中國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放核算與時(shí)空特征研究

楊梓誠，高俊蓮，唐旭，仲冰，張博*

1 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)管理學(xué)院，北京 100083

2 中國石油大學(xué)(北京)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 102249

0 引言

大氣中的甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體，作為一種短壽命的溫室氣體，其在20年內(nèi)的全球增溫潛勢是二氧化碳的84倍，在100年內(nèi)的全球增溫潛勢是二氧化碳的28倍[1]。在2003～2012年的十年間，全球甲烷排放量約為每年558 Tg，范圍在540～568 Tg之間；2012年大氣甲烷的表面干空氣摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到1810 ppb，是1750年的2.5倍[2]。我國在全球甲烷排放格局中占有重要位置，2000年以來約占全球人為甲烷排放量的14%～22%[3]。

近年來，我國人為源甲烷排放增長較快。2019年6月發(fā)布的《中華人民共和國氣候變化第二次兩年更新報(bào)告》顯示，2014年我國甲烷排放總量為5529.2萬t，其中能源活動(dòng)中油氣行業(yè)甲烷逃逸排放為112.7萬t，是2005年相應(yīng)排放量的5.1倍，年均增長率為20%[4]。伴隨我國油氣消費(fèi)的快速增長[5-7]，在油氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，例如生產(chǎn)、處理、儲(chǔ)運(yùn)和分銷過程，均會(huì)產(chǎn)生大量的甲烷逃逸排放[8]。如果不對甲烷排放及其氣候效應(yīng)加以考慮，我國未來天然氣消費(fèi)需求的急劇攀升將會(huì)直接影響天然氣在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型過程中有效發(fā)揮其“過渡能源”的作用。

然而，我國油氣行業(yè)的甲烷逃逸排放問題尚未得到充分重視，相關(guān)研究并不多見。早期，張仁健等[9]結(jié)合油氣活動(dòng)水平及單一的甲烷排放因子，計(jì)算得出1990年和1994年我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放量。Zhang等[10]估算了我國1980—2007年能源活動(dòng)相關(guān)的甲烷排放，該研究考慮油氣系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)并且采用具體的排放因子，識(shí)別了我國油氣行業(yè)的甲烷逃逸排放及相應(yīng)變化趨勢。Peng等[11]參考國外文獻(xiàn)的相關(guān)排放因子，核算了1980—2010年我國主要人為源的甲烷排放情況，分析了油氣行業(yè)甲烷逃逸排放的空間分布特點(diǎn)。黃滿堂等[12]考慮了IPCC(聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì))排放因子缺省值的不足，對2015年我國油氣行業(yè)的甲烷逃逸排放進(jìn)行了測算，相關(guān)結(jié)果涉及省級(jí)尺度甲烷排放的具體情況。盡管我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放的相關(guān)研究已取得一定進(jìn)展，但是仍然存在諸多不足：首先，大部分研究采用《IPCC 2006年國家溫室氣體清單指南》推薦的缺省排放因子，不能很好地反映我國油氣甲烷逃逸排放的實(shí)際情況，排放因子存在很大的不確定性；其次，在時(shí)間尺度上各研究核算的年份較早，缺少涵蓋近期年份的時(shí)間序列研究；第三，缺少針對不同尺度油氣行業(yè)甲烷逃逸排放的專門研究。在我國積極履行2030年碳達(dá)峰和2060年碳中和國際承諾，實(shí)現(xiàn)溫室氣體全面減排的大背景下，開展我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放相關(guān)研究的重要性日益凸顯。

基于此，本文擬基于油氣行業(yè)甲烷逃逸排放清單編制方法，對2000年以來我國油氣行業(yè)的甲烷逃逸排放進(jìn)行初步測算，展現(xiàn)2000—2017年我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放的時(shí)空特征，著重分析其時(shí)空演變趨勢以及結(jié)構(gòu)變化，并綜合相關(guān)研究進(jìn)展，探討甲烷逃逸排放清單研究的差異性與存在的不足，最終提出完善和改進(jìn)油氣行業(yè)甲烷逃逸排放清單編制的相關(guān)建議，以期對我國油氣行業(yè)的甲烷排放研究起到一定的促進(jìn)作用。

