国内外甲烷减排行动与趋势.pdf
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1、1国内外甲烷减排行动与趋势202221引言全球甲烷排放与气候变化科研进展国际甲烷减排合作1.全球甲烷承诺2.欧盟、美国甲烷减排战略3.中国甲烷减排国际合作4.国际甲烷减排相关组织5.国际企业减排行动甲烷排放监测方法及减排技术1.甲烷监测技术进展2.甲烷减排技术进展中国甲烷管控进展1.煤炭2.石油天然气3.农业4.废弃物气候投融资推动甲烷减排1.绿色信贷2.绿色投融资3.碳市场结论与建议1.设计符合国情的减排方案,加强对减排潜力的研究2、完善法律法规体系建设,提升监管能力,加强执法力度3、进一步通过经济手段推进甲烷减排4.加强 MRV 体系建设,提升监测水平5.加强减排技术的研发和应用6.加强甲
2、烷减排的国际交流与合作020408092131171224313228102231271813243132291416202630目录2引言3甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,是一种“短期气候污染物”,其在大气中的存续时间相对较短,约为 12 年。尽管甲烷在大气中的存续时间较短,排放量也比二氧化碳少,但根据 IPCC 第六次评估报告第一工作组报告的数据,来自化石能源和非化石能源甲烷的全球增温潜势(GWP,即甲烷气体捕捉大气中热量的能力)在 100 年的时间框架内分别是二氧化碳的 29.8 倍和 27.2 倍,20 年尺度下增温潜势分别是二氧化碳的82.5 和 80.5 倍。甲烷也是对流层臭
3、氧的前体物,会引发严重的健康问题。煤炭、天然气和石油的生产和运输过程中会泄漏甲烷,农业牲畜养殖及水稻种植活动也会排放甲烷。此外,固体废弃物填埋场、污水处理系统中的有机物分解也会产生甲烷。如能从上述排放来源中捕捉甲烷,则是减缓气候变化,同时增加可用能源、促进经济增长、改善空气质量和促进能源公平转型的绝好机会。2021 年 8 月 9 日,政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告第一工作组报告 1 发布。该评估报告着重强调了甲烷减排的重要性,并指出:“甲烷作为一种强效的短寿命温室气体,已经造成了约 0.5 C的全球气温上升,同时大气中的甲烷浓度还在持续上升。”但由于甲烷在大气中的留存时间
4、较短,强有力的甲烷减排可以有效的减缓全球温升速度。大幅、快速和持续减少甲烷排放将限制气溶胶污染减少所造成的升温效应,并将改善空气质量。2022 年 4 月 4 日,政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告第三工作组报告 2 发布。该评估报告指出 2030 年前甲烷深度减排对实现 1.5温升目标至关重要。迅速减少非二氧化碳温室气体排放,尤其是甲烷,将降低温升峰值。在将温升控制在 2.0或以下的多个路径中,当实现二氧化碳净零排放时,剩余的非二氧化碳排放将位于 40 亿吨-110 亿吨二氧化碳当量的范围内。其中,2030 年的甲烷排放量将比 2019年减少约 20%(1-46%),2050
5、 年则要比 2019 年减少近 50%(26-64%)。在将温升控制在 1.5(不超过或小幅超过)的多个路径中,到 2030 年要对甲烷采取更加深度的减排措施,比 2019 年减少 33%(19-57%)。不过到 2050 年甲烷减排幅度仅为小幅增加,比 2019 年减少 50%(33-69%)。IPCC 第三工作组报告同时明确指出,除非同时进行二氧化碳和短寿命温室气体减排,否则温升幅度在本世纪30年代就有可能超过1.5,到本世纪中叶就可能超过2。而控制短寿命温室气体排放可以快速减缓温升,到 2050 年避免 0.6的温升,到 2100 年避免 1.2的温升。想要实现温室气体净零排放,就要为非
6、二氧化碳温室气体减排制定目标,包括设定同巴黎协定目标一致的甲烷减排路径。而且人为源甲烷排放的减排可行性正在逐步提高。例如,已经有多项研究表明可以在不影响粮食安全的情况下实现农业领域减排。总之,有雄心的甲烷减排是对二氧化碳减排的有力补充。本背景报告反映了目前全球甲烷排放及管控现状以及 2020-2022 年中国甲烷管控的进展情况。1 IPCC AR6 WG I https:/www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/2 IPCC AR6 WG III https:/www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-3/4
