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美国驻华使馆商务处协助美国环保署和美国能源部大力推广甲烷市场化合作伙伴博览会,10月30日-11月1日,北京


一个涵盖项目、科技、金融及政策的论坛

甲烷市场化合作伙伴博览会是国际上首屈一指的旨在推动甲烷回收应用项目及技术的论坛。

甲烷市场化合作计划简要说明

目标

甲烷市场化是一项多边合作计划,其目的在于减少全球甲烷排放,从而巩固经济增长、促进能源安全、改善环境以及减少温室气体排放。其他利益包括增进矿山安全、减少废物以及改善地方空气质量。这项倡议专注于在近期内采用不断提升的高成本效益的回收利用甲烷作为清洁能源。这项合作计划由发达国家、发展中国家以及经济转型中国家携手合作,同时还有私营部门的积极参与。甲烷市场化合作计划将努力集中在四个主要的甲烷来源:动物排泄物管理、煤矿、填埋场以及天然气和石油系统。

背景

甲烷是天然气的主要成分,它占所有由人类活动产生的温室气体的16%。甲烷不但是强效的温室气体,与二氧化碳相比其寿命也很短,如果其排放量可被显著减少的话,将对气候变暖产生快速的影响。

能源、环境及温室气体方面的预期成果

到2015年,本合作计划有可能实现减少甲烷年排放量高达5千万公吨碳当量,或者年回收5千亿立方英尺(bcf)的天然气。如果这一减少量能够实现,全球大气层的甲烷浓度可望保持稳定,甚至降低。具体来说,将相当于:

  • 道路上的车辆每年减少3千3百万辆
  • 种植5千5百万英亩树木
  • 消除了50家500百万瓦特容量燃煤发电厂的废气排放

合作计划行动

在2004年11月16日,14个伙伴国签署了一份《职责范围条款》文件,其中概述了本合作计划的目的、组织结构及职能。本合作计划的主要活动是:

  • 针对甲烷回收利用发掘并促进双边、多边以及与私营部门合作领域
  • 开发完善的排放量评估方法、鉴别最大量的相关排放源,以推动项目开发
  • 发掘高成本效益的甲烷排放回收机会以便生产能源,以及发掘潜在的项目融资机制,鼓励投资
  • 鉴别并应对项目发展所面临的阻碍,完善法律、监管、财政、制度、技术以及其它必要条件,为甲烷回收利用项目吸引投资
  • 为应对甲烷回收所面临的特定挑战,发掘并实施相关合作项目
  • 与私营部门、研究机构、发展银行以及其他相关政府和非政府组织培养合作关系
  • 针对甲烷回收利用,支持最佳管理规范的发掘和部署
  • 致力于提高与甲烷回收利用有关的科学认识及了解
  • 发展合作行动计划,规划一系列直接支持本合作计划核心目标和职能的实际活动和行动
  • 开发并实施一项程序以便评估进度和汇报成果

国际合作伙伴

甲烷市场化计划的作用就像一个框架,通过在发达国家、发展中国家以及经济转型中国家之间建立的伙伴关系,并且与私营部门、研究机构、多边发展银行以及其他非政府组织协调,以此在国际上促进近期内高成本效益的甲烷回收。

如需获取目前的政府合作伙伴名单,请访问我们的网站www.methanetomarkets.org

私营部门参与

本合作计划包括一个项目网络,该网络旨在促进沟通、项目开发和实施以及私营部门的参与。对于在甲烷回收利用方面有兴趣和技术的私营部门、研究团体、发展银行以及其他政府和非政府组织,该网络协助与他们建立联系,并将他们的力量组织起来。建立相关能力、转让技术以及促进个人直接投资等可以确保合作计划的成功,而项目网络会员的积极参与对实现以上目标非常重要。

可从我们的网站获取当前的项目网络机构名单

如需了解更多信息,请访问甲烷市场化合作计划网站www.methanetomarkets.org, 或者联络管理支援小组。
管理支援小组
甲烷市场化合作计划
电话:+1-202-343-9683
传真:+1-202-343-2202
电子邮件:ASG@N0SPAM.methanetomarkets.org

