国内外甲烷 减排行动与趋势 2022 1 2 目 录 02 引言 04 全球甲烷排放与气候变化科研进展 08 国际甲烷减排合作 09 1. 全球甲烷承诺 10 2. 欧盟、美国甲烷减排战略 12 3. 中国甲烷减排国际合作 13 4. 国际甲烷减排相关组织 14 5. 国际企业减排行动 16 甲烷排放监测方法及减排技术 17 1. 甲烷监测技术进展 18 2. 甲烷减排技术进展 20 中国甲烷管控进展 21 1. 煤炭 22 2. 石油天然气 24 3. 农业 24 4. 废弃物 26 气候投融资推动甲烷减排 27 1. 绿色信贷 28 2. 绿色投融资 29 3. 碳市场 30 结论与建议 31 1. 设计符合国情的减排方案，加强对减排潜力的研究 31 2、完善法律法规体系建设，提升监管能力，加强执法力度 31 3、进一步通过经济手段推进甲烷减排 31 4. 加强 MRV 体系建设，提升监测水平 32 5. 加强减排技术的研发和应用 32 6. 加强甲烷减排的国际交流与合作 1 引言 2 甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体，是一种“短期气候污染物”，其在大气中的存续时间相对较短， 约为 12 年。尽管甲烷在大气中的存续时间较短，排放量也比二氧化碳少，但根据 IPCC 第六次评估报告第一 工作组报告的数据，来自化石能源和非化石能源甲烷的全球增温潜势（GWP，即甲烷气体捕捉大气中热量的 能力）在 100 年的时间框架内分别是二氧化碳的 29.8 倍和 27.2 倍，20 年尺度下增温潜势分别是二氧化碳的 82.5 和 80.5 倍。甲烷也是对流层臭氧的前体物，会引发严重的健康问题。煤炭、天然气和石油的生产和运输 过程中会泄漏甲烷，农业牲畜养殖及水稻种植活动也会排放甲烷。此外，固体废弃物填埋场、污水处理系统中 的有机物分解也会产生甲烷。如能从上述排放来源中捕捉甲烷，则是减缓气候变化，同时增加可用能源、促进 经济增长、改善空气质量和促进能源公平转型的绝好机会。 2021 年 8 月 9 日，政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告第一工作组报告 [1] 发布。该评 估报告着重强调了甲烷减排的重要性，并指出： “甲烷作为一种强效的短寿命温室气体，已经造成了约 0.5° C 的全球气温上升，同时大气中的甲烷浓度还在持续上升。” 但由于甲烷在大气中的留存时间较短，强有力的甲 烷减排可以有效的减缓全球温升速度。大幅、快速和持续减少甲烷排放将限制气溶胶污染减少所造成的升温效应， 并将改善空气质量。 2022 年 4 月 4 日，政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告第三工作组报告 [2] 发布。 该评 估报告指出 2030 年前甲烷深度减排对实现 1.5℃温升目标至关重要。迅速减少非二氧化碳温室气体排放，尤 其是甲烷，将降低温升峰值。在将温升控制在 2.0℃或以下的多个路径中，当实现二氧化碳净零排放时，剩余 的非二氧化碳排放将位于 40 亿吨 -110 亿吨二氧化碳当量的范围内。其中，2030 年的甲烷排放量将比 2019 年减少约 20% （1-46%），2050 年则要比 2019 年减少近 50% （26-64%）。在将温升控制在 1.5℃（不 超过或小幅超过）的多个路径中，到 2030 年要对甲烷采取更加深度的减排措施，比 2019 年减少 33%（1957%）。不过到 2050 年甲烷减排幅度仅为小幅增加，比 2019 年减少 50% （33-69%）。 IPCC 第三工作组报告同时明确指出，除非同时进行二氧化碳和短寿命温室气体减排，否则温升幅度在本 世纪 30 年代就有可能超过 1.5℃，到本世纪中叶就可能超过 2℃。而控制短寿命温室气体排放可以快速减缓温升， 到 2050 年避免 0.6℃的温升，到 2100 年避免 1. 2℃的温升。想要实现温室气体净零排放，就要为非二氧化 碳温室气体减排制定目标，包括设定同巴黎协定目标一致的甲烷减排路径。而且人为源甲烷排放的减排可行性 正在逐步提高。例如，已经有多项研究表明可以在不影响粮食安全的情况下实现农业领域减排。总之，有雄心 的甲烷减排是对二氧化碳减排的有力补充。 本背景报告反映了目前全球甲烷排放及管控现状以及 2020-2022 年中国甲烷管控的进展情况。 [1] IPCC AR6 WG I https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/ [2] IPCC AR6 WG III https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-3/ 3 全球甲烷排放与气 候变化科研进展 4 根据国际能源署（IEA）发布的“2022 全球甲烷追踪“ (Global Methane Tracker 2022)，2021 年全球 甲烷年排放量约为 5.8 亿吨 [3]。其中约 40% 来自自然源排放，其余 60% 来自人类活动。全球能源部门甲烷排 放约占人为甲烷排放总量的 40%，仅次于农业。2021 年全球能源部门甲烷排放约为 1.35 亿吨，比 2020 年 增长近 5%。