本，參考國內(nèi)外對(duì)碳排放環(huán)境成本的計(jì)算方法，建立機(jī)場環(huán)境成本模型，通過對(duì)污染物成分的分析達(dá)到減少了排放治理成本的目的，以此降低運(yùn)營成本。

關(guān)鍵詞：低碳成本；航空運(yùn)輸；航線優(yōu)化；

0引言

航空運(yùn)輸作為高排放產(chǎn)業(yè)吸引了全球的關(guān)注。越來越多的學(xué)者將目光聚焦在航空運(yùn)輸業(yè)的碳排放總量上并開始探討航空運(yùn)輸?shù)奶寂欧畔嚓P(guān)內(nèi)容，部分學(xué)者對(duì)低碳航空運(yùn)輸問題進(jìn)行了深入研究并取得了一定的成果。中國航空業(yè)效率低、能耗高，大致原因可以劃分為：航空運(yùn)輸資源布局不合理；航線發(fā)展和機(jī)場建設(shè)以及飛機(jī)的選型等匹配度不高；干線和支線的功能劃分不明顯，其中大中型飛機(jī)較多而支線飛機(jī)過少則尤為突出；中國的航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)仍然僅僅是城市對(duì)式或城市串式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，目前為止仍然沒有創(chuàng)建出具有實(shí)際應(yīng)用意義的中樞航線結(jié)構(gòu)等。本文綜合國際形勢(shì)和我國航空業(yè)的現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上考慮航空運(yùn)行總成本包括運(yùn)行成本和低碳成本，以使綜合運(yùn)輸成本達(dá)到最低。

1低碳成本

低碳經(jīng)濟(jì)有“低碳排放”、“高碳生產(chǎn)力”和“階段性”三個(gè)核心特征。低碳成本效益分析是可以由經(jīng)濟(jì)損失來評(píng)估因?yàn)榄h(huán)境污染而引起的影響，可以以價(jià)格或不同的經(jīng)濟(jì)計(jì)量方法來測度。低碳成本可以統(tǒng)一以經(jīng)濟(jì)價(jià)格度量，各類成本包括人手、交易、時(shí)間、資金和資產(chǎn)投入。民航飛機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生CO2、HC、SO2、NOx、CO等。根據(jù)帕累托最優(yōu)理論，航空運(yùn)輸只有在考慮了排放環(huán)境外部成本的情況下，航空公司的產(chǎn)出才被認(rèn)為是有效率的。目前測算航空運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境外部成本的方法主要有2種。其一，測算航空運(yùn)輸?shù)奈廴緭p害成本和避免污染損害成本之和、即為航空運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境外部成本。其二，測算航空運(yùn)輸?shù)倪呺H減污成本作為航空運(yùn)輸?shù)倪呺H環(huán)境外部成本。綜合中國的實(shí)際情況，第一種方法更適用。通常用排放指數(shù)（EmissionIndex，EI）表征飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)排出尾氣成分的排放量。排放指數(shù)是每千克燃油燃燒后產(chǎn)生物質(zhì)成分的克數(shù)，其中，Gg表示排出每一種氣態(tài)污染物的質(zhì)量（g）；Gf燃燒質(zhì)量（kg）。

2　數(shù)據(jù)引入及說明

為測算民航機(jī)場中飛機(jī)排放污染物數(shù)量，結(jié)合中國民航機(jī)隊(duì)資料、民航飛行數(shù)據(jù)以及國際民航組織標(biāo)準(zhǔn)中的起飛著陸循環(huán)概念，利用其發(fā)動(dòng)機(jī)排放數(shù)據(jù)庫通過計(jì)算全國機(jī)場一周內(nèi)飛機(jī)LTO循環(huán)的氣體污染物排放量，擬合出民航機(jī)場飛機(jī)年LTO循環(huán)排放量。其中，M表示運(yùn)輸一噸貨物每公里向大氣中排放的CO2數(shù)量；A表示運(yùn)輸一噸貨物每公里需要消耗的能源數(shù)量；F表示每消耗一單位能源所排放的CO2量，即碳排放因子在國家擬定的相應(yīng)指標(biāo)下分析航空低碳的成本利益時(shí)，基礎(chǔ)性成本效益準(zhǔn)則量化計(jì)算的一般模型需要做出深化調(diào)整。通過相應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到CO2

3　數(shù)據(jù)分析處理

3．1 spss相關(guān)性分析

利用spss對(duì)污染物和成本進(jìn)行線性回歸，針對(duì)“污染物”和“飛機(jī)排放污染物成本”的線性回歸模型的檢驗(yàn)表，檢驗(yàn)的F統(tǒng)計(jì)量值為14819286．800，對(duì)應(yīng)的顯著性概率p＝0.000，小于顯著性水平a＝0.01，即拒絕原假設(shè)，認(rèn)為自變量“污染物”對(duì)因變量“飛機(jī)污染物成本”的影響是顯著的，且建立的回歸模型是顯著的。

3．2　模型建立與Matlab處理分析

使用熵值法建立模型，利用Matlab對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理。依據(jù)Matlab權(quán)重分析表，CO2的權(quán)重為0.4745，SO2權(quán)重為00.3018僅次于CO2位居第二，CO2和SO2是優(yōu)化航空公司考慮外部環(huán)境成本優(yōu)化時(shí)的重點(diǎn)對(duì)象。依據(jù)綜合得分表分析可知，2014-2017年間綜合得分較平穩(wěn)，2018年有下降的趨勢(shì)。

4　結(jié)束語

綜合前文數(shù)據(jù)分析，研究提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，對(duì)此可做闡釋分述如下。（1）促進(jìn)航空生物燃料的研發(fā)與節(jié)油飛機(jī)的引進(jìn)，CO2和SO2占據(jù)的權(quán)重分別為0.4745和0.3018，占據(jù)總權(quán)重的0.7763。因此研發(fā)航空生物燃料時(shí)需要注重S和C元素的比重平衡與處理。（2）民航飛機(jī)可以通過使用生物燃油減低污染物排放，達(dá)到節(jié)能減排的目的。隨著科技的進(jìn)步，廢棄動(dòng)植物油脂（地溝油）、農(nóng)林廢棄物、油藻等已成功轉(zhuǎn)化為生物航煤的原料，在此基礎(chǔ)上科研人員通過降低油脂粘度、沸點(diǎn)等將其再生為生物燃油。利用地溝油等提煉的生物燃油在提供動(dòng)力方面與傳統(tǒng)航空燃料相比并無明顯區(qū)別，但在此同時(shí)卻可降低所使用燃油的總體碳強(qiáng)度。

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作者：許幸 楊緒彪 單位：上海工程技術(shù)大學(xué)