甲烷泄漏率被证明是实现气候变化目标的关键

为了使奥巴马的清洁电力计划奏效,必须限制国家天然气基础设施中甲烷的泄漏量

如果奥巴马总统的清洁电力计划要奏效,许多事情都需要到位。也许最重要的是通过更多地使用天然气发电来减少温室气体排放。

根据该计划,该计划旨在到2030年将电力行业的排放量减少30%,美国环保署预测燃煤发电将从目前占美国发电量40%的份额中下降超过四分之一。大多数情景预测,天然气将弥补这一差距的大部分。

普遍接受的天然气气候效益是,每千瓦时发电产生的二氧化碳排放量约为煤炭的一半。但是,这种气候影响的衡量标准仅适用于燃烧,不包括甲烷泄漏,而甲烷泄漏会显着改变等式。甲烷是一种强效温室气体,在最初的20年中,其造成的全球变暖是二氧化碳的约80倍。甲烷的温室效应在大约100年后降至二氧化碳的约30倍。


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没有人知道有多少甲烷从我们庞大且不断增长的天然气系统中泄漏出来。这是一个主要问题,因为如果不精确了解泄漏率,天然气实际上可能会使气候变化变得更糟,但我们永远不会知道。


我们的分析表明,非常适度的泄漏率可能会严重破坏天然气的气候效益。有三个因素驱动对天然气系统中泄漏影响的任何评估,并由此延伸到我们实现拟议的美国环保署规则中设定的目标的能力:从钻探到最终用途的估计甲烷泄漏率;甲烷最初的强效温室效应,然后随时间推移而降低;以及我们从煤炭转向天然气的速度。

当考虑泄漏率、甲烷效力和转型速度时,天然气发电气候效益的敏感性就变得突出。我们的分析研究了各种泄漏率情景,但每种情景都假设每年将约1.8%的燃煤发电量转换为天然气,这是到2030年实现煤炭使用量减少25%所需的速度。 该速度相当于在15年内以大约2008年至2013年期间年率的一半来减少燃煤发电,那是历史上最快的转换时期之一。 

基于这种转型速度

  • 在2%的泄漏率下(这大约是美国环保署目前的估计),到2030年,电力行业的温室气体排放量将比今天低约10%。到2060年,我们将达到24%的减排量,但仍远低于30%的目标。 

  • 在4%的泄漏率下,到2030年,发电产生的温室气体排放量将仅比今天低2%。如果到2060年天然气转型以相同的速度继续下去,我们将看到影响减少10%,仅为美国环保署2030年减排30%目标的三分之一。值得注意的是,在这种情景下,到2060年,该国一半的煤电必须被天然气取代,才能实现仅仅10%的排放量减少。 

  • 即使我们假设整个天然气系统中任何地方都没有泄漏,也需要30年,即到2045年,才能实现电力行业温室气体排放量减少30%的目标。


气候中心的互动工具使您可以评估其他泄漏率和煤炭到天然气转型的的影响。事实是,即使泄漏率适中且转型相当积极,在对天然气进行巨额财政和政治投资之后,到2030年,我们最终可能仍然几乎没有或没有气候效益。

但是,2030年以后,长期来看会怎样?为遵守奥巴马的气候计划而对天然气进行的投资,将有助于还是会破坏为实现更重要的本世纪中期目标所需的更大减排努力?天然气真的能作为通往更清洁能源未来的所谓桥梁燃料吗?

很难回答这个问题,但有一点是明确的:没有通往可再生能源未来的短期、10年或15年的天然气桥梁。今天对天然气进行的数十亿美元投资将在未来40到50年内与我们同在。这一事实只会加强迫切需要真正了解整个系统中甲烷泄漏的程度和规模。如果没有对甲烷泄漏进行客观、实时、统计上有效的测量,我们甚至无法开始对任何包含天然气的未来能源结构的气候影响进行明智的评估。 

请参阅我们在天然气系统中关于甲烷泄漏的2013年报告,该报告不包括甲烷的更新后的全球变暖潜势。

本文经气候中心许可转载。该文章首次发表于2014年8月5日。

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