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伍德麦肯兹:油气行业甲烷减排势在必行
近期,伍德麦肯兹发布《被忽视的任务——解决油气行业的甲烷难题》报告,对如何解决油气行业的甲烷排放难题进行了多角度的深入分析。报告指出,油气行业甲烷排放量约占人为甲烷排放量的1/4,企业和政府必须重视碳排来源与规模、加强碳排测算,利用新技术提升对甲烷的检测与监测,积极行动解决甲烷排放问题。
一、油气行业甲烷排放贯穿整个油气价值链,减排规模挑战艰巨,排放总量被严重低估
石油天然气从开采到销售的全流程都伴随着甲烷排放,包括因无法进入天然气基础设施和市场而产生的大规模燃烧和排放(“超级”排放),以及整个油气价值链中无数小规模、未检测或未报告的泄漏(“雪花式”排放)。“超级”排放如管道或储罐破损、排空或不完全燃烧等,特点是排放源少但排放规模大, 超过10000千克/小时。油田常将无法上市出售变现的甲烷进行大规模坑口燃烧或排空,但坑口燃烧甲烷更易被发现,导致部分企业和政府优选排空处理甲烷。“雪花式”排放如阀门或气动装置泄漏、储罐或井口排空以及发电机或火炬塔燃烧不完全等,特点是排放规模小、排放源众多, 具有巨大的累积效应。
各排放源绝对排放量规模和占比的估算数据截然不同。大部分国家/地区报告的甲烷排放量并不详细,而详细报告甲烷排放量的国家/地区往往未计入关键排放源。例如,美国国家环境保护局的甲烷数据就未计入排放量低于2.5万吨/年的设施。对漏报数据进行不断识别和量化的难度大,近年来随着测算方法的持续改进,年度甲烷排放总量的估算值不断被上调,但实际排放量可能远远大于目前公认的年度甲烷排放总量估算值3.7亿吨。
二、提高测量的准确性和及时性是解决油气行业甲烷排放问题的关键
油气行业常采用卫星、飞机、无人机、区域传感器、点传感器,以及光学气体成像热像仪等六种手段监测记录甲烷排放。对于“超级”排放的甲烷,现有的卫星技术足以探测和测量,而对于较小规模的甲烷漏损,特别是发生在地理位置偏远或生产规模较大的油气生产设施中的漏损,现有监测手段难以满足要求。如全面监测美国二叠纪盆地,若通过布设由小型精密仪表组成的分布式监测网来覆盖数千口井和几公里长的管道,在经济上不具有可行性。
目前,能够提高甲烷测量准确性和及时性的卫星技术逐渐受到关注。主要为3类温室气体监测卫星:第一类仅适用于监测较大地理区域的平均温室气体浓度;第二类主要用于测量点源排放但测量范围有限;第三类主要适用于区域级排放测量,监测对象既可为集中式点排放源,又可为分散式区域排放源,但目前尚未投入使用。第三类的首颗卫星即美国环保协会的MethaneSAT卫星计划2024年发射,以用于跟踪排放速率、排放地以及排放随时间的变化。MethaneSAT卫星将监测全球80%油气生产中的甲烷排放。借助这颗卫星,企业更容易对照法定减排目标和自主减排目标衡量甲烷减排绩效,优先考虑最有利的解决方案。
三、全球甲烷减排势在必行,政府监管和企业行动至关重要
各国针对油气行业甲烷减排正陆续出台更加具体且日益严格的监管要求。美国计划停止所有甲烷排空和坑口燃烧,并将于2024年对甲烷排放征收900美元/吨的费用,到2026年增至1500美元/吨。欧盟正在制定专项法律以遏制油气生产商有意泄漏甲烷的行为,同时还将逐步对天然气进口实施甲烷排放限制。加拿大提出,到2030年将油气行业的甲烷排放量较2012年削减75%。中国积极推动甲烷减排,2023年11月生态环境部等11部门联合印发了《甲烷排放控制行动方案》,提出“十四五”和“十五五”期间甲烷排放控制目标,并针对目标布署八大重点任务。
解决甲烷排放问题已经成为油气企业重要工作方向。根据国际能源署(IEA)评估,油气行业有75%的甲烷减排可通过现有技术和最佳实践措施来实现,其中40%的减排可通过零成本管理实现。从具体举措看,油气生产企业可利用监测泄漏、拧紧阀门和更换泄漏量大的装置等不需要更新技术和设备的方式实现甲烷部分减排;其次,可通过甲烷销售、上游企业与第三方合作、甲烷减排作为一种服务纳入碳抵换市场进行交易等方式减少常规火炬;最后,可通过加强对外合作,成立甲烷减排相关组织等方式汇聚更多减排力量,研究制定行业甲烷减排目标。