第43卷第2期煤气与热力Vol.43 No.22023年2月GAS HEATFeb.2023·燃气输配与储运·D0:10.13608/i.cnki.1000-4416.2023.02.009美国天然气输配系统甲烷减排经验及启示朱瑞娟，朱子涵，车明（北京市燃气集团研究院，北京100011)摘要：运用相关系数法对美国天然气系统各环节甲烷排放量进行相关性分析，得出输配环节对美国天然气系统甲烷减排贡献度最大。燃气厂站逸散、管道泄漏这2类来源对输配环节甲烷减排贡献度最大。单位长度甲烷排放量较高的铸铁管、未保护钢管主干管道长度逐年减少，单位长度甲烷排放量较低的PE管长度逐年增加，管道的更新促使输配系统甲烷减排。美国在进站压力0.68MP以上燃气厂站实施了泄漏检测及修复措施，有利于燃气厂站甲烷减排。注重老旧管道更新，加大泄漏检测及修复，加大甲烷排放实测，是中国城镇燃气行业可以借鉴的经验。关键词：甲烷减排；城镇燃气：天然气输配系统：相关系数中图分类号：X511文献标志码：A文章编号：1000-4416(2023)02-0A39-041概述10000x10一天然气生产量8500由于天然气是清洁的化石能源，因此天然气将一天然气消费量9000x10一天然气系统甲烧排故总量在实现双碳目标过程中发挥基础性保障作用，降低8000x10国内天然气行业的甲烷排放是最具有经济效益的手7000x10段。国内甲烷诚排起步较晚，因此本文对美国近年来天然气行业甲烷减排经验进行总结，提炼出适合5000x10国内天然气行业甲烷诚排的经验和启示。4000x10J60002美国天然气系统甲烷排放时空特征探究1990年一2020年美国天然气生产量、消年份费量与天然气系统甲烷排放总量的关系，提炼出对图1美国天然气系统甲烷排放总量、天然气消费量、生产量应的时空特征。1990年一2020年美国天然气系统量在2008年达到峰值，2009年一2016年缓慢下降，甲烷排放总量、天然气消费量、生产量见图1。2017年一2018年又出现增长趋势，2019年一2020由图1可知，1990年一2019年美国天然气生产年下降幅度明显。长输储运环节甲烷排放量1990量和天然气消费量总体呈上升趋势，2020年由于疫年一2012年处于下降趋势，2013年一2020年在波情影响，生产量和消费量都大幅下跌。天然气系统动中缓慢上升。处理、输配环节甲烷排放量在1990甲烷排放总量总体处于波动中稳步降低的趋势。年一2020年稳中有降，输配环节甲烷排放量下降幅美国天然气系统勘探、开发、处理、长输储运、输度最大。用户使用环节甲烷排放量1990年一2020配、用户使用等各环节甲烷排放量见图2。年处于缓慢上涨的状态。由图2可知，1990年一2020年，天然气勘探环3天然气系统各环节甲烷减排相关性分析节甲烷排放量在2008年达到峰值，2009年一20203.1天然气系统甲烷减排相关性分析年处于缓慢降低的状态。天然气开发环节甲烷排放对1990年一2020年天然气系统甲烷排放总量第一作者简介：朱瑞娟，女，高级工程师，硕士，从事能源环境研究工作。收稿日期：2022-02-24；修回日期：2022-06-09(C)1994-2023 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第43卷第2期煤气与热力www.gasheat.cn算管道泄漏、燃气厂站逸散、用户表逸散、日常维护、4500开挖5类来源甲烷排放量和输配环节甲烷排放量的4000相关系数，见表2。3500表25类来源甲烷排放量与输配环节甲烷排放量的相关系数来源相关系数2000管道泄漏0.9931500燃气厂站逸散0.9961000用户表逸散500日常维护0.73019901993199619992002200520082011201420172020开挖-0.960年份图21990年一2020年美国天然气系统各环节甲烷排放量由表2可知，1990年一2020年和输配环节甲烷和勘探、开发、处理、长输储运、输配、用户使用6个排放量相关性最强的为燃气厂站逸散甲烷排放量，环节的甲烷排放量进行相关性分析，提取出1990相关系数为0.996。其次为管道泄漏甲烷排放量，年一2020年和天然气系统甲烷排放总量降低趋势相关系数为0.993。这2类来源的甲烷排放量对输一致且贡献度最大的环节。天然气系统6个环节甲配环节甲烷减排贡献度最高。根据美国输配管网统烷排放量与甲烷排放总量的相关系数见表1。计数据，单位长度甲烷排放量较低的PE管道里程逐年增加，单位长度甲烷排放量较高的未保护钢管表1天然气系统6个环节甲烷排放量与甲烷排放总量的相关系数里程逐年降低。美国大规模进行老旧管道的更新改造，带来了天然气系统的甲烷减排。《美国油气行环节相关系数业危险空气污染物新污染源执行标准和新排放标准勘探0.135(2012)》要求天然气行业针对甲烷实行泄漏检测及开发-0.874修复(DAR)。老旧管道更新改造和实施泄漏检测处理0.884及修复两个因素促使管道泄漏和燃气厂站逸散造成长输储运0.906的甲烷排放大规模降低。呈负相关的是用户表逸散输配0.957和开挖甲烷排放量，这2类来源的甲烷排放量在用户使用-0.8281990年一2020年处于增长趋势，对甲烷减排呈现负各环节甲烷排放量和甲烷排放总量趋势一致称贡献，但是增排量较小。为正相关，趋势相反称为负相关。从图1可知美国3.2.1管道泄漏甲烷减排相关性分析天然气系统甲烷排放量总体呈下降趋势。由表1可管道泄漏是对输配环节甲烷减排贡献度较高的知，1990年一2020年开发、用户使用环节甲烷排放来源，探究管道泄漏造成的甲烷排放量与各类型管量与天然气系统甲烷排放总量呈负相关，这主要是道泄漏造成的甲烷排放量的相关性，寻找出相关性由于美国页岩气的大规模开发及下游工业居民等用较强且是降低趋势的管道类型，非常有意义。1990户甲烷泄漏导致甲烷排放上升。勘探、处理、长输储年一2020年各类型管道泄漏甲烷排放量与管道泄运、输配4个环节甲烷排放是降低趋势，其中对美国漏甲烷排放量的相关系数见表3。天然气系统甲烷减排贡献度最大的是输配环节。由表3可知，1990年一2020年与管道泄漏甲烷3.2输配环节甲烷减排相关性分析排放量走势一致且相关性很强管道类型分别为：未输配环节是美国天然气系统甲烷减排最大的贡保护钢管主干管道、铸铁管主干管道、未保护钢管庭献者，输配环节甲烷排放来源包含管道泄漏、燃气厂院管道、保护钢管庭院管道、铜管庭院管道、PE管主站逸散、用户表逸散、日常维护、开挖5类，探究这5干管道。从美国管网统计数据可以看出，美国主干类来源的甲烷减排量对输配环节甲烷减排的最大贡管道长度一直在增加，但是单位长度甲烷排放量较献者，有利于提取美国输配环节甲烷减排经验。计高的铸铁管、未保护钢管主干管道长度在逐年减少，(C)1994-2023 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net