Текущее состояние и рекомендации по сокращению выбросов метана в Китае в контексте углеродной нейтральности

Сравнение выбросов метана из основных антропогенных источников в Китае, Европейском Союзе и США (единица измерения: %).

Второй двухгодичный доклад Китайской Народной Республики об обновлении данных по изменению климата (далее именуемый «Доклад») — это последний официальный доклад Китая о выбросах парниковых газов. В докладе показано, что в 2014 году общий объем выбросов метана в Китае составил 55,292 млн тонн, что эквивалентно 1,161 млрд тонн углекислого газа и составляет 10,4% от общего объема выбросов парниковых газов. Основными источниками выбросов метана в Китае являются энергетическая деятельность, сельскохозяйственное производство и утилизация отходов.

Основной источник выбросов метана — энергетическая деятельность.

В 2014 году в Китае выбросы метана от энергетической деятельности составили 24,757 млн ​​тонн, что составляет 44,8% от общего объема выбросов, значительно превышая показатели Европы и США. Дальнейший анализ выявляет еще более существенные различия между Китаем и Европой/США. В Китае выбросы метана от энергетической деятельности в основном связаны с угольной промышленностью (на нее приходится 38% от общего объема выбросов и 85% от выбросов энергетического сектора), в то время как в США выбросы метана от энергетического сектора в основном приходятся на нефтегазовую промышленность. Это связано со структурой энергетического сектора Китая. В 2014 году на сырой уголь приходилось 73,5% от общего объема первичного производства энергии в Китае (и этот показатель оставался высоким — 67,6% в 2020 году). Неорганизованные выбросы метана при добыче угля также усложняют задачу сокращения выбросов. Хотя выбросы метана от нефтегазовой промышленности в настоящее время невелики, с изменением структуры энергетического сектора Китая доля угля в первичном производстве энергии начала снижаться, в то время как доля природного газа постоянно растет. Основной компонент природного газа — метан. В то же время утечки метана из нефтегазовой отрасли нельзя игнорировать.

Сельскохозяйственное производство является вторым по величине источником выбросов метана.

В 2014 году выбросы метана от сельскохозяйственного производства в Китае составили 22,245 млн тонн, что составляет 40,2% от общего объема выбросов, выше, чем в США, но ниже, чем в Европейском Союзе. Распределение выбросов также отличается от европейского и американского. В Европе и США выбросы метана от сельского хозяйства в основном связаны с животноводством, таким как разведение крупного рогатого скота и овец, в то время как в Китае они в основном связаны с выращиванием риса и животноводством. Это связано с пищевыми привычками: в европейских и американских странах потребляется больше молока, говядины и баранины, в то время как более 65% населения Китая считают рис основным продуктом питания; рис является основной продовольственной культурой Китая, площадь посевов риса превышает 300 миллионов гектаров. Таким образом, выбросы метана с рисовых полей в Китае составляют 16,1% от общего объема выбросов, в то время как в Европе и США выбросы метана с рисовых полей, как правило, составляют менее 1% от общего объема выбросов.

Выбросы метана в процессе обработки отходов значительно ниже ожидаемых.

В 2014 году выбросы метана от переработки отходов в Китае составили 6,564 млн тонн, что составляет 11,9% от общего объема выбросов, значительно ниже, чем в Европе и США, и менее половины от показателей Европейского союза. На полигоны твердых бытовых отходов и очистку сточных вод приходилось 6,9% и 4,9% выбросов метана от переработки отходов в Китае соответственно. Однако с увеличением доли сжигания твердых бытовых отходов в Китае выбросы метана от полигонов будут продолжать снижаться, в то время как доля выбросов метана от очистки сточных вод будет продолжать расти.

Рекомендации по сокращению выбросов метана в Китае

Усовершенствовать сеть мониторинга метана и систему отчетности по данным о выбросах.

Производство метана отличается от сжигания ископаемого топлива с образованием углекислого газа. Будь то рисовые поля, кишечник животных (например, крупного рогатого скота и овец) или очистка сточных вод, восстановление органических веществ с образованием метана, как правило, требует микробного воздействия, что делает процесс сложным, а его оценка — крайне неопределенной. Усиление мониторинга является эффективным способом понимания фактических выбросов метана и может обеспечить техническую поддержку для будущих пересмотров индексов выбросов, а также предоставить теоретическое руководство для участия Китая в разработке соответствующих международных правил. Что касается мониторинга базового уровня окружающей среды, то мониторинг метана и других парниковых газов в режиме реального времени может быть достигнут путем добавления оборудования для обнаружения метана и других парниковых газов к существующим общенациональным станциям мониторинга качества атмосферы.Между тем, для получения общих данных о фоновом содержании метана в регионе можно использовать спутниковое оборудование дистанционного зондирования. Что касается мониторинга источников загрязнения, то для некоторых ключевых источников загрязнения датчики мониторинга метана можно добавить к существующим системам онлайн-мониторинга, или же можно проводить мониторинг в режиме реального времени с помощью спутников дистанционного зондирования; для других источников загрязнения следует увеличить частоту отбора проб для получения более точных данных о выбросах.Для ключевых отраслей и предприятий необходимо усовершенствовать систему отчетности по данным, связанным с метаном, пересмотреть коэффициенты выбросов загрязняющих веществ и постоянно повышать качество данных о выбросах метана.