7、全球甲烷排放与气候变化科研进展5根据国际能源署(IEA)发布的“2022 全球甲烷追踪“(Global Methane Tracker 2022),2021 年全球甲烷年排放量约为 5.8 亿吨3。其中约 40%来自自然源排放,其余 60%来自人类活动。全球能源部门甲烷排放约占人为甲烷排放总量的 40%,仅次于农业。2021 年全球能源部门甲烷排放约为 1.35 亿吨,比 2020 年增长近 5%。在这 1.35 亿吨中,约 4200 万吨来自煤炭,4100 万吨来自石油,3900 万吨来自天然气,900万吨来自生物质能源的不完全燃烧(主要发生在木材和其他固体生物质被用作传统炊事燃料时),40
8、0 万吨来自终端设备的泄漏。图 2021 年全球甲烷排放源IPCC 第六次评估报告第三工作组发布报告指出,2019 年全球人为温室气体净排放量共有 590 亿吨二氧化碳当量4,这其中甲烷为 111 亿吨二氧化碳当量。根据与 1990 年相比,甲烷排放增长了 24 亿吨二氧化碳当量(增幅 29%)。可以看出,虽然甲烷排放量在持续增长,但是由于二氧化碳等温室气体排放量增幅均高于甲烷,因此在全球人为温室气体净排放中甲烷占比小幅下降。根据中国提交联合国气候变化框架公约(UNFCCC)的最新官方报告数据显示,2014 年,中国甲烷排放量为 5529 万吨,占全国温室气体排放的 10.4%。其中,能源活动
9、甲烷排放为 2475.7 万吨(占 44.8%),农业活动排放 2224.5 万吨(占 40.2%),废弃物处理排放 656.4 万吨(占 11.9%),是五大清单领域占比最高的三个领域,约占中国甲烷排放总量的 97%。根据美国联邦环保局的温室气体清单数据,2020 年,美国甲烷排放量为 2600 万5,占美国温室气体排放的 11%;其中能源活动甲烷排放占 39.82%,农业活动甲烷排放占 38.57%,废弃物处理排放占 20%。根据欧盟委员会温室气体清单数据,2018 年,欧盟 27 国甲烷排放量为 1578 万吨6,占欧盟温室气体排放的 10.1%。其中 53%来自农业活动的甲烷排放,19
10、%来自能源活动的甲烷泄漏,26%来自废弃物处理排放。3 https:/www.iea.org/reports/global-methane-tracker-20224 IPCC AR6 WG III https:/www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-3/5 https:/www.epa.gov/system/files/documents/2022-04/fastfacts-1990-2020.pdf6 https:/www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/data-viewers/
11、greenhouse-gases-viewer6图:中国、美国、欧盟甲烷排放量及排放分布情况 尽早对甲烷采取行动是减缓近期变暖的最有效战略,而尽早对甲烷和二氧化碳实施“双控”可带来最佳温控效果。与后期才采取行动相比,尽早实行二氧化碳和甲烷排放“双控”可使本世纪中叶的最高温升减少 0.4(0.7)7。因此,尽早行动是保持温升在 2以下的关键组成部分。如果我们在 2030 年前没有对二氧化碳和甲烷采取行动,即使我们在2050年前实现净零排放,温升仍有可能在一定时间内超过 巴黎协定 约定的2目标。近几十年来,尽快减少二氧化碳排放一直是政策制定者关注的焦点,而甲烷的情况却并非如此,因为其排放不像二氧化
12、碳那样随着时间的推移而积累,且用于净零排放的标准核算方法也未考虑尽早采取甲烷减排行动的益处。这意味着,如果我们唯一的目标是在某一年(如 2050 年)实现净零排放,那么我们就有可能推迟甲烷行动,同时造成温升的负面影响。图:不同经济及技术甲烷减排手段情境下本世纪末增温趋势7 https:/ 2030 年比 2020 年全球人为甲烷排放减半的措施可在净零成本下实施8。采取现有所有的减排措施可以将近十年的全球平均变暖速度减缓约 30%,到本世纪中叶避免 0.25的额外升温,并到本世纪末避免超过 0.5的额外升温。另一方面,相对于快速实施减排措施,缓慢实施现有减排措施可能导致到本世纪中叶全球平均升温增
