以智慧技術(shù)推動節(jié)能減排是民航業(yè)近年來的重要工作之一。前不久，上海機(jī)場集團(tuán)與中國能建集團(tuán)、中化學(xué)建投集團(tuán)等4家單位簽署多項(xiàng)合作協(xié)議，加快推動可持續(xù)航空燃料（SAF）在民航領(lǐng)域的應(yīng)用，引發(fā)業(yè)內(nèi)外廣泛關(guān)注。
在民航領(lǐng)域，節(jié)能減排主要涉及三個方面，一是航空器，二是航站樓、停車場等建筑物，三是連接機(jī)場與航空器的特種車輛。其中，通過采用新能源或清潔能源，推動特種車輛實(shí)現(xiàn)“油改電”是綠色機(jī)場建設(shè)的重要組成部分。同時，特種車輛“油改電”需要科技、設(shè)備、管理等多方面革新，這又其成為智慧機(jī)場建設(shè)的一大亮點(diǎn)。
“油改電”一小步 環(huán)境保護(hù)一大步
自2015年3月民航局啟動機(jī)場地面特種車輛“油改電”專項(xiàng)試點(diǎn)工作以來，10年間，科技與綠色已經(jīng)成為機(jī)場特種車輛的特色。
2015年3月，民航局確定了北京首都機(jī)場、成都雙流機(jī)場、昆明長水機(jī)場以及長沙黃花機(jī)場等6個機(jī)場作為機(jī)場地面特種車輛“油改電”的首批試點(diǎn)單位，探索提升機(jī)場電氣化水平；2017年6月，民航局組織召開地面車輛“油改電”專項(xiàng)工作集中調(diào)研會，總結(jié)試點(diǎn)機(jī)場工作經(jīng)驗(yàn)；2018年9月，民航局印發(fā)《民航貫徹落實(shí)〈打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計(jì)劃〉工作方案》，提出加快機(jī)場場內(nèi)車隊(duì)結(jié)構(gòu)升級，確保場內(nèi)特種車輛平穩(wěn)更替。此后，推進(jìn)機(jī)場車輛“油改電”成為機(jī)場和航空公司減污降碳的重要抓手。
據(jù)悉，在“油改電”項(xiàng)目實(shí)施之前，地面特種車輛、設(shè)備消耗的汽油、柴油約占機(jī)場總能耗的13%，是機(jī)場耗能與排放的重要源頭之一。通過“油改電”項(xiàng)目，機(jī)場將區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的牽引車、客梯車、擺渡車、引導(dǎo)車、行李傳送車、升降平臺車、行李拖車頭、叉車等特種車輛逐步更換為以電能驅(qū)動的新能源車輛，不僅有利于促進(jìn)行業(yè)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性節(jié)能減排，更有助于提高民航業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。
作為率先在全行業(yè)范圍內(nèi)，大規(guī)模推廣應(yīng)用新能源汽車的行業(yè)，經(jīng)過幾年的探索，各地機(jī)場因地制宜、規(guī)劃先行，探索出了一系列符合行業(yè)需求的發(fā)展路徑。長沙機(jī)場是“油改電”項(xiàng)目的首批6個試點(diǎn)機(jī)場之一，其從整體出發(fā)統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一管理，面對不同產(chǎn)品的供應(yīng)商，高度重視車輛與充電樁的兼容性性，嚴(yán)格把控相關(guān)產(chǎn)品的“進(jìn)場門檻”，使機(jī)場的車樁匹配性和兼容度均達(dá)到理想水平，避免了“資源孤島”的出現(xiàn)；為采用鉛酸電池的特種車輛加裝電池監(jiān)控模塊，提高車輛的安全性和現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)采集的實(shí)時性。同時，長沙黃花機(jī)場系統(tǒng)有序地推進(jìn)試點(diǎn)工作，已經(jīng)完成電力改造和充電樁一期建設(shè)，目前正在建設(shè)集中充電保養(yǎng)站，并在項(xiàng)目實(shí)施過程中堅(jiān)持“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、車兼容樁”和“刷卡充電、統(tǒng)一計(jì)量和結(jié)算”，已經(jīng)投入運(yùn)行的30臺充電樁和16輛電動特種車輛運(yùn)行狀態(tài)良好，為后續(xù)工作打下良好基礎(chǔ)。
