作者:薛明 吴百春 来源:中国石油集团安全环保技术研究院有限公司 发布时间:2020/6/5 10:06:34
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油气行业能够实现“零”碳排放吗?

 

2020年以来,新冠疫情在全球的爆发,导致石油天然气需求骤降,油价暴跌。伴随着这一轮油价大幅起伏的,还有全球可再生能源投资的增加,给全球油气行业都带来了极大的压力,追求碳中和、低碳排放、绿色清洁能源,由油气公司向能源公司转型成为大势所趋。油气行业能够实现“零”碳排放吗?随着更高效的管理手段,以及减排技术的有效应用,油气行业的“零”碳排放,并不遥远。

油气行业的温室气体来源

油气行业产生的温室气体排放主要包括二氧化碳与甲烷两类,二氧化碳排放主要来自于供热与供能需求产生,如使用天然气作为燃料供热及产生蒸汽、自备电厂发电等带来的尾气排放。甲烷在20年尺度上增温潜势是二氧化碳的86倍左右,是需要优先控制的一类温室气体。作为仅次于煤炭行业的甲烷排放大户,全球油气行业在2019年排放了约8152万吨甲烷,天然气生产过程约占其中的35%。甲烷作为石油生产中伴生气以及天然气的主要成分之一,其排放覆盖了整个油气生产链过程,包括设备组件泄漏、储罐的呼吸作用、气动阀门排放、维修过程的井口排放等。为保证油气安全生产进行的放空火炬燃烧,还会同时带来二氧化碳和甲烷的排放。

油气行业的温室气体排放如何检测?

对于油气生产过程中的二氧化碳排放,一般通过燃料的消耗使用量进行计算。针对甲烷排放,油气生产现场的操作人员最早使用肥皂水涂抹在设备连接处,通过气泡的产生来判断是否发生泄漏。在此之后,红外成像的泄漏检测技术在现场得到了广泛应用,近年来,国际油气行业对甲烷排放日益重视,检测技术也有了极大发展,各类高精度、大范围、长期定量检测方法都在现场得到了验证,为进一步准确定量油气生产过程甲烷排放提供了可能。从油气平台布设甲烷监控传感器、车载检测平台、无人机搭载高精度甲烷检测传感器,一直到卫星遥感甲烷浓度检测,全新的技术手段更为准确的表征了油气生产过程中的排放,捕捉到了之前使用核算手段无法掌握的异常工况排放。高精度的检测手段,使技术人员对油气全生产链的重点甲烷排放环节有了更为清晰的认识,也为针对性的减排技术研发提供了坚实的数据基础。

“零”碳排放,节能与减排缺一不可

如何降低碳排放,最大程度的减少油气生产链的碳足迹,是全球能源公司都在思考的问题。过去5年,从英国国家石油公司,荷兰皇家壳牌公司,法国道达尔石油公司、挪威国家石油公司、美国埃克森美孚公司,到中国石油、中国石化等,都相继提出了各自的碳减排目标和具体实现措施,具体说来就是“开源节流”,首先提高燃料使用效率,在分子级别实现对油气地面生产以及炼油化工过程中的能耗管理;其次是加大在低碳清洁能源的投资与生产力度,如可再生能源、生物质能源、天然气等,逐步减少高碳排放类别的能源生产;最后,针对现有油气生产过程,采用先进手段减少泄漏排放,逐步熄灭非应急状态的火炬排放。除了这些措施之外,通过广泛开展植树造林,增加森林碳汇,并开展碳捕集利用与封存技术的应用,通过将尾气中的二氧化碳富集后注入地下,用于提升油气采收率,或永久封存于地下,也能够实现碳中和的目的。

应对气候变化是全人类面对的共同挑战,油气行业作为国民生产的支柱产业,既承担着保障国家能源安全的重任,也承担着低碳绿色发展的责任。通过减少碳排放,到采取多样化的碳中和措施,油气行业的“零”碳排放指日可待。

(作者单位:石油石化污染物控制与处理国家重点实验室)

 
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