甲烷洩漏率被證明是實現氣候變化目標的關鍵

為了使奧巴馬的清潔電力計劃奏效,必須限制國家天然氣基礎設施中甲烷的洩漏量

如果奧巴馬總統的清潔電力計劃要奏效,許多事情都需要到位。也許最重要的是透過更多地使用天然氣發電來減少溫室氣體排放。

根據該計劃,該計劃旨在到2030年將電力行業的排放量減少30%,美國環保署預測燃煤發電將從目前佔美國發電量40%的份額中下降超過四分之一。大多數情景預測,天然氣將彌補這一差距的大部分。

普遍接受的天然氣氣候效益是,每千瓦時發電產生的二氧化碳排放量約為煤炭的一半。但是,這種氣候影響的衡量標準僅適用於燃燒,不包括甲烷洩漏,而甲烷洩漏會顯著改變等式。甲烷是一種強效溫室氣體,在最初的20年中,其造成的全球變暖是二氧化碳的約80倍。甲烷的溫室效應在大約100年後降至二氧化碳的約30倍。


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沒有人知道有多少甲烷從我們龐大且不斷增長的天然氣系統中洩漏出來。這是一個主要問題,因為如果不精確瞭解洩漏率,天然氣實際上可能會使氣候變化變得更糟,但我們永遠不會知道。


我們的分析表明,非常適度的洩漏率可能會嚴重破壞天然氣的氣候效益。有三個因素驅動對天然氣系統中洩漏影響的任何評估,並由此延伸到我們實現擬議的美國環保署規則中設定的目標的能力:從鑽探到最終用途的估計甲烷洩漏率;甲烷最初的強效溫室效應,然後隨時間推移而降低;以及我們從煤炭轉向天然氣的速度。

當考慮洩漏率、甲烷效力和轉型速度時,天然氣發電氣候效益的敏感性就變得突出。我們的分析研究了各種洩漏率情景,但每種情景都假設每年將約1.8%的燃煤發電量轉換為天然氣,這是到2030年實現煤炭使用量減少25%所需的速度。 該速度相當於在15年內以大約2008年至2013年期間年率的一半來減少燃煤發電,那是歷史上最快的轉換時期之一。 

基於這種轉型速度

  • 在2%的洩漏率下(這大約是美國環保署目前的估計),到2030年,電力行業的溫室氣體排放量將比今天低約10%。到2060年,我們將達到24%的減排量,但仍遠低於30%的目標。 

  • 在4%的洩漏率下,到2030年,發電產生的溫室氣體排放量將僅比今天低2%。如果到2060年天然氣轉型以相同的速度繼續下去,我們將看到影響減少10%,僅為美國環保署2030年減排30%目標的三分之一。值得注意的是,在這種情景下,到2060年,該國一半的煤電必須被天然氣取代,才能實現僅僅10%的排放量減少。 

  • 即使我們假設整個天然氣系統中任何地方都沒有洩漏,也需要30年,即到2045年,才能實現電力行業溫室氣體排放量減少30%的目標。


氣候中心的互動工具使您可以評估其他洩漏率和煤炭到天然氣轉型的的影響。事實是,即使洩漏率適中且轉型相當積極,在對天然氣進行鉅額財政和政治投資之後,到2030年,我們最終可能仍然幾乎沒有或沒有氣候效益。

但是,2030年以後,長期來看會怎樣?為遵守奧巴馬的氣候計劃而對天然氣進行的投資,將有助於還是會破壞為實現更重要的本世紀中期目標所需的更大減排努力?天然氣真的能作為通往更清潔能源未來的所謂橋樑燃料嗎?

很難回答這個問題,但有一點是明確的:沒有通往可再生能源未來的短期、10年或15年的天然氣橋樑。今天對天然氣進行的數十億美元投資將在未來40到50年內與我們同在。這一事實只會加強迫切需要真正瞭解整個系統中甲烷洩漏的程度和規模。如果沒有對甲烷洩漏進行客觀、即時、統計上有效的測量,我們甚至無法開始對任何包含天然氣的未來能源結構的氣候影響進行明智的評估。 

請參閱我們在天然氣系統中關於甲烷洩漏的2013年報告,該報告不包括甲烷的更新後的全球變暖潛勢。

本文經氣候中心許可轉載。該文章首次發表於2014年8月5日。

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