大氣污染與“氣候-生態-健康”息息相關,導致氣候效應的大部分污染物同時也是其他大氣環境效應的關鍵前體物。甲烷作為僅次于CO2的全球第二大溫室氣體,同時也是對流層臭氧生成的另一元兇,對其有效控制是“十四五”期間碳污協同減排的重要舉措。
2020年全球甲烷排放量約為5.91億噸,其中能源端排放量約為1.2億噸,油氣領域所占能源端甲烷排放比重為59%,因此能源行業特別是油氣領域被認為是甲烷減排潛力最大的板塊。
油氣領域甲烷排放來源分析
油氣產業鏈涉及復雜的產、供、儲、運等多個環節,甲烷排放主要集中在勘探開發環節,占比超過總量的75%,包含石油的油氣開采以及天然氣儲運及銷售等。
在油氣開采環節,火炬燃燒、工藝放空排放、設備泄漏均是甲烷的重要排放源;鹁娴牟煌耆紵粌H帶來大量VOCs的排放,還會使得甲烷逸散;儲罐、開發井等設備或工藝直接放空,則會造成嚴重的甲烷排放;各生產設備或管線老化、腐蝕等易導致甲烷泄漏。
在儲運銷售環節,甲烷排放主要集中在天然氣產業鏈,一是各類凈化處理和輸氣設備在向終端客戶輸送過程中,壓縮機、計量設備、氣動控制器、儲氣設施、LNG接收站的放空和設備連接端口泄漏是儲運環節最大的甲烷排放源;二是天然氣終端分配利用過程中,加氣站、天然氣發電廠等消費終端在加注天然氣時易發生甲烷泄漏。
我國油氣領域甲烷減排行動
當前,油氣領域被認為是甲烷減排最具實操性和經濟性的領域,據國際能源署(IEA)研究結果表明,油氣領域通過采用甲烷控制技術和裝置(如泄漏檢測與修復、更換壓縮機、泵等措施)可以減少70%的甲烷排放,其中54%的甲烷可實現零成本減排。
2021年1月15日,中國石油等17家石油和化工企業以及中國石油和化學工業聯合會,聯合簽署并共同發布了《中國石油和化學工業碳達峰與碳中和宣言》,而后在5月18日,由中國石油、中國石化、中國海油3家石油公司及國家管網公司、北京燃氣等城市燃氣企業共同發起成立了中國油氣企業甲烷控排聯盟,承諾力爭2025年成員企業天然氣生產過程甲烷平均排放強度降到0.25%以下,接近世界先進水平,并努力于2035年達到世界一流水平。
油氣領域甲烷減排控制措施
在油氣開采環節,應擴大放空甲烷回收范圍,選用低壓冷凝系統回收放空氣體,利用泄漏檢測與修復技術(LDAR)減少甲烷泄漏排放;全面采用密閉混輸工藝,提前制定檢維修、設備調試工作計劃,最大限度減少作業過程中的放空操作;加強裝置平穩運行,減少裝置異常波動及非計劃停工,避免緊急停工下的火炬燃燒排放;對裝置火炬放空閥門進行查漏和維修管理,逐步實現火炬零燃燒。
在儲運銷售環節,可采用配備光學氣體成像技術的無人機或其他儀器設備進行泄漏檢測;使用低排放技術的氣動裝置,對壓縮天然氣管束車、LNG槽車進行LDAR安全檢查等措施減少泄漏;重視儲氣設施、LNG接收站等放空管理。
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