气候政策驱动下的油气企业上游甲烷减排行动

魏威，秦虎，高霁，汪维

(美国环保协会，北京 100007)

1 甲烷的减排背景

国际能源署(IEA，International Energy Agency)官方统计数据显示:2020 年全球甲烷总排放量为5.8 亿吨，其中人类活动导致的甲烷排放量为3.9 亿吨，占全球甲烷总排放的67%。油气行业是能源部门第一大甲烷排放源，排放量达到7210 万吨，占人类活动导致甲烷排放的19%[2](图1)。

图1 2020 年全球人类活动造成的甲烷排放

甲烷是一种比二氧化碳更为强势的温室气体，其排放后20 年的升温潜势(GWP20，Global Warming Potential 20)是二氧化碳的84 倍，甲烷也是导致全球变暖的主要因素之一，计算结果表明甲烷贡献了人为感知全球变暖的25%[3]。

2015 年12 月12 日通过的《巴黎协定》为全球未来气候变化控制提供了框架，并提出了全球气候治理的长期目标:将全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上2℃之内，并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内，同时认识到这将大大减少气候变化的风险和影响[4]。

政府间气候变化专门委员会(IPCC，Intergovernmental Panel on Climate Change)在其2018 年10 月发布的《IPCC 全球升温1.5℃特别报告》中提到，若要将全球变暖导致升温控制在1.5℃以内，那么甲烷的减排和控制是关键因素[5]。

甲烷作为短寿命强势温室气体，其在大气中的寿命约为12 年①甲烷虽然为短寿命温室气体，但是在其存在的约12 年中会吸收大量的热，之后大部分甲烷会与臭氧反应生成二氧化碳和水继续产生温室效应；为了方便将其与其他温室气体相比较，就有了升温潜势的概念。升温潜势将温室气体的热效应转化为相应质量二氧化碳产生的热效应，即碳当量，使这些温室气体能够被采用同样的标准进行比较。虽然这种方法并不完美，但是却提供了不同温室气体之间相互比较的基础。，甲烷是决定全球升温速度的关键影响因素。甲烷的这种特征预示着控制其排放量可以有效地延缓全球变暖速度，为全球实现巴黎协定温度控制目标带来机会窗口。而油气行业作为甲烷的主要排放源，其针对甲烷减排的行动无疑对应对全球变暖有积极的意义。

欧盟于2020 年10 月14 日发布了其甲烷战略，该战略作为欧盟绿色新政的组成部分，针对甲烷的主要排放部门即油气、农业和废弃物做了甲烷管控规划。该战略促使欧洲油气公司相继发布了以甲烷为重要内容的气候目标[6]。

自2020 年9 月22 日中国提出实现“2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和”承诺以来，中国的应对气候变化政策进入了新阶段。2021 年1 月中国石油和化学工业碳达峰与碳中和宣言发布，同年3 月“十四五”规划及2035 远景目标纲要中，首次将甲烷纳入温室气体管控对象，由此可见中国针对甲烷的管控已经明确了方向。

应对气候变化需要全球一致行动，目前国际上主要的油气公司都已经发布了其气候目标，在这些目标中甲烷排放控制成了重要内容。不过不同地区和类型油气公司的气候目标的内容和力度却有差异，这种差异主要还是体现在公司所在国家和地区气候政策方面。

2 石油公司应对甲烷减排的行动

2.1 欧洲油气公司受欧盟绿色新政的影响已成为甲烷减排的先行者

欧洲油气公司在2019 年底欧盟发布“绿色新政”(Green Deal)之后纷纷出台了以甲烷减排为主要内容的“净零”(net-zero)排放战略，以支持2050 欧洲实现碳中和大陆的目标[7]。

欧洲主要的油气公司如英国石油、荷兰壳牌、法国道达尔、意大利埃尼、挪威国油、西班牙雷普索尔等在2020 年相继发布了其气候目标，并将远期目标与欧盟的2050 整体目标保持一致。总体来看欧洲油气公司的气候目标主要针对这几个内容:(1)控制二氧化碳和甲烷排放；(2)减少油气开采甲烷排放量；(3)控制火炬活动(控制甲烷排放)；(4)降低出售能源产品的碳强度；(5)调整传统油气业务结构；(6)增加对可再生能源领域的投资(表1)。