目前的政府伙伴成员是:

阿根廷、澳大利亚、巴西、加拿大、中国、哥伦比亚、厄瓜多尔、德国、印度、意大利、日本、墨西哥、尼日利亚、韩国(南韩)、俄罗斯、乌克兰、英国、美国

问题及解答

甲烷是什么?
甲烷(CH₄)是一种碳氢化合物,是天然气的主要成分。它也是一种“温室气体”,或称为GHG,意即它出现在大气中并影响地球的气温和气候系统。甲烷是仅次于二氧化碳(CO₂) 的、对人类有影响的第二大常见GHG。

谁排放了最大量的甲烷?
在全球范围内,我们估计大约所有认为甲烷排放量的一半是由中国、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国以及巴西等国间排放。这些国家的主要甲烷排放源又很大差别。例如:在中国,煤矿生产是主要甲烷排放源;在俄罗斯,大部分甲烷是从天然气和石油系统中排放出来的。填埋场则是美国最大的甲烷排放源。

为什么将行动集中在回收利用甲烷作为能源?
减少甲烷排放能带来许多能源、安全、经济以及环境方面的重要利益。首先,由于甲烷是一种强效GHG,其大气存留时间较短,减少甲烷量能产生明显的近期效果。此外,甲烷是天然气的主要成分。因此,甲烷经过采集利用后就是一种宝贵的清洁燃料,它能改善地方社区的生活质量,还能创造收益,提高生活条件。用回收的甲烷生产能源也可代替产生更大排放量的能源,比如木材、煤或石油。可这可以使最终用户以及发电厂减少排放二氧化碳和空气污染物,比如一氧化碳(引起酸雨的主要原因)、微粒状物质(影响呼吸系统健康)以及有害微量空气污染物。

为什么将行动集中在回收利用甲烷作为能源?
甲烷市场化合作计划是一项以行动为导向的倡议,其目的在于减少全球甲烷排放,从而巩固经济增长、促进能源安全、改善环境以及减少温室气体排放。这项倡议专注于在近期内采用高成本效益的回收利用甲烷作为清洁能源。这项合作计划为发达国家、发展中国家以及经济转型中国家之间的合作提供了一个论坛,同时还吸纳了私营部门的积极参与。 甲烷市场化合作计划将努力集中在四个主要的甲烷来源并采取行动:动物排泄物管理、煤矿、填埋场以及天然气和石油系统。

私营部门和非政府组织能否参与甲烷市场化合作计划?
在建立相关能力、转让技术以及促进投资确保合作计划的成功等方面,我们认为私营部门实体、融资机构以及其他非政府组织的积极参与可以起到极其重要的作用。项目网络就是促进参与的机制,它能增强沟通,而且发掘并实施合作项目的开发机会,完成填写项目网络会员协议并成交给管理支援小组后,任何对合作计划感兴趣的机构都可以加入项目网络,或者登陆http://www.methanetomarkets.org进行在线注册。

甲烷以及减少其排放活动的意义

甲烷(CH₄)是一种碳氢化合物,是天然气的主要成分。它也是一种“温室气体”,或称为GHG,意即它出现在大气中并影响地球的气温和气候系统。所以,努力减少甲烷的排放能带来环境、经济和能源等方面的利益。这份简要说明提供了甲烷及其在气候变化中所起作用的基础北京资料,同时还讨论了部分现有的减少排放机会。

作为温室气体的甲烷

甲烷是由人类活动造成的仅次于二氧化碳(CO₂)的第二大GHG(温室气体)。甲烷是一种寿命较短的GHG,其大气存留时间约为12年。它也被认为是强效的GHG,因为甲烷将热量保留在大气中的效力是二氧化碳的23倍。

在过去的两个世纪,大气中甲烷的浓度增加了两倍多。大气浓度是由输入率和去除率的差额决定的。由于人类的活动,输入率不断增加;去除率取决于“汇”或吸收并中和GHG的系统的效能。主要的甲烷汇是与对流层羟基(OH) 发生化学反应产生的氧化作用,平流层氧化作用以及由数目和土壤通过微生物摄入。这些汇的强度及效能决定了甲烷的大气存留时间。

