气候变化研究进展, 2025, 21(6): 818-829 doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2025.074

气候变化减缓

中国民航行业碳排放清单与配额分配方法研究

刘莹,1, 吕晨2, 蔡博峰2

1 北京工业职业技术学院，北京 100042

2 生态环境部环境规划院，北京 100041

Research on the carbon emission inventory and allowance allocation method of China’s civil aviation industry

LIU Ying,1, LYU Chen2, CAI Bo-Feng2

1 Beijing Polytechnic College, Beijing 100042, China

2 Chinese Academy of Environmental Planning, Beijing 100041, China

收稿日期: 2025-04-3   修回日期: 2025-06-3  

基金资助: 北京工业职业技术学院科研重点课题(BGY2024 KY-42Z)

Received: 2025-04-3   Revised: 2025-06-3  

作者简介 About authors

刘莹，女，讲师，15733268276@163.com

摘要

收集中国271个民航机场在2022—2024年间超过1582.2万条航班架次数据，基于国际民航组织（ICAO）推荐的逐架次、分阶段的航空碳排放核算方法，构建中国民航高时空分辨率碳排放清单，系统揭示中国民航机场与航线的碳排放量时空演变特征。结果显示，2022、2023和2024年中国民航CO2排放量分别为5646.7万、10826.1万和13438.1万t；随着疫情封控政策的解除，2023年中国民航碳排放量同比增长91.7%，远超同期全球航空业的平均增速。全国84.5%的机场（218个）碳排放同比上升，16条年CO2排放量超过30万t的核心航线增幅均超130%。2024年民航碳排放量同比增速回落至24.1%，但仍有60.9%的机场（157个）排放量增长。基于排放清单，提出一种基于强度管理的基准线航空配额分配方法，设定航空公司为履约主体，并以飞机单位里程CO2排放量表征基准线。在宽松、平衡和严格3种情景下，2024年度配额分配基准线分别为21.645、20.844和19.927 t CO2/km。在该方法框架下，中国国航、海南航空和山东航空配额缺口相对较大，而天津航空、四川航空和深圳航空配额盈余相对较高，该方法在不限制航空公司发展的同时，发挥激励低排放强度航空公司、约束高排放强度航空公司的作用，并与全国碳市场现行基准线法制度高度兼容，为航空业纳入全国碳市场后的配额分配方法设计提供参考。

关键词： 中国民航; 航空碳排放; 碳排放清单; 配额分配; 基准线

Abstract

Data were collected on more than 15.822 million flight movements at 271 civil aviation airports in China from 2022 to 2024. Based on the flight-by-flight, multi-stage carbon dioxide (CO2) emission accounting method recommended by the International Civil Aviation Organization (ICAO), a high spatiotemporal resolution carbon emission inventory for China’s civil aviation was constructed, systematically revealing the spatiotemporal evolution characteristics of carbon emissions from airports and flight routes. The results show that the CO2 emissions of China’s civil aviation were 56.467 million tons, 108.261 million tons, and 134.381 million tons in 2022, 2023, and 2024, respectively. Following the lifting of COVID-19 lockdown policies, China’s civil aviation carbon emissions surged by 91.7% year-on-year in 2023, significantly outpacing the average growth rate of global aviation carbon emissions over the same period. Nationwide, 84.5% of airports (218 airports) experienced an increase in carbon emissions, and all 16 core flight routes with annual CO2 emissions exceeding 300 thousand tons saw an increase of more than 130%. In 2024, the growth rate of aviation carbon emissions declined to 24.1%, yet 60.9% of airports (157 airports) still recorded an increase in emissions. Based on the emission inventory, a benchmark-based aviation allowance allocation method was proposed under an intensity management framework, defining airlines as compliance entities and using aircraft CO2 emissions per unit distance as the benchmark indicator. Under three scenarios of lenient, balanced, and strict regulation, the benchmark values for aviation allowance allocation in 2024 are set at 21.645, 20.844 and 19.927 t CO2/km, respectively. Under this framework, Air China, Hainan Airlines, and Shandong Airlines have relatively high allowance deficits, whereas Tianjin Airlines, Sichuan Airlines, and Shenzhen Airlines have relatively high allowance surpluses. This method effectively incentivizes low-emission-intensity airlines while constraining high-emission-intensity airlines without restricting the development of the aviation industry. Furthermore, it is highly compatible with the existing benchmark-based approach in China’s national carbon market, providing a reference for the design of aviation allowance allocation methods when the aviation sector is incorporated into the national carbon market.

