□ 白 樺 肖雅兮 肖 鑫

石油公司致力于消除常規(guī)天然氣燃除。圖為雪佛龍公司技術(shù)人員在討論天然氣燃除技術(shù)措施。王東 供圖

2019年全球天然氣燃除量為1500億立方米，創(chuàng)10年來最高紀(jì)錄。天然氣燃除既浪費資源又破壞環(huán)境，各大組織和國家積極推動2030年“零燃除”倡議，發(fā)達(dá)國家及國際大公司已率先邁出積極步伐，發(fā)展中國家特別是消費國也任重而道遠(yuǎn)，未來更多國家及企業(yè)或?qū)⒏e極響應(yīng)倡議，實現(xiàn)綠色、可持續(xù)發(fā)展。

天然氣燃除浪費多危害大

天然氣燃除是指石油等資源開采過程中，由于沒有足夠的設(shè)施或缺乏適宜的地質(zhì)條件，在無法將伴生天然氣重新注入地下、現(xiàn)場利用或輸送到市場的情況下，不得不燃燒或放空的情況，造成燃除的主要原因是技術(shù)、監(jiān)管和經(jīng)濟性限制。目前，全球天然氣燃除每年排放二氧化碳4億噸，不僅造成資源的浪費，而且造成二氧化碳和未完全燃燒的甲烷對環(huán)境的破壞。

業(yè)界普遍認(rèn)為，天然氣燃燒和排放伴生氣會使溫室氣體（GHG）排放顯著增加，并對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。伴生氣是原油浮到地表時釋放的各類碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮L期以來，天然氣廠生產(chǎn)、油氣井鉆井測試及各種緊急情況下，對天然氣管道進行天然氣燃燒和放空。

20世紀(jì)70年代初以來，由于天然氣價格上漲，各國政府和業(yè)界注意到伴生氣的潛在經(jīng)濟效益，開始減少天然氣的燃燒和放空量。然而，只有少數(shù)產(chǎn)油國大幅減少了伴生氣的燃燒和放空量，在大多數(shù)地區(qū)，隨著石油產(chǎn)量的增加，天然氣燃除火炬和放空量繼續(xù)上升。

2019年，全球天然氣燃除量由2018年的1450億立方米增至1500億立方米，同比增長3.4%，相當(dāng)于南非地區(qū)天然氣年消費總量。如果這一數(shù)量的天然氣用于發(fā)電，可提供電力7500億千瓦時，或者采用其他天然氣利用方式進行生產(chǎn)或保存（再注入地層）。通常情況下，每采出1噸石油，伴生氣產(chǎn)量在幾十立方米至幾百立方米之間。在全球范圍內(nèi)，天然氣燃除的做法較為常見，尤其是在美國、俄羅斯和伊拉克等油氣生產(chǎn)國。以美國為例，2019年，美國二疊紀(jì)地區(qū)的天然氣燃除創(chuàng)歷史新高，主要原因是運輸管道容量不足，在油氣開采及生產(chǎn)過程中無法將伴生氣和多余的天然氣進行存儲或外輸。以尼日爾為例，尼日爾三角洲的大量上游開發(fā)項目存在天然氣燃除情況，且長期得不到改觀，對該國經(jīng)濟造成巨大損失。造成這一浪費現(xiàn)象的原因是多方面的，但主要是該國對天然氣項目的投入嚴(yán)重不足、對企業(yè)的浪費行為缺乏有力監(jiān)管。

數(shù)據(jù)顯示，美國、委內(nèi)瑞拉和俄羅斯是天然氣燃除量增長前三位的國家，年增長分別為23%、16%和9%。2017年以來，睿咨得（RystadEnergy）一直對美國二疊紀(jì)地區(qū)的天然氣燃除水平進行監(jiān)測。2018年四季度至2019年二季度的9個月中，該地區(qū)燃除的天然氣量平均為1700萬～1800萬立方米/日。隨著二疊紀(jì)地區(qū)石油產(chǎn)量持續(xù)上升，伴生天然氣產(chǎn)量也不斷增加，由于該地區(qū)石油和天然氣管道運輸能力嚴(yán)重不足，其燃除量不斷上升。2019年三季度，該地區(qū)天然氣燃除和排放量達(dá)歷史最高水平，平均為2100萬立方米/日。

