促进监测技术快速发展提升油气行业甲烷减排水平（图）

  [中国石油新闻中心2024-08-27]
  甲烷是一种比二氧化碳具有更强增温潜势的温室气体。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的数据，甲烷排放对当前全球变暖的贡献率高达30%。据国际能源署（IEA）发布的《Global?Methane?Tracker?2024》，2023年，全球人类活动导致的甲烷排放量约为3.49亿吨，大气中的甲烷浓度是工业化前水平的2.5倍多。甲烷排放对气候变化构成的威胁已引起国际社会的高度关注，各国政府和工业界正加快推动甲烷减排行动，以应对这一严峻挑战。
  甲烷排放治理的基础是“摸清家底”，健全可靠的监测、报告、核查（MRV）体系对于追溯甲烷排放来源及量化甲烷排放程度至关重要，其中，监测是该体系实施的核心。甲烷排放监测是通过实地测量、传感器监测及遥感卫星监测等手段，对甲烷排放源进行实时或定期监测，以确定排放源的位置和排放的程度、模式。
  当前，国际上对甲烷排放的量化评估主要是依据温室气体排放清单展开，各国正致力于依据IPCC提供的温室气体清单编制方法学构建符合本国国情的本土化温室气体排放清单。甲烷排放监测则为排放清单的编制提供数据基础，并长期服务于清单数据准确性的校验,对于提高排放清单精度，进而提升甲烷控排管理水平具有重要现实意义。
  全球油气行业甲烷排放监测技术日趋成熟
  减少化石燃料作业产生的甲烷排放是短期内实现最大限度减排的最佳途径。因此，当前甲烷减排行动大多围绕能源部门展开，对监测技术水平的要求也相应较高。当前，适用于油气行业甲烷排放监测的方法包括地面监测、无人机遥感监测以及卫星遥感监测三类。
  地面监测的常用技术包括固定式传感器监测以及地基走航监测。固定式传感器监测适用于监测井场或天然气压缩站等设施组件密度较高场地的甲烷排放，当监测场地的甲烷浓度超过设定阈值，传感器便会发出警报。常用的固定传感器包括基于激光的线积分传感器、固定浓度监测器等。现阶段的固定式传感器监测对于设施组件分布稀疏的场地监测效果不佳。地基走航监测是通过在车辆上搭载全球定位系统和传感器，来表征车辆行驶路径的气体羽流中的甲烷浓度分布。常用的车载甲烷传感器包括线性量子传感器、超便携/开路式甲烷分析仪等。该技术对室内或难以靠近的排放源无法开展规模化监测。
  无人机遥感监测适用于低空小尺度区域，是通过在飞行器上搭载采样装置，对监测区域内的空气进行采样，进而通过质量平衡法获取该区域内的甲烷排放情况。该技术易受到气象条件、飞行器性能等影响，进而影响监测效果的稳定性。
  卫星遥感监测适用于大尺度空间区域，是通过大气传输模型模拟甲烷的扩散路径，并结合大气反演模型获取监测区域内的甲烷浓度通量。该技术易受到云覆盖率、地表反照率等影响。
  综上可知，不同的监测技术适用的监测范围不同，也各自存在一定的局限性。2023年，我国《甲烷排放控制行动方案》正式发布，强调要在“十四五”和“十五五”期间，有效提升甲烷排放统计核算、监测监管等基础能力。由此，针对甲烷减排管控的监测体系建设正式进入发展快车道。
  强化创新提升我国油气行业甲烷监测水平
  在我国能源转型的进程中，油气行业兼具支撑能源转型和扭转气候变化态势的双重作用。因此，我国油气行业需要高度重视甲烷减排，从监测入手，借鉴好技术、完善旧技术、探索新技术，促进我国油气行业甲烷排放监测水平提升，为甲烷控排管理能力进一步提高打下坚实基础。
  油气行业甲烷排放监测水平的提升需要立足于完善标准、建立平台和提升技术。
  在完善甲烷排放监测标准规范方面，一是在充分考量我国油气行业本土化需求的基础上，推动建立国家统一的甲烷排放监测规范和标准，明确监测的具体方法、频率、设备要求和数据处理流程；二是提高我国油气企业在国际甲烷减排事务中的参与度，推动国际社会建立适用于发展中国家的甲烷排放监测标准体系，使监测标准在与国际接轨的同时契合本国的发展程度；三是要对甲烷排放监测标准进行定期的评估和监督，形成政府、企业和第三方核查机构共同参与的动态可持续工作机制，及时识别现有标准存在的问题，提高监测标准的适配性。
  在提升甲烷排放监测技术水平方面，一是需要联合政府、科研院所共同制定针对重点油气设施、场站和区块的甲烷排放监测最新技术指南，并建立甲烷排放监测技术示范基地，推广先进技术和成功经验，为企业监测技术水平的提升提供有效指导；二是成立专门研发部门并设立专项研发基金，吸引外部和鼓励内部创新团队和个人参与技术研发，推动多学科产学研一体化合作，促进与人工智能等信息技术的交叉融合，开发符合当下油气行业需求的监测技术；三是加强与甲烷监测技术领先的国外企业的交流合作，通过技术团队定期交流学习，密切关注全球最新技术的发展动态，借鉴和吸收前沿技术与经验。
  在建立甲烷排放监测智能平台方面，一是利用物联网技术连接大量甲烷监测设备，形成覆盖一定油气生产区域的监测网络，并利用区块链的分布式账本技术，多方共同参与数据实时收集与记录；二是利用大数据处理技术分析收集到的海量监测数据，建立反映各种监测信息的分析模块，对未来的排放趋势及可能存在的排放源进行预测预警，为减排措施的部署提供决策支持；三是利用云存储技术实现甲烷排放监测数据的集中管理与共享，在平台提供不同区域维度、时间维度下实时数据的发布、查询和下载服务，便于各方了解最新的监测情况，及时部署减排措施。（王建良?中国石油大学（北京）经济管理学院，李孥?中国地质大学（北京）自然资源战略发展研究院）