Усовершенствовать правовую, нормативную и стандартную систему для сокращения выбросов метана.

Хотя метан и другие парниковые газы не наносят прямого вреда здоровью человека, их потенциальную опасность нельзя игнорировать. Поэтому необходимо уточнить их классификацию в соответствующих законах и нормативных актах, таких как Закон о предотвращении и контроле загрязнения воздуха, и постепенно совершенствовать соответствующие законы и нормативные акты, повышая существующие стандарты выбросов метана. Например: повышение стандартов выбросов метана в GB21522-2008, а также дальнейшее развитие и совершенствование обязательных стандартов для коэффициента извлечения метана, коэффициента использования метана и коэффициента выбросов метана; повышение стандартов концентрации для идентификации утечек в GB39728-2020, совершенствование обязательных стандартов по переработке, постепенное сокращение сжигания попутного газа и запрет на выбросы в атмосферу; повышение предельных концентраций выбросов метана в GB18918-2002 и GB16889-2008, а также совершенствование стандартов переработки. Добавление требований к выбросам метана в стандарты, которые включают выбросы метана, но не устанавливают требования к концентрации выбросов (например, «Стандарт выбросов загрязняющих веществ от нефтеперерабатывающей промышленности»). Постепенное включение выбросов метана предприятиями в рынок торговли квотами на выбросы углерода и, посредством политических рекомендаций, повышение энтузиазма и инициативы предприятий в области переработки метана.

Сокращение выбросов метана будет осуществляться постепенно, при этом нефтегазовая отрасль выступит в качестве пилотного сектора.

Китайская нефтегазовая отрасль имеет относительно хорошую основу для сокращения выбросов метана, и большинство стран также уделяют приоритетное внимание нефтегазовому сектору в плане сокращения выбросов метана. Поэтому нефтегазовая отрасль может служить пилотным сектором для сокращения выбросов метана в Китае. Учитывая текущую ситуацию с выбросами в нефтегазовой отрасли, необходимо усилить строительство инфраструктуры для сокращения выбросов и сжигания попутного газа, а также повысить коэффициенты извлечения и использования метана; выбросы метана, которых невозможно избежать, должны быть полностью сожжены перед сбросом; одновременно необходимо создать систему мониторинга и технического обслуживания трубопроводов для оперативного обнаружения и устранения источников выбросов; кроме того, необходимо进一步 усовершенствовать систему для повышения прозрачности и точности данных о показателях выбросов метана от нефтегазовых компаний.

В результате корректировки энергетической структуры общее потребление угля снижается. Однако из-за таких факторов, как преобладание угля в природных ресурсах страны и недостаточная стабильность новых источников энергии, уголь еще некоторое время будет оставаться основным источником производства и потребления энергии в Китае. По мере истощения неглубоких угольных запасов все больше угольных шахт в Китае будут переноситься на более глубокие участки. Как правило, чем глубже шахта, тем выше содержание метана в угольном пласте. Поэтому добыча угля и последующая деятельность по его переработке останутся значительным источником выбросов метана в Китае, что делает угольную промышленность ключевым сектором для сокращения выбросов метана. Для решения проблемы низкой эффективности использования метана низкой концентрации необходимо активизировать исследования в этой области, разработать эффективные технологии его утилизации и обеспечить централизованное, сетевое извлечение и использование метана в районах добычи.

Поскольку метан является вторым по величине парниковым газом, его сокращение — неизбежная тенденция. Китай, как крупнейший в мире источник выбросов метана, неизбежно столкнется с растущим международным давлением с целью сокращения выбросов. Хотя Китай начал свои усилия по сокращению выбросов метана относительно поздно и сталкивается со значительным давлением, постоянные корректировки его энергетической структуры, стабилизация производства зерна и сокращение объемов отходов на свалках могут привести к тому, что выбросы метана в Китае достигнут пика одновременно с выбросами углекислого газа до 2030 года.

Источник справочных материалов:

Исследование стратегий сокращения выбросов метана в Китае в контексте достижения углеродной нейтральности.