1 油氣行業(yè)甲烷逃逸排放核算方法與數(shù)據(jù)來源

根據(jù)《聯(lián)合國氣候變化框架公約》要求，為提高同其他清單研究結(jié)果的可對比性，IPCC提供國家溫室氣體清單編制方法學(xué)，其編制的相關(guān)指南是世界各國編制官方國家清單的技術(shù)規(guī)范和參考標(biāo)準(zhǔn)[13]。為進(jìn)一步完善國家溫室氣體清單的編制，IPCC陸續(xù)推出了一系列清單指南[14-18]，其中包括石油和天然氣行業(yè)的溫室氣體清單編制方法。經(jīng)過多年的實(shí)踐，相關(guān)內(nèi)容、方法、技術(shù)更加完整、合理、科學(xué)，推動(dòng)了各國官方清單準(zhǔn)確性和可比性的持續(xù)提高。我國從《中華人民共和國氣候變化第二次國家信息通報(bào)》開始參考應(yīng)用《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》(以下簡稱《IPCC 2006指南》)[19]。近年來，我國國家溫室氣體排放清單的編制開始朝常態(tài)化更新的方向發(fā)展[20]。

根據(jù)最新的《IPCC2006年國家溫室氣體清單指南2019修訂版》(以下簡稱《IPCC 2019》)的內(nèi)容，油氣系統(tǒng)中的甲烷逃逸排放包括整個(gè)系統(tǒng)中的設(shè)備泄漏、工藝排空和火炬燃燒3個(gè)部分[21]?！禝PCC 2006指南》提供了3個(gè)層級(jí)的方法核算石油和天然氣系統(tǒng)產(chǎn)生的甲烷逃逸排放，考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，使用最為廣泛的是第一層級(jí)方法，甲烷排放計(jì)算公式為：

其中，E代表甲烷逃逸總排放量，P為原油和天然氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，EF為甲烷排放因子，i為石油或天然氣系統(tǒng)，k為石油和天然氣系統(tǒng)的活動(dòng)類別。

參照《IPCC 2019》的界定，石油系統(tǒng)的排放源包括原油勘探、生產(chǎn)、運(yùn)輸、煉制、分銷過程中的工藝排空、設(shè)備泄漏和火炬燃燒(見圖1)；天然氣系統(tǒng)的排放源涉及天然氣勘探、生產(chǎn)、加工處理、運(yùn)輸和儲(chǔ)存、分銷過程中的工藝排空、設(shè)備泄漏和火炬燃燒(見圖2)。本研究對油氣系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)的逃逸排放分別進(jìn)行核算，石油系統(tǒng)涉及的排放源包括原油勘探、原油生產(chǎn)(陸上、海上)、原油運(yùn)輸(管道、油輪、油罐車或鐵路)、原油煉制；天然氣系統(tǒng)包括天然氣勘探、天然氣生產(chǎn)(陸上、海上)、天然氣處理、天然氣運(yùn)輸、天然氣的儲(chǔ)存和分銷。相關(guān)甲烷排放因子均來自《IPCC 2019》(見表1)。相比于《IPCC 2006指南》，《IPCC 2019》將油氣系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)中工藝排空、設(shè)備泄漏和火炬燃燒進(jìn)行了統(tǒng)一核算，未進(jìn)行細(xì)分。同時(shí)，《IPCC 2019》考慮了不同減排技術(shù)和實(shí)踐的影響。考慮到目前油氣系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)比例數(shù)據(jù)難以獲取，文中分別按照兩種推薦的情景進(jìn)行估算和分析，分別為油氣系統(tǒng)以排放更高的技術(shù)和實(shí)踐為主的高排放情景和排放更低的技術(shù)和實(shí)踐為主的低排放情景。省級(jí)原油和天然氣產(chǎn)量數(shù)據(jù)源自《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》[22]、海上原油和天然氣產(chǎn)量來源于《中國海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》[23]和《中國海洋經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》[24]，各地區(qū)歷年油氣產(chǎn)量見表2和表3(考慮到篇幅問題，選取部分年份)。由于2017年省級(jí)海洋原油和天然氣產(chǎn)量數(shù)據(jù)無法獲得，本研究采取前兩年數(shù)據(jù)的平均占比推算得到。

