近年来的气候建模表明,即使考虑到目前承诺的化石燃料排放基础设施,只要不建造新的化石燃料生产基础设施,仍有可能将全球变暖限制在不超过1.5°C的水平,这是《巴黎协定》所寻求的水平。政府间气候变化专门委员会同意这一观点,IPCCs第六次评估报告呼吁“……不对新的化石燃料供应项目进行投资”。
不幸的是,疫情引发的全球能源危机以及俄乌战争凸显了世界与化石燃料之间不可分割的关系,这意味着IPCC的乌托邦不太可能实现。事实上,自该报告一年前发布以来,随着各国加强对能源安全的追求,全球已经公布了不少于七个主要的石油和天然气项目。另一个困境是,向可再生能源的快速转型似乎只会增加总能源供应,但并没有在任何明显程度上取代石油和天然气需求。
在这一点上,尝试和实施对环境负面影响较小的石油和天然气项目更为现实,这使得这份报告更有趣。非营利组织落基山研究所进行的首次此类分析考察了整个供应链的温室气体排放,发现俄罗斯、土库曼斯坦和美国德克萨斯州的油田和天然气田是地球上污染最严重的地区。根据该报告,最脏的油田排放的二氧化碳当量是排放密集度最低的油田的10倍多。这项研究基于对全球135种石油和天然气生产资源2020年排放量的全生命周期分析,对其进行了研究,这些资源占全球供应量的一半。
俄罗斯天然气工业股份公司(Gazprom)的Astrakhanskoye天然气田被发现是最严重的违规者,二氧化碳足迹最大,这要归功于其管道和其他下游基础设施的大量泄漏。土库曼斯坦的南里海盆地是污染第二严重的地区,而美国德克萨斯州西部的二叠纪盆地则排名第三,其大部分排放来自上游生产。
该报告得出的结论是,大量化石燃料排放直接发生在井口以及加工、精炼和运输过程中,而不仅仅发生在燃烧点。
还有其他工具可以用来比较不同油田的碳排放和温室气体排放。石油气候指数(OCI)表示,它依赖于一致、可比和可验证的原油开源数据,包括以特定格式报告的石油分析。根据OCI,加拿大油砂及其重质沥青原油是业内最脏的油气田之一。
根据石油气候指数,加拿大阿尔伯塔省的Athabasca DC SO的温室气体排放量最高,每开采一桶排放736公斤二氧化碳当量。该油田每天生产14.4万桶石油当量。该油田生产超重、高硫沥青,在运输至炼油厂之前,将其升级为中等甜度合成原油(SCO)。DC(延迟焦化)装置生产石油焦,用于对石油进行升级,其精炼过程中伴随着高热和氢气。这些过程使Athabasca DC SO成为石油气候指数上当前所有样本油中排放最密集的。
从某种角度来看,OCI上最大的油田,沙特阿拉伯的Ghawar油田,每桶排放491公斤二氧化碳当量。Ghawar每天生产500万桶石油当量。根据OCI的说法,Ghawar相对较低的GHG排放量可以归因于上游开采排放量低、炼油过程中能源强度低以及终端产品燃烧排放量低。
美国加利福尼亚州的Midway Sunset油田是美国最脏的油田,每桶产生725公斤二氧化碳当量。Midway Sunset油田产生一种酸性、水性的油,其比重从中等到超重不等。这是美国圣华金谷最古老、最大的油田之一,已经生产了120年。Midway Sunset的高温室气体排放量很大,这是因为注入储层的大量蒸汽使石油松动并流动,以及井中的高含水量,这意味着需要额外的能量才能将其泵出地面。
另一方面,美国德克萨斯州Eagle Ford Black Oil Zone是世界上最清洁的挥发油区之一,每桶仅产生458公斤二氧化碳当量。该油田生产超轻质、低硫的石油,生产区域从石油到天然气不等。该油层在储层中处于压力下时以气相存在,并且与该区块的其他资源相比具有更高的气油比。
美国怀俄明州、Bakken No Flare和德克萨斯州Eagle Ford Black Oil Zone也是最清洁的地区之一,温室气体排放量分别为每桶467公斤、471公斤和477公斤二氧化碳当量。怀俄明州油田从怀俄明州中部的Niobrara油田生产轻质、甜的石油,天然气与石油的比例很高。尽管该油田的放空和燃烧排放量很高,但它们在一定程度上被上游捕获并出口的天然气所抵消。
OCI表示,当相关气体得到良好管理且未燃烧或以其他方式释放时,Bakken No Flare的上游温室气体排放量较低。该领域的碳与氢的比率也相对较低,而其精炼和燃烧排放同样相对较低。
美国德克萨斯州Eagle Ford Volatile Oil Zone也生产轻质低硫石油,生产区从石油到天然气不等。Eagle Ford适中的油气比导致了中等水平的温室气体排放,主要来自排放和燃烧。(小晨编译) 更多精彩内容,敬请关注我们的微信公众号:智慧能源之窗