編者按
甲烷是全球第二大溫室氣體,也是當(dāng)前國際社會應(yīng)對氣候變化亟須管控的重點對象。積極穩(wěn)妥有序控制甲烷排放,兼具氣候、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境多重效益。我國高度重視非二氧化碳溫室氣體管控,印發(fā)《甲烷排放控制行動方案》,并在新一輪國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)中,首次將甲烷等非二氧化碳溫室氣體納入全經(jīng)濟(jì)范圍的絕對量減排體系,標(biāo)志著應(yīng)對氣候變化從“強(qiáng)度控制”向“總量控制”的重大轉(zhuǎn)變。當(dāng)前,我國能源企業(yè)正以實際行動推動甲烷減排。本期專題聚焦國際能源署近日發(fā)布的《國家石油公司甲烷減排研究報告》,旨在為我國企業(yè)甲烷減排提供有益的參考借鑒。
●本報記者 王鈺杰
國際能源署(IEA)近日發(fā)布報告稱,雖然全球多數(shù)國家都做出了加速甲烷減排的承諾,但目前油氣行業(yè)的甲烷排放量仍接近歷史最高水平。如今,國家石油公司的油氣產(chǎn)量約占全球油氣總產(chǎn)量的一半,其運營決策對甲烷減排前景具有重要作用。目前已有超過30家國家石油公司加入《石油與天然氣脫碳憲章》,積極參與甲烷排放管控與伴生氣回收專項行動。
甲烷減排現(xiàn)狀
國家石油公司擁有全球近60%的油氣儲量,油氣產(chǎn)量約占全球油氣總產(chǎn)量的50%,每年產(chǎn)生的甲烷排放量約3500萬噸。國家石油公司生產(chǎn)的油氣資源中約半數(shù)來自已簽署《石油和天然氣脫碳憲章》或加入石油和天然氣甲烷伙伴關(guān)系2.0計劃(OGMP2.0)的企業(yè)。據(jù)國際能源署預(yù)計,如果這些公司實現(xiàn)甲烷排放目標(biāo),全球甲烷排放量將減少近1000萬噸/年;如果所有國家石油公司均實現(xiàn)甲烷排放近零目標(biāo),全球甲烷排放量將減少3000萬噸/年。
目前,國家石油公司甲烷減排方面的表現(xiàn)差異明顯。沙特阿美是其中的佼佼者,該公司通過建設(shè)伴生氣收集處理系統(tǒng)大幅減少了甲烷排放量。如果所有國家石油公司均達(dá)到沙特阿美的水平,那么天然氣放空燃燒量將減少約600億立方米,降幅達(dá)到90%。
2025年,約10家國家石油公司達(dá)到石油和天然氣甲烷伙伴關(guān)系2.0計劃中的黃金標(biāo)準(zhǔn),即在甲烷排放數(shù)據(jù)的監(jiān)測、報告與核查方面達(dá)到準(zhǔn)確性和透明度的最高水平,如阿布扎比國家石油公司、哥倫比亞國家石油公司、阿曼石油開發(fā)公司和馬來西亞國家石油公司。
國家石油公司往往擁有國家層面的任務(wù)與使命,這既為甲烷減排帶來挑戰(zhàn),又創(chuàng)造了新機(jī)遇。一方面,國家石油公司的收入在公共財政中占較大比重,可用于支撐社會保障和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。如在阿塞拜疆、科威特和沙特,國家石油公司貢獻(xiàn)的收入占國內(nèi)生產(chǎn)總值的1/3以上,為甲烷減排提供了充足的經(jīng)濟(jì)支持。但另一方面,國家石油公司在獲取商業(yè)融資方面往往面臨政策限制,部分公司甚至背負(fù)高額債務(wù),如墨西哥國家石油公司負(fù)債超過1000億美元,安哥拉、印尼、尼日利亞、泰國的國家石油公司資產(chǎn)負(fù)債率均超過50%。
能源咨詢公司伍德麥肯茲的數(shù)據(jù)顯示,在第三世界國家油氣行業(yè)全面部署甲烷減排措施所需的資金缺口約400億美元,遠(yuǎn)超現(xiàn)有融資能力。加之部分國家實行氣價補(bǔ)貼,進(jìn)一步降低了甲烷減排項目的潛在收益。
加強(qiáng)國際合作
通過借鑒其他油氣公司的減排經(jīng)驗或建立合作關(guān)系,國家石油公司可加快甲烷減排進(jìn)程。這類合作不僅有助于形成協(xié)同效應(yīng),還能推動技術(shù)聯(lián)合開發(fā)、培訓(xùn)資源共享和與利益相關(guān)方的溝通協(xié)調(diào)。例如,在東南亞,馬來西亞國油聯(lián)合政府機(jī)構(gòu)、國際組織和其他合作伙伴共同啟動了“東盟能源部門甲烷領(lǐng)導(dǎo)計劃2.0”(MLP2.0),聚焦甲烷減排的技術(shù)路徑、政策研討及最佳實踐。該計劃不僅推動了區(qū)域內(nèi)甲烷排放數(shù)據(jù)的透明化,而且促進(jìn)了跨國試點項目的實施,如開展油氣設(shè)施泄漏檢測與修復(fù)技術(shù)聯(lián)合試驗,提升了區(qū)域整體的甲烷管理水平。