表1 油氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的甲烷排放因子Table 1 Methane emission factors of oil & natural gas production chains

表2 各地區(qū)原油產(chǎn)量(單位：1000 m3)Table 2 Crude oil production by region(1000 m3)

表3 各地區(qū)天然氣產(chǎn)量(單位：MM m3)Table 3 Natural gas production by region(MM m3)

圖1 石油系統(tǒng)甲烷逃逸排放的主要環(huán)節(jié)Fig. 1 Fugitive methane emissions in the production chains of oil systems

圖2 天然氣系統(tǒng)甲烷逃逸排放的主要環(huán)節(jié)Fig. 2 Fugitive methane emissions in the production chains of natural gas systems

（續(xù)表）

2 我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放規(guī)模與構(gòu)成的歷史變化

圖3展示了我國石油行業(yè)甲烷逃逸排放的總體變化趨勢。其中，圖3(a)為以排放更低的技術(shù)和實(shí)踐為主情景下的石油行業(yè)甲烷逃逸排放量，圖3(b)為以排放更高的技術(shù)和實(shí)踐為主情景下的石油行業(yè)甲烷逃逸排放量。可以看出圖3(a)和圖3(b)在歷年甲烷排放趨勢上是一致的。從2000年到2015年，除2009年，總體排放一直保持穩(wěn)定增長，但2015年以后開始下降，主要?dú)w因于原油產(chǎn)量的下降。以低排放情景為例，2015年，我國石油行業(yè)的甲烷逃逸排放總量為762.4 Gg，是2000年的1.4倍，平均年增長率為2.0%。2017年相比于2015年下降了9.1%，為696.6 Gg。

圖3 2000—2017年石油系統(tǒng)的甲烷排放情況Fig. 3 Methane emissions of oil systems from 2000 to 2017

從排放源來看，原油生產(chǎn)過程對石油系統(tǒng)甲烷排放的貢獻(xiàn)最大，主要來源為陸上和海上原油生產(chǎn)。研究期內(nèi)，陸上原油生產(chǎn)在低排放情景下平均占石油系統(tǒng)甲烷排放的77.5%，而在高排放情景下為80.3%。原油勘探、運(yùn)輸環(huán)節(jié)(管道、油罐車和鐵路)相關(guān)的甲烷排放普遍較小，圖中一并歸為其他來源。在圖3(a)中，2017年陸上原油生產(chǎn)甲烷排放量為483.0 Gg，占總排放的69.3%，海上原油生產(chǎn)為139.9 Gg(20.0%)，原油運(yùn)輸(油輪)為35.4 Gg(5.0%)，原油煉制為20.4 Gg(2.9%)，其他來源為17.8 Gg(2.5%)。2000～2017年，生產(chǎn)環(huán)節(jié)(陸上和海上)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、煉制環(huán)節(jié)和其他來源總體貢獻(xiàn)我國石油系統(tǒng)甲烷排放總量的93.5%、2.8%、2.0%和1.7%。在 圖3(b)中，2017年陸上原油生產(chǎn)甲烷排放量為569.4 Gg，占總排放的72.7%，海上原油生產(chǎn)為139.9 Gg(17.9%)，原油運(yùn)輸(油輪)為35.4 Gg(4.5%)，原油煉制為20.4 Gg(2.6%)，其他來源為17.8 Gg(2.3%)。生產(chǎn)環(huán)節(jié)(陸上和海上)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、煉制環(huán)節(jié)和其他來源總體貢獻(xiàn)我國石油系統(tǒng)甲烷排放總量的94.3%、2.4%、1.7%和1.5%。可以發(fā)現(xiàn)，高排放情景下的陸上原油生產(chǎn)排放比低排放情景高出86.4 Gg，從而導(dǎo)致各環(huán)節(jié)占比發(fā)生一定變化。