Keywords： China’s civil aviation; Aviation carbon emission; Carbon emission inventory; Allowance allocation; Benchmark value

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刘莹, 吕晨, 蔡博峰. 中国民航行业碳排放清单与配额分配方法研究[J]. 气候变化研究进展, 2025, 21(6): 818-829 doi:10.12006/j.issn.1673-1719.2025.074

LIU Ying, LYU Chen, CAI Bo-Feng. Research on the carbon emission inventory and allowance allocation method of China’s civil aviation industry[J]. Advances in Climate Change Research, 2025, 21(6): 818-829 doi:10.12006/j.issn.1673-1719.2025.074

引言

航空运输是近10年来全球碳排放增长最快的行业。国际能源署（IEA）研究显示[1]，2019年全球航空CO2排放量达10.3亿t，较2010年增长52%，远超同期电力生产与热力供应（12.6%)、居民生活（3.3%)、工业（2.3%）等其他行业的增幅。受新冠疫情影响，2020年全球航空碳排放量同比下降41%，但在疫情得到有效控制后，航空碳排放迅速反弹并持续增长。

中国航空运输业发展迅速，2023年中国境内（不含香港、澳门和台湾地区）259个运输机场共完成运输起飞架次492.19万次，运输总周转量1188.34亿t∙km，较2022年增长98.3%，定期航班国内通航城市（或地区）达255个[2]。全国客运周转量中民航运输占比达到34.6%，仅次于铁路运输。未来，中国将继续扩展航空网络，计划到2025和2035年分别建成270和400个民用运输机场[3-4]，预计2030年将超过美国成为全球最大的民航运输市场[5]，2035年基本建成国家综合机场体系。目前，中国航空碳排放约占全球航空排放总量的14%，未来一段时期内，受航空运输需求持续增长的推动，中国航空碳排放仍将保持上升趋势[6]。在“双碳”战略目标背景下，航空碳排放的快速增长，使航空运输业成为着力实施减排措施的关键行业。

对于碳排放量的精准核算是制定减排措施的基础。近年来，研究人员围绕中国民航碳排放清单的构建及核算方法的优化开展了大量研究，提升了研究范围和基础数据的精细程度。一架航班的完整飞行过程包括起飞、爬升、巡航、下降、滑行5个阶段，早期研究主要聚焦于核算某一特定阶段的排放量，如起飞[7]、爬升[8]、巡航[9]、滑行[10-11]及起飞着陆（LTO）循环[12-13]。随着研究深入，碳排放核算方法逐步由单一阶段拓展至涵盖LTO循环与高空巡航的完整飞行过程[14]。同时，研究范围也不断拓展，从最初关注单个机场[15-16]、城市[17]、城市群[18-20]的航空排放，逐步发展至全国尺度[14]。同时，碳排放核算所依赖的活动水平数据也经历了从宏观统计数据[21-23]向更加精细化的逐架次航班数据演进[14,24-25]。这些研究的进展极大提升了航空排放清单的精细化程度，为制定针对性的减排政策提供了有力支撑。

