光学气体成像如何助推低碳经济并优化企业ESG报告

光学气体成像热像仪是一款功能全面的工具，可通过快速识别气体泄漏，确定排放物并进行准确量化来促进有效的设施运营和负责任的企业公民意识。

由GreenPath Energy的Joshua Anhalt和FLIR公司的Craig O'Neill 共同编写

由于监管政策不断推陈出新，同时公众对企业公民责任意识的审查日益严格，使得低碳经济开始上升为主流，而在这种经济环境下，石油天然气经营者要保持竞争力，必须有效控制温室气体（GHG）排放。

在石油天然气行业，企业减排指标设置为C级，而与温室气体排放的检测和量化有关的关键细节是在地面上被检测和识别。光学气体成像（OGI）热像仪尤其擅长发现和识别此类细节，否则这些细节可能会被忽略。

在本文中，我们考察了低碳经济不断变化的发展动态，并讨论了生产商如何通过采用OGI将盈利与环境责任相结合。

您的ESG愿景是什么？

环境、社会和公司治理（ESG）是一个相对较新的术语，描述了一种在社会期望、市场和其他因素驱动下的负责任的公司运营方式。这方面的典型例子包括仅采购合乎道德标准的巧克力产品的糖果公司或仅售卖非冲突钻石的珠宝商。

最终，企业可以通过这种负责任的运营方式获得利润提升。投资者谨慎规避风险，如果石油天然气生产商对气候变化产生的影响隐含着商业或公共关系风险，则从长远来看，投资者不太可能认可其投资价值。

石油天然气经营者与太阳能、风能和核能以及煤炭生产商之间存在竞争关系，因此必须向投资者证明，他们致力于实施ESG并符合低碳经济的发展标准——在低碳经济中，超额排放将被征税，并且受到公众的反对。

甲烷是本次讨论的中心话题。甲烷是一种众所周知的温室气体，其全球变暖潜能（GWP） [i] 值高达25，同时在其释放后的头二十年，造成的危害是二氧化碳的84倍。受监管区域的石油天然气生产商必须报告其甲烷排放量，并采取行动来跟踪、管理和限制泄漏和排放源。

气体泄漏是从螺纹连接、罐顶取样孔、泄压阀和故障设备（如火焰和蒸汽回收系统）等处未经处理排放出的废弃气体源头。 通风孔是正规的排放源，但正在逐步被淘汰，就像没有安全带的汽车和在商业航班上吸烟日益被禁止一样。虽然气体的正常排放是被允许的-为泵、气动装置或控制阀提供了应用机会-但在科学研究和社会需求的推动下，监管机构已设定了零泄漏和减少通风口排放的目标。

在各种法规/ ESG报告/商业化领域，泄漏气体和排出气体会被区别对待。 例如，泄漏法兰和排气压缩机密封件需遵循不同的法规，但在ESG报告中其性质是相同的—甲烷就是甲烷，而与排放源无关。此外，尽管泄漏易于管理和维修，但彻底解决排放问题通常需要在工具、人才和设备上进行投资。

企业一旦发现并记录了所有泄漏和排气孔，便可以报告其碳足迹。根据这些信息，企业就可以从多种解决方案中选择一种来实施，以减少其成本支出，同时获得高减排收益。

例如，某公司计算出，在其下属的一个运营机构，一个甲烷减排放项目的成本约为每吨排放7美元。但是，该公司可以在碳补偿市场上以每吨12美元的价格出售他们收集的这些排放物，在该项目上获得每吨5美元的投资回报（ROI），同时还能满足ESG报告的要求并成为对环境负责的企业公民。

OGI、GHG 、ESG和您公司的收入

传统上，提交甲烷温室气体/ ESG报告的公司都使用模型化的排放因子和自上而下的报告方法。排放因子的意思是，从理论上讲，某种螺纹连接、法兰或其他设施部件将排放X量的气体。

例如，一家公司的某个特定机构可能有500个螺纹连接。 将这些数字乘以排放因子，即每小时0.01 m ³ 的 [ii] 。得出的结果是该设施的理论排放速率（在这种情况下为5 m ³ /小时或43,000 m ³ /年）。