圖4展示了2000～2017年我國天然氣行業(yè)的甲烷逃逸排放情況。圖4(a)為低排放情景下的天然氣行業(yè)甲烷排放情況。伴隨天然氣產(chǎn)量的不斷提升，天然氣系統(tǒng)的甲烷逃逸排放也在不斷增加，2000年的排放量為141.7 Gg，此后一直保持快速增長，到2017年為1000.7 Gg，是2000年的7.0倍，平均年增長率為12.1%。在高排放情景下(圖4(b)），天然氣行業(yè)甲烷排放量平均年增長速度與前者大致相同，但增長量較大，2000的排放量為322.5 Gg，到2017年為2505.3 Gg，是2000年的8.0倍。

圖4 2000—2017年天然氣系統(tǒng)甲烷排放情況Fig. 4 Methane emissions of natural gas systems from 2000 to 2017

在排放來源方面，低排放情景下天然氣行業(yè)中的生產(chǎn)環(huán)節(jié)是最大的排放源，該環(huán)節(jié)2000年的甲烷排放量為57.4 Gg，到2017年增長到340.5 Gg，是2000年的6.0倍。2017年，該環(huán)節(jié)占天然氣系統(tǒng)總排放的34.0%。天然氣運(yùn)輸環(huán)節(jié)2000年的甲烷排放量為31.6 Gg，到2017年增加到308.8 Gg，是2000年的9.8倍。2017年，該環(huán)節(jié)占天然氣系統(tǒng)總排放30.8%。此外，天然氣分銷和處理環(huán)節(jié)分別占2017年總排放的14.8%和8.4%。其他排放來源(如海上天然氣生產(chǎn)以及天然氣勘探)甲烷排放量較小?？傮w上，生產(chǎn)、處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、分銷環(huán)節(jié)和其他來源在天然氣系統(tǒng)排放總量中的占比為37.7%、9.5%、6.1%、27.2%、13.0%和6.3%。但在高排放情景下，天然氣行業(yè)中的運(yùn)輸環(huán)節(jié)成為最大的甲烷排放源，其中2000年甲烷排放量為82.3 Gg，2010年所貢獻(xiàn)的甲烷量超過天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為362.9 Gg。2017年，天然氣運(yùn)輸、分銷和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的甲烷排放量分別為804.2 Gg(32.0%)、698.9Gg(27.9%)和548.2 Gg(21.9%)。生產(chǎn)、處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、分銷環(huán)節(jié)和其他來源總體占天然氣系統(tǒng)排放總量的25.1%、11.4%、5.9%、29.4%、25.5%和2.6%。天然氣運(yùn)輸環(huán)節(jié)在兩種情景下的甲烷逃逸排放差異說明其具有較大的減排潛力。

3 我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放的區(qū)域分布特征

圖5為我國各地區(qū)油氣勘探開發(fā)環(huán)節(jié)相關(guān)的甲烷逃逸排放情況。由于數(shù)據(jù)的可獲得性，未考慮油氣儲(chǔ)存和分銷等環(huán)節(jié)的甲烷排放。圖5(a)和(b)分別是在低排放情景和高排放情景下各地區(qū)甲烷逃逸排放量。計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，兩種情景下各地區(qū)的甲烷排放占比基本一致，因而以低排放情景為例進(jìn)行結(jié)果分析。從圖5(a)中區(qū)域分布特征來看，東北、西北以及華東地區(qū)都存在排放大省。2000年，黑龍江、山東、新疆和四川貢獻(xiàn)全國油氣勘探開發(fā)相關(guān)甲烷逃逸排放總量的60.5%，相應(yīng)的排放量分別為188.3 Gg(30.0%)、92.2 Gg(14.5%)、74.2 Gg(11.7%)和28.7 Gg(4.50%)。其他省份甲烷排放量合計(jì)139.4 Gg(22.0%)。到2010年，陜西(173.7 Gg)成為第一大省份，新疆(166.4 Gg)、黑龍江(146.0 Gg)、天津(104.1 Gg)也是油氣勘探開發(fā)相關(guān)甲烷排放的重要區(qū)域，上述4個(gè)地區(qū)合計(jì)貢獻(xiàn)60.6%。2017年，陜西貢獻(xiàn)的排放量達(dá)到251.9 Gg(22.7%)，其次是新疆185.7 Gg(16.7%)、黑龍江129.4 Gg(11.7%)、四川113.2Gg(10.2%)，上述4個(gè)地區(qū)貢獻(xiàn)全國排放總量的61.2%。

