解读零碳机场规划建设路径初探——以厦门翔安机场为例

从一份民航规划说起：为什么机场必须谈零碳

论文开篇即锚定政策背景：2021年中国民用航空局发布的《“十四五”民航绿色发展专项规划》，明确把低碳发展作为“绿色机场”发展的要点。与之前民航局提出的绿色发展规划相比，这次规划在节约利用资源、加强综合管控与提高资源利用率之外，也提出了减少机场碳排放、增强机场绿色发展内生动力的要求。厦门翔安机场正是在这一政策导向下，作为“十四五”期间新建大型机场，坚持以绿色发展理念和碳中和目标进行规划设计和分期实施。

这一背景决定了整篇论文的基调：零碳机场不是某个机场的单独追求，而是民航系统在“十四五”期间整体转型的一部分。翔安机场的探索因此具有超出单个项目的示范意义。

两套评价标尺：ACA认证与国内“双碳机场”评价

论文系统介绍了机场碳排放评价的两套标准。国际层面，国际机场协会推出机场碳排放ACA认证，为全球任何类型的机场提供可量化的碳管理通用框架和工具，认证分为4个级别：1级量化、2级减排、3级优化、3+级中和。在国内，中国民用机场协会于2022年发布《运输机场碳排放管理评价（“双碳机场”评价）管理办法（试行）》，从制度、行动、绩效三个维度进行星级评价，共分五个级别：基础级、提升级、优化级、先进级、引领级。

值得注意的是，国内“双碳机场”评价首次申请评级最高可从三星级别开始，后续将从有效星级申请保级或逐级升级，并从2023年开始第一批申请。

这套标准与国内评价体系并行的格局，意味着国内机场在选择对标路径时有了更多参照。

国内外机场的低碳实践：从白云到关西再到达拉斯

论文梳理了多个获得ACA 3级及以上认证的机场案例。广州白云国际机场是内地机场首家获得ACA 3级认证的机场，通过优化飞机滑行距离缩短地面滑行时间以节省飞行器消耗燃油，机坪高杆灯节能改造节约用电量达59%，如今已实现100%使用APU替代设施。深圳宝安国际机场是国内第二家通过ACA 3级认证的机场，依托智慧机场中的能源管理体系和能源管理平台模式对航站楼耗能进行高效管理。成都双流国际机场作为国内第三家通过ACA 3级认证的机场，应用光伏系统、远机位APU替代设备、LED节能灯，年减排二氧化碳排放量达到约14.92万吨。

首都国际机场为国内首家获得ACA 1级认证的机场，其后通过2级认证，目前正在进行3级认证，其飞行区内新增通用车辆及民航特种设备实现100%电动化，近机位地面电源及空调设施覆盖率达到100%。北京大兴国际机场虽暂未取得ACA认证，但降碳减排成效显著：全场光伏发电装机容量不低于10兆瓦，创新浅层地源热泵利用方案结合集中锅炉房、锅炉余热回收系统、冰蓄冷，供热能力250万平方米，全场可再生能源综合利用率达到10%以上。

东亚地区，日本关西、神户以及大阪机场获得ACA 3+级认证，通过合理管控航站楼灯光及温度、优化航站楼建材、提高设备效率、使用新能源车辆、光伏与风能等清洁能源等措施减少碳排放。美国达拉斯机场研究发现其70%的碳排放都来自电力，机场董事会通过100%电力来自新能源的议案，实现机场100%使用新能源，并通过购买碳排放权成为北美地区第一个ACA 3+级机场。

翔安机场的规划骨架：三级指标体系与两大阶段目标

以零碳机场建设为目标，厦门翔安机场分领域、分行业、分技术措施构建了零碳机场建设三级指标体系。一级指标为约束性指标及引导性指标框架，约束性指标提出量化指标要求，具体包括机场能耗及碳排放强度指标、可再生能源消费占比、新能源车占比；引导性指标框架分为土地与空间、低碳能源资源、道路交通、自然生态、绿色建筑、人文产业、智慧信息与运行保障七大领域。二级指标按照不同领域下分专业提出二级指标框架，例如低碳能源资源分能源供应、冷热源系统、可再生能源、照明系统、垃圾回收处理、其他用能系统；三级指标为各二级指标的具体技术措施。

