油气行业的甲烷排放问题与减排措施

甲烷作为重要温室气体，短期增温效应是二氧化碳的80多倍(长期增温效应是34倍)，占全球短期效应的温室气体排放总量的25%(长期效应温室气体总量的8%)。发表于科学杂志(Science)的最新研究指出，美国油气行业中甲烷的排放量比传统估计高出60%。

过去八年来，美国环保协会(EDF)一直从事甲烷排放数据分析工作，并在联合国有关甲烷减排的框架下，联手各国专家一起研究全球各主要国家的甲烷排放问题。

Steven Hamburg 博士是EDF首席科学家，主持开展EDF的科学研究工作。Mark Brownstein 博士是EDF高级副总裁, 主要负责能源和甲烷泄漏方面的工作，包括发射和监测甲烷泄漏卫星计划方面的工作。

借Steven Hamburg博士和Mark Brownstein 博士来京访问之际，北京国际能源专家俱乐部于2018年7月2日在京举办了晚餐会，就油气行业甲烷泄漏对气候变化的影响及全球减排合作这一话题，同与会的近30名俱乐部专家进行了交流。

首先，Steven Hamburg 博士就研究发现的油气行业中甲烷排放问题发表了看法：

1. 甲烷排放既造成了严重的资源浪费，又降低了天然气的低碳效果，影响了天然气作为清洁能源的声誉。

按照EDF的估算，2015年美国石油和天然气行业运营过程中甲烷排放量高达1300万吨，比联邦环保局目前估计的水平高出近60%，造成了每年约20亿美元的经济损失。根据国际能源署的统计，全球目前每年有7500万吨油当量的甲烷排放，上述排放量如能得到有效利用的话，将产生约为340亿美元的价值。

燃气行业的甲烷排放所造成的温室气体效应与天然气燃烧所排放的二氧化碳相当，使得天然气的低碳效果大打折扣。

2. 减少油气行业的甲烷排放，是减缓气候变暖最有效、快捷的方式。

二氧化碳对大气的加热作用会持续几百年，但甲烷的短期(20年计)增温效应是二氧化碳的80多倍，占全球短期效应的温室气体排放总量的25%。因此，减少甲烷排放是短期控制气候变暖的最佳手段。

大气中的甲烷主要来自煤矿开采、石油天然气生产、垃圾填埋、牲畜、稻田、生物质燃烧等人为源排放，占全球甲烷排放的50%-65%。到2020年，油气和煤炭开采行业所排放的甲烷将占人为排放量的30%左右。尽管油气行业所占的甲烷排放量仅占全部甲烷排放量的三分之一，但由于减少甲烷排放可通过与全球有减排能力的油气公司沟通来开展，并可通过可行的设施来实现。相比减少农田和动物排放涉及到改变亿万田地和农场的水稻种植与动物饲养方式，降低油气行业的甲烷排放无疑是最快捷且易操作的减排手段。

3.甲烷排放贯穿油气行业全产业链，油气行业有能力实现约50%的零净成本减排。

甲烷排放产生于油气行业的每个环节，从上游生产的天然气的采集和处理，到下游的城市燃气和终端用户，每个环节都会产生甲烷排放，其中上游领域约占甲烷排放的75%。但甲烷排放情况在不同公司与不同设施间的差异性较大，调研发现，约三分之一的被调查场所可以达到近零排放，其余三分之二存在甲烷泄漏的原因也不尽相同，包括设计不善，运营不正常，或者设备老化等。

据国际能源署(IEA)估计，由于甲烷的回收利用价值可抵消防止泄漏的成本，约50%的甲烷排放可实现零净成本减排。即使收集甲烷并不能带来收益，但由于毫不作为或将引发公众对天然气是否真正清洁的怀疑，进而导致欧美部分国家出台限制天然气利用的政策。因此，消除甲烷泄露对天然气的负面影响已经成为许多油气公司致力于甲烷减排的主要动力之一。