圖5 2000—2017年分區(qū)域油氣勘探開發(fā)相關(guān)甲烷排放Fig. 5 Methane emissions from oil and natural gas exploration and production by region from 2000 to 2017

整體來看，我國油氣勘探開發(fā)布局的變動(dòng)使得甲烷排放在空間分布上也相應(yīng)變化。從2000年到2017年陜西油氣勘探開發(fā)相關(guān)甲烷排放的年均增長率為12.8%，遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。黑龍江的甲烷排放逐年減少，但在全國仍占很大比例。2000—2008年主要的甲烷排放省份為黑龍江、山東和新疆，到2017年主要集中在陜西、新疆和四川，油氣勘探開發(fā)關(guān)聯(lián)甲烷排放的空間轉(zhuǎn)移很大程度上和西北以及西南地區(qū)天然氣產(chǎn)量快速增加有關(guān)，因而呈現(xiàn)出由東北以及華北地區(qū)向西北和西南地區(qū)的轉(zhuǎn)移趨勢。

4 我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放總體清單及文獻(xiàn)結(jié)果對比

本研究遵循《IPCC 2006 指南》第一層級(jí)方法，選取《IPCC 2019》中更新的甲烷排放因子區(qū)間，按照兩種情景估算了我國油氣行業(yè)歷年的甲烷排放范圍，其中2000年的甲烷逃逸排放總量的估值范圍為703.6～970.4 Gg，2017年為1697.3～3288.3 Gg。在低排放情景下，2000年石油和天然氣系統(tǒng)的甲烷逃逸排放量分別為561.9 Gg(占比79.9%)和141.7 Gg(占比20.1%)；到2017年，石油和天然氣系統(tǒng)的甲烷逃逸排放總量分別增長為696.6 Gg(占比41.0%)和1000.7 Gg(占比59.0%)。在高排放情景下，2017年石油和天然氣系統(tǒng)的甲烷逃逸排放總量分別為783.0 Gg和2505.3 Gg，占我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放總量的23.8%和76.2%。具體結(jié)果見表4。

表4 中國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放總量(單位：Gg)Table 4 Total methane emissions from China’s oil & natural gas systems(Gg)

為進(jìn)一步說明我國國家尺度油氣行業(yè)甲烷逃逸排放清單研究情況，圖6對比了代表性文獻(xiàn)和本研究的核算結(jié)果。從整體排放變化趨勢來看，共同的判斷是我國油氣行業(yè)的甲烷逃逸排放呈逐年增加。作為對比情景，采用《IPCC 2006 指南》中第一層級(jí)的方法和適用發(fā)展中國家報(bào)告范圍中的排放因子估算了歷年油氣行業(yè)甲烷逃逸排放量[17]，2000年的結(jié)果為372.2 Gg，到2017年為1337.7 Gg，結(jié)果普遍偏低。EDGAR5.0數(shù)據(jù)庫中所給出的我國2015年油氣行業(yè)甲烷逃逸排放量為3169.5 Gg，是2000年的2.35倍，并且年均增長率為6.0%[25]，上述數(shù)值均遠(yuǎn)大于國內(nèi)研究人員的核算結(jié)果。Peng等[11]認(rèn)為，2000年和2010年我國油氣行業(yè)的甲烷逃逸排放量為900 Gg和1600 Gg，高于基于《IPCC 2006 指南》計(jì)算得出的369.7 Gg和849.8 Gg，但在本研究的結(jié)果范圍內(nèi)。國家溫室氣體清單報(bào)道的2010、2012和2014年的甲烷逃逸排放量分別為964 Gg、1119 Gg和1127 Gg，與基于《IPCC 2006 指南》的核算結(jié)果較為接近[4,19,26-27]，低于本研究結(jié)果。Chen等[28]研究表明，2010—2013年我國油氣生產(chǎn)的甲烷逃逸排放沒有明顯的增長趨勢，甚至在2011年甲烷排放量還出現(xiàn)了下降。由于Zhang等[10]所選取的計(jì)算方法和《IPCC 2006指南》的核算方法相同，因而在2000—2007年的核算結(jié)果非常相近。

