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中国城镇燃气输配系统甲烷排放量化体系

中国城镇燃气输配系统甲烷排放量化体系

作者：杨硕哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

甲烷是一种强烈的温室气体,以20年尺度计算,其温室效应是二氧化碳的84倍,甲烷排放在目前人为感知的温室气体全球变暖中的贡献率达到了25%。为保证碳中和目标的顺利实现,我国在十四五规划中明确提出加强甲烷控排的要求,并在《中美联合宣... 详细信息

甲烷是一种强烈的温室气体,以20年尺度计算,其温室效应是二氧化碳的84倍,甲烷排放在目前人为感知的温室气体全球变暖中的贡献率达到了25%。为保证碳中和目标的顺利实现,我国在十四五规划中明确提出加强甲烷控排的要求,并在《中美联合宣言》承诺加强化石能源甲烷排放测量,设计甲烷减排方案。油气行业作为我国主要甲烷排放源,已在上游生产加工环节展开了大量减排研究工作,而下游输配环节相关研究仍是一片空白。中国城燃输配系统2019年的输差为2.1%,作为潜在主要甲烷排放源,目前亟需开展城燃输配系统甲烷排放量化研究。本课题通过调研美国环境保护署(EPA)和欧洲燃气研究院(GERG)等主要甲烷量化减排研究机构,总结国际上广泛采用的城镇燃气输配系统甲烷排放源的确定、分类、排放因子测算及燃气输配系统年排放量计算方法,为设计中国量化体系提供借鉴。甲烷排放源主要包括管道、调压设施、用户计量表、各类运行维护操作和紧急事故排放。欧美主要采用排放因子法量化城镇燃气输配系统的甲烷排放,通过实测各类甲烷排放源的甲烷排放因子,统计各类排放源活动水平,以确定城镇燃气输配系统甲烷总排放。在欧美量化方法体系基础上,分析中国与欧美国家在城镇燃气输配系统在系统形式上的差异,构建适用于中国的甲烷排放量化体系。相比欧美,中国城镇燃气输配系统的管理范围延伸至用户末端,且系统建设形式存在差异,排放源类型增加引入管、室内管道和末端燃气用具等末端排放源。欧美部分甲烷排放源的活动水平定义和统计方法会降低数据结果准确性,本文在构建中国量化体系时,通过分析各类甲烷排放源排放特性,对部分排放源的量化方法进行改进。调研和对比欧美不同研究得到的燃气输配系统甲烷排放量化研究结果,确定中国城燃系统各类排放源排放因子参考值。基于美国的量化实测研究,分析总结了美国甲烷量化和减排研究取得的成就和经验,美国城镇燃气输配系统甲烷排放量在28年间减少了73%,其排放量的大幅降低得益于输配管管材的替换、各类部件密封性能的提升和各类减排技术的使用。依据甲烷排放量化方法体系,收集了我国不同省份的城燃活动水平建设数据,结合各类排放因子参考值,外推估算了中国城镇燃气输配系统甲烷排放量结果,分析了中国各类活动水平间的相关性和活动水平空间位置上的差异性。针对我国目前缺乏活动水平数据统计管理方法的现状,在保证甲烷排放量化精度和上报包内容精简性的基础上,构建了中国城镇燃气输配系统活动水平上报体系细则。

关键词：碳中和甲烷减排城镇燃气输配系统排放量化方法上报体系

我国垃圾填埋气发电项目利用清洁发展机制的可行性研究

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太阳能学报 2007年第9期28卷 1045-1048页

作者：张相锋肖学智何毅葛垚陈家军北京师范大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875 国家环境保护总局环境保护对外合作中心北京100035 中国环境科学研究院大气环境研究所北京100012

结合垃圾填埋气发电案例,分析了垃圾填埋气发电CDM项目开发的基准线和额外性,评估了我国垃圾填埋气发电项目利用清洁发展机制的可行性,并结合国情指出CDM有利于减少我国垃圾填埋场温室气体排放水平。

关键词：垃圾填埋气甲烷减排清洁发展机制

等养分投入下冬种紫云英比秸秆还田更有效抑制稻田CH4的产生和排放

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植物营养与肥料学报 2022年第8期28卷 1376-1387页

作者：陈洪儒鲁艳红廖育林王斌万运帆王开悦张志伟聂军秦晓波中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/中国农业科学院农业农村碳达峰碳中和研究中心/农业农村部农业环境重点实验室北京100081 湖南省土壤肥料研究所湖南长沙410125 南京信息工程大学江苏南京210044

【目的】比较冬种紫云英和水稻秸秆还田对稻田甲烷(CH_(4))产生、排放的影响,探究冬种紫云英的节肥效应和CH_(4)减排机制。【方法】田间试验在湖南省农业科学院高桥试验基地进行,种植制度为单季超级稻‘晶两优华占’。田间试验设置1个... 详细信息