13、加十分之一,并使升温速度相对于快速实施减排措施加快 5%。等到本世纪中叶再采取现有减排措施可能导致到本世纪中叶全球平均升温增加五分之一,并使升温速度相对于快速实施减排措施加快 15%。从减排手段来看,到本世纪末,与基准情景相比,快速可行的技术甲烷减排手段将避免约 0.51(0.42-0.6)的升温,快速可行的经济甲烷减排手段将避免约 0.23(0.18-0.27)的升温。从具体甲烷排放源来看,与基准情景相比,到 2030 年,依靠可行的经济甲烷减排手段,全球油气甲烷排放有 50%的减排潜力;依靠可行的技术减排手段,全球煤炭和土地填埋甲烷排放有 60%和 80%的减排潜力;依靠企业减排手段,全球
14、油气甲烷排放有 85%的减排潜力。8 https:/iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abf9c82030 年全球甲烷排放源分布及各领域减排成本预测8国际甲烷减排合作91.全球甲烷承诺2021 年 9 月,美国和欧盟发起全球甲烷承诺9,即到 2030 年全球甲烷排放至少比 2020 年减少 30%,并在 11 月召开的 COP26 会议期间正式签署该承诺。截至目前,全球已经有 111 个国家或地区加入该承诺。全球甲烷承诺指出,为确保实现 2温升控制目标,并努力实现 1.5目标,全球范围内控制甲烷是必要的。全球甲烷承诺提出的控制目标,可以在
15、 2050 年减少温升 0.2。特别需要注意的是,全球甲烷承诺是一个全球控制目标,而不是每个承诺国家的具体减排目标,因此各国需要确定自己的目标。2022 年 4 月 6 日,欧盟委员会执行副主席蒂默曼斯和美国总统气候问题特使克里在第六届欧盟-美国高级别气候行动小组会议后的联合声明10中表示:欧盟与美国将共同努力推动全球甲烷承诺的实施,包括减少石油和天然气系统的燃烧、排放和泄漏,以及合作加强能源和气候安全等。2022 年 5 月 25-27 日,七国集团(G7)能源、气候和环境部长会议在柏林召开。七国集团气候、能源和环境部长公报11表示,七国集团在会上重申了全球到 2030 年比 2020 年甲
16、烷排放至少减少 30%的全球甲烷承诺。会议强调,为了保证实现 2100 年前全球升温不超过 1.5 C 的目标,必须在 2030 年前实现全球范围内的甲烷大幅减排。为加速实现该目标,七国集团倡导集团内尚未制定甲烷减排计划的国家应通过制定国家气候计划及配套措施如更新通报国家排放清单推动实现国内甲烷减排。七国集团将与气候和清洁空气联盟组织(Clean Air Coalition)合作推进全球甲烷承诺行动的实施并通过国际甲烷监测平台(IMEO)改进甲烷排放测量、报告和核查(MRV)体系以及和国际能源署(IEA)的合作。作为全球甲烷承诺的最新进展,美国、欧盟和 11 个国家于 6 月 17 日美国发起
17、的“主要经济体能源与气候论坛”(MEF)领导人会议上启动了“全球甲烷承诺能源路径(Global Methane Pledge Energy Pathway)”,该路径聚焦石油和天然气部门的甲烷减排,同时推进气候行动和能源安全。这 11 个国家包括阿根廷、加拿大、丹麦、埃及、德国、意大利、日本、墨西哥、尼日利亚、挪威和阿曼。此外,马来西亚国家石油公司支持“全球甲烷承诺能源路径”以及其他的区域和全球的甲烷倡议,以实现全球甲烷承诺的目标。“路径”的参与者共占全球天然气产量的五分之二,占全球天然气进口量的五分之三。“能源路径”是全球甲烷承诺的一个关键实施步骤,它将加速部署当今最快和最具成本效益的甲烷减
18、排解决方案。“全球甲烷承诺能源路径”旨在鼓励所有国家:(1)挖掘石油和天然气行业具有成本效益的甲烷减排的最大潜力;(2)尽快消除常规燃除(flaring,又译“火炬”),且不迟于 2030 年。参与国承诺将通过提供新的技术、财政支持,以及加强国内政策行动等来支持这些努力。在全球范围内,2021 年有超过 2500 亿立方米的天然气被燃除、排放或泄漏,超过了世界第三大天然气生产国伊朗的年产量(伊朗天然气年产量略低于 2500 亿立方米)。根据国际能源署 6 月刚发布的解决天然气燃除和甲烷泄漏问题的能源安全案例报告,在未来十年在油气领域迅速部署所有可用的甲烷减排技术,可以到 2050 年避免 0.
