本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
上周晚些时候,奥巴马总统正式否决了加拿大输油管道公司(TransCanada)修建其“基石 XL”输油管道的请求,该管道本应将加拿大油砂中提取的石油输送到德克萨斯州墨西哥湾沿岸的炼油厂。
此前,人们猜测多年,政府究竟会批准该管道以实现其既定的能源安全和经济效益,还是会像许多激进分子要求的那样,以环境理由否决该管道。
该管道成为激烈争议的焦点,因为它将运输从油砂中提取的石油,油砂是一种富含碳氢化合物的沥青、粘土、沙子和水的粘稠混合物,在加拿大西部储量丰富。由于油砂必须在收集和加工沥青之前进行加热,因此从油砂中提取石油比传统的石油钻探需要更多的能源(和相关的温室气体排放)。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关当今世界发现和塑造我们世界的有影响力的故事的未来。

油砂的原始形态是粘土、沙子、水和富含石油的沥青的粘稠混合物。(来源:美国能源部)
环保主义者反对该管道,因为他们说这将通过解锁加拿大油砂储量而加剧气候变化,并威胁到沿其预定路径的湿地。与此同时,支持者淡化了其环境风险,并宣扬该管道将有助于创造美国就业机会,并增加从我们最强大的贸易伙伴之一的石油进口。
我不会卷入围绕基石 XL 出现的政治论战,因为自 2008 年首次提出以来,所有支持和反对该管道的论点似乎都受到了政治和党派之争的污染。相反,我想回顾一下政府自身对该管道的技术分析,并阐明为什么总统花了这么长时间才决定其命运并最终否决它。
超越政治:基石 XL 的影响
在奥巴马政府权衡是否接受或拒绝基石 XL 的(几年)期间,发布了许多分析其影响的详尽且公正的报告,包括国务院在 2011 年发布的环境影响评估、巴特尔公司在 2013 年进行的独立工程评估、2014 年的补充环境影响评估以及其他一些相关的报告和学术论文。
这些报告基本上都同意以下几个基本事实:1)基石 XL 不会对美国经济产生重大影响;2)从生命周期角度来看,油砂石油产生的温室气体排放量比传统石油多;3)与铁路等替代方案相比,基石 XL 输油管道可能是运输加拿大油砂石油的最佳选择。
经济影响
国务院在 2014 年发布的第二份环境影响评估评估了基石 XL 输油管道在建设和运营期间将引发的经济活动。
它发现,该管道的建设将为美国国内生产总值贡献约 34 亿美元,其中包括直接支付给工人的工资以及与管道项目相关的其他间接收入。虽然这听起来很多,但实际上仅占 2012 年衡量的美国年度经济活动总量的 0.02%。
此外,虽然该管道在其为期两年的建设期间将创造约 42,000 个直接和间接就业岗位,但在开始运营后,只会保留 50 个永久性工作岗位。基石将有利于经济,但其影响对大多数美国人来说太小而难以察觉。
油砂与传统石油
受人尊敬且无党派的国会研究服务处在 2014 年发布的一份报告中,回顾了许多政府和独立研究,这些研究调查了从油砂石油中提取的汽油的总温室气体排放量。
它发现,从加拿大油砂中提取的汽油产生的温室气体排放量比典型的美国汽油高出约 17%,并且比从进口原油中提取的汽油高出 2% 至 19%(以“从油井到车轮”为基础),这包括提取石油、将其提炼成汽油以及在车辆发动机中燃烧所产生的所有排放。

该图说明了使用各种开采方法生产的加拿大油砂汽油的“从油井到车轮”的温室气体排放量,并将其与 2005 年美国汽油的平均排放量进行了比较。每个柱状图都代表一个单独的分析。总的来说,结果表明,从油砂中提取的汽油产生的温室气体排放量比典型的美国汽油高出约 17%。(来源:国会研究服务处)