【目的】比较冬种紫云英和水稻秸秆还田对稻田甲烷(CH_(4))产生、排放的影响,探究冬种紫云英的节肥效应和CH_(4)减排机制。【方法】田间试验在湖南省农业科学院高桥试验基地进行,种植制度为单季超级稻‘晶两优华占’。田间试验设置1个不施肥对照(CK)和5个等氮磷钾养分施肥处理:单施化肥(CF)、化肥+水稻秸秆全量还田(S)、化肥+紫云英全量还田(M)、化肥+秸秆和紫云英全量还田(MS)、化肥+秸秆和紫云英全量还田+熟石灰(MSC)。在水稻分蘖初期(2021年6月21日),采用密闭式静态暗箱监测稻田CH_(4)排放通量,通过底座侧面的接口采集田面水溶存CH_(4),同时每个小区按“S”形随机取0—20 cm土层土壤样品,一份用于测定理化性质,一份用于室内甲烷产生潜力和甲烷氧化潜力培养试验。【结果】1)田间试验中,供试稻田CH_(4)排放通量范围为5.70~26.65 mg/(m^(2)·h),虽然处理间差异未达显著水平,施肥处理的CH_(4)排放通量均高于CK,S、MS、MSC处理的CH_(4)排放通量又高于CF处理,在施肥处理中以M处理的CH_(4)排放通量最低。与S处理相比,M处理减少了13.78%的化肥氮量,折合尿素24.46 kg/hm^(2),CH_(4)排放通量降低了12.50%。供试稻田田面水溶存CH_(4)浓度范围为70.02~163.58 mg/kg,以MSC处理最高,其田面水溶存CH_(4)浓度比其他处理平均提高了30.68%。2)室内培养试验中,M处理的SOM和总碳含量分别比S处理提高了7.60%和7.55%,DOC含量降低25.99%。M处理的CH_(4)产生潜力和CH_(4)氧化潜力均最低,分别比其他5个处理平均降低61.04%和7.56%,比S处理降低83.16%和5.36%。M处理的乙酸发酵产CH_(4)途径比例比其它5个处理平均降低52.52%,比S处理降低53.49%。【结论】冬种并翻压紫云英可替代部分化肥投入,不仅减少了水稻生育早期土壤中的有效态氮,还减少了土壤中的可溶性有机碳含量,因而比秸秆还田更有效地促进稻田增碳和减少CH_(4)排放。紫云英全量还田处理主要抑制了乙酸型产甲烷过程。

关键词：稻田紫云英翻压秸秆还田甲烷减排乙酸发酵途径

“紫杉状海门冬”震惊畜牧业牛羊吃海藻甲烷排放少?

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环境与生活 2019年第4期 38-43页

作者：刘国伟

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告曾指出,非二氧化碳温室气体尤其是甲烷的深度减排,将是全球升温控制在1.5摄氏度以下的必要条件。说起甲烷排放,很多人可能会先想到油气行业,其实牲畜消化过程中形成的甲烷也是应对气候变化... 详细信息

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告曾指出,非二氧化碳温室气体尤其是甲烷的深度减排,将是全球升温控制在1.5摄氏度以下的必要条件。说起甲烷排放,很多人可能会先想到油气行业,其实牲畜消化过程中形成的甲烷也是应对气候变化的重大挑战。近年来,有一种名为"紫杉状海门冬"的海藻震惊了畜牧业。各大媒体报道称,研究人员发现在饲料中添加少量的这种海藻,就能使牛排放的甲烷减少99%。它真有如此神奇的作用吗?

关键词：甲烷减排甲烷排放畜牧业

"双碳"目标下商业银行应对甲烷管控策略研究

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农村金融研究 2022年第11期 28-35页

作者：雷鹏计晗中国邮政储蓄银行授信管理部中国农业科学院农业信息研究所

在应对气候变化实现"双碳"目标的过程中,甲烷管控势在必行.商业银行通过市场化手段在持续支持甲烷管控、助力"双碳"目标中将会发挥重要作用.论文指出,"双碳"目标内涵应涵盖甲烷管控,并梳理国内外甲烷排放现状、甲烷管控政策以及金融机... 详细信息

在应对气候变化实现"双碳"目标的过程中,甲烷管控势在必行.商业银行通过市场化手段在持续支持甲烷管控、助力"双碳"目标中将会发挥重要作用.论文指出,"双碳"目标内涵应涵盖甲烷管控,并梳理国内外甲烷排放现状、甲烷管控政策以及金融机构应对经验,分析当前甲烷管控带来的融资机遇与挑战;最后,从商业银行角度提出应对策略.

关键词：甲烷减排温室气体绿色金融应对措施

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垃圾填埋场甲烷释放及氧化技术研究进展

环境工程技术学报 2016年第2期6卷 163-169页

作者：聂发辉周永希张后虎赵克强蔡邦成赵泽华华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 环境保护部南京环境科学研究所江苏南京210042

垃圾填埋场作为人类活动最大的甲烷(CH_4)释放源,其大量释放导致全球温室效应日益加剧。因此甲烷排放和控制技术的基础研究对缓解温室效应意义重大。从甲烷氧化研究进展、垃圾处理现状和垃圾填埋场甲烷释放影响因素等方面对国内外研究... 详细信息

