鄂州花湖国际机场探索绿色低碳建设运营新路径打造机场可持续发展新典范

　　一、实施背景

　　坐落于长江之畔的鄂州花湖国际机场，不仅是亚洲首个专业货运枢纽机场，更是中国对外开放与现代物流体系的关键节点。以其高效的货运能力和多式联运优势，鄂州花湖国际机场正积极构建辐射全球的“空中出海口”，深度融合“一带一路”倡议，为新时代丝绸之路注入航空动力。

　　在推动区域经济与国际对接的同时，鄂州花湖国际机场积极响应国家“双碳”战略，全面贯彻民航局“四型机场”建设要求，坚持以绿色低碳为导向。通过科学规划和系统建设，机场成功投运了一批理念先进、技术成熟可靠的新能源设施系统。历经三年实际运行，这些系统始终保持安全稳定状态，不仅显著降低了机场碳排放强度，也为运营高效化和能源结构优化提供了坚实支撑，切实推动了机场的高质量与可持续发展。

　　未来，鄂州花湖国际机场将继续发挥“空中丝绸之路”桥梁作用，强化国际航空货运能力，拓展全球航线网络，在服务国家战略、推动绿色转型方面持续贡献力量，成为中国迈向民航强国和实现“双碳”目标中的重要实践典范。

　　二、主要做法

　　机场作为一个功能完备的园区，具备自成体系的能源供应与配套系统。市政管网将水、电、燃气接入后，在机场内部进行系统分配与调度;而供能供热则通常依托场内自建设施实现自给自足，形成高度自主的园区级能源供给体系。为践行绿色低碳运行理念，鄂州花湖国际机场配套建设了先进可靠的新能源设施，有效支撑其低碳化、高效化的能源运营与管理。

　　(一)光伏发电

　　为充分利用闲置屋面资源且降低运营用电成本，鄂州花湖国际机场建在所有适宜建筑屋面均铺设了光伏发电系统;综合办公大楼、机场酒店玻璃幕墙创新采用光伏幕墙技术，在保障建筑美观的同时，兼具吸热降温和发电功能，实现节能与实用性的统一。

　　图一 鄂州花湖国际机场航站楼屋面光伏

　　(二)地源热泵+蓄能水罐多能互补

　　鄂州花湖国际机场紧邻长江，且大部分建设于填湖区域，地下水资源丰富。基于这一地理特点，机场采用了浅层地热资源(深度120米)进行供冷与供热。系统配置了装机容量达10MW的地源热泵，并配套建设两座容积均为1800m³的蓄能水罐，有效实现“削峰填谷”，优化能源使用效率，显著降低了运行能耗与用能成本。

　　图二 鄂州花湖国际机场能源站蓄能罐

　　(三)充电桩布局

　　为全面落实民航局《打赢蓝天保卫战三年行动计划》的工作要求，积极响应绿色机场建设号召，机场紧紧围绕电动化率超过80%的核心目标，科学规划并大力推进充电基础设施布局。全场累计建设充电桩1200余个，其中在飞行区隔离区内专项配置680个充电桩，为新能源机坪保障车辆提供高效、稳定的充电服务，显著提升地面运行电动化水平，有效减少碳排放，助力民航高质量发展。

　　图3 电动拖头车充电中

　　(四)全LED光源

　　全场照明系统全面采用高效节能的LED光源，尤其在飞行区内，高杆灯与助航灯光全部实现LED化，成为全国民用机场中首个实现此类设施全面LED化的机场。办公场所走廊灯光采用红外感应技术，人来灯亮，人走灯熄;会议室采用OA会议系统与智慧能源管控系统联动，预定与结束会议室，系统自动提前开关灯、开关空调。

　　图4 高杆灯LED光源

　　(五)地井电源装置

　　鄂州花湖国际机场为专业的货运机场，除为航站楼服务的6个廊桥外，其余机位均无廊桥，为解决飞机机位供电问题，建设了82个地井及配套电源，替代飞机停场时APU使用，极大的降低大型全货机停场的碳排放量，地井数量在全国机场处于领先地位。