研究认为，2020—2050年中国航空碳排放或将增长1.6~3.9倍[6]，迫切需要采取更有效的措施控制航空排放。作为减排成本高、减排技术推广相对缓慢的难减排行业，欧盟、英国等发达国家/地区较早将航空运输业纳入碳交易体系，通过严格的配额管控与市场交易机制，以市场化手段降低航空温室气体排放，取得了显著的减排效果[26-27]。为促进航空业碳减排，2016年10月，国际民航组织（ICAO）第39届大会通过了国际航空碳抵消和减排计划（CORSIA)，旨在将全球航空碳排放与碳抵消的规制纳入具有市场导向性的措施，控制航空碳排放增长[28]。中国于2021年7月16日正式启动全国碳市场，利用市场化减排工具控制和减少温室气体排放。经过4年的快速发展，截至2024年底全国碳市场配额累计成交6.3亿t，累计成交额430.33亿元[29]。全国碳市场的各项机制逐渐完善，减排效果初步显现，已成为中国实现“双碳”目标的核心政策工具之一。全国碳市场前3个履约周期仅纳入发电行业，2024年度纳入水泥、钢铁、铝冶炼行业[30]，主管部门已计划逐步扩大行业覆盖范围，并最终覆盖包括航空业在内的八大行业[31]。与欧盟碳市场（EU ETS)、英国碳市场（UK ETS）以及CORSIA机制等总量控制交易体系（cap-and-trade）不同，中国全国碳市场基于排放强度控制（intensity-based）思路建立，采用基准线法向企业免费分配配额，旨在不约束排放主体发展的同时降低单位产出的排放量，并通过调整基准线发挥激励先进、约束落后的作用[32]。

在碳市场的制度体系中，配额分配方法是核心要素。作为一种稀缺资源，配额直接影响企业在市场中的履约成本。因此，公平、科学、可操作的分配方法是保障碳市场健康运行并发挥减排作用的基石[33-34]。EU ETS自2012年起对航空排放进行监管，基于历史活动水平结合基准线向航空公司分配免费配额，其中基准线表示单位周转量（吨公里）的CO2排放量。2012年基准线为0.6797 kg CO2/(t∙km)，2013—2020年基准线调整为0.6422 kg CO2/(t∙km)。截至2021年，航空排放上限设定为每年以2.2%的速度下降，2021年EU ETS发放2830万t航空配额，免费配额约2400万t[35]。然而，由于配额核定过程中并未区分客运和货运，而货运单位周转量CO2排放显著低于客运，导致出现货运配额盈余率显著高于客运的现象[36]。国内外研究人员已围绕航空运输配额分配方法开展研究，提出了改进的祖父法、基于支付原则的分配方法等优化方案。如巴云雨等[37]基于祖父原则和公平原则，构建了以收益最大化和排放最小化为目标的多目标规划模型，将航空公司作为履约主体设计配额分配方案，并模拟10家航空公司预计的配额量。该模型以历史总量法为基础，但其核心思路与全国碳市场基于强度管理的机制仍存在一定差异。

鉴于中国民航运输需求将在未来一段时间内保持高位增长，航空运输业逐步成为我国碳排放管控的重点领域。为有效控制航空排放，亟需对高排放机场、航线实施有针对性的减排措施，这对航空碳排放清单的时效性和精细化程度提出了更高要求。然而，当前全国航空排放清单的发布时间相对滞后，空间尺度较为粗略，难以满足精细化管控需求。此外，机场地面设施与相关建筑的排放量较低，相比之下，飞行器运行过程中的碳排放是航空领域碳减排的关键。在减排工具的选择方面，将国内航线纳入全国碳市场实施配额管理是当前阶段更为可行和适宜的路径。一方面从制度设计看，全国碳市场采用基于强度的基准线分配机制，与我国碳达峰前实施强度控制的减排思路相契合，有利于在不限制行业发展的前提下引导排放强度下降。而CORSIA机制属于总量控制机制，在航空节能减排手段有限、边际减排成本高的背景下，可能迫使企业通过压缩运输量实现减排，与我国交通运输业仍处于增长期的现实不符。另一方面从公平性来看，CORSIA机制下的抵消义务主要依据“祖父原则”的分配，一个国家的航空公司应该承担的抵消责任取决于其航空碳排放的增量，却豁免了存量，没有考虑发展趋势和发展空间。在该机制下，发展中国家将面临更高的抵消压力，对于航空排放量仍在持续增长的中国而言具有不公平性。因此，将飞行器运行过程的碳排放纳入全国碳市场，并建立相应的配额管理与分配机制，有助于更好地发挥市场在减排中的引导作用，在不约束行业发展的前提下，推动高能耗机型逐步退出，促进行业整体碳排放强度下降。

