新研究:优化客舱布局与运营效率或可将航空排放最多削减一半

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航空业被普遍认为是最难实现脱碳的行业之一,且旅客数量仍在增长。研究人员指出,电动飞机和“可持续”航空燃料距离对行业排放产生实质性影响仍有较长路径。在此背景下,一项新研究将焦点转向运营层面的效率提升,认为仅通过更高效地使用现有飞机,包括重新考虑客舱布局,航空业的气候影响就可能显著下降,减排幅度最高可达一半。

研究提到,1980年至2019年间,商业航班座位占用率从63%升至82%。航空公司本就有动力尽可能售出每一个座位:空座不仅意味着收入损失,也会抬高单位运输量对应的排放。研究人员表示,在出行需求不变的情况下,提高单班航班载客量可减少所需航班数量,从而降低总排放;相较飞机与燃料重量,乘客及行李增加带来的额外重量影响较小。

研究同时回顾称,航空业约占全球二氧化碳排放的2%至3%;若计入凝结尾迹等二次效应,其对全球变暖的贡献约为4%。研究认为,这一影响与富裕人群更频繁的飞行相关,尤其是长途商务舱、头等舱以及私人飞行。

研究团队以“每单位二氧化碳排放所产生的乘客公里数”为指标,计算了2023年不同航线、航空公司、机型及机场的运营效率,并称短期内可实现的效率提升足以将航空业气候影响减少一半以上。

航线与机型差异显著

研究指出,航空排放强度长期呈下降趋势:从1980年每付费乘客公里约260克二氧化碳降至2019年的90克。不过,研究也对比称,电气化铁路在低碳能源驱动下排放可低于每乘客公里5克。

在2023年的测算中,不同航线的二氧化碳效率差异很大:部分航线每乘客公里排放超过800克,而另一些低于50克。研究认为,这种差异意味着若行业整体效率向最高效航线靠拢,减排潜力可观。

研究还称,在排放最高的国家中,许多效率最低的航班起降于美国,其次为中国、德国和日本;效率偏低的航班在其他地区也较常见,尤其是往返较小机场的航班,以及非洲和大洋洲,部分航线每乘客公里排放常超过140克。相对而言,巴西、印度和东南亚在高流量航线上更常见每乘客公里低于100克的高效航班;欧洲则呈现高低并存。

研究将差异归因于座位占用率、航线机型选择以及客舱布局,尤其是商务舱和头等舱占用空间较大。研究称,廉价航空通常更高效,因为其倾向于最大化座位数量,并通过行李、餐食或预订灵活性等服务获取收入,而这些服务对飞行排放影响较小。

在机型方面,研究称部分较新机型的平均排放强度更低,例如波音787“梦想飞机”和空客A320neo(均含多个变体),平均每乘客公里排放低于65克二氧化碳。但研究指出,这些机型尚未成为最广泛使用的机型之一,部分原因在于飞机通常服役约25年。

研究还发现,长途航班平均比短途航班更高效,原因包括起飞排放只发生一次且长途航线通常使用座位更多的大型飞机;同样,大型机场的平均每乘客排放也较低。

三种情景模拟:载客率、机型与全经济舱

研究团队模拟了三种运营变革情景,并在每种变革后重新计算总排放。

第一种情景为将平均载客率从80%提高至95%。研究称,仅此一项即可减少16%的排放,因为在相同客运量下所需航班数量下降。研究同时提到,尽管提高载客率符合航空公司利益,但若通过与排放相关的机场收费或燃油税等激励措施,或可推动更大幅度提升。

第二种情景为假设仅使用两种最高效机型运营,即波音787-9和空客A321neo。研究指出,受飞机服役周期长及产能等因素影响,机队不可能快速完成替换,但该情景用于展示以更新、更高效机型替代旧机的潜力。研究测算显示,这一替换可节省全球排放约27%至34%,但同样需要克服物流与商业限制,可能借助机场或燃油收费激励。

第三种情景为评估全经济舱布局的影响。研究引用数据称,商务舱和头等舱座位的二氧化碳强度约为经济舱的五倍,原因在于其单名乘客占用空间更大。研究测算称,若所有飞机均按制造商的最大座位容量运营,全球航空排放可减少约26%至57%。

研究还举例称,不同航空公司对同一机型的布局差异明显:部分航空公司将波音777-300ER配置为400多个经济舱座位,而另一些仅约200个,尽管该机型最大可容纳550个座位。

研究认为,其结果凸显了航空排放与出行不平等之间的关联:偶尔乘坐经济舱与频繁乘坐商务舱、头等舱旅客对排放的影响存在显著差异。研究同时提到,若更多旅客转向经济舱,可能对减少非必要出行形成进一步影响。

本文内容基于The Conversation发布的文章及其所引用研究整理。


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