通过这些油气公司的目标可以看出，欧洲油气公司主要针对上游业务的温室气体排放都设定了量化目标。油气行业上游的主要温室气体是二氧化碳和甲烷，具体到油气公司则是控制甲烷排放，如油气公司的气候目标中设定了火炬退出时间、甲烷减排强度②指一定时期内油气公司散逸和泄露的天然气与进入市场总天然气的比值。目标(如2025 年甲烷强度控制在0.2%以下)等等，都是针对甲烷的具体目标。

欧洲油气公司普遍设定了2050 年的“净零”(net-zero)排放目标，该目标主要针对二氧化碳和甲烷，温室气体边界覆盖范围1 和范围2。不过有些公司如英国石油、壳牌和道达尔首次设定其出售产品的碳强度目标，这将温室气体边界扩大到了范围3，这不得不说是一个非常大的进步，因为对于油气行业而言范围3 的温室气体排放才是最大的，其比例占到全产业链的95%以上，对范围3 温室气体排放的控制才最具成效③范围1 和范围2 是GHG Protocol 划分温室气体的排放边界。范围1 是指直接排放，直接运营的资产和业务造成的排放；范围2 指非直接排放，因购买电力、制冷、供暖等造成的间接排放；范围3 是指间接排放，因使用评估主体的产品造成的排放。。

另外还有一点需要指出的是欧洲油气公司发布的气候目标中还包括另外一个非常重要的特征，即油气业务结构转型，这显示了油气公司针对当前气候政策环境下对自身业务发展所做出的判断。因为应对气候变化并不是一个周期性或者暂时的议题，而是一个长期的、持续性的政策，这种特征已经成了传统油气公司转型的动力。

显然传统油气公司当前的业务结构和管理方法，难以适应未来低碳发展的需求。油气公司需要提供更为清洁的能源以适应未来的绿色发展需求。从欧洲这些油气公司发布的目标中可以发现，在中期增加天然气业务，并加强甲烷排放管理，同时降低石油业务比例，中长期则加大可再生能源(风电、太阳能、氢能等)的投资已成为共识。其中一些公司则采取了更为积极的发展战略，如英国石油提出了从国际油气公司(IOC，International Oil Company)向综合能源公司(IEC，Integrated Energy Company)转变的战略，以使其成为一家能够提供多元化清洁能源的公司，较少有传统油气业务；而其他的欧洲油气公司也相继发布了类似的战略[8]。这表明能源转型已经成了传统油气公司在面临低碳发展过程中不得不面临的一个问题。

2.2 美国油气公司的甲烷减排行动

提到甲烷减排就绕不开美国，根据国际能源署甲烷追踪项目(Methane Tracker)，2020 年美国油气行业甲烷排放量为1179 万吨，占全球油气行业甲烷排放的16.4%，成为全球第二大油气行业甲烷排放源[9]，因此美国油气行业甲烷减排行动非常关键。

美国针对甲烷的管控政策在特朗普执政时期出现了回退，2019 年特朗普政府撤销了针对石油设施甲烷泄漏检查的法令，这导致奥巴马时期针对甲烷管控的工作被全盘否决[10]。从而导致美国的油气公司在特朗普执政时期，针对甲烷和其他气候目标的控制和设定都乏善可陈。

不过自拜登政府执政之后，美国的气候政策逐渐清晰。拜登政府宣布了一系列措施来应对气候变化，包括重返《巴黎协定》、颁布联邦土地油气租赁临时禁令、暂停美加Keystone XL 石油管线建设等。而在刚刚过去的4 月22 日全球气候峰会上，美国公布了其最新的国家自主贡献目标，即到2030 年实现温室气体排放量较2005 年减少50%～52%，这也标志着美国的气候政策重新步入了正轨。

美国的油气公司以埃克森美孚、雪佛龙、康菲石油、西方石油为代表。从这几家公司发布的气候目标来看显然不如欧洲油气公司积极。在其提出的二氧化碳和甲烷控制方面，美国油气公司仅提出了2030 年的目标，且在减排力度方面要较欧洲油气公司低很多，常规火炬活动的退出时间要较欧洲油气公司晚5 年。目前只有西方石油公司提出了2050 年二氧化碳和甲烷的净零排放目标走在了其他油气公司的前列，而美国最大的石油公司埃克森美孚迫于投资者压力，承诺在2021 年开始披露其温室气体排放数据(见表1)。