在碳中和实施路径上，翔安机场制定了明确的两阶段安排。

第二阶段则通过采取更多的新能源和碳汇等措施实现真正碳中和，主要是通过自建或收购新能源项目实现碳抵消，实现纯粹的“零碳机场”目标。这套“先配额、后抵消”的路径设计，把短期可操作性与长期目标区分开来，为运营期预留了技术迭代的空间。

设计层面的低碳账：水蓄冷、光伏与桥载电源

厦门翔安机场的低碳设计体现在运行高效、低碳减排、资源节约与环境友好四方面。在能源集中与系统创新上，应用水蓄冷系统移峰填谷，水蓄冷系统年运行能耗折减标煤665吨，年减碳排放1475吨。空调系统方面，冷热源机组能效均优于现行国家标准，冷站主机制冷性能系数COP比现行国家标准提高12%，空调末端采用大温差供冷，循环水泵扬程减小，降低了系统输配能耗。

清洁能源方面，翔安机场充分利用厦门地区的太阳能资源，在指廊、货站、灯光站等场所规划设置光伏发电系统，总装机容量达到20MW以上。其中指廊屋面光伏采用与建筑结合的一体化建设方案，总装机容量10MW，年发电量约1100万度，为国内最大的航站楼屋面光伏系统。APU替代与空侧新能源车辆方面，新购飞行区车辆除消防、救护按50%使用新能源外，其余均按新能源车辆购置，并在每个登机桥活动端下方预留400Hz电源装置。

水、绿建与被动设计：那些容易被忽略的细节

资源节约方面，翔安机场实现绿化灌溉、车库及道路冲洗、洗车用水采用非传统水源的用水量占其总用水量的比例不低于60%，空调冷却水补水采用非传统水源的用水量占其总用水量的比例不低于20%，管网漏损率控制在5%以内。同时打造海绵城市示范项目，目标实现项目年径流总量控制率72%，年污染物去除率50%，雨水资源利用率不小于3%。

绿色机场设计方面，航站楼以绿色三星级设计建造为目标，通过“主被动”绿色设计相结合的手段降低负荷及提高能效。被动设计包括采用高能效围护结构和充分利用自然采光、通风，航站楼建筑围护结构热工性能比国家现行相关建筑节能设计标准规定的提高幅度达到20%。主动技术手段主要为采用高效用能设备，例如采用高能效暖通、电气等设备，采用分区空调、照明系统等。全篇的节能措施经《厦门新机场工程建设节能报告》评估，符合项目实际，达到民航机场和福建省先进水平。

问题与挑战：光伏产能有限、投入产出比小、全域零碳难

论文对实现零碳的困难做了相当坦率的分析。第一，机场范围内光伏产能有限。机场总体耗能较大，仅靠光伏发电等自产新能源远远不够，加大新能源建设投入意味着更多经济投入与用地规模，整体经济性较低并违背用地集约的“绿色机场”基本要求。第二，进一步节能降碳措施的投入产出比较小。航站楼基本按照三星级标准建设，其他建筑也基本达到二星级标准，在这个水平上要进一步降低能耗，几乎用到的都是最新的材料和技术，所需投入的建造成本很大，提升的效果比较有限。

第三，机场全域实现零碳困难多。狭义的“零碳机场”指机场公司管辖下的航站区、飞行区、货运区等实现碳中和，相对容易实现；广义的“零碳机场”受制于管辖权分散、排放源复杂众多，如果不能从管理体制上解决，要实现非常困难。第四，短期内彻底实现零碳的难度大。鉴于机场的本质和能耗大的特点，短期内需要依靠碳配额实现配额缴清来达到基本要求；随着将来碳配额的逐年降低，可采用加大新能源使用率和购买碳汇等措施来降低对碳配额的依赖，直至不再需要碳配额。

