新能源形势下的航空公司燃油成本控制杂谈

摘 要：当前时代，原油价格对世界经济的影响已经渗透到各个领域，急剧上涨的油价和社会的发展产生了矛盾，作为依靠航空器运行的航空公司受到的冲击尤为明显，在这种环境下，对于能源需求和节能手段的思考，对于航空公司来说是非常必要的。

关键词：新能源；航空公司；成本控制

一、当前能源的供需形势

纵观人类历史，工业革命带来了科学与技术的不断革新，也带来了不断变化的能源形势。古代主要依靠人力和畜力，但是从1794年，英国人斯特里特提出从燃料的燃烧中获取动力，并且第一次提出了燃料与空气混合的概念，到1860年，法国的勒努瓦模仿蒸汽机的结构，设计制造出第一台实用的煤气机，标志着人类正式进入了内燃机时代。直到今天，内燃机已经成为人类社会的动力柱石，汽车，航海，航空，制造等各个领域都这也意味着世界能源形势已经和化石燃料密不可分。

石油是当今人类社会最为重要的能源，但却是越用越少的不可再生能源。科学研究证明，石油的形成至少需要200万年时间，目前已发现的石油中有的形成与5亿年前，当前的科学技术无法人工合成石油，只能靠开采不可再生资源供应使用。截止至2006年的数据显示，世界探明原油储量达到1804.9亿吨。其中，中东地区的原油探明储量为1012.7亿吨，约占世界总储量的2/3。中国的探明原油储量为32亿吨，我国每年消耗原油约为2.4亿吨，其中1.6亿吨靠我国自行开采，0.8亿吨仍需要进口，考虑到石油的形成周期以及世界各国对油气资源的保护和控制，形势实在是不容乐观。

二、航空公司面临的挑战

上世纪70年代以来，全球石油价格至少经历过三次比较明显的上升：第一次发生在1973-1974年，当时石油价格从10美元左右急速上升到接近44美元，上涨了4倍多；第二次发生在1978-1980年，当时石油价格从不足40美元上升到接近80美元的历史最高水平，大约上涨了1倍；第三次发生在2002年至今，石油价格从25美元左右上升到超过50美元，大约翻了一番。

另一方面再检查石油闲置产能的数据，在1973-1974年石油价格暴涨的同时，OPEC闲置产能从1973年的9.9%左右上升到1975年的22.8%；在1978-1980年石油价格暴涨的同时，OPEC闲置产能从1979年的12.5%上升到1983年的36.9%；而在2002年迄今的石油涨价过程中，OPEC闲置产能则从2002年10%下降到目前不到2%的水平。

前两次石油涨价伴随着石油闲置产能的显著增长，而本次石油涨价则伴随着石油闲置产能的快速下降，这显示前后石油涨价的推动因素存在重大差异——历史上的油价上涨有地缘政治因素的影响，而闲置产能的快速下降则证明了当前的油价主导因素是不平衡的供需关系。世界原油探明储量自1983年开始显著增长，而2002年以后几乎没有明显提升，相反世界原油需求增长速度则持续提高，从来没有放缓过。

燃油价格上调无疑将增加航空公司的成本。因燃油成本过高，企业不得不推高运营成本，油价上升已经成为航空业面临的主要难题。虽然通过上调燃油附加费，航空公司可以进行部分消抵，但消费者的出行意愿减弱会进一步影响到航空业的收入。对于航空公司的客户，也就是乘客来说，能源紧张带来的最明显的感触就是票价和燃油附加费的上涨：

燃油附加费的计算

而另一方面作为使用喷气式航空器作为主要运营手段的航空公司来说，油价的上涨带来的是直接成本的不断攀升，如下图所示：

《时代》杂志统计00-08年间航空公司燃油成本攀升

根据IATA的数据表明，航空公司采购燃油的平均价格截至08年为止，较07年上涨了84%，已经成为航公公司最大的成本支出。在2000年的时候，航空公司售出座位票价的15%用来支付燃油支出，而这一比例在2008年的时候已经达到了40%，并且在持续上涨，至今航空公司的平均燃油支出成本已经占到了主营成本的47%以上。

鉴于以上事实，笔者认为航公公司运营者和民航各级管控部门都应该在政策、管理、规章、操作和技术等多个层面上采取措施，以控制能源消耗，节油减排，达到控制成本，实现可持续发展的目的。