过去企业一直采用自上而下的报告方法，因为在那时检测和测量特定排放源的技术非常有限。 排放因子建模会设置报告“目标”，但这些目标比较宽泛。排放评估是以假设为基础，因此是不准确的排放报告形式，因为排放因子计算会假定所有气体源都会发生泄漏，但实际上只有少数排放源是这样。此外，自上而下的报告方法不能准确告知操作员实际发生泄漏的位置，这给修复泄漏和解决实际问题（排放）造成了困难。

因此，OGI热像仪成为一种理想的工具-这种在地面上启动的仪器可以查看设施中正在发生的事件：什么气体在泄漏和排放。这些信息是通过采用OGI和新的定量解决方案等技术获得的，可以提高温室气体/ ESG报告的准确性。

像OGI热像仪这样的泄漏检测和修复（LDAR）工具经常面对一些对其成本效益的毫无根据的质疑和担忧—但具有讽刺意味的是，部分原因正是由于它们的出色有效性。 在这方面，OGI可以看作是遵守了收益递减法则：当人们发现一处泄漏时，会认为它会得到适当修复，不会再次泄露气体。

实际上，维修件和组件可能会失灵，而且即使是经验丰富的检查员在多个运营机构查看数千个组件时也会错过泄漏的部件。 可以查看科罗拉多州在2019年末发布的 2018 LDAR年度报告。尽管该州的石油天然气部门在报告和缓解泄漏方面做出了不遗余力的努力，但2015-2018年的数据表明（在2015年下降之后），每年被发现/报告的泄漏数量相当稳定。

因此，除了可以立即获得前期投资回报外，OGI热像仪还具备甚至长达几十年的长期价值，可以发现新问题并量化排放量，除了满足石油天然气生产商的需求之外，还能满足低碳经济中的GHG监测要求。

OGI还可以帮助生产商确定应在何处投资才能以实现高减排量。这是会直接影响业务的艰难决策。 可以看看以下示例：

• 假设您的公司每年花费200万美元运行其OGI计划：雇用技术人员，购买卡车和热像仪，处理物流等。如果这个项目能吸引来自股东和利益相关者的1500万美元投资，以充分认可公司为确保其业务未来发展所做的努力，这岂不是令人称快？OGI是扩展贵公司工具包的一种宝贵资源。
• 监管调查员会乘坐飞机检测某个机构的排放物。 公司可以派一名配备OGI热像仪的技术人员来快速、准确地定位泄漏点，并确定正在排放多少气体。技术人员的现场查看非常高效，会明确查出哪个组件有问题。
• 碳排放税有助减少排放。 在加拿大，对于二氧化碳排放超过10万吨 的机构，对超过10万吨的部分，每吨需支付约30美元税金（费用每年以10美元的增量递增，到在2022年达到了50美元）。 选择自己实施排放修复项目的公司可以在短期内付出一定成本，将给定设施的排放恢复到10万吨以下，从而达到长期节省的效果。

一旦通过OGI发现泄漏并确认了排放孔后，油气生产商可以通过多种方法来消除这些排放源。例如，可以用干净的仪器空气系统替换异常和/或高排放的气动装置，以及排放甲烷燃料气体的泵，或将这些设备改装/更换为电动装置。可以使用排气收集系统来减少排气源的排放，包括压缩机密封件、储罐排气孔和套管气体。该系统可以用接收到的气体供给现场的燃料气体消耗设备（如加热设备）或利用这些能量生成有用的副产物（如发电）。

结论

OGI已被证明是一种有效的工具，可通过准确检测泄漏和识别有故障的组件使油气运营商在低碳经济中游刃有余，同时还能提高设施的运营效率。

虽然联邦环境法规变化频仍（例如，美国本届政府对联邦环境报告的放宽，很可能在下一届政府上台后重新被收紧），但还有其他一些机构在积极揭发那些不负责任的企业。

举例来说，美国环保协会（EDF）除了利用其固定翼飞机在低海拔高度对公共领域进行勘测之外，还计划在2022年发射一颗排放物探测卫星。 在许多情况下，这些机构的调查结果都在网上公开发布，比如这个二叠纪盆地地图及其相关的甲烷排放。虽然这种技术可以有效地发现大型排放源，但在实际定位泄漏源方面，它与自上而下的方法有着同样的缺陷。