鉴于此，研究首先基于逐架次的航班数据与飞机引擎数据库，构建2022—2024年中国民航高时空分辨率的碳排放清单，精确刻画机场与航线排放的时空变化特征。在此基础上，结合全国碳市场基于强度管理的配额分配思路，设计并提供了一种民航配额分配方法，模拟不同情景下的配额分配基准线及各航空公司配额盈缺情况，为航空运输业纳入全国碳市场提供有效支撑。

1 数据与方法

1.1 方法

1.1.1 排放清单核算方法

本研究基于ICAO航空排放核算模型，结合逐架次航班数据，构建中国民航碳排放清单。排放核算范围仅包括国内航班飞行过程中因航空煤油燃烧产生的碳排放，不包括地面支持设备（如牵引车、摆渡车等）和机场辅助设施运行过程因化石燃料消耗或外购电力、热消耗所产生的排放。本研究核算范围仅限于国内航班，包括起飞和降落均在中国境内的航班，以及自国内起飞、降落在国外的航班。

在现有基于飞行阶段的航空排放核算方法的基础上，本研究进一步结合更精细的飞行时间参数优化核算模型。根据不同机型在不同飞行阶段的油耗速率与排放因子，将飞行过程细分为起飞、爬升、巡航、下降和滑行5个阶段，分别计算各架航班的碳排放量，并累加年度航班排放数据以获得全国年度航空排放总量，如公式(1)~(5)所示。

$E_{\mathrm{w}, y}=\sum_{f=1}^{f=n} E_{f, y},$
$E_{f}=E_{f, \mathrm{c}}+\sum_{i=1}^{i=4} E_{f, L_{i}},$
$E_{f, L_{i}}=R_{f, t, L_{i}} \times N_{t} \times T_{L_{i}} \times F,$
$E_{f, \mathrm{c}}=R_{f, t, \mathrm{c}} \times N_{t} \times T_{f, \mathrm{c}} \times F,$
$T_{f, \mathrm{c}}=T_{f, \text { 总 }}-\sum_{i=1}^{i=4} T_{f, L_{i} \circ}$

式中：E为CO2排放量（t)；R为航空煤油消耗速率（t/h)；N为发动机数量（个)；Li表示起飞降落循环，其中i={1,2,3,4}分别对应起飞阶段、爬升阶段、下降阶段和滑行阶段；T为各阶段飞行时间（h)，其中TL1、TL2、TL3和TL4标准时间分别为0.0117、0.3667、0.0667和0.4333 h；F为航空煤油碳排放因子，本研究采用IPCC缺省排放因子3.16 t CO2/t；T总为航班总运行时间（h)；c为巡航阶段；w为全国；f为航班架次；y为年份；t为飞机类型。

参考现有航空碳排放机场分配方法[38]，将起飞和爬升排放量归属起飞机场，滑行和下降排放量归属降落机场，巡航排放量平均分配至起飞机场和降落机场，最终，每个机场的全年航空碳排放按公式(6)~(8)计算。值得注意的是，对于经停航班（如A→B→C航线)，本研究将其排放归属拆分为独立的航段分别计算，即拆分为A→B和B→C航线。

