宋國芬(大慶油田工程有限公司)
油田伴生氣回收碳減排項目開發
宋國芬(大慶油田工程有限公司)
為推進石油天然氣生產企業節能減排技術推廣,通過大慶油田工程實際范例,詳細闡述了石油、天然氣生產企業油田伴生氣回收過程中碳減排項目開發的整體過程,對項目的減排背景、減排開發機制、程序及關鍵環節進行了論述,對開發的關鍵環節包括項目使用條件、基準線的確定、額外性論述、減排量的計算及項目監測計劃等進行了分析,為今后石油天然氣生產行業同類項目的碳減排開發提供了良好的范例,具有重要的實踐指導意義。
油田伴生氣;碳減排項目;開發
碳交易是控制溫室氣體排放的重要手段[1-2],目前已在世界范圍內達成共識,建立統一的碳市場,通過市場手段控制溫室氣體排放,利用配額和減排產品的交易鼓勵企業通過碳交易實現碳資產管理[3-4]。油田伴生氣回收項目是一個適于開發成碳減排權交易的良好項目,大慶油田先后開發了多個油田伴生氣回收碳減排項目,在國內起到了引領示范作用。下面主要從項目開發機制、項目程序及關鍵環節三方面論述。
根據《京都議定書》批準的發達國家和發展中國家合作開發減排溫室氣體的合作模式,規定發達國家可以通過給發展中國家提供資金和技術等方式,幫助發展中國家減排溫室氣體,獲得相應的減排指標,從而抵消發達國家的減排義務。
資源減排機制(簡稱VER)是國際氣候相關機構提出的基于自愿的碳減排交易機制,規定減排項目依據有關國際標準(VCSGS)注冊后形成的減排量可以用于交易,交易主體可以是個人、組織、企業或重大社會活動。
中國自愿減排項目(簡稱CCER)是基于項目的溫室氣體自愿減排交易,產生的減排量作為減排產品用于碳排放交易市場,作為配額交易的補充,降低碳交易成本。
清潔發展機制項目(簡稱CDM)開發包括項目審定和核證2個過程,是在聯合國清潔發展機制執行理事會(簡稱EB)框架下完成的。審定過程包括項目設計文件編制、第三方審定機構審定、審定報告編制、主管機構備案及EB批準注冊等環節。核證過程包括監測計劃編制、第三方核查機構核查、核查報告編制及EB核準等環節。
VER項目的開發過程相對CDM簡化一些,但也包括項目審定和核證2個過程,可同時進行,項目只需要在注冊處備案注冊即可進行交易。
CCER項目開發主管機構是國家發展和改革委員會氣候處,包括項目審定和核證2個過程。審定過程包括項目設計文件編制、第三方審定機構審定及審定報告編制。核證過程包括監測計劃編制、第三方核查機構核查、核查報告編制及國家發展和改革委員會氣候處減排量備案等環節。
項目的開發關鍵環節是要遵循聯合國頒布的和國家發展和改革委員會頒布的相關方法學[5],包括項目適用條件判斷、項目基準線判定、項目額外性論述、減排量計算和監測計劃編制等關鍵環節。
3.1 項目適用條件
項目的適用條件是基于項目減排原理的,此類項目是回收和利用油田產生的油田伴生氣來生產干氣和輕烴,項目實施之前伴生氣被放空。本項目建設包括氣體收集裝置、增壓單元、處理廠和輸送管道在內的氣體處理和運輸等設施。氣體回收后進行預處理、壓縮、脫水、冷凝液分離;伴生氣被分離成干氣和輕烴,干氣通過輸送系統輸送到終端用戶;輕烴經光明輕烴總庫最終賣給終端用戶。因此項目的適用條件為:
通過可移動或者固定設備預先處理(壓縮和氣液分離)后,項目回收的氣體包括:用于滿足本油田的能源需求;不經加工輸入到天然氣管道;輸送到生產烴類物(例如干氣、液化石油氣(LPG)和聚合物)的加工廠,這些干氣可以直接輸送到氣體管道里,或者先壓縮成壓縮天然氣(CNG),然后通過設備將這些產品解壓后最終進入燃氣管道[6]。
項目實施不能改變項目活動邊界范圍內的生產流程,例如增加產量或提高產品質量。只有在實施氣舉措施的項目活動中,才允許往油層及其生產系統噴注氣體。在實施回收伴生氣和/或氣舉氣時,回收氣體全部來自正在生產中的現役油井。因此項目開發成功的先決條件是項目要滿足適用條件。
3.2 項目基準線的確定
項目基準線的確定是項目設計文件中的重要部分,需要依據方法學從眾多替代方案中確定項目開始實施前的基準線情景。
1)來自于項目油井伴生氣和/或氣舉氣的可能替代方案:
◇伴生氣和/或氣舉氣在石油生產地現場排空;
◇伴生氣和/或氣舉氣在石油生產地現場火炬燃放;
◇現場使用部分伴生氣和/或氣舉氣滿足現場能源需求,剩余氣體排空或火炬燃放;
◇伴生氣和/或氣舉氣注入油藏或氣藏;
◇ 該擬議項目活動沒有注冊成為自愿減排項目;
◇以回收、運輸和利用的伴生氣和/或氣舉氣為原料,生產其他產品。
2)石油和天然氣基礎設施可能的替代方案應包括擬議的項目活動和所有與現有或新建天然氣加工廠、管道、壓縮機等相關的替代方案,這主要取決于擬議項目活動的情況:
