2022 年 5 月减少全球天然气的甲烷排放政策、市场和生态系统本·卡希尔执行摘要•由于甲烷是一种强效但寿命短的气候污染物，因此减少甲烷排放是未来十年减缓全球变暖步伐的最有力手段之一。•美国和欧盟的拟议规则和立法将要求石油和天然气公司加强其甲烷监测、解决泄漏问题并限制排放和燃烧。•甲烷检测技术正在迅速改进，一系列基于地面的检测、基于无人机和飞机的调查以及能够精确定位甲烷排放的卫星技术。•快速的技术发展使得设计法规变得具有挑战性，以鼓励运营商采用最好的检测技术而不是过度规范。•大多数减少甲烷排放的行动将发生在供应方面，但重要的是分析对“差异化”或清洁气体的需求将如何发展。 减少全球天然气的甲烷排放|页2•液化天然气 (LNG) 买卖双方以及金融机构对甲烷问题有着广泛的认识和参与。•排放强度，包括甲烷强度，还不是全球液化天然气贸易的一个重要因素。价格、数量和交货条款仍然是现货和长期液化天然气交易的关键要素。•作为 LNG 项目融资主要参与者的商业银行、出口信贷机构和贸易保险公司尚未适应甲烷强度问题。•大多数亚洲公用事业和国家石油公司的驱动因素与西方上市公司不同，包括优先考虑稳定、低成本供应的能源安全要求。•为了减少甲烷排放，重要的是要考虑全球天然气系统的齿轮和齿轮。每个参与者——无论是 LNG 卖方、买方还是贷方——都与许多其他人互动。•要改变系统，明智的做法是采用生态系统方法，考虑各个地区的各种行为者如何互动，以及哪些行为者有足够的影响力来重塑市场行为。•与各种全球天然气参与者——公用事业公司、国有石油公司、银行、监管机构和政策制定者——量身定制的参与策略会对买家的行为和需求产生重大影响。•在一些市场，减少甲烷排放的主要推动力将来自监管机构。在其他情况下，它可能来自主要的天然气买家或天然气市场的中心节点。•如果 LNG 项目的资金支持者要求更详细地了解上游天然气的甲烷强度，项目发起人将有强烈的动机提供更全面和准确的数据。•商业数据提供者和国际甲烷排放观测站可以帮助传播甲烷强度数据，但建立市场信心需要时间。•全球液化天然气的竞争定位是动态的，虽然商业创新的发展需要时间，但它们可以迅速传播。在政策、法规和投资者的适当激励下，甲烷强度可能成为商业决策中更关键的因素。介绍减少甲烷排放是减缓全球变暖步伐的最快方法之一。甲烷是一种强效温室气体，在释放到大气中后的头 20 年内，其升温潜能值是二氧化碳的 80 多倍。 减少全球天然气的甲烷排放|页3由于甲烷是一种短暂的气候污染物，因此减少排放几乎可以立即产生影响。甲烷在国际气候议程上占有重要地位，100 多个国家通过了全球甲烷承诺，这是一项到 2030 年将甲烷排放量比 2020 年水平至少减少 30% 的集体协议。包括石油、天然气、煤炭和生物能源在内的能源部门约占人为（人为）甲烷排放量的 40%，而石油和天然气部门的甲烷减排量最低。石油和天然气价值链上的许多地方都会发生甲烷泄漏，从设备从井场到向家庭和企业输送天然气的管道。排放（故意将甲烷释放到大气中，例如在完井或设施维护期间）和不完全燃烧的气体会增加甲烷排放。然而，生产和收集设施的泄漏检测和维修，以及提高燃烧效率和限制排放，不需要大量投资。由于解决甲烷排放问题可以让公司捕获和销售更多的天然气，国际能源署 (IEA) 估计，几乎 45% 的石油和天然气甲烷排放可以免费消除。政策、市场和技术正在推动进步。美国的拟议规则将要求石油和天然气公司更频繁地检查井场、收集设施和加工设施；修复泄漏的设备；逐步淘汰污染性气动装置。在欧盟，拟议的立法将要求公司定期进行泄漏检测和维修；限制非紧急排放和燃烧；并加强他们对甲烷排放的监测、报告和验证 (MRV)。进口公司还需要提供有关其供应商的 MRV 和甲烷减排计划的信息。投资者和股东正在敦促上市公司披露更多数据并制定政策以减少甲烷排放。检测技术正在迅速改进，越来越多的公司提供地面检测、无人机和飞机调查以及卫星技术，以查明泄漏以及排放和燃烧产生的甲烷排放。