对策与结论：开源节能两条腿，碳汇能力要跟上

针对上述困难，论文提出四点对策。对于光伏发电量占总用电量比例较小的问题，一是建议机场根据所处地域和环境条件，加大利用太阳能、风能、海水和潮汐能等可再生能源进行发电；二是购买绿电，未来购买绿电将成为实现碳中和的一种重要方式。《“十四五”民航绿色发展专项规划》要求，机场可再生能源消费占比要从2020年的1%提升至2025年目标的5%。

在技术选择上，论文主张理性使用节能减排新技术。以储能为例，储能电站从减排降碳角度优势突出，但具有前期投资大、回收周期长、项目收益率低的劣势，2019年国家取消补贴后面临回收周期增加的问题，推广应用新技术切入时机尤为重要。在碳汇使用上，机场应增强自身碳汇能力，利用空地种植林木既美化环境又创造碳汇。达拉斯沃思堡国际机场开展植被保护计划，旨在保持机场区域23%的绿化率。全国目前已确定7个碳汇试点，福建省是试点之一，林业资源较为丰富，且碳交易价格相较于其他试点较低，翔安机场也将采用林业碳汇抵消碳排放。论文最终结论是：零碳机场建设应规划制定碳中和路径图，注重“开源”和“节能”两个方面，并增强机场的碳汇能力。

这组数据来自项目概况部分，分终端规划和本期规划两个口径。终端规划是4条跑道、338个停机位、约90万平方米航站楼，年旅客吞吐量8500万人次、货邮吞吐量200万吨；本期规划用地面积14平方千米，建设2条跑道、195个停机位、55万平方米航站楼，年旅客吞吐量4500万人次、货邮吞吐量75万吨。 核心区规划面积20.16平方千米，飞行区等级4F，这决定了翔安机场可以起降包括大型宽体客机在内的机型，也意味着航站楼、跑道、停机坪等基础设施的能耗基数相当大。理解这个规模，才能理解为什么论文反复强调“机场总体耗能较大、仅靠光伏远远不够”。规模化建设与零碳目标之间的张力，是整篇论文的起点。

这组数据取自国内外案例部分，可以横向比较不同机场的减碳力度。白云机场靠机坪高杆灯节能改造把用电量降了59%，这是单项改造中幅度较大的一个数字。成都双流机场把年减排二氧化碳做到了约14.92万吨，是国内已公开案例中量化比较明确的一个。 大兴机场的数据更成体系：光伏装机不低于10兆瓦，地源热泵供热能力250万平方米，可再生能源综合利用率10%以上，三星级绿色建筑面积280万平方米以上、比例达到70%以上。达拉斯机场的研究则揭示了一个常被忽略的事实：其70%的碳排放来自电力，这也是该机场董事会通过100%电力来自新能源议案的直接动因。达拉斯沃思堡机场的植被保护计划保持23%的绿化率，则提供了碳汇侧的参照。

这组数据集中在翔安机场自身的设计指标上，覆盖能源、光伏、建筑、水资源四个领域。能源侧，水蓄冷系统年运行能耗折减标煤665吨、年减碳排放1475吨，冷站COP比现行国家标准提高12%。光伏侧，总装机达到20MW以上，其中指廊屋面光伏10MW、年发电量约1100万度。 建筑侧，围护结构热工性能比国家现行建筑节能设计标准提高20%。水资源侧，绿化灌溉、车库及道路冲洗、洗车用水采用非传统水源的比例不低于60%，空调冷却水补水不低于20%，管网漏损率控制在5%以内；海绵城市目标设定年径流总量控制率72%、年污染物去除率50%、雨水资源利用率不小于3%。从单位看，这组数据混合了吨、MW、万度、百分比四类口径，说明翔安机场的低碳设计不是单点突破，而是能源、建筑、水三条线同步推进。