美国迅速发展的天然气产业就像一把双刃剑。虽然天然气的支持者们能迅速指出其经济效益和环保特性(天然气燃烧产生的二氧化碳约为煤炭的一半),但这种说法并不全面。天然气产业会对环境造成诸多影响,包括对空气质量和水质产生的风险。
“逸散性甲烷排放”就是潜在危害之一。甲烷是一种威力强大的温室气体,其排放贯穿于天然气开采的全过程。以100年的时间跨度计算,甲烷是二氧化碳全球变暖效应的25倍,这种气体会导致全球变暖,同时也削弱了天然气相对于煤炭和柴油所具备的温室气体排放优势(请参阅世界资源研究所发布的最新文章,了解有关逸散性甲烷排放的更多信息)。
虽然围绕天然气开采有许多争议,但能源预测显示,天然气还将继续发展。所幸的是,人们可通过各种途径遏制天然气开采造成的气候变暖影响。世界资源研究所刚刚发布了一篇工作论文《清洁空气:减少美国天然气系统的上游温室气体排放》。这篇文章介绍了美国各州和联邦政府可采取的一些政策和行业最佳实践,用经济实惠的手段减少逸散性甲烷排放。我们发现,在减少一定量逸散性甲烷的排放后,天然气的确比煤炭和柴油在温室气体排放方面更具优势。
遏制逸散性甲烷排放
对逸散性甲烷的排放程度,各种报告所持观点不尽一致。但最近研究估计美国的甲烷泄露率占天然气总产量的2%至3%,有些报告甚至认为高达7%。2%的泄露率就意味着每年有600多万吨甲烷进入大气,相当于约1.2亿辆汽车的年排放量总和。我们的研究表明,如果将目前的甲烷泄露率减少三分之二,即降至天然气总产量的1%或更低,那么在任何时间段,用天然气燃料替代柴油或煤炭都能产生净气候收益。另外,我们发现,通过实施各州和联邦政府已经制定的政策并推广使用经济型技术,完全能够达到将泄漏率降至1%的目标。
从“绿色完井”开始
美国环境保护署最近采取了重要措施治理新建天然气井的温室气体排放。美国环境保护署于2012年4月颁布了《新建污染源实施标准》,旨在减少挥发性有机化合物和有毒空气污染,这一标准同时有利于控制逸散性甲烷排放。该标准要求在所有水力压裂中采用“绿色完井”技术,确保甲烷不再有意地通过页岩气井排放(该规定未涉及天然气开采生命周期中的无意泄漏)。我们的分析表明,通过实施这一标准,到2015年和2035年,上游甲烷排放总量将分别降低17%和29%。
应用三大技术
美国环境保护署近期的政策将帮助美国接近1%的泄漏率目标,但此外还有许多工作要做。在现有和新建的气井和设备中广泛采用以下三种减排技术,将大大有利于实现这一目标:采用柱塞举升系统,用低排气气动设备代替现有的高排气气动设备,在加工厂或压缩机站采用甲烷泄露检测和修理技术。这些技术能够将排放进一步降低30%,从而使总泄露率降至1%左右。而且这些技术都非常经济,用三年或更短的时间就能收回成本。
利用现有行政措施直接治理温室气体排放
为使甲烷泄露率降至1%甚至更低水平,我们必须直接针对甲烷治理排放,而不是依赖于治理挥发性有机化合物和其他污染物的法规,因为这些法规都没有涉及逸散性甲烷排放的重要污染源。我们很高兴看到的是,各州和联邦政府拥有相应的政策手段,只要有减排雄心,通过结合实施《新建污染源实施标准》并制定政策鼓励采取上述技术,就能够实现泄漏率低于1%的目标。
比如,联邦《清洁空气法》为制定包括温室气体甲烷在内的污染物国家标准奠定了基础。美国环境保护署可针对甲烷和二氧化碳制定新的实施标准,减少整个天然气供应链中来自新建和已有污染源的有害气体排放。
持续减排
气候变化的速度超过了科学家几年前的预期,而我们知道甲烷排放是造成全球变暖的原因之一。美国要达成2020年温室气体排放比2005年减少17%的目标,减少天然气体系的甲烷泄露是不可或缺的一部分。
现在,技术和政策手段都已齐备,业界和政府必须行动起来,尽可能地降低散逸性甲烷排放。
了解更多:欢迎下载《清洁空气:减少天然气体系的上游温室气体排放报告》完整版
本文原载于世界资源研究所网站。
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