表1 油气公司气候目标对比

美国油气公司当前的气候目标的另一个特点，是没有明确提出业务转型的目标。这与美国自身的能源和资源结构有关。美国是全球第一大石油消费国④根据美国能源署统计，2021 年3 月美国日均原油消耗量为1865 万桶，原油(不包括天然气)日产量1084 万桶。，同时也是第一大产油国，这两重身份让美国的石油行业转型缺乏内生性动力，这与欧洲的情况有很大的不同。欧洲本土原油产量低，资源量也小，因此欧洲油气公司业务转型的内生性动力要大很多。

所以，美国油气公司针对甲烷的行动需要等到其国家气候政策出台之后才会变得更清晰，当前来看仍有不确定因素，不过总体方向是积极的。

2.3 国家石油公司的甲烷行动

国家石油公司是油气行业的主要力量，根据世界银行统计(2010)国家石油公司贡献了全球油气产量的55%，并且控制了90%的证实储量。可以说国家石油公司的行动代表了整个石油行业的行动[11]。

然而事实上，国家石油公司受限于其自身肩负的多重责任，因而在应对气候变化中无法同欧美这种独立石油公司相比，进而缺少灵活性。不过这也并不是说国家石油公司在应对气候变化方面没有建树。

这其中具有代表性的是俄罗斯国家石油公司(Rosneft，Rosneft Oil Company)，该公司在2020 年12 月17 日发布了其2035 气候目标。其目标从温室气体排放量控制、油气生产单位碳排放强度、甲烷排放强度和常规火炬四个方面制定了中期的应对气候变化行动，并表示将积极探究2050 碳中和行动路径[12]。这些目标中涉及的内容与欧洲石油公司保持一致，只是力度上不如后者大。

我国的石油公司自国家实现“2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和”承诺发布，以及中国石油和化学工业碳达峰与碳中和宣言发布之后，都在积极制定碳中和路线，以支持国家的气候政策。这其中，中石油和中石化已相继发布了其整体的气候目标。

中石油(中国石油天然气集团有限公司)在2021 年3 月25 日提出力争2025 年左右实现碳达峰，2050 年实现“近零”排放的目标。针对甲烷排放中石油曾提出到2025 年进一步降低甲烷排放强度50%，以实现和石油天然气气候倡议组织(OGCI，Oil and Gas Climate Initiative)甲烷排放强度目标的一致。

中石化(中国石油化工集团有限公司)则在2021 年3 月29 日承诺2030 年实现碳达峰，2050年实现碳中和，并提出到2025 年将甲烷排放强度降低50%。

由表2 可以看出，其他国家石油公司都在一定程度上做出了气候目标承诺，但是不同的是国家石油公司在制定气候目标时仍保持谨慎态度。这点不难理解，毕竟国家石油公司通常肩负着国家能源安全、就业、能源发展等责任，制定气候目标时需要综合考量各种因素。

表2 国家石油公司气候目标

不过从这些公司发布的气候目标中可以看出，国家石油公司基本对甲烷排放控制达成了共识，并设定了相应的目标。同时国家石油公司相较于独立石油公司更易受到国家气候政策影响，因此这类公司一般需要在国家首先设定气候政策目标之后才会做出相应的回应，这也意味着在国家气候政策方向不清晰的情况下，国家石油公司很难制定清晰的气候目标。

3 油气公司甲烷减排方法

目前绝大部分油气公司虽然都提出了甲烷减排目标，不过在减排措施上面尚未公布具体技术细节，因此实际的减排绩效仍需时间来验证。国际能源署甲烷追踪器项目显示，油气行业的主要甲烷泄露源为:放空、火炬和逃逸三类[9]。

放空和火炬排放源较为单一且是同源，针对这类排放的治理措施相对直接。一是禁止未经燃烧的天然气排放到大气中，二是针对不得不排放的天然气要点燃之后且保证充分燃烧后才能排放。显然这两种方法都无法完全避免甲烷的排放，因此解决此类甲烷排放的最终方案是在进行新区块勘探开发之前，就要充分考虑到管线等基础设施的建设，以保证天然气的充分运输和利用，从而避免放空和火炬活动。