2017～2019年，俄羅斯、伊拉克、美國和伊朗為全球天然氣燃除量前四位的國家，合計燃除總量占全球總量的45%。同期，其他石油生產(chǎn)國的天然氣燃除量減少了90億立方米，降幅為10%。2020年一季度，全球天然氣燃除量同比下降10%，30個主要國家均下降。日前，巴西國家石油公司旨在通過海上液化天然氣裝置來處理天然氣，進而更好地利用油田伴生氣。該公司計劃，到2025年使溫室氣體排放量減少30%至50%，并尋求到2030年常規(guī)天然氣燃燒的排放量降至零的路徑。

全球天然氣燃除主要分布示意圖

各類機構(gòu)及各國積極響應(yīng)“零燃除”倡議

在2015年的巴黎氣候變化大會上，聯(lián)合國和世界銀行以避免資源浪費和保護環(huán)境為出發(fā)點，聯(lián)合發(fā)起“到2030年實現(xiàn)常規(guī)天然氣零燃除”倡議。世界銀行倡導(dǎo)的全球減少天然氣燃除合作伙伴（GGFR）致力于與各國政府及相關(guān)行業(yè)合作，以解決天然氣燃除這一棘手問題，目前世界銀行在許多天然氣燃除量較高的國家開展工作，幫助制定政策和法規(guī)，并爭取各國政府和企業(yè)做出更多承諾，以期在2030年實現(xiàn)常規(guī)天然氣“零燃除”。減少天然氣燃除可以用許多不同的方式來代替燃燒并造福當(dāng)?shù)鼐用?，例如可以為最需要的人提供能源、燃料發(fā)電、為取暖或烹飪提供液化石油氣（LPGs）、用作石油化工原料及通過出口創(chuàng)收。另外，對國家和公司來說，其主要意義在于：一是進行更好的資源管理，二是進行環(huán)境友好型的油氣生產(chǎn)，三是打造負(fù)責(zé)任的國家形象，四是提升區(qū)域影響力，五是對巴黎氣候協(xié)定做出貢獻，六是有助于吸引有經(jīng)驗的石油行業(yè)投資者，七是促進天然氣貨幣化的創(chuàng)新，八是拓展交流及金融互助機會，九是為參與國或公司未來發(fā)展提供環(huán)境和機會。

日前，BP和殼牌發(fā)布聯(lián)合申明，表示兩大公司已經(jīng)敦促得克薩斯州能源監(jiān)管機構(gòu)停止該州油氣田進行常規(guī)天然氣燃除，并確立2025年前徹底停止燃除的目標(biāo)。兩大巨頭認(rèn)為，得克薩斯州有必要也有機會將常規(guī)天然氣燃燒降至零，為美國其他州樹立榜樣。

響應(yīng)倡議的相關(guān)政府，要為上游開發(fā)企業(yè)提供法律、監(jiān)管、投資和運營環(huán)境，為公司提振信心并給予激勵。各國政府將要求上游企業(yè)新油田開發(fā)計劃要包括可持續(xù)利用或保護油田伴的生氣資源，同時努力確?，F(xiàn)有油田的常規(guī)天然氣燃除工作在2030年前清零。響應(yīng)該倡議的石油公司將每年對其天然氣燃除情況和“零燃除”進展發(fā)布公開報告，并由世界銀行匯總并發(fā)布。響應(yīng)倡議的政府和石油公司應(yīng)當(dāng)共同致力于消除全球范圍內(nèi)的常規(guī)天然氣燃除，確保新油田開發(fā)中不進行常規(guī)伴生氣燃除。此外，他們將積極解決原有油田的伴生氣燃除問題，以盡早減少或取締燃燒行為?！傲闳汲背h并不具備法律約束力，政府在推進燃除和放空的減少方面應(yīng)起到政策影響作用。該倡議能夠?qū)⑴c響應(yīng)該承諾的國家政府及石油公司打造正面形象、提升知名度起到積極作用。目前，已有超過80個國家的政府和公司做出承諾，包括32個國家的政府、39家國際或國家石油公司及15家開發(fā)機構(gòu)，涉及的全球天然氣燃除量超過60%，主要涉及北美、歐洲、俄羅斯及部分中東國家和地區(qū)。據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，全球響應(yīng)倡議的生產(chǎn)商超過60%。越來越多響應(yīng)者加入一個日益壯大的全球聯(lián)盟，展示強大的環(huán)境領(lǐng)導(dǎo)能力和有效的自然資源管理能力。