　　图5 停场航空器使用地井电源供电

　　(六)智慧能源管理系统

　　为统一管理场内能源设施设备，自主打造了鄂州花湖机场智慧能源管控平台，基于BIM建造数字底盘、AI人工智能算法，实现了数字孪生的能源可视化管理和多种能源的智慧调度、对能源从生产端到使用端的全过程管理、对设备从建设到运营到更新换代的全生命周期的管理。

　　图6 鄂州花湖国际机场智慧能源管控平台

　　三、运行经验

　　鄂州花湖国际机场依托先进的新能源设施，制定了与之配套的运行策略，旨在充分发挥其功能优势，最大限度降低机场的用能成本。

　　(一)光伏发电

　　机场建设一座110kV变电站，由国家电网引入两回独立110kV进线，形成独立的双回路供电。

　　机场内部利用建筑屋面、停车棚顶和玻璃幕墙建设有屋面光伏装机容量42MW、玻璃幕墙光伏装机容量500kW。

　　根据电力特性，光伏发电离机场负荷中心距离近，因此，机场负荷优先消纳机场光伏发电，当光伏发电功率大于机场负荷需求时，多余的发电电量由机场变电站逆流至国家电网;当光伏发电功率小于机场负荷需求或者夜间光伏面板不发电时，机场负荷下载国家电网电量。因此，能保证机场本场光伏发电应用尽用。

　　(二)地源热泵+蓄能罐组合运行

　　机场执行的电价政策为35kV单一制工商业用电(分时电价)，谷价电单价与尖峰电单价差可达两倍，为充分利用电价尖峰平谷峰时段政策，机场能源站设计了地源热泵+蓄能罐组合的系统。具体运行策略为在电价为谷价时，开启地缘热泵对蓄能罐进行蓄能，机场存量负荷采用离心机(夏季)或者锅炉(冬季)进行补充供能。在电价高峰、尖峰时段，开启蓄能罐进行释能，供机场使用。通过这一策略，最大限度的降低单位供能价格。

　　(三)充电桩削峰填谷运行

　　与机场能源站“削峰填谷”运行策略思路基本一致，通过机场建设的智慧能源管控平台，设置充电策略，充电车辆插上充电枪头，平台读取车辆VIN，判断当前时段电价，当电价为高峰、尖峰时段时，平台下发禁止充电指令，车辆无法充电，反之，在电价平价、谷价时，可以充电。

　　平台同时充分考虑机场运行特性，设置有车辆豁免功能和一键撤销管控功能，在应急状态下，可自由充电。

　　运行过程中，我们发现此功能还带来额外效果，即在夏天高温情况下，限制车辆进行充电，降低电动车夏季充电起火风险。

　　(四)LED光源

　　鄂州花湖国际机场作为全国首座采用全LED光源的机场，以高杆灯光源为例，采用LED光源的与采用钠灯光源相比，同照度效果情况下，LED光源比钠灯光源节能可达75%。仅此一项，年可节省用电800万度。

　　另外，根据运行负荷，充分调研驻场航司需求和意见，精准控制开关灯时间和夜间不同时段开灯功率，充分挖掘节能降耗潜力。

　　(五)地井电源

　　鄂州花湖国际机场定位为专业货运枢纽，与客运机场相比，其客运机位数量有限，仅设6个近机位与2个远机位，其余均为货机机位。货机机位无需配置廊桥，因此广泛采用地井方式配置400Hz静变电源，为停场飞机供电。

　　在实际运行中我们注意到，国际航空公司对地井400Hz电源的使用需求显著高于国内航司。经与国际航司沟通获悉，欧美地区基于碳减排政策，强制要求航司使用400Hz静变电源以降低碳排放。目前，民航局虽将廊桥、400Hz电源及桥载空调的使用率纳入每月电动化率统计，但尚未出台强制使用规定，仍以引导和统计为主。。

　　四、初步成效

　　鄂州花湖国际机场于2022年7月投入使用后，业务量逐步上升。作为基础保障的能源供给及相应设备全面投入使用，基于鄂州机场建设的智慧能源管理平台，统计分析具有代表性的设备设施节能减排、降本增效成果。