◇新建加工廠用于處理回收氣,同時,項目活動未注冊成為自愿減排項目;
◇新建低容量的加工廠,且不處理伴生氣和回收氣;
◇提供回收氣至現有氣體加工廠和建設必要的加工設備,本項目活動未注冊成為自愿減排項目;
◇現有石油和天然氣加工設備繼續運行,不對設備做任何重大改變;
◇給氣體管道提供未經預處理的回收氣,項目活動未注冊成為自愿減排項目。
3)氣舉氣利用可能的替代方案:
◇在實施氣舉措施的項目活動中,使用與項目活動相同的氣舉氣來源和量;
◇在實施氣舉措施的項目活動中,使用與項目活動不同的氣舉氣來源但相同的氣舉氣量;
◇在實施氣舉措施的項目活動中,使用與項目活動相同的氣舉氣來源但不同的氣舉氣量;
◇在實施氣舉措施的項目活動中,使用與項目活動不同的氣舉氣來源和量;
◇沒有采用氣舉系統。
因此,本項目產生的伴生氣的基準線是:在石油開采現場將伴生氣直接放空;維持現有的石油和天然氣加工設備的運行,即不加工任何伴生氣也不對設備進行任何重大的改變;不使用氣舉氣體。
3.3 項目額外性論述
項目額外性分析是碳減排項目開發的特殊技術要求,需要根據項目具體情況論述項目與政策的符合性,項目開發存在的障礙以及考慮碳減排收益后對項目的影響,業主擁有豐富的清潔發展機制項目開發經驗。在項目開展初期,根據本項目可行性研究報告,油田伴生氣長期不回收不僅造成了能源的嚴重浪費,不符合國家節能減排的要求,而且影響當地的環境。油田伴生氣的回收一方面考慮如何降低成本、提高收益,保證項目正常運行,另一方面積極尋求其他方面的資金幫扶,以期提高項目收益率,考慮碳減排收益后項目可改善項目投資收益,保證項目的順利實施。
3.4 項目減排量計算
此類項目減排量計算包括以下過程:
1)項目基準線排放量(BEy)。包括伴生氣燃燒產生的排放量,計算過程涉及伴生氣回收量、熱值等參數。
2)項目排放量(PEy)。包括化石燃料燃燒導致的項目排放和電力消耗導致的項目排放,消耗化石燃料產生的項目排放包括回收、預處理和運輸(包括壓縮回收氣體)消耗化石燃料產生的排放。消耗電力產生的項目排放包括回收、預處理和運輸(包括壓縮回收氣體)消耗電力產生的排放。計算過程涉及化石燃料消耗量、熱值、電力消耗量及排放因子等參數。
3)項目泄漏量(LEy)。包括消耗化石燃料產生的泄漏排放和消耗電力產生的泄漏排放。計算過程涉及化石燃料消耗量、熱值、電力消耗量及排放因子等參數。
4)項目減排量(ERy)。項目減排量為項目基準線排放量減去項目排放量、項目泄漏量。
3.5 項目監測計劃
項目監測計劃是減排量核證的關鍵環節,能夠確保項目完整、連續、透明、精確的監測完成和項目計入期內減排量的準確計算。項目監測計劃包括監測的數據和參數確定、碳減排管理機構的確定、監測點設置、監測參數和方法、監測設備安裝、數據收集和保存、QA/QC程序、監測報告編制等環節。
通過以上對油田伴生氣回收項目碳減排開發闡述,在碳減排項目開發過程中對開發關鍵環節把握是非常重要的。大慶油田油田伴生氣項目已成功開發出CDM、VER和CCER三類碳減排產品,項目均已獲得注冊和備案,核證減排量共計約57×104t,待核證減排量250×104t,開發了企業碳資產,為石油天然氣生產行業碳資產開發和管理起到了領先示范作用,相信隨著國內外碳市場的建立和運行,油田伴生氣回收項目碳減排開發成功范例會越來越多。
[1]趙敏,赫赫,王旭晟.碳減排標準的研究與探討[J].上海建材,2010(5):23-26.
[2]李志學,張肖杰,董英宇.中國碳排放權交易市場運行狀況、問題和對策研究[J].生態環境學報,2014(11):1876-1882.
[3]林云華.中國碳排放交易所的現狀、問題和對策[J].經濟研究導刊,2012(16):174-175.
[4]李萬業,何雁明.我國碳排放貿易及其金融市場發展[J].金融電子化,2009(12):47-49.
[5]中華人民共和國國家發改委氣候司.CM-029-V01燃放或排空油田伴生氣的回收利用(第一版)[OL].(2014)http:// cdm.ccchina.gov.cn/archiver/cdmcn/UpFile/Files/Default/ 20140123140602211044.pdf.
[6]孫舫.溫室氣體自愿減排交易項目開發研究[J].科學經濟導刊,2016(26):23-24.
10.3969/j.issn.2095-1493.2017.03.011
2016-10-13
(編輯 賈洪來)
宋國芬,工程師,1989年7月畢業于華北石油職工大學(化學分析專業),從事節能減排工作,E-mail:songguofen@petrochina. com.cn,地址:黑龍江省大慶油田工程有限公司分析檢測中心,163712。