表1 2016～2018年主要國家天然氣燃除量

目前亞太地區(qū)主要消費國政府及國家石油公司鮮有出現(xiàn)在世界銀行的倡議響應(yīng)者名單中。一是日本、韓國等國內(nèi)油氣資源較少，燃除問題并不突出；二是亞太發(fā)展中國家的國內(nèi)油氣企業(yè)由于技術(shù)、地質(zhì)條件等限制，解決燃除問題的措施有待進一步加強。在發(fā)展中國家減少燃燒和排放量方面，管制可以且應(yīng)該發(fā)揮重要作用，建議各國政府制定政策，建立獨立于受管制運營商之外的監(jiān)管機構(gòu)，以避免利益沖突現(xiàn)象發(fā)生。此外，應(yīng)采用明確和高效的操作流程，并提供足夠的資金，以便強制要求企業(yè)遵守法規(guī)，同時還應(yīng)制定透明的天然氣燃燒和放空申請及批準(zhǔn)程序。

消除天然氣燃除的難度較大

此前，各方對于天然氣燃除的監(jiān)測缺乏有效方式。目前，GGFR與美國國家海洋與大氣管理局（NOAA）及科羅拉多礦業(yè)學(xué)院合作，利用2012年發(fā)射的一顆衛(wèi)星上裝載的先進的傳感器，對全球石油和天然氣設(shè)施的天然氣火炬釋放的熱量及紅外輻射進行探測，科羅拉多礦業(yè)學(xué)院和GGFR對這些紅外輻射進行量化，并使用國家級標(biāo)準(zhǔn)對其進行校準(zhǔn)由第三方數(shù)據(jù)供應(yīng)商Cedigaz收集的數(shù)據(jù)，用于對全球天然氣燃燒量進行可靠估計。

表2 2016～2018年主要國際油氣大公司燃除量

數(shù)據(jù)和實踐證明，天然氣燃除將是一個長期存在的問題。對大部分國家而言，手段不經(jīng)濟給燃除問題的解決帶來了較大困難。在全球范圍推行2030年“零燃除”的計劃，是因為實現(xiàn)“零燃除”不是一蹴而就的，通過計劃和安排達(dá)到停止常規(guī)天然氣燃除需要較長時間。特別是新冠疫情及隨之而來的經(jīng)濟不景氣，會對能源的可持續(xù)發(fā)展帶來沖擊，“零燃除”面臨挑戰(zhàn)。但隨著技術(shù)的進步、法律法規(guī)及基礎(chǔ)設(shè)施的完善，各國將在減少天然氣放空方面邁出堅實的步伐，目前幾乎所有大型國際石油公司都已響應(yīng)倡議，自愿參與該計劃。

中國天然氣回收利用邁開大步

中國作為發(fā)展中開放經(jīng)濟體，在全球經(jīng)濟治理體系中具有較大影響力。由于中國的天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展較發(fā)達(dá)國家起步晚，目前對于天然氣燃除問題的解決還處于探索階段。目前，中國主要采用壓縮天然氣、液化天然氣、吸附天然氣、天然氣水合物、用于電力制造的天然氣、溴化鋰為能源的直燃機，以及天然氣生產(chǎn)信息化技術(shù)等方式處理放空天然氣。但對于地方上產(chǎn)出的天然氣，中國有待進一步提升消除天然氣燃除或回收利用率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化并加大環(huán)境保護力度。以長慶油田蘇里格天然氣處理廠、青海油田等為代表的油氣田企業(yè)正積極對天然氣燃除、放空技術(shù)優(yōu)化等進行探討和試驗，并取得較大進步。

2021年，中國消費及生產(chǎn)將不斷擴大，隨著技術(shù)進步、市場發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施的完善，中國對天然氣燃除問題的有效解決充滿信心。