甲烷占全球GHG排放中的约百分之十六。甲烷来自各种人为(人类影响的)和天然排放源。人为的排放源包括农田、煤矿、填埋场以及天然气和石油系统。全球约60%的甲烷排放来自这些源头,剩余部分来自天然源头—大部分为湿地、天然气水合物、永久冻土层,以及白蚁。

减少甲烷的益处

减少甲烷排放能带来许多能源、安全、经济以及环境方面的重要利益。首先,由于甲烷是一种强效GHG,其大气存留时间较短,减少甲烷量能产生明显的近期效果。此外,甲烷是天然气的主要成分。因此,甲烷经过采集利用后就是一种宝贵的清洁燃料,它能改善地方社区的生活质量,还能创造收益,提高生活条件。用回收的甲烷生产能源也能避免使用产生更大排放量的能源,比如木材、煤以及石油。这可以使最终用户以及发电厂减少排放二氧化碳和空气污染物,比如一氧化碳(引起酸雨的主要原因)、微粒状物质(影响呼吸系统健康)、以及其它有害微量空气污染物。从煤矿中采集甲烷还能改善安全状况,因为降低了爆炸的危险。

甲烷回收利用机会

许多现有的减少甲烷排放机会,都涉及将甲烷回收利用为发电厂燃料、用于现场用途或者场外天然气销售用途。这些措施提供主要的机会,以减少动物排泄物管理、煤矿、填埋场以及天然气和石油系统的甲烷排放。不过具体的技术和减排手段根据排放源的不同而各不相同,因为它们具有不同的特点和排放程序。以下是针对部分主要排放源的一些甲烷回收利用方式。

  • 动物排泄物管理。可以回收并利用液体粪肥处理系统排放的甲烷,以弥补农业能源的不足或者只是用于照明。可以将回收的甲烷用作发电或者设备燃料,比如电动机、锅炉或制冷机干净的能源。回收技术包括封闭式厌氧塘、塞式流沼气池、全混合沼气池及小型沼气池。
  • 煤矿。为了降低爆炸危险,在采矿前、采矿期间或者采矿后,将甲烷从地下矿井中排除。可以发掘并实施对这些甲烷的盈利利用方式,而不是将它们释放到大气中。这些利用方式包括注入天然气管道、生产电能、锅炉共烧、地区供暖、煤块干燥以及汽车燃料。
  • 填埋场。减少填埋场甲烷排放的主要手段涉及采集、燃烧,或填埋场气体的其他用途。填埋场其他应用技术集中在电能生产以及直接用作燃气。若用作电能生产,将采集的甲烷以管道输送至往复式发动机或燃气轮机内转换为电能。若为直接利用技术,则将填埋场气体直接利用为中热值燃料,其他技术则要求将气体升级后再发送到天然气管道中。
  • 天然气及石油系统。目前,在这个领域里减少甲烷排放的机会包括流程及硬件上的改善。减少甲烷排放的机会一般属于以下三类之一:1)技术或设备升级,从而减少或消除设备泄漏或飞逸性排放;2)管理规范及操作程序的改进;3)采用经过改进的技术增强型管理规范。在所有以上情形中,减少甲烷排放的同时,也获得额外的天然气可用于销售及使用。

甲烷市场化合作计划的目标就是开发相关项目,利用这些机会进行甲烷的采集和利用。通过这个合作计划,各国政府与私营部门、发展银行以及其他有兴趣的机构携手合作,使项目得以落实,并且获得相关的气候、经济以及公众健康利益。

石油及天然气系统甲烷回收利用机会

甲烷既时填埋场气体的主要成分,当释放到大气中时也成为强效温室气体。减少甲烷的排放可以产生明显的经济和环境效益。在石油及天然气产业实施高成本效益的降低甲烷排放措施,可以降低产品损耗,减少甲烷排放,同时增加收益。通过促进相关合作项目,推广防止以及减轻甲烷泄漏的活动,为市场生产更多的燃气。甲烷市场化合作计划旨在利用以上这些机会,建立起国际性合作伙伴。

