《中国石油企业杂志》:(董秀成)化石燃料使用导致全球温室气体排放持续增长
(《中国石油企业杂志》 2024-12-11)
董秀成
“全球温室气体排放持续增长,主要源于化石燃料使用。2013-2023年,全球能源领域二氧化碳排放增7.43%,发达国家减排,发展中国家增排。同时,天然气放空燃烧及甲烷排放亦增,大气中二氧化碳浓度持续上升。”
文明与野蛮,只有一步之隔。工业化和城市化浪潮汹涌澎湃,各种工厂遍地开花、交通工具穿梭不息,日常生活中的能源消耗也在持续攀升,温室气体排放规模呈现出爆炸式增长态势,尽管近年来排放速度有所趋缓,但仍然保持增长态势。
全球能源领域二氧化碳排放
回首过去两百余年,尤其是工业革命以来的几十年间,人类对化石燃料的依赖达到了前所未有的程度。煤炭、石油、天然气等资源的开采和使用如同巨大的黑洞般,不断吞噬着地球的能量,并释放出巨量的二氧化碳和其他温室气体。二氧化碳是各类温室气体的主要成分,大概占据温室气体总量的三分之二左右,而且其主要源于化石燃料的燃烧过程。在2013-2023年期间,全球能源领域二氧化碳排放的画卷悄然铺展,从327.01亿吨的基底逐渐增厚,至351.30亿吨的高峰,整体攀升了7.43%。这庞大的数字,不仅是人类对能源依赖的印记,也是环境挑战的一记警钟。然而,在宏观的增幅之下,一个值得注意的转折悄然发生,增长速度显现出明显放缓的态势。
在此期间,发达国家能源领域二氧化碳排放量由127.93亿吨下降到111.09亿吨,下降了13.16%;在全球来自能源领域的二氧化碳排放量中的占比,由39.12%下降到31.62%,下降了7.50个百分点。与此同时,发展中国家能源领域二氧化碳排放量由199.08亿吨增加到240.21亿吨,增加了20.66,速度明显快于发达国家;在全球来自能源领域的二氧化碳排放量中的占比,由60.88%提高到68.38%,提高了7.50个百分点。
全球天然气放空燃烧领域二氧化碳排放
在这个蔚蓝星球的每一个角落,自然之力与人类文明的交响曲,时而和谐,时而冲突,而天然气放空燃烧现象,便是复杂乐章中的一个音符。当蓝色火焰未能被有效利用,而是被人为放空燃烧时,不仅是资源的极大浪费,更是排放了二氧化碳。在2013-2023年期间,全球天然气放空燃烧领域二氧化碳排放量由2.98亿吨增加到3.17亿吨,增幅达6.38%。尽管规模仍显庞大,但值得注意的是,其增长速度显著放缓。
在此期间,发达国家天然气放空燃烧领域二氧化碳排放量由0.41亿吨增加到0.43亿吨,增加了4.88%;在全球天然气放空燃烧领域二氧化碳排放量中的占比,由13.76%下降到13.56%,下降了0.20个百分点。与此同时,发展中国家来自天然气放空燃烧领域二氧化碳排放量由2.57亿吨增加到2.74亿吨,增加了6.61%,速度明显快于发达国家;在全球天然气放空燃烧领域二氧化碳排放量中的占比,由86.24%提高到86.44%,提高了0.20个百分点。
全球能源、加工、甲烷及其放空燃烧领域二氧化碳当量排放
二氧化碳当量,简而言之,是衡量不同温室气体对全球变暖影响程度的标准单位。它不仅包括二氧化碳,还将甲烷、氮氧化物等其他气体纳入考量,通过统一度量方式,进而全面地衡量各种来自于不同领域的温室气体对气候变化的贡献。在2013-2023年期间,全球能源、加工、甲烷及放空燃烧领域二氧化碳排放当量由373.13亿吨增加到404.18亿吨,增加了8.32%,规模虽然很大,但增长速度明显趋缓。
在此期间,发达国家能源、加工、甲烷及放空燃烧领域二氧化碳排放当量由136.01亿吨下降到120.80亿吨,下降了11.18%;在全球能源、加工、甲烷及放空燃烧领域二氧化碳排放当量中的占比,由36.45%下降到29.89%,下降了6.56个百分点。与此同时,发展中国家能源、加工、甲烷及放空燃烧领域二氧化碳排放当量由237.12亿吨增加到283.38亿吨,增加了19.51,速度明显快于发达国家;在全球能源、加工、甲烷及放空燃烧领域二氧化碳排放当量中的占比,由63.55%提高到70.11%,提高了6.56个百分点。
