国内首套一体型储能式APU替代设施“落户”首都机场
长期以来，飞机在地面等待时所需电源和空调动力均由飞机辅助发动机(后文简称“APU”)提供，由于APU使用航空煤油，存在能耗大、噪声大、污染多等问题。对此，首都机场自2008年起在3号航站楼靠桥航班推广使用桥载设备（包含400赫兹电源及地面空调）替代APU，减少飞机自带APU使用频次，从而减少了航空煤油的消耗，同时降低了对机场周边环境的影响。
2018年，国务院、民航局、首都机场集团公司相继下发打赢蓝天保卫战相关要求，明确机场的重点任务为推广APU替代专项工作。为落实相关工作要求、实现远机位APU替代设施全覆盖的目标，首都机场转变思维，引入一体型储能式APU替代设施，解决传统APU替代设施对电力供应需求大与部分老旧远机位电力供应不足之间的矛盾，持续提升首都机场APU替代设施配置比例。在这个过程中，首都机场解决了一个又一个现实困难，最终成为国内首家引入一体型储能式APU替代设施的机场。
抽丝剥茧 电力供应遇难题
为切实履行生态环保职责，全力推进打赢蓝天保卫战下一阶段工作，2019年9月，首都机场集团公司下发《首都机场集团公司决战决胜蓝天保卫战工作方案》，要求各成员机场加快APU替代设施建设，在2020年9月底前完成50%远机位APU替代设施建设。首都机场迅速响应，成立工作小组，制订全场约100个远机位的APU替代设施的配置计划，每机位均配置传统APU替代设施（含400赫兹电源及地面空调）。
随着工作深入开展，工作组在现场调研时发现，部分老旧远机位机坪在建设之初仅考虑400赫兹电源配置需求，并未预留配置地面空调的电力容量。而由于传统APU替代设施要直接利用电网供电、驱动设备为飞机提供电力及空调服务，对整个电网的电力需求较大，若按照惯例每机位均配置传统APU替代设施，势必造成整个机坪电力供应不足，影响APU替代设施正常运转，严重时还可能影响航空器运行安全。通过电力改造工程解决电力供应问题，则存在成本高、实施周期长等问题。因此部分老旧机坪供电容量不足且电力改造工程成本较高的问题凸显，配置传统APU替代设施的电力需求与实际电力供给形成尖锐矛盾，APU替代设施的配置遇上了一个“大难题”。
峰回路转 储能应对击痛点
通过查阅产品资料、询问同行等方式，工作组了解到市面上推出了储能式APU替代设施产品，该产品配置了能量密度高的储能电池，对配电功率需求仅为传统APU替代设施的20%，可在待机状态时利用电网余电进行充电储能，并在不过多增加电网负荷的情况下利用电池内能量为航班提供保障。
问题有了解决方向，首都机场工作组迅速与相关机场的同行进行了深入了解，但却被泼了一盆“冷水”——目前市面上的储能式APU替代设施仅有400赫兹电源产品，没有相应的地面空调产品，其在国内机场应用场景仅为保障航后航班时使用，无法为航班比例更高的航前及过站航班提供保障，也就意味着其对整个机场的节能减排工作意义甚微。
然而，工作组成员没有气馁，又开始了新一轮的研究。通过与局方相关检测机构沟通，工作组了解到有相关厂商开发出一体型储能式APU替代设施，集成了储能式地面电源、蓄冷式地面空调以及能量管理系统，其蓄冷式空调可在无航班保障任务时利用电网余电进行制冷，并将冷量储存在蓄冷液中，在航班保障时将冷量释放出来；能量管理器可根据地面飞机的实际用能情况，通过调节储能型飞机地面电源的功率大小及方向、功率因数，通过控制蓄冷式空调的工作状态、压缩机工作数量等，从而保证飞机地面电源和空调从电网取电功率不超过运行设定值。同时，由于其具备对用电负荷分级管理的功能，在极端情况下(如电网断电等)可优先为飞机供电，提高供电可靠性，保障飞机用电安全。
最终，首都机场决定在国内率先引进一体型储能式APU替代设施，工作组制订了传统式设备结合储能式设备的配置方案，充分利用储能式设备电力需求小以及较传统设备成本低的特点，实现电力不足情况下远机位机坪的APU替代设施配置目标。
紧锣密鼓 加快实施显成效
2019年12月，首都机场邀请专家对配置方案进行了评审，与会专家对配置方案及设备应用前景表示认可。首都机场随后加快了项目实施进度，今年年初，首都机场顺利完成一体型储能式APU替代设施项目的采购流程，克服了疫情期间零部件供应不足的困难，保证了设备的及时到货，并于7月完成所有设备的安装调试工作。
经过现场测试，一体型储能式APU替代设施的运行状态良好，400赫兹电源供电品质平稳可靠，地面空调出风温度适宜，设备一次储能完成后可实现为飞机保障电源和空调供应时间不少于2小时的目标，其实际用电功率仅为传统APU替代设施的1/6，突破了老旧远机位机坪电力供应不足的瓶颈，实现了APU替代设施配置目标。
截至7月底，首都机场已完成1号航站楼、2号航站楼近机位APU替代设施安装工作，实现首都机场近机位APU替代设施全覆盖的目标。目前，首都机场正在进行远机位设备安装工作，确保在9月底前实现首都机场不少于100个远机位配备APU替代设施的目标。首都机场将继续努力，用自身行动践行绿色机场发展理念，不断提高APU替代设施配置比例，持续提升使用APU替代设备的航班架次，减少首都机场碳排放，让蓝天白云变为“新常态”。
来源：中国民航网：通讯员：张鑫、柳海章、杨飞益
