甲烷减排：碳中和新焦点

  • 发布时间：2023-11-18
  • 实施时间：2023-11-18
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伟大的小毛驴

双智云平台创始人，生态环境部环境影响评价技术评估专家库入库专家、中华环保联合会综合技术专家组委员、中国环保产业协会环保管家精讲班高级讲师，土壤导则编制参与人，毛驴说原创。

知识要点
  • 发文部门 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 绿色创新发展中心
  • 发文文号 无
  • 适用对象 甲烷减排
知识库 / 应对气候变化 / 甲烷减排计划
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绿色创新发展中心与高瓴产业与创新研究院、北京绿色金融与可持续发展研究院联合发布的《甲烷减排：碳中和新焦点》报告重点分析了我国甲烷排放现状与减排政策，识别了甲烷减排所面临的挑战和机遇，探讨在碳中和愿景下，强化甲烷减排行动的可能性和潜力，以及金融支持甲烷减排的潜力，并提出了具体建议。以下为报告摘要部分：


甲烷（CH4）是一种碳氢化合物，是天然气的主要成分，也是一种具有温室效应的气体。2019年，全球温室气体总排放中甲烷排放当量约占19%，是由人类活动造成的仅次于二氧化碳的第二大温室气体。甲烷在大气存留时间约为12年，远低于二氧化碳的100年。但甲烷具有较强的热效应，以100年和20年全球增温潜势(Global warming potential，简称GWP2) 衡量，分别约为二氧化碳的28和82倍。2021年8月联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）在IPCC 第六次评估报告中指出，在全球气温较工业化前水平上升的1.1°C中，约有0.5°C源自甲烷排放。


甲烷的人为排放源主要包括能源、农业和废弃物处理等活动，具体包括来自煤炭、油气开采过程中释放的煤层气、天然气逃逸，水稻种植过程有机质分解、畜禽养殖的动物肠道发酵和动物粪便管理，以及生活垃圾和污水处理中产生的甲烷。甲烷的天然排放源包括湿地、冻土带等的排放。


图片

全球温室气体排放构成（2019）

图片来源：《甲烷减排：碳中和新焦点》报告


作为短寿命强效温室气体，减少甲烷排放可为应对气候变化带来明显的近期效果，对实现《巴黎协定》温控目标尤为重要。IPCC 第六次评估报告认为，甲烷减排为未来几十年减缓全球变暖的最高效方法之一，因此强调减少甲烷排放的重要性和紧迫性。此外，甲烷本身就是宝贵的清洁燃料，控排、采集、回收甲烷兼具经济、社会、安全等多重效益。


美国和欧盟已经出台多项甲烷减排战略和行动计划。2021年底联合国气候变化缔约方第26次大会（the 26th UN Climate Change Conference of the Parties, COP 26）期间，约100个国家联合签署了“全球甲烷承诺”倡议（Global Methane Pledge），计划将在2030年将甲烷排放量在2020年基础上减少30%。中美两国在COP26期间发布的《中美关于在21世纪20年代强化气候行动的格拉斯哥联合宣言》中，也将甲烷减排作为交流合作的重点领域。目前，我国在“十四五”规划和《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中均提出“要加强对甲烷等非二氧化碳温室气体管控”，并明确表示将制定甲烷排放国家行动方案。


我国是甲烷排放大国，尽管2030年前碳排放提前达峰的主要控排对象是二氧化碳，要实现2060年前碳中和，甲烷减排将成为重点和难点之一，需提前采取行动。为此，本报告对全球和我国甲烷排放最新现状和减排行动进行了梳理，并重点分析了我国甲烷排放源的构成、变化趋势以及相关的减排政策和技术，识别了甲烷减排所面临的挑战和机遇，探讨在碳中和愿景下，强化甲烷减排行动的可能性和潜力，以及金融支持甲烷减排的潜力，并提出了一系列具体建议。


主要发现

01

甲烷减排对我国实现碳中和目标至关重要

根据最近的官方数据，2014年我国甲烷排放为11.3亿吨二氧化碳当量，占当年总体温室气体排放约为10%。诸多研究表明，未来10年，我国甲烷排放仍呈增长态势，有望在2030-2050年期间缓慢回落。若不采取积极措施，我国甲烷排放在2050年仍将处于高位，现有较成熟技术的推广可将总体排放在现有趋势基础上降低40-50%；排放总量中，能源相关排放将逐步减少，而农业部门排放可能随经济发展、生活水平提高等增加。总体趋势距实现碳中和目标要求还有一定距离。要实现甲烷深度减排，仍需突破性技术和大量激励措施。