全球甲烷排放
甲烷是一种燃烧气体,是天然气的主要成分,是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其20年内的升温潜势(GWP)为二氧化碳的55-108倍。自从人类进入工业化时代以来,甲烷排放造成的气候升温高达0.5摄氏度,全球变暖的贡献率达到了25%,因此其温室效应确实值得全球关注。目前,随着人们不断加深对甲烷对气候变化影响效应的认知,世界各国取得普遍共识,开始将减少甲烷排放作为短期内减缓地球变暖最直接、最有效的重要途径之一,控制甲烷排放被国际社会提升到应对全球气候变化的重要议程。
控制甲烷,首先要搞清楚甲烷排放源,这是基础工作。根据国际能源署(IEA)数据,2021年全球能源相关甲烷排放1.35亿吨,其中动力煤相关排放比重20.7%,陆上油田直接排放比重16.2%,陆上气田直接排放比重10.7%,炼焦煤相关排放比重8.9%,生物质能相关排放比重6.8%,天然气管道及液化天然气(LNG)设施逃逸比重5.3%,海上油田直接排放比重5.3%。甲烷排放,不仅仅涉及到能源行业,也与其他行业密切相关,其中农业排放量最大,比重最高,其次才是能源行业,比重第二。
根据国际能源署(IEA)报告,2022年全球甲烷排放总量为3.56亿吨,其中农业排放1.42亿吨,比重40%;废弃物排放0.71亿吨,比重20%;能源排放1.33亿吨,比重37%;其他行业排放974万吨,比重3%。在能源甲烷排放中,2022年化石能源排放量最大,其中石油排放0.46亿吨,煤炭排放0.42亿吨,天然气排放0.35亿吨,而生物质能源排放0.10亿吨。从国别甲烷排放来看,2022年全球甲烷排放量排在前十的国家中,中国排放了5568万吨,美国排放了3184万吨,印度排放了2967万吨,俄罗斯排放了2436万吨,巴西排放了1996万吨,印度尼西亚排放了1432万吨,伊朗排放了740万吨,巴基斯坦排放了725万吨,尼日利亚排放了660万吨,墨西哥排放了605万吨。欧盟作为一个国家联盟,2022年甲烷排放了1622万吨。
大气中的二氧化碳浓度持续增加
气候变化,人类难辞其咎。根据科学家推算,二氧化碳在大气中的浓度每年大约增加1.8ppm,而增加的部分大约有1/2属于人为排放,而非自然排放。根据美国国家海洋和大气管理局数据,在过去长期历史上,全球大气中的二氧化碳浓度一直都在持续增大。
1958年,全球大气二氧化碳浓度最高值为317.51ppm。在1960-1970年期间,全球大气二氧化碳浓度增加了2.5%;在1970-1980年期间,增加了4.1%;在1980-1990年期间,增加了4.7%;在1990-2000年期间,增加了4.1%;在2000-2010年期间,增加了5.7%;在2010-2020年期间,增加了6.1%。2022年,全球大气二氧化碳浓度最高值达到420.99ppm,比1958年增加了32.6%;全球与能源、加工、乙烷和逃逸等领域二氧化碳排放当量达到393.16亿吨,比2021年增长了0.8%;其中,能源领域二氧化碳排放量为343.74亿吨,比2021年增长了0.9%。在这一年,发达国家与能源、加工、乙烷和逃逸等领域二氧化碳排放当量达到124.86亿吨,比2021年增加了0.9%,在全球中比重为31.8%;其中,能源领域二氧化碳排放量为115.86亿吨,比2021年增加了0.9%,在全球中比重为33.7%。
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