气候

管控甲烷排放,中国将如何行动?

《中美格拉斯哥联合宣言》为未来十年管控甲烷这一温室气体提供了政治动力,监测核算和政策措施的选择将成为重点。
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接下来的十年,中国将制定一份全面、有力度的甲烷国家行动计划,以控制和减少甲烷排放。图片来源:Wang Zheng / Almay
接下来的十年,中国将制定一份全面、有力度的甲烷国家行动计划,以控制和减少甲烷排放。图片来源:Wang Zheng / Almay

格拉斯哥气候大会(COP 26)上的一纸中美联合宣言,将甲烷减排议题推到了聚光灯下。在全球变暖的大背景下,中美两国已经认识到甲烷排放对于升温的显著影响。

11月11日发布的《中美关于在21世纪20年代强化气候行动的格拉斯哥联合宣言》(简称“《中美格拉斯哥联合宣言》”)称,接下来的十年,中美将合作加强甲烷排放的测量、管理和研究。中国将制定一份全面、有力度的甲烷国家行动计划,以控制和减少甲烷排放。此前,美国已经宣布了本国的甲烷减排行动计划。

根据能够获得的最新官方温室气体排放数据,2014年中国甲烷排放总量为5529.2万吨,在中国温室气体的排放中占比排第二(10.4%),仅次于二氧化碳(81.6%)。尽管甲烷的排放量占比少,甲烷的“寿命”(在大气中的存续时间)相比起二氧化碳的100余年来说也相对较短,仅为10年左右,但甲烷在二十年中的增温潜力(甲烷捕捉大气中热量的能力)是二氧化碳的80多倍。相较二氧化碳减排,甲烷减排见效更快,能在短期内起到较好的控制温升的效果。

气候与清洁空气联盟(CCAC)和联合国环境规划署(UNEP)今年5月发布的一份全球甲烷评估报告显示,如果采取有效措施,人类造成的甲烷排放有望在接下来10年内减少45%,这将在 2045 年之前避免近0.3℃的温升。这个数字看似不起眼,但根据环境研究机构伯克利地球的数据,自工业化前时期以来,全球平均温升已经达到了近1.3℃,在这样的情况下,避免0.3℃升温将使世界有望实现《巴黎协定》力争将全球升温限制在1.5℃以内的目标。

过去,全球对甲烷的重视程度都远不如二氧化碳,但如果要切实达成温控目标,甲烷将会是一个有力的抓手。从最新的《中美格拉斯哥联合宣言》来看,中国将开展一系列甲烷减排行动,在监测、核算、报告和核查(MRV)体系建设以及政策、技术和标准体系上发力。

甲烷减排的“前世今生”

甲烷在《中美格拉斯哥联合宣言》中的受重视程度可以说是超出预期。

在11月的《联合国气候变化框架公约》第二十六次缔约方大会(COP26)召开前夕,美国和欧盟共同发起了《全球甲烷承诺》。在COP26期间有至少108个国家加入了这一倡议。这份倡议提出到2030年将全球人为因素造成的甲烷排放在2020年的基础上减少至少30%。中国并未加入上述倡议。

但在COP26大会后半程达成的中美联合宣言中,甲烷占据了全文近1/6篇幅,显示中国控制甲烷排放的意愿和决心。宣言明确提出了行动时间,要求在明年COP27之前,中美双方在国家和次国家层面制定强化甲烷排放控制的额外措施,中方还将在近期通报的国家自主贡献目标(NDC)之外,制定一份全面、有力度的甲烷国家行动计划,争取在21世纪20年代取得控制和减少甲烷排放的显著效果。

未签署《全球甲烷承诺》,但在《中美格拉斯哥联合宣言》中专门提出加强甲烷减排行动,这是中国从本国实际出发做出的取舍。清华大学能源环境经济研究所副所长滕飞指出,欧美的甲烷排放主要来自排放相对集中的油气系统,中国的甲烷排放主要来自煤矿。煤矿甲烷的治理难度更高、减排成本更高、减排潜力则更低。