$E_{f, a}=E_{f, L_{1}}+E_{f, L_{2}}+E_{f, \mathrm{c}} \times \frac{1}{2},$
$E_{f, l}=E_{f, L 3}+E_{f, L_{4}}+E_{f, \mathrm{c}} \times \frac{1}{2},$
$E_{p, y}=\sum_{a=1}^{a=n} E_{y, p_{a}}+\sum_{l=1}^{l=n} E_{y, p_{l}} \text { 。 }$

式中：a为航班f起飞机场；l为航班f降落机场；p为机场。

1.1.2 配额分配方法设计

本研究延续全国碳市场基于强度控制的配额分配方法，以航空公司作为独立履约主体，构建民航配额分配框架。基于实际航班数据，结合各航空公司年度行驶里程与累计碳排放，设计不同情景下配额分配基准线，并计算各航空公司的配额盈缺情况。采用单位里程CO2排放量（即排放强度）作为航空配额分配基准线，目标履约年度（如2024年）的基准线通过上一履约年度（2023年）民航碳排放总量与累计航空里程、上一年度配额总量设计盈余率以及基准线年度下降率计算，如公式(9)所示。各航空公司年度配额量由公式(10)计算。

$B_{y}=\frac{\sum_{f=1}^{f=n} E_{y-1, f} \times\left(1+\alpha_{y-1}\right)}{\sum_{f=1}^{f=n} D_{y-1, f}} \times \beta_{y},$
$A_{e, y}=B_{y} \times \sum_{f=1}^{f=n} D_{e, y}。$

式中：B为航空配额分配基准线，即单位里程CO2排放量（t CO2/km)；D为飞行里程（km)；A为航空公司e在目标履约年度y获得的配额总量（t CO2)；α为配额总量设计盈余率（%)，正值表示配额盈余，负值表示配额缺口，依据航空运输业年度减排目标设定；β为基准线年度下降率（%)，依据航空运输业年度减排目标设计。

1.2 数据

收集2022年1月1日至2024年12月31日中国（含香港、澳门、台湾地区）民航逐日航班架次数据，建立航班架次数据库，覆盖271个民用机场、超过1582.2万条航班记录。数据库包含逐架次航班的航班号、起降机场、状态（到达、返航、延误、取消)、机型、机龄、总里程、飞行时间以及气象参数等。发动机油耗参数来自飞机-引擎数据库[14]，涵盖机型、发动机类型、发动机数量、各阶段油耗速率等参数。航班信息来自航班实时信息统计网站（如飞常准、航旅纵横)、订票网站（携程）以及各大航空公司的官方网站，通过多源数据的交叉补充，确保了数据的完整性和准确性。

2 结果与讨论

2.1 中国民航碳排放变化分析

2.1.1 全国航空碳排放总量年度变化

本研究基于逐架次航班精细化核算，揭示了2022—2024年中国民航碳排放变化特征（图1)。从整体趋势来看，2022年全国民航CO2排放量为5646.7万t，国内航线总运输周转量仅387.86亿t∙km，受疫情封控政策影响，同比下降39.5%[39]。2023年民航碳排放呈现显著的复苏性增长态势，这一剧烈增长主要受疫情防控政策调整后的补偿性运输需求释放推动。2023年全国航空CO2排放量上升至10826.1万t，同比增长91.7%，国内航线运输总周转量增长至867.33亿t∙km，同比增长123.6%，基本恢复至2019年水平[2]。2024年全国航空碳排放继续增长，达到13438.1万t，同比增速回落至24.1%，表明行业复苏趋稳，航空碳排放进入稳步增长阶段。

图1

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图1   2022—2024年中国民航逐月CO2排放量

Fig. 1   Monthly CO2 emissions from China’s civil aviation in 2022-2024


从国际对比来看，2023—2024年中国民航碳排放平均增长率达57.9%，显著高于2023年全球国际航空（16.0%)、全球国内航空（19.6%）以及欧盟航空（8.1%）碳排放同比增速[40-41]，显示出中国民航市场的强劲增长态势。