尽管如此，前进的道路仍存在很大的不确定性。甲烷规则和法规的进展将如何扩展到欧洲和北美以外，特别是国家公用事业和国家石油公司 (NOC) 发挥更突出作用的地区？全球天然气贸易——尤其是液化天然气（LNG）行业——如何以有助于降低甲烷排放的方式发展？为了回答这些问题，在过去的几个月里，作者采访了液化天然气买卖双方、贸易商、公用事业公司、国家石油公司、监管机构、顾问和数据提供商。大多数公司都认识到这个问题的重要性，但才刚刚开始努力解决对他们业务的影响。他们正在向政府寻求规则和指导，向同行和竞争对手寻求新想法。全球天然气系统有许多具有不同任务、驱动因素和观点的参与者。为了减少全球天然气的甲烷排放，有必要认识到全球天然气系统的复杂性，并找出影响市场发展的方法，并为各种参与者制定激励措施。这意味着分析市场地位；所有权结构；授权；环境、社会和 减少全球天然气的甲烷排放|页4治理 (ESG) 敏感性；以及不同市场参与者的影响。在一个国家行得通的东西在另一个国家可能行不通。在美国和欧洲等一些地方，新规则将要求公司发现并修复漏洞，投资者对该行业的压力加强了这一势头。在其他市场，具有市场力量的批发天然气买家或天然气的大型终端用户可能是变革的关键驱动力。总体而言，来自投资者的压力可能会影响天然气采购和投资的决策。全球天然气系统中所有这些参与者的相互作用——无论是重大投资决策还是正在进行的液化天然气贸易——都为减少甲烷排放提供了离散的机会.本文研究了全球天然气系统如何以降低甲烷排放的方式发展。它扩展了早期分析全球天然气需求结构和单个公司（买家、卖家和银行）驱动因素的工作关于排放强度。该论文总结了石油和天然气行业甲烷排放挑战的规模，并指出检测技术的最新进展表明排放多年来一直被低估。它概述了最近全球、国家和地方为减少石油和天然气中的甲烷排放所做的努力。然后，它分析了对清洁或“差异化”天然气的需求可能会如何发展，深入研究天然气生态系统中买家和其他人的驱动因素。本节将甲烷排放与能源转型中更广泛的 ESG 关注和企业战略联系起来，例如对来自大型天然气买家的氢气的日益关注和碳中和液化天然气的使用。本文最后就如何促进市场转向清洁天然气提出了建议。采用生态系统方法有助于改变对天然气和电力公司、金融机构、监管机构、液化天然气销售商、贸易公司和中介机构的激励措施。为什么甲烷很重要直到最近，甲烷排放还没有受到太多关注。减少温室气体排放的计划主要集中在二氧化碳（CO2）上，这是一种更丰富、寿命更长的污染物。但在过去几年中，科学家们在突出甲烷排放规模方面取得了重大进展。研究估计，自前工业时代以来，甲烷排放占全球变暖的 25-30%。由于 Covid-19，全球甲烷排放量在 2020 年有所下降，但 IEA 估计，随着经济活动和能源产出的回升，去年它们再次上升。去年，中国、俄罗斯和美国是前三大甲烷排放国，合计约占全球总量的 47%。甲烷排放是自然发生的，也来自人类活动。湿地和永久冻土等自然资源约占全球甲烷的 40%排放。就人为甲烷排放而言，大约 25% 至 30% 来自农业部门，25% 来自石油和天然气，15% 来自煤炭开采，其余来自废物和其他来源。一些甲烷排放比其他的更难解决。减少来自牲畜、水稻种植和废物等来源的排放具有挑战性 减少全球天然气的甲烷排放|页5全球甲烷排放：自然和人为甲烷050100150200250300350400自然人为 (UNFCC) 人为 (IEA)资料来源：基于国际能源署“2022 年全球甲烷追踪器”的数据，https://www.iea.org/reports/global-methane-tracker-2022/estimating-methane-emissions。管理，尽管这些部门有充足的缓解选择。石油和天然气行业提供了更具吸引力、更具成本效益的机会。 IEA 估计石油和天然气占能源排放总量的 60% 以上。该部门的排放来自无法燃烧甲烷的排放、不完整或低效的燃烧或逃逸排放。