《石油和天然氣脫碳憲章》與石油和天然氣甲烷伙伴關(guān)系2.0計劃等國際倡議為國家石油公司的跨國合作提供了系統(tǒng)性框架,如油氣行業(yè)氣候倡議組織(OGCI)與非營利組織Carbon Mapper合作,利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)幫助伊拉克、哈薩克斯坦、阿爾及利亞和埃及等國家的國家石油公司及其合作伙伴優(yōu)先處理甲烷排放點,將高空遙感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實際減排行動。而具體合資項目則成為技術(shù)和管理經(jīng)驗交流的重要平臺。例如,雪佛龍與哈薩克斯坦國家石油公司在田吉茲油田的合作中共同推進(jìn)伴生氣回收利用,顯著降低了甲烷排放。
此外,國際組織與國際倡議也以其他方式對國家石油公司的甲烷減排提供了支持。如油氣行業(yè)氣候倡議組織設(shè)立了甲烷圖書館網(wǎng)站,專注于為油氣公司加速甲烷減排提供數(shù)據(jù);該組織還與《石油和天然氣脫碳憲章》合作,通過衛(wèi)星監(jiān)測等活動對油氣公司予以支持。世界銀行的全球天然氣防控燃燒與甲烷伙伴關(guān)系計劃(GFMR)可以提供資金與技術(shù)援助,并提供融資以協(xié)助國家石油公司部署甲烷減排解決方案。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的國際甲烷排放觀測站能為國家石油公司提供培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)。聯(lián)合國甲烷融資工作組可對國家石油公司發(fā)行甲烷債券等相關(guān)金融工具提供指導(dǎo)。
減少天然氣放空燃燒
據(jù)國際能源署估計,全球天然氣放空燃燒的平均燃燒效率約90%,是造成甲烷排放升高的最重要因素之一。如果相關(guān)設(shè)備設(shè)計、維護(hù)和操作得當(dāng),甲烷排放本應(yīng)微乎其微。然而,實際情況并非如此,受天氣或產(chǎn)量變化等因素影響,天然氣放空燃燒反而可能造成甲烷排放更高。甚至有時由于燃燒可能完全熄滅,導(dǎo)致甲烷氣體直接排放到大氣中。
停止所有非緊急情況下的天然氣放空燃燒,是油氣行業(yè)減少甲烷排放最簡單且有效的措施之一,因為現(xiàn)有技術(shù)可以消除近95%因放空燃燒產(chǎn)生的排放,且有多種方式可選。國際能源署估計,全球約2/3的放空燃燒能以零成本方式使用蒸汽回收裝置或伴生氣利用技術(shù)處理,從而使回收甲烷的收益覆蓋減排措施的費用。
其他方法包括:通過新建或現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)將伴生氣輸送至消費領(lǐng)域、回注以維持油藏壓力,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為液化天然氣(LNG)、壓縮天然氣、甲醇、化肥或電力等。技術(shù)改善和維護(hù)可以提高現(xiàn)有火炬(即天然氣放空燃燒)的燃燒效率。例如,采用改善燃料與空氣混合的現(xiàn)代化火炬頭設(shè)計,或選用能確保充分混合以持續(xù)保證高燃燒效率的火炬塔,都可以顯著減少因燃燒效率低下造成的排放。如今,可以對火炬進(jìn)行實時監(jiān)測,幫助企業(yè)識別運營和非運營資產(chǎn)中的瓶頸與改進(jìn)機(jī)會。
雖然減少天然氣放空燃燒仍面臨基礎(chǔ)設(shè)施不完善、投資不足、成本過高、影響項目開發(fā)、海上設(shè)施空間和重量限制較大等挑戰(zhàn),但通過更好地規(guī)劃調(diào)試和維護(hù)活動、優(yōu)化運營以最大限度減少運行中斷和設(shè)備故障,仍能很大程度上減少天然氣放空燃燒。
