近年来，随着中国能源结构和消费模式的显著变化，石油和天然气行业基础设施的扩张导致甲烷排放问题日益突出，控制油气行业甲烷（CH4）排放是减缓全球变暖的有效策略。近日，清华大学深圳国际研究生院环境与生态研究院郑博副教授带领的研究团队基于自下而上方法构建了中国1990—2022年油气行业高分辨率甲烷排放清单数据库，发现全国油气甲烷排放增长约7倍，该增长主要发生在2000年之后，天然气部门是主要驱动因素，其排放在2000—2022年期间增长了310万吨，占同期总排放增长的95%，而石油行业的甲烷排放量在过去三十年内相对保持稳定。
团队系统性揭示了全国油气行业甲烷排放的结构性转变，发现排放主导部门已经从石油行业转向天然气行业。研究指出，2000年以来，天然气生产、长输和输配三个环节是排放增长的关键驱动环节。这些环节的排放占比分别从2000年的16%、7%和6%上升至2022年的45%、17%和15%（图1）。相比之下，石油勘探和生产环节的排放贡献从2000年的64%下降到2022年的15%。这种从油转向气的排放结构与中国不断增长的天然气需求相一致，凸显在能源转型过程中，天然气已成为煤炭和绿色清洁能源转型中关键的过渡型燃料。
1990—2022年中国油气行业的甲烷排放量
(a) 不同环节的排放贡献变化；(b) 与其它自下而上清单的趋势对比；(c) 驱动力分析
为准确识别排放热点，动态捕捉热点变化，该研究通过多源数据融合，精确定位了全国176家炼油厂、307座储气设施等1200余个关键排放源，绘制了高分辨率排放图谱，成功追踪了设施尺度的排放趋势，进一步确定中国西北、西南地区为当前油气甲烷排放热点。其中，2022年西北地区油气甲烷排放为170万吨，占全国总排放量的42%，西南地区油气甲烷排放为60万吨，占15%。陕西（120万吨）、四川（40万吨）和新疆（40万吨）是排放最高的省份，主要是因为大型油气生产盆地集中在这些地区，如鄂尔多斯、四川、塔里木和准噶尔盆地，大量的油气生产活动产生了较高的排放。研究建议，未来应当在西北和西南地区优先开展排放监测与管理工作，包括设备升级以及全面应用防泄露技术。
团队基于点源、线源和面源构建的全国油气甲烷0.1°×0.1°排放数据库成功捕获了省份、城市和设施尺度上的排放变化，有效识别了传统研究未能识别的新排放热点，不仅为我国制定有针对性的油气行业甲烷减排政策提供了重要支持，也为全球甲烷排放模型的改进与提升提供了重要数据支持。随着卫星遥感监测技术的迅速发展，这一数据库还将进一步增强中国甲烷排放的监测和反演工作。
上述相关成果以“中国油气系统甲烷排放结构性转变及减排启示”（Structural shifts in China’s oil and gas CH₄ emissions with implications for mitigation efforts）为题以研究论文（Research Article）形式发表在期刊《自然-通讯》（Nature Communications）期刊。
清华大学深圳国际研究生院2022级资源与环境专业硕士生罗珺珺为论文第一作者，2021级资源与环境专业硕士生王荷兰（现已毕业）为论文第二作者，博士后李慧（现已出站）为论文第三作者，清华大学深圳国际研究生院郑博副教授为论文通讯作者。研究得到国家自然科学基金项目和深圳市科技创新局项目的支持。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58237-z
图/文：罗珺珺
编辑：戴雨静
审核：聂晓梅