从月度分布来看，民航碳排放呈现明显的季节性峰谷特征，其波动规律与我国社会经济活动周期高度吻合。2月、7月、8月是排放量相对较高的月份，3个月排放之和在各年度均占全年排放量30%以上，春运（2月）与暑运（7—8月）期间，受大规模人口迁徙及旅游航线增长推动，航空运输需求显著上升，导致碳排放峰值的出现。

值得注意的是，中国民航碳排放强度呈现稳步下降趋势，2022、2023和2024年排放强度分别为21.935、21.754和20.004 t CO2/km，航空运输的能效提升在一定程度上抵消了运输量增长对排放总量的影响。

2.1.2 机场碳排放时空变化

从2022—2024年中国民航机场碳排放的时空变化（图略）看，后疫情时期机场碳排放出现大规模反弹，且机场排放集中度逐渐提高，部分核心大机场对于全国排放总量的贡献率逐渐提高。

2023年机场碳排放呈现大规模增长态势。全国84.5%的机场（218个）碳排放较2022年增长，其中33个大型机场（年CO2排放量超100万t）排放量同比增速均超过30%。增速排名前五的大型机场分别为郑州新郑（173%)、西双版纳嘎洒（167%)、成都天府（138%)、西安咸阳（138%）和广州白云机场（137%)。临空经济复苏是导致大型机场排放增长的主要因素，郑州新郑、成都天府、西安咸阳和广州白云机场均属于国家级临空示范区，受益于航权开放、税收优惠等政策，后疫情时期贸易活动复苏拉动航空运输需求增长，导致排放大幅上升。文旅出行复苏则是导致机场排放增长的另一因素，西双版纳嘎洒作为东南亚团队游核心口岸，受出境游恢复的拉动，客运量显著增长。

2024年航空碳排放进入结构性调整期，展现出较强的增长韧性。60.9%的机场（157个）排放同比增长，33个大型机场中有20个排放量较2023年持续增长。增速排名前五的机场分别是上海浦东（115%)、北京首都（87%)、厦门高崎（81%)、成都天府（80%）和深圳宝安（79%）机场。大型机场中13个机场排放同比下降，降幅较大的是成都双流（13%)、大连周水子（10%）和重庆江北（9%）机场。

机场碳排放的空间集中度提升，头部机场的碳排放占比持续上升。2024年排放量前十的机场（广州白云、北京首都、上海浦东、深圳宝安、昆明长水、杭州萧山、重庆江北、乌鲁木齐地窝堡、成都天府和北京大兴）合计CO2排放5013万t，占全国总排放量的37.3%，较2023年提升2.2个百分点。四大城市群机场已成为中国民航碳排放增长的核心引擎，2024年长三角（1306万t)、珠三角（2265万t)、京津冀（1557万t）和成渝地区（1225万t）机场CO2排放量合计6353万t，占全国排放总量的47.2%，较2022年和2023年分别增长5.2和4.0个百分点。

2.1.3 核心航线与航空公司碳排放变化

基于2022—2024年逐架次航班碳排放核算，识别了中国民航高排放航线及其碳排放变化规律。结果显示，在2024年全国8827条定期航线中（表1)，92%的航线（8111条）年排放量<5万t。16条（年CO2排放量超30万t）核心航线贡献了全国航空碳排放总量的5%，这些高排放航线主要连接国家级航空枢纽，其中北京、上海、广州、深圳、杭州、成都、乌鲁木齐等城市形成了碳排放热点区域。