19、7的升温,到 2100 年避免 1.2的全球温升。减少石油和天然气部门的燃除和甲烷排放9 https:/www.globalmethanepledge.org/10 https:/ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/STATEMENT_22_233811 https:/www.bundesregierung.de/resource/blob/974430/2044350/84e380088170c69e6b6ad45dbd133ef8/2022-05-27-1-climate-ministers-communique-data.pdf?d
20、ownload=110是已经具有成本效益的,并具有三重好处:(1)应对气候变化,(2)改善健康状况,(3)在现有的生产水平上加强全球天然气供应。根据国际能源署 6 月刚发布的解决天然气燃除和甲烷泄漏问题的能源安全案例报告,在未来十年在油气领域迅速部署所有可用的甲烷减排技术,可以到 2050 年避免 0.07的升温,到 2100 年避免 0.12的全球温升。各国和相关支持组织已宣布提供 5900 万美元的专项资金和实物援助,以支持“全球甲烷承诺能源路径”,具体包括:400 万美元用于支持世界银行的全球减少天然气燃除伙伴关系(GGFR)。其中,美国计划支持世界银行向 GGFR 转移至少 150 万
21、美元的资金,德国计划提供 150 万美元,挪威计划向 GGFR 提供大约 100 万美元。550 万美元用于支持全球甲烷行动倡议(GMI)。美国将提供 350 万美元。加拿大将在未来四年内捐助200 万美元,作为其全球气候融资承诺的一部分,以支持发展中国家石油和天然气部门的甲烷减排项目。高达 950 万美元来自联合国环境署的国际甲烷排放平台(IMEO),用于支持对油气部门甲烷排放和减排潜力的科学评估,这些评估与“全球甲烷承诺能源路径”的要求相一致。每年高达 4000 万美元来自慈善机构“全球甲烷中心(Global Methane Hub)”,以支持化石能源部门的甲烷减排。这些资金对于改善油气部
22、门的甲烷测量、确定甲烷减排的优先领域、为项目开发进行技术评估、加强监管者和经营者的能力、支持政策的制定和执行以及其他实现甲烷减排的活动都至关重要。此外,联合国环境署国际甲烷排放平台(IMEO)将与合作伙伴合作,在 COP27 会议之前启动卫星检测甲烷排放的警报和反应系统的第一阶段工作。迄今为止,欧盟已承诺提供 1700 万欧元支持 IMEO 的工作,并计划在未来几个月提供更多资金。气候和清洁空气联盟(CCAC)也将通过其“化石能源中心”支持全球甲烷承诺能源路径的目标,以减少油气部门甲烷及其他短寿命气候污染物的排放。此外,美国和欧盟重申就碳氢化合物供应商甲烷排放生命周期分析的共同工具进行合作。这
23、一合作将通过美国欧盟能源委员会进行。这将推动全球提升碳氢化合物生产中温室气体排放测量、报告和核查的一致性和准确性,并支持改善国家温室气体清单中甲烷的报告。目前,全球甲烷承诺尚缺乏具体落地机制,目前全球甲烷承诺网站上只提及签署国每年组织一次全球部长会议对甲烷减排措施进行讨论。早在 2020 年 10 月,欧盟就发布欧盟甲烷减排战略12,提出欧盟甲烷排放到 2030 年要比 2005 年2.欧盟、美国甲烷减排战略12 https:/ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/eu_methane_strategy.pdf11减排 35%至 37%,并制定了跨部门行动、
24、能源、农业、废弃物分部门行动及国际合作相关内容。2021 年 12月,针对能源部门,欧盟推出甲烷减排立法提案13。提案提出到 2030 年能源部门甲烷排放比 2020 年减少约58%的目标,并要求化石能源进口商向成员国提供有关出口商的甲烷排放测量、报告和减排措施方面的信息,对上游油气出口企业提出了加强甲烷排放减排的要求。该提案强调甲烷排放数据管理,强化同国际甲烷排放平台(IMEO)和石油和天然气甲烷伙伴关系(OGMP)的合作。美国在 COP26 会议期间,发布了美国甲烷减排行动计划14。这是美国第一份全面的甲烷减排战略。该行动计划没有设置强制性目标,但是提出了各排放领域的减排措施。与此同时,2
25、021 年 12 月,美国联邦环保局发布了新建、重建和改建的排放源的绩效标准以及现有排放源的排放监管指南:石油和天然气行业气候审查15(征求意见稿),强化油气领域甲烷排放的监管。在美国参议院最新通过的 通胀削减法案16(Inflation Reduction Act)中保留了在油气行业征收甲烷排放费等内容。欧盟和美国在甲烷政策方面都取得了一定进展,且具有一定的共同点。欧盟和美国甲烷减排相关措施均针对能源和废弃物制定排放标准,对农业加强技术创新、激励政策和构建伙伴关系。油气行业因为油气减排成本相对低,减排潜力大,是甲烷减排的重点领域,未来要进一步降低排放强度。此外,在煤炭领域方面重视废弃煤矿甲烷
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