在应对气候变化最危险影响的竞赛中,甲烷排放问题的解决方案进展滞后。尽管二氧化碳是燃煤或天然气发电厂空气污染的主要来源,但在短期内,甲烷(天然气的主要成分)是比二氧化碳更强的气候变化因素。停止石油和天然气作业释放原始甲烷对于应对全球变暖至关重要。奥巴马政府在一月份设定了一个积极的甲烷减排目标,即到2025年将石油和天然气甲烷排放量从2012年的水平降低40%至45%。为了支持这一目标,美国环境保护署最近为石油和天然气行业提出了新的甲烷污染法规。然而,该国天然气行业不太可能很快堵住所有甲烷泄漏。
从表面上看,控制甲烷排放似乎是一个容易实现、双赢的方案:石油和天然气公司捕获损失的产品,从而产生更多可供出售的产品,同时还能对抗气候变化。然而,这场胜利仍然遥不可及。尽管存在廉价且简单的技术来防止许多甲烷泄漏,但其使用不够广泛,无法消除问题。缓慢的监管流程、对甲烷捕获最佳方法的意见分歧以及一些技术因素正在阻碍更全面的行动。
美国环保署上个月提出的拟议法规是解决甲烷问题的重要一步,但最早也要到明年年中才能最终确定。即使到那时,也需要制定额外的法规才能充分解决问题。这种滞后是不可避免的,因为环保署在8月份提出的规则仅涵盖新的甲烷排放源,这意味着未来建造的任何油井、管道或其他基础设施。现有石油和天然气设备——占行业相关总排放量的绝大部分——未在拟议规则中得到解决。然而,根据环境保护基金(EDF)的数据,未来几年,天然气甲烷排放量的90%预计将来自现有来源,而不是新来源。
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美国环保署承认这一缺点,并且已经在与业界合作制定一项自愿减排协议,以解决现有甲烷排放源的问题,美国环保署发言人劳拉·艾伦说。她说,目前正在就一个名为天然气之星甲烷挑战计划的灵活项目的框架征求反馈意见,该项目可以经济有效地解决现有甲烷排放源问题,同时提高公司层面在这一问题上的进展透明度。
石油和天然气行业赞成通过这种协作方式来解决新的和现有的甲烷排放源问题,而不是强制性法规。该行业辩称,它自身在减少甲烷排放方面做得很好,并表示即使对于新的排放,也不需要额外的法规。美国天然气联盟发言人丹·惠顿说:“迄今为止的[排放]减少是在现有监管框架下通过协作实现的。”“我们对环保署没有选择继续[针对新排放]的合作感到失望,而是提出了不必要且适得其反的监管授权。”
尽管如此,一些专家仍然认为自愿计划是不够的。“很明显,自愿计划虽然是法规的重要补充,但不能替代法规,”环保基金气候与能源项目副总裁马克·布朗斯坦说。“为了实现国家目标,需要联邦和州规则的某种组合。”环保界认为,只有极少数公司会参与自愿减排安排,从而发挥作用。因此,需要法规来确保最有效的结果。即使行业支持额外的监管——这种情况很少发生——起草、完善和最终确定针对现有来源的任何新规则也需要宝贵的时间。
与此同时,尽管已经存在满足任何州或联邦法规(包括新的环保署规则)的工具,但技术限制阻止了它们应用于每次甲烷泄漏。最近的研究表明,泄漏的长距离输送管道和设备是排放的主要来源。事实上,有人称石油和天然气作业产生的甲烷是一个管道问题,可以通过现有技术在很大程度上缓解。
例如,安装和维护蒸气回收装置可以在很大程度上解决新的和现有石油和天然气设施的甲烷排放问题。这些装置可以收集储罐中95%的蒸气,否则这些蒸气将直接释放到大气中。
泄漏检测和修复技术在识别从油田到消费者的石油或天然气供应链中甲烷逸出的特定点方面也特别有效。研究表明,技术人员使用红外摄像机和传感器检查基础设施的季度计划可以将甲烷排放量减少约 60%。每月检查可以将甲烷排放量减少 80%。研究还表明,这项技术是负担得起的,特别是因为捕获的甲烷可以出售而不是简单地浪费掉。一些相对简单的修复既可以提高利润,又可以净化空气。

来源: ICF 国际, 美国陆上石油和天然气行业甲烷减排机会经济分析,2014 年 3 月。
尽管这项技术的成本看起来是可控的,但技术障碍目前阻止了它在公司整个运营中的推广,这通常可能跨越多个州。许多石油和天然气基础设施位于偏远或农村地区,那里无法获得为 VRU 或红外摄像机供电所需的电力。此外,诸如红外摄像机或传感器之类的钻机安装设备需要一定程度的定制,因为每个钻机都略有不同。
在石油和天然气相关的甲烷排放问题上,在相对较短的时间内取得了进展,但制定全面解决方案的工作仍在继续。主要要素已经具备,现在的挑战将是在相当短的时间内,在最危险的气候变化影响实现之前,在监管、行业自愿参与和技术手段之间取得最佳平衡。