表1   2024年国内航线排放量及数量

Table 1  Domestic flight route emissions and quantity in 2024

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2023年16条核心航线碳排放同比增速均超过130%（表2)，表明后疫情时期航空需求呈现爆发式增长。2024年多数核心航线仍保持增长趋势，但增速较2023年显著回落。部分核心航线碳排放下降，上海虹桥往返广州白云、北京首都往返成都双流、北京大兴往返广州白云、杭州萧山往返乌鲁木齐地窝堡的航线碳排放明显下降。部分核心航线碳排放的下降趋势可能与多方面因素有关。首先，部分航线市场需求已接近饱和，客座率和航班密度趋于稳定，增长空间有限。其次，区域间航线重叠与替代加剧，如北京首都与大兴两个机场与广州之间的航线出现明显替代性分流，降低了部分单一航线的碳排放强度。此外，高铁等替代交通方式的发展也在逐步削弱中短途航线的竞争力，尤其是在京广、沪杭、成渝等高铁成熟区域，铁路对2~5 h航程的旅客有明显虹吸效应。表3为2023—2024年各航空公公司CO2排放量及同比变化率，2024年47个民航公司中有44个CO2排放同比增长。仅桂林航空、幸福航空和四川航空碳排放同比出现下降，降幅分别为30.3%、3.6%和1.2%。

表2   2024年CO2排放量高于30万t的航线

Table 2  The flight routes with CO2 emissions exceeding 300 thousand tons in 2024

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表3   2023—2024年航空公司CO2排放量及变化率

Table 3  CO2 emissions and growth rate of airlines in 2023-2024

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2.2 航空碳配额分配模拟

2.2.1 碳配额分配基准线设计

全国碳市场采用强度管理的基准线法进行配额分配。根据基准线设计框架，各年度基准线需要基于行业历史年份碳排放强度变化趋势、行业减排责任与目标等因素确定基准线值下降率。由于配额事前分配机制，在设计2024年度配额分配基准线时尚不掌握2024年度数据。本研究针对基准线下降率设计宽松、平衡和严格3种情景，分别对应不同的减排约束强度，模拟不同情景下各航空公司配额盈缺情况。宽松情景参考全国碳市场配额分配基准线下降率设计，2021—2024年全国碳市场配额分配基准线以每年0.5%的下降率[42-43]收紧，因此宽松情景下设置2024年度基准线在2023年碳排放强度的基础上下降0.5%；平衡情景参考中国民航吨公里油耗历史变化趋势设计，根据民航行业发展统计公报，2020—2024年中国民航吨公里油耗分别为0.316、0.309、0.302、0.292和0.271 kg/(t∙km)[2,39,44-45]，5年间年平均下降率为3.7%，因此平衡情景下设置2024年度基准线较2023年碳排放强度下降3.7%；严格情景参考本研究测算的2022—2024年中国民航单位里程的CO2排放量设计，2024年度基准值较2023年碳排放强度下降4.4%。如表4所示，宽松、平衡和严格情景下2024年度航空配额分配基准线分别为21.645、20.844和19.927 t CO2/km，3种情景下2024年民航碳配额整体盈余量分别为1109万t、568万t和-52万t，盈余率分别为7.6%、4.0%和-0.4%，分别有34家（72%)、29家（62%）和24家（51%）航空公司配额盈余。

表4   2024年度航空配额分配基准线与全行业配额盈缺情况

Table 4  Baseline for aviation allowance allocation in 2024 and the surplus situation of allowances in the whole aviation industry