全球排放背景资料

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石油及天然气的生产、加工、输送以及分销使全世界第二大人为(受人类影响的)甲烷源,每年向大气层排放多达880亿立方米,也就是3.43亿共吨碳当量(MMTCE)的甲烷。尽管天然气是一种清洁能源,但是从天然气系统中损失的甲烷占了全世界甲烷排放量的18%。其排放主要产生于正常操作、例行保养以及系统分解。每个生产设施造成的排放量差别巨大,而且大部分涉及操作功能、保养程序以及设备条件。图表1显示相关国家石油及天然气产业的甲烷排放情况。

回收利用机会

在石油及天然气系统中,可通过技术或设备升级,以及改善管理规范和操作程序等手段减少甲烷的排放。减少甲烷排放的机会通常属于以下三类之一:

  • 技术或设备升级,比如采用低排放条件阀,它可以减少或消除设备泄漏或者飞逸性排放
  • 改善管理规范和操作程序以便减少泄漏
  • 加强管理实施,比如实行泄漏检测和测量活动,可以利用经过改进的测量或降低排放的技术。减少甲烷排放的高成本消息机会

根据各国物理性及制度性设施的水平,各国在石油及天然气产业减少甲烷排放的高成本效益机会差别很大。不过,许多现有的高成本效益减少排放选项及技术可普遍应用于整个石油及天然气产业。例如,引导式检查及保养(DI&M) 计划能鉴别最大量甲烷泄漏源,并且能对泄漏点进行更准确、更有效和更具高成本效益的修补。这些DI&M计划科应用于任何国家的气体加工、输送以及分销等营运部门。在建有大型石油及天然气设施的国家,比如俄罗斯和美国,如果广泛应用这些计划,就能显著地减少甲烷排放,而且节约更多天然气。

项目开发问题

尽管有效减少石油及天然气产业排放甲烷的方法众多,但仍有几个问题对一个项目开发的成功与否起着重要作用。部分关键问题包括:

  • 认识到防止和减少泄漏时一项核心商业机会,并引导可用资金投入到减少泄漏的项目中去
  • 在人为造成天然气价格低廉的地区,促成项目投资的经济可行性
  • 提供众多现有的减少排放技术和管理规范,以及相关信息
  • 鉴别并解决可能会抑制项目发展的特定监管障碍
  • 改进并扩大现有市场,同时为甲烷气创造新的市场

在石油及天然气产业解决这些问题并且促进项目发展,是甲烷市场化合作计划的核心关注点。通过集中国际技术和资源,本合作计划将致力于:

  • 使用国际石油及天然气产业加强对减少排放机会的意识
  • 促进并加强减少排放的技术及管理范围的应用和广泛采纳
  • 改善并促进资金的获得,从而支持项目投资
  • 与各伙伴国合作,改善市场状况,同时提供鼓励项目开发的法律及监管框架

天然气产业供应链中的甲烷泄漏以及其他飞逸性排放造成产品损耗,而采用现有的高成本效益规范及技术就可以避免这种情况的发生。投资回收期通常不超过一年,获得显著的节约效益。除了这些财政效益以外,实行减少天然气排放措施在环境方面具有重要意义,它既能有效地保护自然资源,也能更好地管理自然环境。

项目案例研究

乌克兰天然气系统压缩机站减少泄漏项目

乌克兰拥有欧洲第二大天然气传输系统,其长度为35,000公里,包含了171个压缩机站。Cherkasytransgas是乌克兰天然气系统六个分部之一,它获得美国国际开发署提供的5万美元“EcoLinks”1)购买甲烷排放检测设备;2)进行泄漏测量培训,检测计划开发以及实施漏洞补修;3)评估漏洞补修实施的成果。

在收到排放检测设备后,Cherkasytransgas公司开展了测量研究,结果表明仅两个压缩机站每年就泄漏了1.03亿立方英尺的甲烷(3百万立方米)。在成功进行了甲烷排放的鉴定、补修和测量后,Cherkasytransgas公司现在每年从这两个压缩机站减少甲烷排放超过6前8百万立方英尺(2百万立方米)。Cherkasytransgas公司现在把这个成功的减少甲烷排放项目推行到他们所有23个压缩机站里。