最后一类包括来自许多来源的意外泄漏，例如气动控制器、阀门、泵和储罐。石油和天然气部门的排放量仍在调查中。最近的研究表明，“自下而上”的基于清单的估计大大低估了石油和天然气的甲烷排放量。例如，美国环境保护署 (EPA) 的温室气体清单方法使用区域或国家的潜在来源计数，并将其乘以基于排放因子对有限数量的样本源进行直接测量以估算总排放量。这种自下而上的清单方法涵盖了广泛的来源，但有证据表明由此产生的估计值太低了。 2018 年的一项研究估计，石油和天然气供应链中的甲烷排放量比 EPA 的估计高出 60%。这种差异有几个原因。整个天然气系统的排放量差异很大，很难找到有代表性的样本组件和流程。全球甲烷排放：能源甲烷1401201008060402002000200520102015201920202021生物能源 煤炭天然气油“超级排放”井和不寻常的生产事件可能会产生使用标准排放因子无法捕捉到的巨大影响。多年来，收集和加工设施的排放可能被低估了。废弃的井和产量边际的井可能被低估了。近年来，新的检测技术不断涌现，这些技术揭示了甲烷挑战的规模。过去，许多公司依靠资料来源：基于“全球甲烷追踪 2022”的数据，国际能源署，https://地面监测，其中湿地, 194其他, 39农业，127.3废物，55农业，141.4其他，13.1能源，79.2其他，7.3浪费，73石油，42.9 气体，39.6煤炭，43.6生物能源，9.1 减少全球天然气的甲烷排放|页6可能包括使用手持红外摄像机对井场和其他设施进行不定期检查。这些本地化方法提供了细粒度的数据并可以查明泄漏，但它们成本高、劳动强度大，而且它们的准确性可能因天气条件而异。最近，公司提供的甲烷传感器可提供连续监测，从而可以更好地检测间歇性泄漏，并在出现问题时更快速地响应泄漏和排放。通过基于飞机或无人机的监视进行的空中调查现在被用于估计更广泛区域的排放率，以更高的效率提供更多数据。最近对二叠纪盆地的航空调查表明，有限数量的超级排放物（包括井场、加工设施和管道）的甲烷排放在盆地甲烷排放中所占的份额不成比例。除了地面和空中勘测外，卫星探测开始提供更广泛的连续甲烷探测。专用卫星将有可能以连续扫描的方式覆盖世界上大部分的生产盆地，有可能为监管机构和公司提供近乎实时的数据。这些快速的技术发展给监管机构带来了一些挑战。监管机构需要知道可以信任哪些数据。越来越多的初创公司正在提供新的检测系统，但监管机构需要在决定哪些技术或平台是可靠的之前比较结果。这是对鼓励运营商采用最好的检测技术而不是过度规范的设计法规提出了挑战。公司正在对许多供应商和技术平台进行分类。持续监测很快将为企业提供大量甲烷排放数据，但目前很难决定选择哪家供应商以及在各种技术上投资多少。公司如何最好地整合地面监测数据、航空调查和卫星数据也仍然不确定。油田服务和云计算公司正在解决决策中的数据分析和集成问题。国际甲烷排放观测站 (IMEO) 等跨国合作机构正在努力生成综合甲烷排放数据集（见下节）。显而易见的是，甲烷排放挑战的规模以及应对挑战的技术和知识都在迅速发展。新规则和法规以及投资者的压力正在引导公司——尤其是上游生产商——制定更雄心勃勃的目标来减少甲烷排放。监管机构和公司如何应对对甲烷的担忧引发了美国和欧盟的重要监管举措。在美国，去年 11 月，美国环保署对新的石油和天然气设施提出了更严格的规定，并要求各州减少现有设施的排放。新规则将要求公司监控 减少全球天然气的甲烷排放|页7井场和其他设备更频繁地修复已识别的泄漏。这些规则如果得到实施，将涵盖生产、收集、传输和存储部分。欧盟也在甲烷法规方面采取相应措施。2020 年 10 月，欧盟委员会 (EC) 推出了其甲烷战略。欧共体提议建立一个国际甲烷排放观测站 (IMEO)，以收集有关甲烷排放的数据，并为能源公司设定一个目标，以采用最联合国气候变化框架公约下严格的甲烷排放“第 3 级”报告标准。甲烷战略旨在利用欧洲在甲烷检测技术方面的领先地位，并建议作为世界上最大的