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2.2.2 航空公司配额分配模拟

基于3种情景下2024年度基准线，结合各航空公司实际飞行里程模拟各履约主体配额盈缺情况（图2)。从航空公司配额盈缺量来看，中国国航、海南航空、山东航空、国泰航空和厦门航空配额绝对缺口量较高，表明上述航空公司碳排放强度较高，在碳市场管理下需要付出较高的额外成本购买碳配额完成履约；而天津航空、四川航空、深圳航空、长龙航空和南方航空配额绝对盈余量较大，表明其碳排放强度相对较低，在碳市场管理下能够出售配额获得交易收益。从配额盈余率来看，多彩航空、西部航空和桂林航空配额盈余率最高，在严格情景下配额盈余率分别为16%、16%和12%；而天骄航空、海南航空和东海航空配额缺口率较高，在严格情景下配额缺口率分别为20%、14%和13%。分析发现，机龄和平均航程可能是造成不同航空公司配额盈缺差异的重要原因。一方面，中国国航、海南航空和山东航空为配额短缺较显著的公司，其平均机龄分别为10.0年、9.9年和10.2年；而天津航空、四川航空和深圳航空为配额盈余较显著的公司，平均机龄分别为9.2年、8.7年和8.5年。相对更新、高效的机队或有助于降低碳排放强度，因而在基于强度的配额分配体系下表现为配额盈余。另一方面，从平均航程看，中国国航、海南航空和山东航空的每架次航班平均航程分别为1356、1127和1321 km，而天津航空、四川航空和深圳航空的平均航程分别为1536、1491和1531 km。较高的长航线占比有助于降低每公里碳排放强度，可能也是导致部分航空公司获得更多配额的原因。基准线法能够在不限制航空需求增长的情况下，最大限度地鼓励低碳排放强度的航空公司。

图2

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图2   2024年3种情景下航空公司配额盈缺模拟

Fig. 2   Simulation of allowance surplus and deficit for airlines across three scenarios in 2024


3 结论

研究基于271个中国民航机场超过1582.2万架次航班数据，构建2022—2024年逐架次核算的高时空分辨率碳排放清单。结果显示，疫情封控政策结束后中国民航碳排放出现明显反弹，2023年全国民航碳排放量同比增长91.7%，高于同期全球航空业的平均增速。中国放松疫情管控比全球大致晚了一年左右，2023年出现的大幅增长主要是疫情后复苏的反弹效应，而非真实的结构性高增长。218个机场（84.5%）碳排放同比增长，16条核心航线同比增幅均超过130%。2024年全国民航碳排放量同比增长24.1%，排放量持续增长但增速明显放缓，157个机场（60.9%）碳排放量同比增长，但部分核心航线碳排放量出现下降，反映出部分航线需求趋于饱和。航空业碳排放在后疫情时期展现出较强的增长韧性，将逐步成为中国碳减排的重要领域。

在宽松、平衡和严格3种不同配额稀缺程度的情景下，2024年度中国民航配额分配基准线分别为21.645、20.844和19.927 t CO2/km。中国国航、海南航空和山东航空配额缺口绝对量较高，反映了该三家航空公司飞机碳排放强度相对较高，在该配额分配方法下需付出较高的履约成本购买配额，应尽快实施减排措施。天津航空、四川航空和深圳航空配额绝对盈余量较高，在碳市场机制下能够持有盈余配额并可出售获益。本文提出的方法基于航空碳排放强度构建基准线，能够更好地与全国碳市场基于强度管理的体系相衔接，在不限制航空公司发展的情况下，发挥出更强的激励先进、约束落后的政策导向，有利于引导民航企业提升能效，优化机队结构。

建议全国碳市场加快将航空运输业纳入配额管理，通过市场机制引导航空碳减排。针对航空配额分配方法，提出以下政策建议。一是将航空公司作为配额清缴的责任主体，初期采取基准线法向航空公司免费分配配额，结合全国碳市场发展适时引入配额有偿分配机制，初期将有偿分配比例控制在5%以下，逐步扩大有偿分配比例，增强减排内生动力。二是建立配额分配基准线动态优化机制，综合考虑民航碳排放强度历史变化趋势、航空减排技术发展实际、航空领域减排责任等原则，合理确定各年度配额分配基准线降幅。同时，借鉴发电行业配额缺口上限原则，设置航空公司20%的缺口上限，配额缺口量约20%的部分予以豁免，避免过高履约压力影响行业稳定运行。三是优化配额激励机制，通过设置激励系数，对积极实施减排技术和措施的航空公司给予差异化激励。对使用新一代节能发动机机型、应用卫星导航（GNSS）与性能导航（PBN）技术提升航路效率、使用可持续航空燃料（SAF）等手段减排的主体，视其减排成效给予0~5%的配额激励，提高企业绿色低碳转型的积极性。

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