核研院滕飞课题组揭示中国能源甲烷排放空间结构与变化趋势
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清华新闻网8月28日电 为实现碳中和目标，中国正在将气候治理范围从二氧化碳扩展至所有温室气体，尤其是甲烷这一增温效应极强的短期气候污染物。作为全球最大的甲烷排放国，中国于2023年发布了首个《甲烷排放控制行动方案》，但由于缺乏设施级动态数据库的支撑，甲烷减排目标的量化与落实仍面临挑战。
近日，清华大学核研院能源环境经济研究所滕飞教授课题组构建了设施级中国能源甲烷排放动态数据库，揭示了2011至2021年间甲烷排放的时空变化特征与驱动机制。研究团队系统收集并整合了2011至2021年间中国15736个能源设施的运行数据，包括煤矿、油气田、长输管道及LNG接收站等，首次构建了设施级、年际更新的动态排放数据库。研究发现，中国能源甲烷排放已于2014年达峰，峰值约为27.6Tg/年，至2021年下降21%；中国的能源甲烷排放高度集中于部分头部设施：前5%的设施贡献了超过70%的排放；新兴排放源占比增加，在未来甲烷减排中的地位凸显：废弃煤矿、页岩气田和国际管道等此前被忽视的排放源，在2021年贡献了总排放的22%以上；中国能源甲烷排放的排放热点从西南地区向华北、西北转移，山西、新疆、陕西等地排放量显著上升。
图1.中国能源部门甲烷逸散排放（2011至2023年）（A）本研究估算结果与既有自下而上和自上而下（T-D）研究的对比（B）甲烷排放的子类别分解（C）相对于2011年的甲烷排放强度变化（D）油气系统甲烷排放的趋势与组成
研究指出，中国能源甲烷的排放达峰主要得益于2014年以来淘汰落后煤矿产能和煤改气等政策的推进。然而，随之而来的是大量煤矿关闭带来的废弃煤矿甲烷（AMM）排放上升，以及页岩气开发、国际管道投运带来的新增排放。这些新兴源若未被及时识别和管控，将显著增加未来减排难度。
此外，研究团队还建立了一套0.1°×0.1°高分辨率网格化甲烷排放清单。与国际常用数据库（如EDGAR）相比，该清单能更准确刻画中国甲烷排放的实际空间格局，特别是修正了贵州、四川等地区排放水平长期被低估的问题。该成果可为识别能源甲烷减排的重点区域与关键设施提供科学依据，并为卫星反演验证与应用研究提供支撑。
图2. 重点排放区域与设施（A）中国能源甲烷排放的省级分布（B）各省年度排放量相对于2011年的比例变化（C）2021年设施层面的排放量（D）前5%设施的空间分布
研究成果以“中国能源部门设施级清单显示甲烷排放量在2014年达到峰值，但废弃设施的甲烷排放量增加”（China’s energy sector facility-level inventory reveals methane emissions peaked in 2014 and emerging sources from abandoned facilities）为题，于8月15日发表于《一个地球》（One Earth）。8月20日，《自然》（Nature）在《研究亮点》（Research Highlights）栏目中，以“全球最大甲烷排放国成功遏制部分排放源”为题，报道了这一最新研究成果。
清华大学核研院能源环境经济研究所刘强博士为论文第一作者，滕飞教授为论文通讯作者。研究得到国家重点研发计划、清华大学自主科研计划等项目的支持，相关数据和代码已通过Zenodo和GitHub平台公开，供国内外研究者与政策制定者使用。
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