三、航空公司能源控制（节约燃油）的手段

IATA分析认为，航空公司通过自主手段节油的幅度一般能达到正常燃油消耗的5%，以国航为例，仅仅在2005年上半年就节油16434.6吨，按当时油价换算达到7300万元，效益十分显著。事实上通过更多手段系统地实施节油工程，该比例还能进一步上升。

（一）飞行高度层的控制对于燃油节约的影响

随着飞行高度的上升，空气温度和密度都不断减小，航空器的阻力和耗油率也会显著降低。我国航班量连年上升，如果仅仅统计短程航班，根据飞机本身的性能，如果低于最佳高度层飞行，每年的燃油损耗将增加3%，如果40%的航段都能使用灵活高度层飞行，一年节约燃油近30万吨，节约成本达13亿元。

另外一方面对于LRC（远距离巡航）来说，由于飞机重量随着飞机燃油消耗而明显减少，最佳的巡航方式是在最佳高度层附近阶梯状巡航，可以获得最低的燃油消耗量，这需要ATC进行有效的空中指挥。如果只进行同一高度巡航，则机组可以通过随着巡航重量的降低而减小巡航速度的手段来降低燃油消耗。国内目前大多使用等高等速巡航，航空公司在此前提下争取在平均巡航重量相应的最佳高度层上以LRC速度飞行可以最大限度的节约燃油成本。

（二）FMC和APU对于燃油损耗的影响

大部分现代飞机装备有FMC，机组对于FMC的合理使用将使飞行达到最佳效果。由于大部分飞机所配备的操作手册都是来自生产厂家，其数据并不能考虑到单架飞机的实际情况和性能衰减，所以准确的前期数据和FMC的结合使用可以对飞行提供更为精确的燃油数据支持。这在远程飞行中更为明显，比如在一个长达15小时的飞行中，外界温度如果和标准温度相差10度，就会带来150海里的距离误差以及20分钟的飞行时间误差。

因此使用准确的数据和合理地利用FMC将对燃油控制产生积极的效果。APU的管理同样能减少不必要的燃油损耗。由于APU的使用成本是地面电气源设备的30-50倍，不但浪费燃油而且产生污染，因此除非必要，应该尽量减少APU使用率，航空公司应当建立完备的APU使用规范程序，从而达到节约成本的需求。

（三）地面滑行阶段的成本控制：

航空公司地面操作人员和机组应当相互配合，了解机场地面活动情况，制定滑行方案，准确掌握开车和滑行的时机，并且在安全许可的情况下使用高速滑行可以有效减少地面滑行耗油。机场塔台地面管制水平的提高也有助于减少滑行损耗。部分航空公司也采取了双发飞机单发滑行的技术手段，这样可以避免飞机较轻时双发滑行带来的可能的刹车行为并且减少耗油。但应注意使用单发滑行手段必须建立可靠严格的标准公司操作程序（SOP），并且保证机组经过训练和认证。

（四）计算机飞行计划和特殊运行手段的使用

准确的飞行计划是实施飞行节油的基础和前提，通过对气象条件，航行条件，飞机适航状态，目的地机场，备降场，进离场程序等等因素的综合考量，在保证安全性和有效性的前提下制作出精确的飞行计划，是节油的最有效手段之一。同时要对航班运行的经济性有全面的认识，有时通过对航路的合理选择可以最大化航路收益，比如某些看起来比较远的航路却能节省一大笔外国领空使用费，相比较近航路省下的燃油消耗费用来说更为经济。

除了空中控制飞机的飞行员以外，航空公司的签派员也是成本控制的核心，一名训练有素的签派员能创造巨大的效益。签派员在选择航路的时候，根据距离，气象条件来确定有最佳经济效益的选择。并使用特殊运行手段来达到节油目的。对于双发飞机，尽可能使用延程运行直飞航路能大量节省运行成本，目前航空公司广泛使用双发飞机运行ETOPS航路，产生了很好的效益。

（五）二次放行

国际燃油政策中规定的国际航线燃油政策中的应急燃油，在长航线飞行中是不可忽视的一部分重量因素。随着民航技术的不断发展，使用应急燃油的可能性已经极大地降低，这部分应急燃油就成了额外的业载，对燃油产生了额外的消耗。而解决这一矛盾的方法就是二次放行手段。

二次放行的具体方法本文不再赘述，签派员在放行航班时使用二次放行提供了非常明显的节油能力，在使用之前提到的精确计算机计划的前提下，长航线远程航班携带的额外燃油在大部分情况下都不会被使用而成为不产生经济效益的业载，而二次放行技术则提供节约燃油和提升业载的双重优点。