圖6 我國油氣系統(tǒng)甲烷逃逸排放相關(guān)代表性研究結(jié)果對比Fig. 6 Comparison of representative studies on the methane emissions from China’s oil and natural gas systems

總體上，上述研究的結(jié)果差異主要可以歸因于核算范圍、所選取的方法和不同來源的排放因子以及活動(dòng)水平數(shù)據(jù)。其中，從核算范圍看，相比于其他研究而言，Chen等[28]缺少對原油煉制、天然氣的儲(chǔ)存和分銷等環(huán)節(jié)的核算，這是導(dǎo)致其核算值略低的原因之一。從活動(dòng)水平數(shù)據(jù)看，大部分研究均采用公開的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，偏差很少。因此，估算值的差異主要來自于方法的差異和排放因子的選取。從方法上看，Zhang等[10]和Chen等[28]的研究采用《IPCC 2006指南》第一層級(jí)方法。Peng等[11]將石油系統(tǒng)作為整體，采用統(tǒng)一排放因子(2.9 t/1000 m3)進(jìn)行估算，而在天然氣系統(tǒng)依據(jù)天然氣產(chǎn)量和逃逸排放比率(4.8%～2.0%)進(jìn)行估算，因而與其他研究相比，其不確定性較大。我國國家溫室氣體清單采用《IPCC 2006指南》中第一層級(jí)和第三層級(jí)相結(jié)合的方法。EDGAR5.0數(shù)據(jù)庫和中國國家清單并未對中國油氣系統(tǒng)排放估算細(xì)節(jié)進(jìn)行說明，也未提供所采用的排放因子，但均指出清單的不確定性較大。從表5可以看出，Chen 等[28]的甲烷排放因子較小是其估算值偏小的另一個(gè)原因?！禝PCC2019》提高了部分環(huán)節(jié)的排放因子水平，因此估算結(jié)果明顯高于基于《IPCC 2006指南》的值，這與近年來國際上的相關(guān)研究報(bào)道油氣甲烷排放通常被低估的發(fā)現(xiàn)相一致。

表5 代表性文獻(xiàn)中的甲烷排放因子Table 5 Methane emission factors in representative literature

5 結(jié)論和建議

5.1 結(jié)論

(1)2000—2017年我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放持續(xù)增加。綜合考慮特定甲烷排放因子，2000年油氣行業(yè)甲烷逃逸排放總量的估算范圍為703.6(低排放情景)～970.4 Gg(高排放情景)，到2017年增長到1697.3～3288.3 Gg。石油系統(tǒng)的甲烷排放先增加后下降，從2000年的561.9～648.0 Gg增長到2017年的696.6～783.0 Gg；天然氣系統(tǒng)的甲烷排放保持持續(xù)增長，從2000年的141.7～322.5 Gg增長到2017年的1000.7～2505.3 Gg。在我國能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，天然氣被視為關(guān)鍵過渡能源，對天然氣的需求量不斷擴(kuò)大，與之相關(guān)的天然氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)甲烷排放正在快速增長。

(2)在研究期內(nèi)，低排放情景下生產(chǎn)環(huán)節(jié)(陸上和海上)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、煉制環(huán)節(jié)和其他來源總體貢獻(xiàn)我國石油系統(tǒng)甲烷排放總量的93.5%、2.8%、2.0%和1.7%；生產(chǎn)、處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、分銷環(huán)節(jié)和其他來源在天然氣系統(tǒng)排放總量中的總體占比為37.7%、9.5%、6.1%、27.2%、13.0%和6.3%。在高排放情景下，生產(chǎn)環(huán)節(jié)(陸上和海上)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、煉制環(huán)節(jié)和其他來源總體貢獻(xiàn)我國石油系統(tǒng)甲烷排放總量的94.3%、2.4%、1.7%和1.5%；生產(chǎn)、處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、分銷環(huán)節(jié)和其他來源占天然氣系統(tǒng)排放總量的25.1%、11.4%、5.9%、29.4%、25.5%和2.6%。油氣系統(tǒng)中的生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及天然氣系統(tǒng)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)(高排放情景)是關(guān)鍵排放源，這些重點(diǎn)排放源具有較大的減排潛力。