在这 1.35 亿吨中，约 4200 万吨来自煤炭，4100 万吨来自石油，3900 万吨来自天然气，900 万吨来自生物质能源的不完全燃烧（主要发生在木材和其他固体生物质被用作传统炊事燃料时），400 万吨来 自终端设备的泄漏。 图 2021 年全球甲烷排放源 IPCC 第六次评估报告第三工作组发布报告指出，2019 年全球人为温室气体净排放量共有 590 亿吨二氧 化碳当量 [4]，这其中甲烷为 111 亿吨二氧化碳当量。根据与 1990 年相比，甲烷排放增长了 24 亿吨二氧化碳 当量（增幅 29%）。可以看出，虽然甲烷排放量在持续增长，但是由于二氧化碳等温室气体排放量增幅均高于 甲烷，因此在全球人为温室气体净排放中甲烷占比小幅下降。 根据中国提交联合国气候变化框架公约（UNFCCC）的最新官方报告数据显示，2014 年，中国甲烷排放 量为 5529 万吨，占全国温室气体排放的 10.4%。其中，能源活动甲烷排放为 2475.7 万吨 （占 44.8%）， 农业活动排放 2224.5 万吨（占 40.2%），废弃物处理排放 656.4 万吨（占 11.9%）， 是五大清单领域占比 最高的三个领域，约占中国甲烷排放总量的 97%。 根据美国联邦环保局的温室气体清单数据，2020 年，美国甲烷排放量为 2600 万 [5]，占美国温室气体排放 的 11%；其中能源活动甲烷排放占 39.82%，农业活动甲烷排放占 38.57%，废弃物处理排放占 20%。 根据欧盟委员会温室气体清单数据，2018 年，欧盟 27 国甲烷排放量为 1578 万吨 [6]，占欧盟温室气体排 放的 10.1%。其中 53% 来自农业活动的甲烷排放，19% 来自能源活动的甲烷泄漏，26% 来自废弃物处理排放。 [3] https://www.iea.org/reports/global-methane-tracker-2022 [4] IPCC AR6 WG III https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-3/ [5] https://www.epa.gov/system/files/documents/2022-04/fastfacts-1990-2020.pdf [6] https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/data-viewers/greenhouse-gases-viewer 5 图：中国、美国、欧盟甲烷排放量及排放分布情况 尽早对甲烷采取行动是减缓近期变暖的最有效战略，而尽早对甲烷和二氧化碳实施“双控”可带来最佳温 控效果。与后期才采取行动相比，尽早实行二氧化碳和甲烷排放“双控”可使本世纪中叶的最高温升减少 0.4℃ （0.7 ℉）[7]。因此，尽早行动是保持温升在 2℃以下的关键组成部分。如果我们在 2030 年前没有对二氧化碳 和甲烷采取行动，即使我们在 2050 年前实现净零排放，温升仍有可能在一定时间内超过《巴黎协定》约定的 2℃ 目标。近几十年来，尽快减少二氧化碳排放一直是政策制定者关注的焦点，而甲烷的情况却并非如此，因为其 排放不像二氧化碳那样随着时间的推移而积累，且用于净零排放的标准核算方法也未考虑尽早采取甲烷减排行 动的益处。这意味着，如果我们唯一的目标是在某一年（如 2050 年）实现净零排放，那么我们就有可能推迟 甲烷行动，同时造成温升的负面影响。 图：不同经济及技术甲烷减排手段情境下本世纪末增温趋势 [7] https://www.nature.com/articles/s41598-021-01639-y.pdf 6 短期内实现更好的“双控””温控效果需要具有经济和技术效益的甲烷减排措施。总体来看，现有一半的 到 2030 年比 2020 年全球人为甲烷排放减半的措施可在净零成本下实施 [8]。采取现有所有的减排措施可以将 近十年的全球平均变暖速度减缓约 30%，到本世纪中叶避免 0.25℃的额外升温，并到本世纪末避免超过 0. 5℃ 的额外升温。另一方面，相对于快速实施减排措施，缓慢实施现有减排措施可能导致到本世纪中叶全球平均升 温增加十分之一，并使升温速度相对于快速实施减排措施加快 5%。等到本世纪中叶再采取现有减排措施可能 导致到本世纪中叶全球平均升温增加五分之一，并使升温速度相对于快速实施减排措施加快 15%。从减排手段 来看，到本世纪末，与基准情景相比，快速可行的技术甲烷减排手段将避免约 0.51℃（0.42℃ -0.6℃）的升温， 快速可行的经济甲烷减排手段将避免约 0.23℃ (0.18℃ -0.27℃ ) 的升温。从具体甲烷排放源来看，与基准情 景相比，到 2030 年，依靠可行的经济甲烷减排手段，全球油气甲烷排放有 50% 的减排潜力；依靠可行的技术 减排手段，全球煤炭和土地填埋甲烷排放有 60% 和 80% 的减排潜力；依靠企业减排手段，全球油气甲烷排放 有 85% 的减排潜力。 2030 年全球甲烷排放源分布及各领域减排成本预测 [8] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abf9c8 7 国际甲烷减排合作 8 1. 全球甲烷承诺 2021 年 9 月，美国和欧盟发起全球甲烷承诺 [9]