02

煤矿开采和农业活动
是我国主要的甲烷排放源
我国能源活动相关的甲烷排放占总排放比例约为46%，主要是煤矿开采产生的排放，其在甲烷总排放的占比约为45%（其中逃逸排放占 40%，燃料燃烧排放占5%），农业活动相关甲烷排放约占42%，废弃物处理相关甲烷排放占 12%。与其他国家不同，煤矿开采是中国最大排放源，而作为美国和欧洲主要排放源的油气行业（包括开采和运输过程的逃逸排放），在中国排放结构中占比较低。农业活动均为中国和美国第二大排放源，是欧洲最大排放源， 然而中国农业排放主要来自水稻种植，美国和欧洲的农业排放则主要来自畜禽养殖。


03

甲烷减排措施的技术经济性差异大

甲烷减排的措施主要包括提高瓦斯回收减少煤矿相关排放，通过油气管道的维护、检测、修复等减少油气行业排放，通过改良水稻种植技术减少稻田排放，通过饲养管理及膳食结构调整等减少畜牧业相关排放，通过加强废弃物管理，减少固体废弃物填埋和污水处理的甲烷排放等。减排措施的推广有赖于其技术经济性。全球范围内低成本、甚至零成本减排技术主要在城市废弃物管理和油气行业内，以及水稻种植和煤矿开采。我国在短期内能以低成本减排的甲烷排放比例远低于其他发达国家，仅仅在控制油气逃逸和废弃物填埋等措施方面可实现一定比例的零成本减排；对于最大排放源煤矿开采逃逸排放，存在一定成熟减排技术，减排的技术潜力明显，但成本差异大，减排经济性如何需在不同政策环境下进一步探讨。


我国早在 2007 年的首份应对气候变化国家方案中就已提出甲烷减排行动，主要集中在煤矿瓦斯回收和农村沼气工程。现行的清洁能源转型、“无废城市”、碳市场等战略和政策为更进一步促进甲烷减排带来机遇。随着煤炭开采总量下降，及煤层气开发利用效率提升， 煤矿相关甲烷排放长期呈下降趋势；城市垃圾分类、固废、污水处理、管理水平的不断提升， 有利于减少废弃物相关甲烷排放；国家自愿碳市场交易等市场化手段也会促进甲烷减排技术的推广、开发和探索。碳中和背景下，我国甲烷减排面临更多挑战。除了总量大、减排任务重，还有重点领域减排技术成本高、数据基础不完善等挑战。尤其是，第二大排放源农业活动相关甲烷排放控制，一方面缺少低成本高效减排的措施，另一方面，随着生活水平提升， 膳食结构变化存在一定不确定性，农业畜禽养殖相关排放存在继续增加的可能性，成为未来的减排难点。


主要建议

01

制定地区甲烷减排行动方案

我国有望发布国家层面的甲烷减排战略，将为双碳目标下甲烷减排提供重要指导。与此同时，考虑到地方性差异性，建议制定地方行动方案。方案的目标首先要摸清家底，衡量现有循环经济、能源转型、绿色农业等战略可以带来的甲烷减排潜力，制定新的减排要求、行动，出台激励和保障措施，促进技术创新和试点，以实现甲烷深度减排。

02

将甲烷减排行动广泛纳入金融支持目录

现有《绿色债券支持项目目录（2021 年版）》中已经覆盖了与甲烷减排相关的３个领域的７项具体内容。此外更多促进甲烷减排的项目有待纳入，比如废弃矿井处置、水稻种植改善、饲养管理（包括饲料改良、畜牧业育种）等。建议在未来目录更新，以及气候投融资和转型金融的支持目录制定中有所体现。


03

金融机构关注甲烷相关碳中和投资机遇

甲烷减排是大势所趋，国家将加强监管，也有望出台激励政策，甲烷本身是重要资源， 加之近期天然气价格攀升，将带来更多投资机遇。短期内，减排技术较成熟的领域，其市场规模有望扩大，包括：资源综合利用和油气行业等，具体包括煤矿开采过程中高浓度瓦斯利用、农业废弃物综合利用、城市固废处理，以及油气行业甲烷泄漏检测与修复装置等相关项目。长期看，可关注有潜力的投资领域，包括中低浓度瓦斯回收、污水深度处理、绿色农业、替代蛋白、食品设计等，探索投入减排技术培育和试点。

04

建议加强基础数据建设和科研投入

甲烷减排政策制定和行动所需的数据基础仍较为薄弱，现有研究关于我国甲烷排放状况和减排潜力的量化估计差别较大，亟需建立颗粒度高的排放清单。此外，农业相关甲烷减排手段的技术可行性和经济性较低，需投入大量资源进行研究实践。


甲烷减排是一个系统工程，且有多重社会效益；不断完善甲烷减排政策体系，提早做出制度安排和投资行动，对我国实现碳中和目标至关重要。


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甲烷减排：碳中和新焦点.pdf

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