（六）带油飞行

带油飞行也是一种手段，但要考虑一定的成本平衡性。不光是飞行高度层和航路的选择，有时甚至起飞地和目的地之间的油价差异也要考虑进去，在保证安全的前提下酌情多带或者少带燃油，尽量在油价低的地方加油以达到盈利目的。另外一种情况则是目的地没有加油能力，飞机必须携带来回程所需要的燃油，比如国航成都飞往九寨的航班。

飞机起飞后的重量包括无油重量ZFW和燃油重量，而ZFW分为使用空重和商载。在空重不变的前提下，商载和燃油重量的比例直接影响经济效益。当飞机携带额外燃油飞行时不可避免地会产生损耗，并且要避免超重着陆，实施带油飞行必须考虑到计划的着陆重量以及仔细分析天气条件和客货需求。

（七）重量管理

重量管理是一种很容易被忽视的节油手段，同时也是一种效益非常明显的节油手段。越来越多的航空公司已经认识到了这一点并已经着手从每一个可能的细节实施重量管理工程。这里说的重量管理是除开燃油重量和业载控制外的其他重量管控手段，需要航空公司有明确的计划和系统的方式一步步实现，从细微入手，却能产生巨大的经济效益。举例说明如下：

★使用新型的，更有效率的飞机代替老旧型号；比如国航已经订购的新型波音787梦想飞机，大量采用碳素纤维材质，减少钢结构，碳素纤维体积占全机的75%以上，而重量只占全机重量的49%，极大提高节油效率。

★飞行速度控制，适当降低飞行速度也将节省耗油。

★机务部门的维护，通过定期清理发动机中沉降的污垢，降低发动机重量，减少叶片阻力；比如美国航空公司的每日叶片清理程序，仅此一项就可每月节省80万美元。美国预计该项措施全面实施后每年将节省成本33亿零700万美元，并且节省燃油支出92.6亿美元。

美国航空公司机务部门叶片清理程序

★将飞行员操作手册全部换为电子手册，目前飞行员需要携带大量纸质手册，换为电子手册后也将减少大量重量成本。

笨重的纸质手册

★三角洲航空公司使用轻量化的材料将每个旅客座椅的重量减少了5磅，每年因此节省燃油190万加仑，美国航空公司将每辆餐车的重量降低17磅，每年节约燃油达9600万加仑。

★减少国际航班携带的水，IATA的调查显示大多数远程航班执行结束后水箱中的水都有半数剩余，而这些剩余的水每8.3磅水就会多消耗1加仑燃油，如果每个航班少带25磅水，每年就能节约44万美元。

★减少不必要的机供品：目前各航空公司已经从原来为每个旅客配备杂志报纸改为按固定数量配备，只发放给有需要的旅客。飞机上的餐具也用塑料餐具代替钢制餐具，减少飞机重量。

★美国航空公司采取“裸机”涂装以降低飞机重量，在使用防腐蚀图层保证安全的前提下，减少或避免飞机外形过多的涂装在某些大型飞机上能减少0.3-1.4吨的涂料重量。

美国航空公司的“裸机”涂装

★美国波音公司为B737-300ER延程型客机装备了斜削翼尖，估计能为飞机节省2%的燃油消耗，使得每架飞机每年节省燃油开支达14万美元，加长型翼尖也使每架飞机每年节省130万磅燃油和390万磅二氧化碳排放量。

★建立正确适当的奖励机制，激发员工的节油工作热情。

四、未来新能源形势的展望

日益发展的社会经济需要和对化石燃料的严重依赖已经成为当今世界的最大难题，所以各国都在新能源领域加大了研究力度。在航空业，英航，国航等多家航空公司都尝试了生物燃料的论证和实验。除了生物燃料，笔者认为也许有一天目前看起来天方夜谭般的设想未来也一定会实现，比如核动力航空器，早在60年代苏联就制造过核裂变动力飞机，限制于当时的技术手段未能成功。而比核裂变更加高效的是核聚变动力，不仅效率惊人，而且聚变反应的副产物是水，毫无污染，只是目前的技术无法控制反应速度因此仅仅能用在军事领域。在能够预见的未来，燃料动力一定会被清洁，高效，取之不尽的核动力取代，到那时也是航空业全面革新的时代！

五、结束语

综上所述，在相当长一段时期内，由于能源供需关系的不可调和，航空公司的经营者们将长期面对成本控制的难题，只有科学系统的从各个角度着手，全面管控，才能实现经济，高效，环保，长远的可持续发展。（作者单位：中国国际航空公司运行控制中心华东分控中心）

参考文献

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