垃圾填埋场作为人类活动最大的甲烷(CH_4)释放源,其大量释放导致全球温室效应日益加剧。因此甲烷排放和控制技术的基础研究对缓解温室效应意义重大。从甲烷氧化研究进展、垃圾处理现状和垃圾填埋场甲烷释放影响因素等方面对国内外研究进展进行综述。研究表明:甲烷好氧氧化已经形成了完整的研究体系,而硫酸盐还原型(SAMO)及反硝化型甲烷厌氧氧化(DAMO)原理亟待研究。垃圾填埋场甲烷的产生受垃圾组分、含水率、温度以及p H等因素影响。控制影响因素,综合利用经济可行的减排策略是今后研究的主要方向。

关键词：全球变暖垃圾填埋场甲烷厌氧氧化甲烷减排

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天然气系统甲烷排放测量与估算研究现状

油气田地面工程 2020年第10期39卷 30-37页

作者：孙永彪张春香解东来那媛媛张鑫河北师范大学中燃工学院美国环保协会

甲烷是一种碳效率高且增温潜值也高的温室气体,天然气系统的甲烷排放率是评价其气候效益和能源政策决策的关键指标。为了加快我国天然气系统甲烷排放测量与估算的研究,对中美天然气系统甲烷排放的测量方法和估算方法进行了梳理,对比各... 详细信息

甲烷是一种碳效率高且增温潜值也高的温室气体,天然气系统的甲烷排放率是评价其气候效益和能源政策决策的关键指标。为了加快我国天然气系统甲烷排放测量与估算的研究,对中美天然气系统甲烷排放的测量方法和估算方法进行了梳理,对比各种甲烷测量技术的应用和自底向上估算法及自顶向下估算法,并分析了造成两种估算法系统性差异的原因;通过对比中美两国在天然气系统甲烷排放测量与估算的研究现状,为我国天然气系统甲烷排放的测量与估算提出了参考建议,以期对国内该方面的研究有所帮助。首先参考国外研究,确定天然气系统中主要的甲烷排放源,然后开展天然气输送系统及分配系统方面的测量并估算甲烷排放量,对相关排放源的排放因子进行更新及完善温室气体清单,最后在条件允许的情况下尽快开展大气测量和卫星观测以校核自底向上法测量的估算结果和温室气体清单。

关键词：天然气系统甲烷排放自底向上估算法自顶向下估算法甲烷减排

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OGMP 2.0甲烷排放报告框架分析

煤气与热力 2023年第4期43卷 V0034-V0039页

作者：徐先港钟欣悦董建锴潘季荣张慧解东来哈尔滨工业大学建筑学院寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 中国燃气控股有限公司广东深圳518000 宜兴港华燃气有限公司江苏宜兴214200 美国环保协会美国纽约10010

针对我国甲烷排放核算体系不完善等问题,阐述OGMP 2.0框架,分析框架要求的主要报告范围与报告要求,明确5个核算层级与黄金标准判定方法,讨论OGMP 2.0框架对于我国油气企业甲烷排放核算的应用性与启示。OGMP 2.0报告框架范围广,统计全面... 详细信息

针对我国甲烷排放核算体系不完善等问题,阐述OGMP 2.0框架,分析框架要求的主要报告范围与报告要求,明确5个核算层级与黄金标准判定方法,讨论OGMP 2.0框架对于我国油气企业甲烷排放核算的应用性与启示。OGMP 2.0报告框架范围广,统计全面,涵盖了油气领域所有甲烷排放源与排放类型。在核算过程中需根据我国油气系统架构选择甲烷排放源与甲烷排放因子。未来要在甲烷排放清单及核算方法、甲烷检测和量化、甲烷减排技术、甲烷排放因子测试及减排试验方向重点发力,形成我国油气行业甲烷减排技术路线。

关键词： OGMP 2.0框架甲烷排放核算体系温室气体甲烷减排

美国油气行业甲烷控排技术绩效标准及对中国的启示

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油气田环境保护 2022年第3期32卷 1-10页

作者：杨罕玲赵一炜美国环保协会纽约办公室石油石化污染物控制与处理国家重点实验室

甲烷是强势的短寿命温室气体。甲烷深度减排是实现巴黎协定1.5℃温控目标的必要手段,也是中国实现“碳中和”目标的重要抓手。相比其他排放源,油气行业的甲烷减排最经济高效。但是仅靠部分企业的自愿减排行动将无法实现全球气候目标。... 详细信息

甲烷是强势的短寿命温室气体。甲烷深度减排是实现巴黎协定1.5℃温控目标的必要手段,也是中国实现“碳中和”目标的重要抓手。相比其他排放源,油气行业的甲烷减排最经济高效。但是仅靠部分企业的自愿减排行动将无法实现全球气候目标。明确减排责任、建立和健全甲烷法规标准体系是实现减排的重要保障和依据。文章以美国为例,概述了联邦《清洁空气法》框架下国家空气质量标准、排放源控排技术绩效标准和大气排污许可证之间的关系,介绍了联邦油气排放源甲烷等大气污染物控排技术绩效标准的发展历程,总结了最新绩效标准提案的重点措施,并对中国未来油气甲烷法规的制定提出了参考建议。

关键词：甲烷减排石油和天然气新源排放绩效标准大气排污许可证

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