“十四五”期間，民航業(yè)將持續(xù)深入推進(jìn)機(jī)場運(yùn)行電能替代，減少航空煤油和汽柴油消費(fèi)?！丁笆奈濉泵窈骄G色發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》明確，到2025年，機(jī)場場內(nèi)電動車輛設(shè)備占比達(dá)到25%以上，汽柴油消費(fèi)占比力爭降至5%以下，機(jī)場場內(nèi)充電設(shè)施與電動車輛設(shè)備數(shù)量比不小于1∶3。
系統(tǒng)規(guī)劃在先 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化管理
記者在采訪中了解到，機(jī)場在推進(jìn)“油改電”項(xiàng)目的過程中具有一定優(yōu)勢。在運(yùn)行管理方面，機(jī)場區(qū)域有限、邊界清晰、管理集中，有利于突破純電動汽車在使用過程中續(xù)航能力相對有限、充電設(shè)施不足的瓶頸。中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，則為機(jī)場特種車輛和設(shè)備“油改電”提供了技術(shù)可行性。
盡管發(fā)展基礎(chǔ)牢固，但在“油改電”項(xiàng)目實(shí)施之初，通用新能源車輛和特種新能源車輛的設(shè)計(jì)差異，以及電池材料、電壓、容量、充電接口規(guī)格以及充電鏈接控制策略的不同，都成為“油改電”項(xiàng)目推進(jìn)的“障礙”。
在“油改電”項(xiàng)目實(shí)施之初，長沙機(jī)場就確定了“以搭建可持續(xù)市場化運(yùn)行的長沙機(jī)場飛行區(qū)充電公共服務(wù)平臺”的目標(biāo)，將充電樁點(diǎn)位布局、配電系統(tǒng)建設(shè)、信息系統(tǒng)建設(shè)等納入整體規(guī)劃，并將具體工作劃分為電力改造、電動車輛購置、充電樁及監(jiān)控管理系統(tǒng)、充電維護(hù)站建設(shè)四個部分。在建設(shè)充電設(shè)施的過程中，長沙機(jī)場機(jī)務(wù)保障部高級工程師周宇群深知合理的布局和科學(xué)的成本控制是充電設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵，因此他充分利用機(jī)場已有的空間資源和配電容量，為機(jī)場構(gòu)建了科學(xué)、高效的充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)不僅有效減少了地面特種車輛在充電時的“無效空跑”次數(shù)，還極大地降低了飛行區(qū)的施工難度。
面對物流新能源車輛和進(jìn)口地面特種新能源車輛存在的低壓充電難問題，長沙機(jī)場聯(lián)合上游廠家研制出了符合國標(biāo)的低壓充電樁。由于效果良好，該充電樁隨后逐步在業(yè)內(nèi)推廣普及，填補(bǔ)了市場空白。
“我們采用試用模式，既檢驗(yàn)車輛性能，為廠家的技術(shù)改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐，又為機(jī)場積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，減少后續(xù)風(fēng)險，實(shí)現(xiàn)了雙贏。”周宇群告訴記者，“同時，我們對廠家明確提出統(tǒng)一充電接口標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)備與車輛電池管理系統(tǒng)的通信協(xié)議規(guī)范統(tǒng)一；明確交互過程標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照電驅(qū)模式、電池管理、國標(biāo)兼容、通信協(xié)議等設(shè)置入圍門檻，出臺評標(biāo)方法；協(xié)助廠家研制國標(biāo)低壓充電樁，解決了電壓在100千瓦以內(nèi)動力電池的兼容充電問題，在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用?！?br />
對“油改電”項(xiàng)目實(shí)施初期市場上的混亂局面，長沙機(jī)場機(jī)務(wù)工程部工作人員敏銳地發(fā)現(xiàn)了充電標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題。于是，他們率先將鋰離子動力電池管理模式引入非鋰系動力電池，同時成功統(tǒng)一了充電接口、通信協(xié)議、交互過程等三大充電標(biāo)準(zhǔn)。正是這一系列的創(chuàng)新舉措，讓兼容充電的愿景落地生根。