　　(一)充电桩削峰填谷运行

　　表1 2024年鄂州机场自有车辆充电数据统计分析表

电价时段	尖峰	高峰	平价	谷价	合计
充电电量（度）	15942	62044	185589	148200	411775
不同时段电量占比（%）	3.87%	15.07%	45.07%	35.99%	100%
充电费用（元）	18579	59844	148199	66666	29328
不同时段费用占比（%）	6.33%	20.40%	50.53%	22.73%	100%
综合单价（元/度）	/	/	/	/	0.7123

 

　　通过表1的分析，通过充电桩削峰填谷策略，机场超过80%自有车辆在电价较低的平价和谷价进行充电，降本增效效果明显。同时，分析不同时段电量和费用占比的横向比较，可发现，尖峰和高峰时段的费用占比是超过电量占比的，说明这两个时段充电对最终费用影响权重大，也印证了充电削峰填谷的必要性和可行性。

　　(二)地井电源节能减排

　　表2 2024年鄂州机场地井使用分析表

地井使用总时长（小时）	地井使用总收益（万元）	等时APU油耗（吨）	等时APU燃油成本 （万元）	等时APU维修费用 （万元）	使用地井为航司节省成本（万元）	减少碳排放 （万吨）
29129	701	6991	3850	1165	4314	2.22

 

　　经对鄂州机场2024年度地井使用数据分析可知，地井使用总时长近3万小时，机场营收701万。以B757/B767机型为例，相同时长下，若航司使用APU，则产生油耗近7千吨，成本约3850万元，同时因损耗会产生较高的维护成本。因此，使用地井替代APU能够为航司节省成本超4000万元/年，减少碳排放超2万吨/年。

　　同时，使用地井能够有效降低燃油消耗与碳排放，提升机场周边环境质量，为机场可持续发展提供支持，打造“三赢”局面。

　　(三)电力消耗

　　根据2024年民航公报。2024年全国机场能源清洁化保持较高水平，电力、天然气、外购热力占比达到90.8%，太阳能、地热能等清洁能源占比约1%。电力消耗在机场能源消耗中比重较大，是机场稳定运行的重要能源保障。就2024年鄂州机场电力消耗进行分析。

　　图7 机场2024年用电量统计分析

　　经统计，机场2024年全年用电6753×104kWh，其中使用国家电网电量5641×104kWh，本场光伏发电使用量1111×104kWh，使用光伏发电量占比达16.45%，远高于民航局发布的《“十四五”民航绿色发展专项规划》中，可再生能源消耗比例大于5%的比例要求。

　　分析比对《“十四五”民航绿色发展专项规划》中2025年机场另外一个指标，机场每名旅客能耗0.853kg标煤。根据测算2024年鄂州机场单位旅客吞吐量能耗为0.702kg标煤，小于规划中目标值17.7%，提前达到民航局规划标准要求。

　　五、下一步工作计划

　　(一)政策响应与数据筑基

　　紧跟国家"双碳"战略部署，系统开展机场碳排放核算与减排潜力评估，构建覆盖全场景的碳足迹管理体系。依托智能监测平台夯实能源数据底座，将"四型机场"理念深度融入运营标准，通过制度优化、技术升级、绩效评估三维联动落实减排目标。

　　(二)规划统筹与标准引领

　　创新构建"四型机场"量化评价体系，将碳强度、新能源设备占比等关键指标纳入机场改扩建强制性审查标准。推行绿色设计规范前置机制，所有新建/扩建项目统一执行绿色建筑认证标准。优先采购新能源车辆，推动跑道土面区及其他闲置土地建设分布式光伏。

　　(三)创新示范与生态协同

　　积极对标国家“零碳园区”要求，基于现有新能源装备，推动机场全面低碳零碳化转型：通过分布式光伏及储能系统构建绿色能源供应，配套电动地勤车辆、地井电源实现机场交通零排放，提升机场周边空气质量;应用智能微电网优化能耗，建立碳排放监测平台，并探索可持续航空燃料(SAF)试点和储能设施的应用，最终形成“地热光储充”多能互补体系，打造机场领域零碳示范标杆。