國家石油公司通常在解決天然氣放空燃燒問題時比私營石油公司更具優(yōu)勢。他們有能力與政府協(xié)調(diào),加快完善基礎(chǔ)設(shè)施,甚至可能將甲烷減排作為國家相關(guān)承諾或政策的一部分。2015年,由30個主要產(chǎn)油國及其國家石油公司與世界銀行發(fā)起了2030年實現(xiàn)零常規(guī)燃除倡議(ZRF) 。部分國家石油公司還能作為監(jiān)管者或通過制定標(biāo)準(zhǔn)來引領(lǐng)國內(nèi)油氣行業(yè),如Equinor(挪威國家石油公司)在北海作業(yè)過程中開發(fā)和應(yīng)用了一系列伴生氣回收利用技術(shù)和甲烷泄漏檢測技術(shù),這些技術(shù)規(guī)范和操作標(biāo)準(zhǔn)被挪威石油理事會(NPD)采納,并成為挪威大陸架的行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)。
加強(qiáng)泄漏檢測與修復(fù)應(yīng)用
據(jù)國際能源署統(tǒng)計,設(shè)備泄漏和故障造成的甲烷排放約占油氣行業(yè)上游甲烷排放量的20%,下游則超過40%。泄漏檢測與修復(fù)(LDAR)是解決該問題的主要方法。
LDAR通常成本效益高,且投資額小。國際能源署預(yù)計,通過LDAR實現(xiàn)的約75%的減排量將接近零成本,因為支出會隨著時間推移被回收天然氣帶來的額外收入抵消,僅在偏遠(yuǎn)地區(qū)、海上設(shè)施及涉及長距離管道運輸時產(chǎn)生較高成本。對國家石油公司來說,應(yīng)用LDAR的大部分支出與運營成本相關(guān),包括人員和物流。但通過與公共研究機(jī)構(gòu)或監(jiān)管機(jī)構(gòu)合作,人員和物流成本將大幅降低。雖然成本往往隨著LDAR應(yīng)用頻率的增加而增加,但增量大小取決于氣價和泄漏的嚴(yán)重程度。在氣價穩(wěn)定、泄漏被盡快發(fā)現(xiàn)的前提下,成本增量十分有限。
LDAR的減排能力則取決于其范圍、使用頻率和應(yīng)用方法。使用越頻繁,泄漏就能越早被發(fā)現(xiàn)并遏止。過去,LDAR僅限于使用光學(xué)氣體成像相機(jī)進(jìn)行地面檢查,但新興技術(shù),包括連續(xù)監(jiān)測傳感器,以及飛機(jī)、無人機(jī)和衛(wèi)星觀測,正在提高泄漏檢測能力。國家石油公司可根據(jù)自身目標(biāo)及不同設(shè)施的具體特點選用LDAR設(shè)備。理想的LDAR系統(tǒng)應(yīng)建立在一系列互補(bǔ)技術(shù)之上,如衛(wèi)星測量、無人機(jī)、地面?zhèn)鞲衅骱瓦B續(xù)監(jiān)測設(shè)備的配合。此外,LDAR在解決逸散性排放問題上尤其有效,這正是許多國家石油公司的關(guān)注焦點之一,因為其不僅符合多國政府要求,而且能最大限度減少對附近居民區(qū)的影響。
完善監(jiān)測、報告與核查體系
監(jiān)測、報告與核查(MRV)體系是甲烷管理的核心,使公司能通過識別主要排放源來有效實現(xiàn)減排。MRV還有助于長期跟蹤減排進(jìn)展,并滿足市場和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的要求。
監(jiān)測方面,多數(shù)國家石油公司的甲烷排放數(shù)據(jù)是基于資產(chǎn)數(shù)據(jù)(如大型油罐的數(shù)量)乘以標(biāo)準(zhǔn)化排放因子(如大型油罐的默認(rèn)排放率)計算得出的。然而,衛(wèi)星和航空觀測數(shù)據(jù)表明,實際排放水平通常遠(yuǎn)高于估算值。國家石油公司需要充分運用無人機(jī)等測算工具,進(jìn)行有較高覆蓋度、針對具體設(shè)施的測量工程,以獲得能反映包括意外泄漏在內(nèi)的所有主要排放源的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
國家石油公司可使用免費工具來監(jiān)測甲烷排放。美國Carbon Limits公司開發(fā)了一款免費的甲烷清單軟件,可隨時間推移不斷改進(jìn),有助于確定減排措施的優(yōu)先順序。已有部分國家石油公司使用該軟件提前估算減排項目的經(jīng)濟(jì)效益。同時,國際能源署的開放式甲烷減排模型也可用于制定減排成本曲線。
