长期以来,围绕去碳化和减缓气候变化的讨论一直以减少二氧化碳(CO2),这是最常见的温室气体。然而,在今年的联合国气候峰会 COP26 期间,甲烷作为另一种形式的温室气体成为国际气候讨论的焦点。100 多个国家签署了美国和欧盟发起的《全球甲烷承诺书》,承诺到 2030 年将全球甲烷排放量从 2020 年的基线降低 30%。与此同时,美国和中国这两个世界上最大的温室气体排放国发布了《中美联合气候宣言》,明确强调甲烷减排是两国的气候承诺。两国认识到甲烷排放在气候变化中的重要作用,并表示打算合作加强甲烷测量,交流甲烷管理和控制的政策信息,促进甲烷减排解决方案的研究。
是什么让甲烷在 COP26 中扮演如此重要的角色?本文将简要介绍甲烷在气候变化中的作用、遏制甲烷排放的解决方案以及中国应对甲烷这一温室气体的战略。
甲烷作为温室气体
甲烷(CH4是仅次于 CO2.它的全球升温潜能值约为二氧化碳的 80 倍。2 在释放到大气中的头 20 年中。据世界领先的气候科学委员会--政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近估计,当今至少有 25% 的气候变暖是由人类排放的甲烷造成的,与工业化前水平相比升温了 0.5 摄氏度。然而,虽然 CO2 甲烷的寿命要长得多,在大气中释放后可维持 300 到 1000 年,而甲烷在大气中只能维持 10 到 20 年就会分解,因此甲烷在近期气候变化中起着至关重要的作用。与 CO2 减少甲烷排放,成功遏制甲烷排放可对减缓全球变暖产生立竿见影的效果,并为将全球变暖控制在远低于 2C 的水平提供一个急需的突破口。
甲烷排放的来源有很多,其中大约 60% 来自人类活动,如化石燃料生产过程中的泄漏、垃圾填埋场中有机物的腐烂以及饲养牲畜。根据非营利性环境保护基金(EDF)的研究,畜牧业是全球甲烷排放量最大的行业,占全球甲烷排放总量的 31%。化石燃料工业的甲烷排放量约为 26%。虽然全球对肉类的需求不断增长,使得畜牧业的甲烷排放相对难以遏制,但减少石油和天然气行业的甲烷排放却是可行且有效的。下图显示了甲烷排放的概况,包括自然排放源和人为排放源。

遏制化石燃料行业甲烷排放的解决方案
据 EDF 的研究估计,到 2030 年,现有技术可减少全球 57% 的甲烷排放量。化石燃料公司有很好的动机来控制和减少甲烷泄漏,因为预防泄漏可以提高运营安全,优化天然气生产,并直接增加利润。
根据麦肯锡的研究,煤矿开采活动主要通过正在开采的煤矿和废弃的深井造成甲烷排放。为了减少这种排放,煤气化是一种有效的方法,可以从煤矿中收集甲烷并用于发电。另一方面,石油和天然气活动则通过排放、管道和设备泄漏以及燃烧时的不完全燃烧造成甲烷排放。因此,减少石油和天然气行业甲烷泄漏的最简单、最具成本效益的方法之一就是改造设备,如阀门、泵、电机和密封件。采用 "零渗漏 "技术可使电机在运行时使用电力而不是加压天然气,因为后者会不断释放出少量气体。此外,还可以安装蒸汽回收装置 (VRU),以捕捉储油罐等设备中积聚的排放物。
由于无色无味,甲烷泄漏一直难以检测和监管,而现在不断进步的技术使监管机构能够利用无人机和卫星从太空检测超级排放者。加利福尼亚州的公私合作机构 Carbon Mapper 和 EDF 发起的 MethaneSAT 正在启动卫星项目,收集全球甲烷泄漏的数据。在美国国家航空航天局喷气推进实验室、加利福尼亚空气资源委员会以及多所大学和非营利组织等合作伙伴的支持下,Carbon Mapper 正在开发迄今为止最灵敏、最精确的甲烷检测工具之一。MethaneSAT 表示,数据和研究结果将提供给行业运营商、监管机构、投资者和公众,以便从各个方面追究排放者的责任。
中国的甲烷减排战略
中国目前是人为甲烷的最大排放国,其排放量是排在其后的美国和印度的两倍。据麦肯锡公司称,中国的甲烷排放大部分来自煤炭开采,中国与煤炭相关的甲烷排放量占全球煤炭相关总排放量的 70%。因此,中国在实现甲烷大幅减排方面扮演着至关重要的角色。
生态环境部 (MEE) 已于 11 月宣布将检查煤矿、石油、天然气、农业、固体废物和污水处理等重点行业的甲烷排放情况并制定减排目标。此外,根据中国 14第 中国将于 2022 年发布 "国家甲烷减排行动计划"(FYP),该计划将出台一系列政策和指导方针,以促进甲烷排放检测、核算、报告和验证方面的发展。经济部气候变化司副司长卢新明建议,可以要求企业利用现有的市场基础设施进行甲烷控制,如自愿温室气体排放交易系统。然而,虽然中国已经建立了国家和地区碳交易机制,但甲烷目前还被排除在这些市场之外。
虽然中国没有与其他国家一起在 COP26 上签署《全球甲烷减排承诺》,但《中美联合气候宣言》中明确提及的甲烷减排目标表明,中国不会缺席这一运动。中国在 2021 年向联合国提交的最新《国家减排承诺》(NDC)中指出,中国将采取合理控制煤炭产能、提高瓦斯抽采率和利用率、控制石化行业挥发性有机物(VOC)排放、鼓励使用绿色完井、应用伴生气回收技术等措施,有效控制煤炭、石油和天然气开采过程中的甲烷排放。过去,甲烷相关报告和管理政策主要关注生产安全,而非排放控制。由于缺乏数据的一致性和质量,中国最初的重点是调查全国重点行业的甲烷排放概况,并根据国际最佳实践建立健全的测量和报告系统,然后再为相关行业制定具体的国家甲烷减排目标。
资料来源
https://finance.sina.com.cn/chanjing/cyxw/2021-12-09/doc-ikyakumx2893130.shtml
https://www.edf.org/climate/methane-crucial-opportunity-climate-fight
https://www.nature.com/articles/d41586-021-02287-y
https://www.iea.org/reports/methane-tracker-2021/methane-abatement-and-regulation
https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/sources-of-methane-emissions-3
https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/statement_21_5766
https://m.jiemian.com/article/6816342.html
https://e360.yale.edu/features/in-push-to-find-methane-leaks-satellites-gear-up-for-the-hunt
