被忽视的任务：如何解决油气行业的甲烷排放难题？

“国际油气行业气候倡议组织（OGCI）成员公司在过去5年已将上游甲烷排放强度降低了近45%。然而，整个行业要想产生真正的影响，就必须直面困难。与合资伙伴等合作，汇聚更多的减排力量，将有助于提高研发效率，促进合作创新。”

自工业时代以来，甲烷在排放导致的全球气温升高中的贡献约占三分之一，其对气候变化的影响仅次于二氧化碳。据估计，全球油气行业的甲烷排放量约占人为甲烷排放量的四分之一，这包括大规模的焚烧和排空，以及在整个油气价值链中的日常漏损。油气行业要采取有效行动来解决甲烷排放问题，首先必须测量甲烷排放量，但目前还没有可行的技术跟踪所有甲烷漏损。卫星技术一直被宣称为较好的解决方案，但目前该项技术尚未成熟。

与此同时，对甲烷排放的监管和处罚将会增加。目前对甲烷问题的承诺多为非强制性的，我们预计各国在减少甲烷排放方面将作出更大的、具有约束力的承诺。

所幸的是，由于甲烷在大气中的留存时间比二氧化碳等气体的留存时间要短，现有的甲烷减降技术相对简单，具有经济性，能够在较短时间内实现环境效益。对油气生产企业来说，甲烷减排也能带来经济方面的激励，通过减少甲烷漏损，可以增加天然气销售量，提高收入。

甲烷减排是油气行业必须面对的难题

甲烷既是油气项目的副产品，又会直接从天然气或凝析油储层产生。全球产生的绝大多数甲烷都以天然气形式进行出售。目前公认的人为甲烷排放约3.7亿吨/年仍有可能是低估。近期，英国皇家化学学会公布一项研究表明，英国油气行业的实际甲烷排放量可能是目前估算水平的5倍。

甲烷的各种排放源。资料来源：伍德麦肯兹、国际组织（包括EPA、EDGAR、CEDS、IIASA和IEA）报告数据。

甲烷排放是油气行业必须面对的难题。油气行业甲烷排放大致分为两大类：一是排放规模小但排放源众多的“雪花式”排放，二是排放源相对较少但排放规模很大的“超级”排放。超级排放虽然受到较多关注，但“雪花式”排放累积会产生巨大影响。

排放量超过10吨/小时就构成超级排放事件。例如管道或储罐破口的意外排放，直接排空或不完全燃烧的有意生产排放。阻止超级排放事件是甲烷减排中最难的一环。

装置泄漏、储罐或井口排空，以及燃烧不完全等无数个小规模“雪花式”排放源，有巨大的累积效应。

甲烷减排亟需更好的排放测量技术支撑

现有技术难以全面、准确测量甲烷漏损。即使是最积极测量甲烷漏损的油气企业，也可能仍然低估了实际可避免的甲烷漏损，减排亟需更好的排放测量方案的支持。

对于超级排放事件，因为现有的卫星技术足以探测、测量大量的甲烷释放，所以这个问题相对不是很严重，如何制止这种事件发生是难点，制止蓄意甲烷排空需要政府行动的支持。

提高检测技术和数据准确性是解决较小规模甲烷漏损的关键。上游企业目前主要采用卫星、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6种主要监测手段来记录排放。

随着甲烷排放的监管趋严，能够提高甲烷测量准确性和及时性的卫星技术越来越受关注。目前卫星的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率远远达不到所需要求。目前主要有3种温室气体监测卫星。第一种，也是最老式的一种，提供较大地理区域的平均温室气体浓度优质数据；第二种卫星尚未投入使用，可测量区域级排放；第三种卫星重点测量点源排放，但测量范围往往不大。

第二种的首颗卫星为美国环保协会的MethaneSAT卫星，该卫星自2021年以来，一直通过在喷气式飞机上安装的传感器进行飞行测试并收集甲烷排放数据，将于2024年初正式发射。该卫星将监测全球80%油气生产中的甲烷排放，将跟踪排放速率、排放地，以及排放量的变化，可监测集中式点位排放源和分散式区域排放源。