中国已经认识到了甲烷的减排潜力和对减缓气候变化的重要性,现在需要采取切实的减排承诺,去制定一个符合中国国情的、现实的减排目标。
滕飞,清华大学能源环境经济研究所副所长

“考虑到甲烷排放结构的差异与减排难易度的差异,欧美国家提出的目标相对自己而言好实现,但对中国来说是不现实的,我认为这是中国没有加入《全球甲烷承诺》的主要原因。”滕飞告诉中外对话,“但中国已经认识到了甲烷的减排潜力和对减缓气候变化的重要性,现在需要采取切实的减排承诺,去制定一个符合中国国情的、现实的减排目标。这才是在《中美格拉斯哥联合宣言》中,中美双方在甲烷问题上找到的‘最大公约数’。”

同时,外交部发言人汪文斌也在记者发布会上回应称,在确立有雄心的目标时,需要照顾和考虑发展中国家普遍在非二氧化碳温室气体管控方面存在的基础数据薄弱、监测技术和有效措施缺乏等问题。

从近年中国对非二氧化碳气体管控的态度来看,《中美格拉斯哥联合宣言》的诞生其实也称得上是“意料之中”。

“控制非二氧化碳温室气体排放”在2016年就被写入了十三五规划纲要(2016-2020)。到了今年3月,新发布的“十四五“规划纲要(2021-2025)进一步提出,要“加大甲烷、氢氟碳化物、全氟化碳等其他温室气体的控制力度”。

关于如何加大力度,生态环境部应对气候变化司司长李高在3月底举办的2021中国甲烷论坛上解释,“十四五”期间中国将围绕甲烷排放控制制定相关行动方案,推动在油气、煤炭、废弃物等各个领域从政策、技术、标准各方面采取措施,同时利用市场机制推动甲烷减排,提高协同效应。

 甲烷数据的准确度仍待提高

在中国,甲烷排放仍有不少基础工作需要进行。重点领域(能源、农业、废弃物)甲烷排放的监测、核算、报告和核查体系(MRV)建设就是接下来的工作重点之一。

目前来看,全球范围内甲烷的数据编制以“核算为主,监测为辅”。通常来说,各国会在本地的甲烷排放源进行试点监测,用试点监测到的数据计算出平均排放因子,再使用排放因子来核算出全国的甲烷排放总数据,这被称为“自下而上”的核算方法。“自上而下”的方法则是指在大范围内使用卫星、飞机、无人机或者车载的方式,对全国、产区、场站等面源进行甲烷监测。

排放因子

表征单位生产或消费活动量的温室气体排放的系数,例如每单位化石燃料消耗所对应的二氧化碳排放量、购入的每千瓦时电量所对应的二氧化碳排放量等。

相关研究显示,这两种方法目前都存在不足,得到的数据质量和完整性也都有改善和提高的空间。

以核算方法为例,中国有90%-95%能源领域的甲烷排放源于煤矿,但在最近一次公开的2014年的《国家温室气体排放清单》中,中国仍在采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的1996年默认排放因子,去核算煤矿中露天开采的排放部分。在废弃矿井的排放部分,中国则采用了IPCC提供的最简单的方法学及部分简化假设。然而滕飞认为,IPCC提供的默认排放因子和简单方法学并不一定符合中国的国情,这些结果都可能与实际情况有较大偏差。

事实上,美国或许就存在这样的问题:美国环保协会(EDF)2012-2018年主导的一项研究发现,美国油气行业全产业链实测的甲烷排放达到了1300万吨,比美国环境保护署(EPA)建立在排放因子估算方法上算出的结果高出60%。这意味着在全球范围内,核算方法的准确性都需要进一步提高。需要更多的甲烷实地监测数据以提高排放清单精度,支撑排放因子本地化。