除長沙機(jī)場外，各地機(jī)場也都在推動特種車輛“油改電”的過程中沉淀出了不少智慧運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。例如，首都機(jī)場根據(jù)各車型的電動化成熟度，制定了先引進(jìn)技術(shù)較成熟的通用車輛，后引進(jìn)技術(shù)要求較高的特種車輛的“先通后特”引進(jìn)策略，并建設(shè)了電動車輛及充電樁安全運(yùn)行管理平臺。據(jù)悉，該平臺采用物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等技術(shù)，能夠?qū)κ锥紮C(jī)場場內(nèi)運(yùn)行的20余種通用電動車輛、特種電動車輛以及所有充電樁實(shí)行統(tǒng)一的在線管理，是首都機(jī)場及各駐場單位對場內(nèi)電動車輛和充電樁實(shí)行一體化管理的重要抓手。
新技術(shù)綜合應(yīng)用 全方位提升運(yùn)營水平
特種車輛“油改電”項(xiàng)目不僅讓機(jī)場變得越來越綠色，也讓機(jī)場變得越來越智能。眾所周知，網(wǎng)聯(lián)化是新能源汽車區(qū)別于傳統(tǒng)燃油車輛的一大特色。而這也讓機(jī)場對特種車輛進(jìn)行智慧管理和智慧調(diào)度成為可能。
在制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后，長沙機(jī)場打造了基于人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的AI智慧終端，筑起一座覆蓋機(jī)坪全域設(shè)備的“智慧安全管理高塔”。據(jù)悉，該終端可以對不同品牌、不同設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、操作規(guī)范和道路環(huán)境進(jìn)行可視化動態(tài)監(jiān)管，并將相關(guān)分析結(jié)果推送給設(shè)備管理單位，為機(jī)坪運(yùn)行管理提供建議和決策依據(jù)。
2021年，長沙機(jī)場機(jī)務(wù)工程部進(jìn)行了一項(xiàng)備受行業(yè)矚目的創(chuàng)新性研究——在行業(yè)內(nèi)首次開展自動駕駛技術(shù)和自動充電機(jī)器人在機(jī)坪上的應(yīng)用研究。期間，通過優(yōu)化算法和機(jī)坪運(yùn)行規(guī)則、探索機(jī)場障礙物識別、構(gòu)建深度學(xué)習(xí)模型等方式，長沙機(jī)場測試了全國首個機(jī)坪內(nèi)自動駕駛載人項(xiàng)目，初步證實(shí)了自動駕駛技術(shù)在機(jī)坪場景運(yùn)行的可行性。目前，具備L4級別自動駕駛能力的巴士已在長沙機(jī)場機(jī)坪內(nèi)進(jìn)行了超過2000公里的載人運(yùn)行測試?！拔覀冞€計(jì)劃測試運(yùn)行自動充電機(jī)器人，通過機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)自動化充電”。周宇群表示，這是一項(xiàng)很有意義的研究，相關(guān)成果將對機(jī)場未來發(fā)展具有啟示性作用。
眼下，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的發(fā)展，正在使民航業(yè)發(fā)生深刻變革。例如，成都雙流機(jī)場規(guī)劃部門聯(lián)合科研單位搭建了電動特種車輛充電監(jiān)控與運(yùn)營平臺，實(shí)現(xiàn)了電動車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)、充電信息和狀態(tài)信息數(shù)字化。上海機(jī)場集團(tuán)建立了綠色機(jī)場評價體系模型，為機(jī)場綠色轉(zhuǎn)型提供分析決策依據(jù)，進(jìn)一步擴(kuò)大新能源車輛和設(shè)備應(yīng)用，新增特種車輛和設(shè)備100%使用新能源或清潔能源。
隨著完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念，越來越多的民航企業(yè)開始認(rèn)識到，綠色發(fā)展不僅能夠讓飛行更環(huán)保，而且能夠幫助企業(yè)全方位提升管理和運(yùn)營水平，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。未來，日益成熟的特種車輛“油改電”項(xiàng)目還將在安全運(yùn)行方面發(fā)揮更大的作用，讓機(jī)場向著更安全、更綠色、更智慧的方向持續(xù)前進(jìn)。
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