随着世界各国对煤炭依赖度的不断降低，天然气行业正不断壮大，以提升其在能源结构中的地位。从勘探许可的获取到液化天然气（LNG）的供应，天然气在整个价值链上都呈现出持续扩张的势态。尽管投资天然气项目乍看之下前景广阔，但甲烷排放给天然气行业的长期盈利能力带来的不确定性值得深入审视。
“清洁”能源的迷思
甲烷约占天然气的70%至90%。天然气行业通常宣称天然气是一种“清洁能源”，因为其二氧化碳排放量比煤炭少低50%。然而，最近的一项研究证伪了这一说法。研究表明，从全生命周期的排放量来看，甲烷在20年时间尺度内的升温效应比二氧化碳高80多倍。
甲烷排放贯穿天然气价值链的各个环节。例如，天然气燃除（Flaring）是指将生产过程中的伴生天然气故意烧掉的做法。然而，燃除过程中的不完全燃烧通常会导致甲烷释放到大气中。有时，燃除火炬甚至可能完全熄灭，导致甲烷未经处理直接排放到大气中。此外，天然气井、运输管道以及液化天然气的液化和运输设施也存在甲烷泄漏。
尽管政策制定者和气候活动家都认识到控制甲烷排放是应对气候变化的重要一环，但由于缺乏甲烷排放数据，可量化的排放治理机制始终难以建立。正因如此，多年来天然气行业在宽松的监管环境下快速发展，其运输管道、输气枢纽和燃气发电设施得以顺利部署，而无需面临过多的环境监管。
来源: Science
然而，近年来的进展正在改变这一局面。卫星遥感和无人机监测技术可以分别提供覆盖全球和本地的甲烷排放数据。另外，各国也正在积极制定甲烷排放的相关政策，并有望很快生效执行。
甲烷排放从来都不是天然气的“小问题”
科学家已经证明，即使按天然气行业所声称的“较低“的行业甲烷泄漏率计算，甲烷在全生命周期内也会产生比二氧化碳更大的温室效应，而天然气供应链的实际泄漏往往比行业数据更加严重。
近期发表的研究证实，过去数年间的甲烷排放普遍被低估。研究人员通过追踪大型泄漏事件和天然气设施正常运行期间的泄漏，揭示了这一问题。随着排放数据透明度的提高，整个天然气价值链甲烷泄露被低估和漏报的问题已逐渐浮出水面。
区域层面的研究长期以来利用经验数据来量化甲烷排放量。研究发现，与生产者自行上报的排放量相比，二叠纪盆地（即西德克萨斯盆地）和新墨西哥地区石油和天然气生产者的实际平均甲烷排放量是其上报量的6倍。美国环保协会（EDF）精心设计的监测航线覆盖了美国70%的陆上油气生产项目，其研究数据表明，这些油气生产者的实际甲烷排放量是美国环保署估算值的4倍，也是油气行业设定的排放强度目标的8倍。而根据落基山研究所对超级排放者的观察，这些企业的甲烷实际排放强度可能高达其上报值的10倍。
从更广泛的范围来看，美国劳伦斯伯克利国家实验室最近发表的一项研究显示，美国石油和天然气行业的实际甲烷排放量是美国环保署排放清单水平的3倍。放眼全球，国际能源署 (IEA) 估计，能源行业的实际甲烷排放量比《联合国气候变化框架公约》报告的排放水平高出70%。
案例研究显示，天然气行业自行报告的甲烷排放强度（浅蓝）普遍符合0.2%的排放强度限值（虚线），而实际排放强度则存在显著差异，有些远高于上报值（深蓝）。报告的天然气销量（绿点）数据表明，漏报现象普遍存在于不同生产规模的企业中。
注：GHGRP（Greenhouse Gas Reporting Program）是指由美国环保署运营的温室气体报告项目。
MMCF是指百万立方英尺。
来源：落基山研究所(RMI)
数据缺口正在迅速缩小
世界各地的研究人员和气候活动者在缩小甲烷排放数据缺口上已经取得了重大进展。卫星遥感成像和无人机监测等先进技术能够更精确地测量天然气基础设施的甲烷排放量。