滕飞尤其强调废弃矿井的甲烷排放:“最近这几年,中国在关停小煤窑,全国矿井的数量大幅下降,大多数矿井都不再产煤了,但是相关的地质数据和排放数据,中国都还不掌握。”他认为,接下来中国应加强这方面的实地监测,得出符合国情的排放因子。

“自上而下”的监测方法同样有限制。由于卫星采用的是光谱成像原理,如果天气不好、云层过厚,就难以准确监测到甲烷排放。同时,大气当中不光有人类活动在排放甲烷,自然界也有湿地等非人类活动的甲烷排放。“需谨慎处理背景甲烷浓度、 其他干扰性甲烷排放源和风场等气候条件带来的影响,”一篇去年发表的研究指出。

上述研究认为,无论是“自上而下”的方法还是“自下而上”的方法,都有自己的误差。接下来中国乃至全球都应该进一步推动两种方法的结合使用,在两者之间做好协调,这样才能得出更接近于现实的结论。

企业的甲烷减排难题

除了甲烷排放的监测、核算、报告和核查体系建设需加强之外,中国“十四五”期间还将在甲烷排放控制研究、出台中国甲烷排放控制行动方案、鼓励试点和加强国际合作这四个方面开展工作,生态环境部应对气候变化司副司长陆新明在11月底的新闻发布会上透露。

目前,中国对甲烷排放的规定较少。国内排放标准中规定了甲烷排放限值的主要是城镇污水处理厂。相比之下,甲烷排放最大的煤矿、油气等能源领域,虽然有企业在做研究和监测,但仍缺乏排放标准的约束和指引。

在政策引导或者经济价值不足的情况下,企业缺乏甲烷减排的积极性。

以煤矿行业为例,根据《中国能源报》4月报道,煤炭从开采、加工、运输到使用均有甲烷排放,而减排就伴随着一定成本,“若不是出于安全生产要求,或采出有经济效益的煤层气资源,企业很难主动加大减排投入。”

企业回收甲烷有成本,如果没有激励或者惩罚,最后的政策目标就难以完全落实。
滕飞,清华大学能源环境经济研究所副所长

就这些煤层气资源而言,现有政策鼓励对甲烷体积浓度在2%以上(尤其是8%以上)的瓦斯开展综合利用。但实际上,浓度低于1%的、利用难度极大的瓦斯却占到了排放总量的80%,这部分甲烷直接进入大气,造成了大量排放。应急管理部信息研究院能源安全研究所所长韩甲业在接受《中国能源报》采访时称,即便是国内已经运行的甲烷利用示范项目,不少也因经济性不佳而暂停。“如何实现‘能用尽用’,降低减排成本,对于提升减排效果很关键。”

《中美格拉斯哥联合宣言》提到的、即将在明年COP27之前出台的“中国甲烷排放控制行动方案”或许对解决这一问题有所帮助。

滕飞认为,接下来中国需要研究的,是使用排放标准这类强制性政策还是财政补贴这类经济激励性政策。“企业回收甲烷有成本,如果没有激励或者惩罚,最后的政策目标就难以完全落实。”他说,政府在设定目标的时候,需要考虑到其他配套的经济措施,加强政策协调。

值得注意的是,部分油气企业已经带头行动了起来。中国燃气今年6月加入了联合国环境规划署领导的油气甲烷伙伴关系(OGMP),成为该倡议首家中国成员。OGMP 2.0旨在支持参与公司更充分地了解和管理其甲烷排放,促进各国成员之间的信息和技术共享。该倡议的会员还包括壳牌、英国石油公司、道达尔等全球66家大型能源企业。今年5月,包括中国石油、中国石化在内的7家中国油气企业联合成立甲烷控排联盟,力争实现2025年天然气生产过程甲烷平均排放强度降到0.25%以下。10月,以香港中华煤气为代表的十家中国城市燃气企业共同签署了《中国城市燃气企业甲烷控排倡议书》,燃气企业也开始积极参与到甲烷减排当中。

在中国开始计划下一个十年甲烷排放控制措施的当下,来自企业的行动或可为这一进程注入新的动能。