鉴于三种卫星都各有局限性，因此，需要更精确的定期甲烷测量手段来评估油气设施的日常甲烷漏损。

卫星对甲烷持续监测面临若干难题。地球同步卫星能够提供高频卫星图像，但尚未被专用于温室气体监测。轨道卫星基本可以覆盖全球，但其对特定点的测量频率较低，限制了持续监测和监管中的适用性。甲烷分散性强，卫星的监测频率若不足，将难以跟踪。要将卫星成像转化为设施级排放数据，需要在地面进行大量连续的高分辨率测量。目前的卫星技术难以检测海上油田排放。水、甲烷和其他污染物的电磁波对太阳能吸收曲线相似，所以极难在海洋环境开展使用光谱仪的卫星测量。未来更精细的光谱仪有可能辨别甲烷。未来在甲烷监测仪器方面的创新有望解决所有这些问题。

直面困难，汇聚更多减排力量

对于油气生产企业来说，减少甲烷排放是大幅减少范围1（直接温室气体排放）和范围2（外部输入能源所产生的间接排放）排放的最可行方式之一。国际油气行业气候倡议组织（OGCI）成员公司在过去5年已经将上游排放强度降低了近45%。然而，整个行业要想产生真正的影响，就必须直面困难。

企业的当务之急应该是将捕集的甲烷上市销售，利用销售带来的收入来帮助抵消减排成本。然而，解决甲烷漏损的成本往往大于销售捕集甲烷可带来的收入，所以，企业没有足够的动力采取减排行动。积极主动采取行动的上游企业可以与第三方中游供应商合作，避免对甲烷进行坑口燃烧和排空。通过加强监管，如征收碳税和甲烷专项费用，促进基础设施投资，将甲烷上市销售。甲烷减排目前也可通过碳汇市场变现。

加大现有减排力度会带来立竿见影的好处。现有技术和设备相对简单，具有经济性。减少排空和焚烧也不需要额外技术改进。如果能够获取基础设施、享受激励措施、将甲烷上市销售，这项任务相当简单。

联合国、OGCI和“甲烷减排指导原则伙伴关系”等组织积极促进甲烷减排，需更多企业参与其中。OGCI的成员公司虽包括全球大多数大型上游油气公司，但其排放量只占全球排放量的一小部分。

油气行业须与合资伙伴等合作，汇聚更多的减排力量。提高行业最佳做法的透明度，引入行业外的合作伙伴，将提高研发效率，促进合作创新。行业在甲烷减排目标上也应彻底改革，目前，全球油气甲烷目标都是自行设定、自我监测，各企业方案五花八门，整个上游行业共同参与甲烷排放标准化工作将有更大的助益。

同样，政府行动对于甲烷减排至关重要，有3项首要行动可以推进全球甲烷减排。一是加大力度。减排目标必须转化为可执行的政策。首要的是进行全球合作，停止所有大规模的坑口焚烧和排空。二是执法一致。政策制定者和监管机构也须与行业合作，设定现实的减排目标和时间表，有效执行并确保恰当惩罚措施。三是投资技术。各国政府应对测量技术和减排解决方案提供资助。同时，监测技术应更灵活。美国《降低通货膨胀法》在光学气体热像仪测量基础上，才允许使用任何适用的监测技术，否则造成的重复成本，将影响企业采取更精确的甲烷泄漏检测技术的积极性。同样，过度依赖单一技术也会阻碍进步。卫星监测技术只是其中一种解决方案，不应忽视现有监测方法的应用机会。

是时候采取果断行动了

甲烷减排是石油和天然气行业的首要任务之一，亟需采取行动。现有的低成本减排方法可以有效遏制小规模甲烷漏损。漏损测量方案还在改进、排放监管也在逐步收紧。

各国政府将从自愿承诺转向更有约束力的监管承诺。加大对日常超级排放事件的监管力度，终结大规模甲烷排空。

加大对常规甲烷漏损的处罚力度也将推动减排的加快。激励措施会助力甲烷减排，企业可以将漏损的甲烷转化为额外的收入，还可以通过供应经认证的低甲烷排放的油气产品获得溢价。

达成以上目标的前提是提高检测和数据准确性，更好地监测甲烷排放有助于改善监管，提高减排效能。