那些支持泄漏最小化并消除排放的公司必须承认，这是一项长期投资，需要采取多工具方法并积极参与其中。随着时间的流逝，新的设施将得到升级，旧的矿井将被掩埋，采用太阳能和电网电力、碳排放较少的新工厂将不断涌现。

法规的执行越来越多地限制了石油天然气生产商的碳排放，但行业的整体观念将进一步提升该目标。生产商逐渐摒弃“我们与监管者对立”的心态，而是越来越多地通过“我们大家”的视角来审视他们的企业责任。

就目前而言，最近有62家（主要来自欧洲）石油天然气公司同意向一个联合国小组报告其甲烷排放量，这是2014年启动的油气甲烷伙伴关系（OGMP）协议的一部分。 该协议还设定了雄心勃勃的甲烷排放目标：到2025年，与2015年相比减少45％，到2030年减少60％。或者，在2030年目标之外，公司可以在上游生产期间争取达到接近零的排放强度。 [iii]

关于未来理想能源的辩论可以继续下去，但是现在生产商可以携手合作，共创美好的未来，而OGI是帮助实现这一未来的有效工具。石油天然气公司借此可以获得更清洁的空气、更紧凑的基础设施和更高的效率。

关于作者

Joshua Anhalt 是GreenPath Energy，Ltd.的创始人兼总裁。Joshua是一位油气甲烷排放专家，在石油天然气行业已有20多年的从业经验。他拥有Red Seal Journeyman Instrumentation（仪器仪表红印熟练工人）背景，并且在甲烷排放检测、测量、监管、减排和业务开发方面拥有丰富的经验。。

自从2005年6月商用光学气体热像仪面世以来，Craig R O'Neill已在 FLIR供职达17年以上，并一直积极参与OGI市场的活动。 目前，他负责公司全球的光学气体成像业务以及FLIR的石油天然气行业解决方案战略。在此职位上，他充当客户、行业利益相关者、战略合作伙伴以及FLIR Instruments部门的许多垂直集成业务（包括销售、营销、工程和产品管理）之间的桥梁。 他的目标是确保FLIR的统一性，提供满足石油和天然气行业需求的传感解决方案。

关于GreenPath Energy Ltd.

GreenPath成立于2007年，总部位于加拿大艾伯塔省卡尔加里，致力于为石油天然气行业提供排放检测、测量、减排、报告和消除解决方案。 这包括设备清单收集，用于LDAR的OGI，替代的甲烷排放检测和量化技术以及减排项目的开发。我们的技术专长和在甲烷排放方面的丰富经验确保我们可以为客户提供出色的解决方案，帮助他们高效利用资本，同时仍可实现显著的减排效果，同时满足合规性要求。如需更多信息，请访问 www.greenpathenergy.com 。

关于菲力尔（FLIR）

菲力尔（FLIR）是增强态势感知的传感器系统的设计、制造和营销的全球佼佼者。 FLIR先进的热成像和威胁探测系统可广泛用于热成像和安防应用，包括：机载与地面监测、状态监控、产品研发、生产工艺控制，搜救、禁毒、导航、交通安全、边境和海事巡逻、环境监控，以及化工、生物、放射、核能与易爆物（CBRNE）检测等。更多详情，敬请访问FLIR官网www.FLIR.cn。 FLIR中国公司总部： 前视红外光电科技（上海）有限公司 全国咨询热线：400-683-1958 邮箱：[email protected]

[i] 温室气体的全球变暖潜能指的是在给定时间段（通常为100年）内气体引起的变暖量。 GWP是一个指数，二氧化碳 的值为1。因此，与1千克二氧化碳 相比，1千克甲烷在100年内引起的温度升高多25倍。

“ [ii] 乘数仅用于此示例。 实际排放因子会因设施\设备等的不同而有所不同。

[iii] Frazin, Rachel。 “数十家石油天然气公司一致同意甲烷减排目标。” The Hill ，2020年11月23日，thehill.com/policy/energy-environment/527234-dozens-of-oil-and-gas-companies-agree-to-methane-reduction-targets