新的数据源正在快速涌现。EDF承诺已久的MethaneSAT 于2024年3月成功发射，专门用于收集甲烷排放数据。EDF 还承诺将这些数据公开，这将为全球监管机构和气候活动家提供一个可以广泛使用的排放监督工具。行业内的其他参与者也正在利用卫星遥感技术来满足监测甲烷排放的需求。
排放监测算法也在迅速发展，以满足监测甲烷排放的需求。例如，欧洲航天局发表了一篇博文，介绍了他们使用哥白尼 Sentinel-5P/3/2卫星三合一系统，通过实施三层机器学习算法，来识别和增强甲烷排放监测。
利用三个不同卫星的数据进行分层监测。Sentinel-5P（左）提供全球羽流扫描，Sentinel-3（中）以更短的时间间隔和更高的分辨率提供甲烷排放量数据，Sentinel-2（右）使用多波段仪器精确定位排放位置。
来源：欧洲航天局（ESA）
鉴于监管机构和环保人士长期以来对企业上报的甲烷排放数据抱有怀疑，因此研究者也开发了新的方法来收集地面实际排放数据，而这些数据更可能用作执法的证据。EDF 与谷歌地球合作，利用安装在谷歌街景车上的仪器创建了城市排放快照。清洁空气工作组 (CTAF) 也一直在使用便携式红外摄像机监测甲烷排放。
各国政策制定者正在制定甲烷排放法规
认识到解决甲烷排放问题的紧迫性，全球各地的政策制定者正在制定法规，来遏制天然气行业的甲烷排放。这些法规涵盖了国家和国际层面，旨在让天然气行业对其甲烷排放和泄漏负责。
●160个国家加入了《全球甲烷承诺》，承诺到2030年将甲烷排放量减少30%。
●美国拜登政府制定了法规，要求石油和天然气公司监测和减少其运营中的甲烷排放。2022年，美国国会决定对石油和天然气生产和加工过程中的过量甲烷排放征收费用，这一举措将于2025年开始实施（见《甲烷减排计划》）。
●2023年，欧盟就首个旨在监管石油和天然气（包括进口天然气）甲烷排放的计划达成共识。最近，欧盟甲烷战略（EU/2024/1787）于2024年7月发布，这是欧盟有史以来第一部关于能源部门甲烷减排的法规，要求能源行业加强甲烷排放的监测、报告和核查（MRV），强制进行甲烷泄漏检测和维修，并禁止通风和燃除。
●美国和墨西哥总统发表了一份联合声明，以解决石油和天然气部门的甲烷排放问题。
●中国也发布了《甲烷排放控制行动方案》。
●尼日利亚和哥伦比亚等发展中国家也在顺应趋势，对甲烷排放进行监管。
显然，天然气行业也意识到了这一监管挑战。2022年，美国天然气行业将其部分游说资金投入了共和党领导的行业委员会，以审查上述将对甲烷排放征收费用的《甲烷减排计划》。
甲烷：气候斗争的下一个战场
应对气候危机已成为全球共识。制定与符合气候目标的政策愈发受到政策制定者的重视。正如联合国环境规划署官员玛蒂娜•奥托在第二十九届联合国气候变化大会（COP29）期间所说，“减少这十年的甲烷排放是我们应对气候危机的紧急措施”。
总体而言，全球在控制天然气行业甲烷排放方面的努力正在不断加速。在数据可及性提高和监管行动加强的推动下，监管机构和气候团体正积极挖掘数据，以揭露更多之前未被发现的甲烷超级排放源和泄漏源。
解决甲烷排放问题已经进入了持续推进的阶段。如果认为天然气行业的运营模式和盈利能力会在应对气候变化的大背景下保持不变，或许是天然气从业者的一厢情愿。随着行业环境发生前所未有的变化，尽早从天然气领域转型才是明智之举。
（注：董连赛，能源行业观察者。本文仅代表作者个人观点。责编邮箱bo.liu@ftchinese.com）