针对甲烷逃逸的治理就比较复杂，甲烷的逃逸发生在石油和天然气产业链的各个环节。泄露源主要是管线的法兰、阀门、压缩机、气动设备、维修泄露、管线老化等。这种甲烷的逃逸多是持续性的，因此适合采用排放因子法估算其泄漏量[13]。不过由于此类排放源分布面积广，常规方法无法实现有效的甲烷减排控制。目前比较好的方法是建立管线的泄露、监测和维修(LDAR，Leak Detection and Repair)制度，及时发现和修复排放源。

另外，还有一类排放源需要特别注意，即意外事故导致的超级排放源，如井喷、管线破裂、意外事件导致基础设施被破坏等。这类排放源被称为超级排放源，此类排放源在短时间内造成的甲烷泄露甚至会超过常规逃逸全年的泄露量。这类排放源由于偶发性和随机性较高，需要借助特殊的工具(如卫星监测)来定位和处理。

油气行业甲烷减排面临的另外一个问题是甲烷减排的绩效追踪。这个问题涉及甲烷排放数据的准确性问题，也涉及排放数据的报告和可回溯性等问题。简单来讲就是油气行业当前缺乏一个统一的甲烷监测、报告和核证(MRV，Monitoring，Reporting and Verification)体系。

目前各国油气行业的甲烷排放量都是根据联合国气候变化公约(UNFCCC，United Nations Framework Convention Climate change)基于排放因子的1 类方法计算得出的，这种方法并未考虑不同国家油气基础设施和工业水平的差异，导致计算出来的数据与实际排放存在很大差异。此类数据作为甲烷减排基准显然达不到要求，更不用说具体到公司，这类数据无法作为企业甲烷减排目标的参考。

当前，油气行业由自发形成的甲烷倡议组织—石油和天然气气候倡议(OGCI，Oil and Gas Climate Initiative) 针对甲烷排放强度设定了2025 年控制在0.2%的目标[14]。但是全球范围内并未形成统一的甲烷减排路径和方法学，这一方面需要国家和国际组织共同倡议，另一方面也需要企业之间达成共识，形成统一的MRV 规范，以实现数据的互相对比和减排绩效的追踪。

4 结论

世界能源的结构正在发生变化，低碳和绿色发展已经成为主题，这其中气候政策以及气候变化带来的压力已经成为能源结构重塑的重要推动力。回顾人类社会能源利用的发展史便可知晓，人类社会对能源的需求一直是向着更高效、更清洁的方向发展。

世界能源的结构正在逐渐摆脱单一能源主导，并逐步向多元化方向发展。化石能源时代这种单一能源类型主导全球能源市场的格局正在被逐渐瓦解。未来的能源会逐渐摆脱产地、分布等条件的限制，回归商品的本质。目前来看未来能源的发展必定是以可再生清洁能源为方向，可再生能源的多元供给和来源丰富的特征，会增强能源市场的韧性，单一事件影响能源市场的概率会大大降低。

具体到石油和天然气行业，低碳和减排将会成为主流，不过回归到全球气候变暖这个大背景下，只有削减化石能源使用和寻求化石能源的替代才有可能实现巴黎协定的温度控制目标。当前油气行业普遍将天然气视为过渡能源，并且也正在有意地增加天然气业务比例，以为其业务转型提供时间窗口。不过天然气是否能够成为过渡能源在很大程度上要取决于甲烷的控制程度，这也取决于油气公司治理甲烷的雄心。

长远来看不论是国际石油公司还是国家石油公司，都面临着如何将其业务与低碳气候政策匹配的问题。传统油气公司要保持市场竞争力就必须发展清洁能源业务，提高能源多元化需求解决能力。

在能源清洁化发展的背景下，甲烷排放控制可以成为油气公司应对全球气候变化的切入点。从气候变化的角度来说，控制甲烷排放也是在为传统油气行业寻求清洁生产的解决方案，这对天然气发展而言尤其如此。甲烷排放控制会让天然气更好地服务于过渡能源这个角色，使得天然气的开采过程更为清洁，从而在一定程度上促进油气企业的可持续发展。