(3)2000—2017年，我國油氣勘探開發(fā)相關(guān)甲烷逃逸排放存在較大的空間分布差異且變化顯著。2000年，甲烷逃逸排放主要源自于東北和華北地區(qū)的油氣資源開發(fā)，黑龍江和山東是這兩個(gè)地區(qū)的排放大省。隨后，黑龍江和山東的甲烷排放呈下降趨勢，而陜西、新疆和四川的甲烷排放持續(xù)增加，主要?dú)w因于油氣勘探開發(fā)區(qū)域轉(zhuǎn)移。其中，陜西油氣勘探開發(fā)相關(guān)甲烷排放的增長最為顯著，2017年陜西、新疆、四川和黑龍江合計(jì)占當(dāng)年油氣勘探開發(fā)環(huán)節(jié)甲烷排放總量的61.2%(低排放情景)。

(4)與其他清單研究結(jié)果的對比表明，關(guān)于我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放研究的核算結(jié)果仍然存在較大的差異。甲烷逃逸排放因子和活動(dòng)水平數(shù)據(jù)以及核算范圍不完整都是引起清單差異的重要來源?，F(xiàn)有研究的有限性以及相關(guān)清單研究方法與手段的不足導(dǎo)致當(dāng)前仍然不足以清晰準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)我國不同尺度油氣系統(tǒng)甲烷排放格局。

5.2 建議

針對我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放清單研究的不足，本研究僅對我國2000—2017年的油氣行業(yè)甲烷逃逸排放進(jìn)行了初步的核算與分析，完善油氣行業(yè)甲烷逃逸排放清單的編制工作仍有大量工作要做。主要建議如下：

(1)積極推進(jìn)我國官方國家甲烷排放清單編制的常態(tài)化。采用《IPCC 2006 指南》方法學(xué)和后續(xù)更新的國家溫室氣體清單方法學(xué)編制長時(shí)間序列的官方國家溫室氣體清單，尤為迫切。目前，基于項(xiàng)目負(fù)責(zé)制的國家溫室氣體清單編制安排無論從質(zhì)量上還是效率上，均無法滿足不同層面的清單需求，不利于及時(shí)推進(jìn)甲烷減排工作。清單編制的常態(tài)化可以動(dòng)態(tài)反映我國不同類別甲烷排放的變化情況，而且清單的一致性和可比性會(huì)大大提高，同樣有利于針對油氣行業(yè)制定具體的減排行動(dòng)計(jì)劃[29]。

(2)建立適宜于我國油氣行業(yè)甲烷逃逸排放清單編制的方法學(xué)。支持開展反映不同尺度油氣系統(tǒng)特征的甲烷逃逸排放因子研究以及基于實(shí)測的計(jì)算方法和其他清單編制方法學(xué)研究。加快我國油氣行業(yè)特定排放因子的測量和數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)，探討 “自上而下”和“自下而上”的清單編制方法的結(jié)合[30]。整合不同層級(jí)活動(dòng)水平和關(guān)聯(lián)排放因子數(shù)據(jù)，針對全產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建完整全面的清單可靠性識(shí)別與優(yōu)化方法，強(qiáng)化清單研究的一致性。

(3)積極推進(jìn)高分辨率油氣系統(tǒng)甲烷排放源識(shí)別工作。鼓勵(lì)涉及油氣產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的能源企業(yè)，積極投入自主技術(shù)裝備研發(fā)，對代表性的設(shè)備進(jìn)行連續(xù)性甲烷排放現(xiàn)場檢測，建立設(shè)備級(jí)的排放水平數(shù)據(jù)庫[31]。積極開展不同空間尺度(如設(shè)備、場站、采油廠、區(qū)塊、油氣田)的高分辨率甲烷排放監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)分析工作[32]，將有助于形成基于大數(shù)據(jù)的油氣行業(yè)甲烷減排決策和最佳工程實(shí)踐，協(xié)同推進(jìn)我國能源行業(yè)甲烷減排事業(yè)。