如何有效减少甲烷排放?Mark Brownstein 博士认为，甲烷减排有赖于政府与行业的通力合作：

1. 政府引领，制定规则约束甲烷排放。

在美国，为防止甲烷资源的浪费及因此产生的经济损失，联邦政府已经制定了新的油气操作规范，所有在运与新建油气开采生产运输都需要遵循规定步骤，使用规定设备，并开展设施老化的监测与维护工作。

尽管特朗普政府宣布将削弱其油气监管要求，但许多州制定了地方法规管理甲烷泄漏，如要求油气工作人员定期到现场检测泄漏并采取措施阻止泄漏等。

除美国外，加拿大承诺在2025年前，实现45%的甲烷减排目标;墨西哥亦草拟了45%的甲烷减排计划。北美的油气甲烷排放量占全球的20%，故上述承诺对应对全球气候变化影响重大。

在政府治理经验借鉴方面，可参考加拿大制定的规定，该规则全面考虑了甲烷生产的过程，包括：气动阀不能有甲烷泄漏，储气槽必须有蒸发气回收装置，设备都要有长期的监测和维护系统等等。许多措施都是采用现有技术，关键是给一线工作人员配备检测甲烷排放的红外线设备，并且授权他们采取措施阻止甲烷排放。

2. 作为全球主要天然气市场，中国应确保天然气带来切实的环境效益。

中国和中东将是未来全球天然气需求增长最快的地区。中国将天然气利用作为改善空气质量和减少碳排放的工具，但其面对的挑战之一就是如何确保天然气能够带来预期的环境效益。如果甲烷排放的问题不解决，天然气便无法真正成为低排放燃料。这不仅针对中国国内天然气的生产，更包括中国进口的天然气。作为天然气进口大国，中国应当抓住机会要求生产者的生产过程必须遵循减排规则。

3. 行业公司作为治理行动的执行方，在甲烷减排中发挥着领导作用。

前述上游领域约占油气行业甲烷排放的75%，因此，行业公司尤其是上游公司如何遵循并执行相关甲烷减排规定，对甲烷减排的结果有着深远影响及重要意义。由沙特阿美、壳牌、道达尔、BP、埃尼、挪威国油、雷普索尔、中石油、墨西哥国油和印度信实工业等全球十大油气跨国公司成立的油气行业气候倡议组织(OGCI)，旨在提供减缓气候变化可行性解决方案，该组织专门就甲烷减排进行合作。OGCI成员公司的油气产量占全球石油和天然气产量的近20%，，他们的合作会对全球甲烷减排事业产生很大影响。

上述公司应确保其已在甲烷排放治理中实施全球化标准，将甲烷减排的项目实践经验应用到全球各地的项目中，此举将使得上述公司在那些尚未制定甲烷排放监管的地区与国家，发挥重要领导作用。

除上游企业外，油气其他环节的企业也开始积极开展甲烷治理研究，如北京燃气集团最近也与EDF签署合作协议，就城市燃气的甲烷排放开展研究。

企业可通过以下步骤开展甲烷减排实践：

第一，获取更多高质量的可靠数据。目前很多数据和估测都是依据设备件数乘以排放因子得到的，而排放因子可能都来自旧数据，因此，需要从现场得到高质量的可靠数据。

第二，要确保设备器械的更新换代，并且开展设施老化的监测和维护工作，确保设备的良好运行。

第三，保持信息透明。公开排放量以及减排措施的信息，是向公众证明油气公司在履行减排承诺，从而增强公众对天然气作为清洁能源的认可 。

EDF 最近宣布了MethaneSAT(甲烷卫星)发射计划，该卫星专门用于测量和绘制甲烷排放，它几乎能检测到地球上任何一个角落一定规模的人为甲烷排放。MethaneSAT将于2021年发射，它将帮助国家和企业追踪甲烷泄漏区域，并监控它们的进展，所获得的数据将向全球开放。