報告與核查同樣必不可少。國家石油公司可率先在國內(nèi)測試相關(guān)甲烷監(jiān)測技術(shù),記錄相關(guān)數(shù)據(jù),并在與其他運營商的合同中加入示范條款,以推廣涵蓋甲烷排放的MRV。相關(guān)MRV數(shù)據(jù)隨后可進(jìn)一步用于相關(guān)文件及政策,從而便于國家石油公司向歐盟等日益關(guān)注甲烷排放的市場銷售產(chǎn)品。
鏈接:油氣公司呼吁歐盟暫停甲烷排放限制
本報訊 路透社近日報道稱,部分油氣公司呼吁歐盟暫停執(zhí)行甲烷排放法規(guī),并表示將于2027年生效的更嚴(yán)格規(guī)定可能影響歐洲的燃料進(jìn)口。美國政府也要求歐盟將美國油氣資源排除在甲烷排放監(jiān)管外。
作為回應(yīng),歐盟委員會已向各公司提供了更靈活的合規(guī)選項,但拒絕完全取消這些限制。
2024年8月,《歐盟甲烷減排條例》正式生效,這是歐盟首個針對能源領(lǐng)域甲烷減排的法規(guī)。根據(jù)該法規(guī),2027年起,歐盟進(jìn)口的化石能源必須遵守與歐盟境內(nèi)同等的監(jiān)測、報告與核查(MRV)要求;2030年起,進(jìn)口的化石能源必須滿足歐盟設(shè)定的甲烷強(qiáng)度上限。
能源咨詢公司伍德麥肯茲的報告顯示,2027年后,歐盟進(jìn)口的43%的天然氣和87%的原油或?qū)⒉环霞淄闇p排相關(guān)規(guī)定。(王英斌)
中國石化多措并舉推進(jìn)甲烷減排
作為中國油氣企業(yè)甲烷控排聯(lián)盟的核心成員,中國石化正以全方位舉措,扎實推進(jìn)甲烷減排工作,以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動甲烷減排治理升級。2025年,中國石化累計回收甲烷11.64億立方米,為實現(xiàn)國家“雙碳”目標(biāo)和油氣行業(yè)綠色低碳發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。
在頂層設(shè)計和機(jī)制建設(shè)層面,中國石化編制指導(dǎo)意見,明確甲烷控排具體目標(biāo)與任務(wù),為油氣田企業(yè)推進(jìn)甲烷控排工作提供系統(tǒng)指引。同時,公司積極研發(fā)推廣甲烷控排技術(shù),編制《國內(nèi)上游甲烷控排技術(shù)推薦目錄》,總結(jié)成熟經(jīng)驗,為相關(guān)企業(yè)提供參考借鑒,推動甲烷減排技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
數(shù)據(jù)核算與監(jiān)測是甲烷減排的關(guān)鍵支撐。中國石化持續(xù)開展甲烷排放數(shù)據(jù)核算與統(tǒng)計,全面梳理油氣勘探、開采、處理、儲運等各環(huán)節(jié),為減排方向與措施的制定提供精準(zhǔn)支持。在監(jiān)測方面,公司研究確定甲烷泄漏檢測的邊界和方法,優(yōu)選監(jiān)測設(shè)備,在10家油氣田企業(yè)及天然氣分公司開展甲烷逸散測試,排查、確認(rèn)主要逸散節(jié)點并制定治理措施。
2022年~2024年,作為碳排放監(jiān)測評估試點單位,中國石化選取部分油氣田企業(yè),運用紅外氣體檢漏儀、揮發(fā)氣體分析儀等先進(jìn)監(jiān)測設(shè)備,結(jié)合手工監(jiān)測、衛(wèi)星遙感、走航、無人機(jī)等手段,對油氣生產(chǎn)全流程甲烷排放進(jìn)行全面監(jiān)測,其監(jiān)測成果為國家溫室氣體排放因子數(shù)據(jù)庫更新提供了有力支撐。
技術(shù)創(chuàng)新與流程優(yōu)化則從源頭和過程實現(xiàn)甲烷減排。中國石化大力推進(jìn)地面生產(chǎn)流程 “五化”建設(shè),通過優(yōu)化勘探測試工藝流程、敷設(shè)臨時集輸管網(wǎng)、運用撬裝式天然氣回收裝置等措施,加強(qiáng)試油試氣環(huán)節(jié)天然氣回收。在原油密閉集輸方面,完善工藝流程,應(yīng)用大罐抽氣密閉回收裝置,開展單井拉油優(yōu)化治理,常態(tài)化實施甲烷泄漏檢測與修復(fù),減少甲烷逸散泄漏。此外,公司還通過管網(wǎng)優(yōu)化、壓縮機(jī)與儲氣柜回收技術(shù)應(yīng)用,減少常規(guī)火炬數(shù)量與燃燒量,并采取多種措施積極回收套管氣,持續(xù)提升甲烷減排成效。
(集團(tuán)公司健康安全環(huán)保管理部供稿)