从加拿大油砂石油中提取的汽油产生的排放量比从其他来源进口的原油中提取的汽油高出 2% 到 19%。(来源:国会研究服务处)
考虑到上述研究之间的广泛一致性,很明显,油砂石油本身产生的排放量高于来自其他来源的石油。然而,这一事实只是影响基石 XL 本身实际排放影响的一系列因素之一。
基石 XL 的最终排放影响取决于管道输油的排放量与铁路等替代运输方式的排放量相比如何。此外,它还取决于该管道对加拿大油砂石油实际生产水平的影响。
基石 XL 与替代运输方式
美国国务院在其最新的环境影响评估中,直接比较了基石 XL 管道与五种替代方案,这些方案可用于运输加拿大油砂石油:两种替代管道路线,以及如果未建造基石 XL 管道可能发生的三种情况。调查结果表明,基石 XL 产生的运输温室气体排放量将低于替代方案。

运输加拿大油砂石油的替代方法将比基石 XL 管道多产生 2.8% 到 41.8% 的温室气体排放量。(来源:美国国务院)
此外,分析发现,如下表所示,与替代方案相比,基石 XL 在累积基础上将导致最少的石油泄漏量。

将加拿大油砂石油运输到市场的替代方法每年将导致额外 500 至 4,600 桶石油泄漏。(来源:美国国务院)
与替代运输方案相比,该管道本身可能产生的温室气体排放量更少,石油泄漏量也更少。问题是,这些替代方案的实际使用频率有多高,以及该管道在多大程度上会使油砂石油得以开采?
基石 XL 对油砂石油生产和排放的影响
美国国务院在其最新环境影响评估的市场分析部分中,说明了在缺乏足够的管道基础设施的情况下,加拿大油砂的铁路原油运输量已经增加的程度。2011 年 1 月至 2013 年 11 月期间,加拿大油砂的铁路出口量从每天不足 5,000 桶增加到每天超过 180,000 桶。

在缺乏足够的管道基础设施的情况下,2011 年 1 月至 2013 年 11 月期间,通过铁路运输的加拿大油砂石油量显著增加。(来源:美国国务院)
原油铁路运输量的增加和其他替代运输方案的存在促使国务院得出结论:
油砂开发的驱动因素比任何单一的基础设施项目都更具全球性。油砂生产和投资可能会根据油价趋势、法规和技术发展而放缓或加速,但这些因素对该行业扩张速度的潜在影响不应与个别管道的更有限的影响相混淆。
根据这一结论,国务院为基石 XL 可能产生的最终温室气体排放量分配了一个相当广泛的范围:每年最少约 100 万公吨的温室气体排放量,最高估计每年超过 2700 万公吨。这些值相当于美国年度温室气体总排放量相对于 2013 年水平增加 0.015% 至 0.4%。
我认为,一条管道对加拿大油砂石油生产的影响几乎肯定会小于其他更大的市场力量,例如全球油价、其他陆上和海上石油来源的生产、政治不稳定以及其他一些可能影响全球石油市场的因素。此外,其对温室气体排放的影响可能小于我们可以直接控制的其他因素,例如限制发电厂的温室气体排放或石油和天然气供应链中的甲烷泄漏。
否决的背后:是什么促使奥巴马推迟然后拒绝基石 XL
考虑到 Keystone XL 管道可能不会显著增加温室气体排放,并且比其他运输方式更安全,你可能会问,为什么 Keystone XL 会成为美国和世界各地许多环保活动家的主要关注点。这个问题的答案更多地与政治和情绪有关,而不是实际情况。
无论如何,很明显,Keystone XL 作为气候变化行动中一个分裂性的政治象征的出现,直接影响了奥巴马总统最终说“不”的决定。如果不是因为有大规模的草根运动反对这条管道,我相信奥巴马政府会根据其国务院的调查结果批准这条管道。
但当然,针对 Keystone XL 的确存在一场声势浩大(有时甚至带有恶意)的运动。Keystone XL 的政治象征意义促使奥巴马总统不仅从一个考虑其直接影响的实用主义、分析的角度来对待管道问题,还从一个考虑他的决定将对全球环保运动及其在世界各地的效力产生间接影响的政治角度来对待这个问题。
多年来,奥巴马总统一直被这两个相互竞争的因素所困扰,因此他推迟了对管道的决定。最终,他等到美国石油市场发展到 Keystone XL 在政治上比实际上更重要的地步,然后他否决了这条管道。
总统无疑会在即将到来的巴黎联合国气候变化大会上,将他否决这条管道的决定作为美国愿意在气候问题上采取行动的标志。我希望政府从否决 Keystone XL 中获得的政治资本,能够弥补它很可能更多地基于政治而非事实而被否决的事实。