The Innovation | ​全球炼油厂温室气体排放数据库助力碳中和

导 读

炼油行业是全球第三大固定温室气体排放源，2019年全球能源部门温室气体排放占比近5%。COVID-19爆发后，全球炼油行业产量下降了9%，但随着全球人口的继续增长和GDP的复苏，该行业的温室气体排放会随着产量恢复而反弹。因此，迫切需要研究该行业温室气体排放的主要来源，以便有针对性和适应性地减少其温室气体排放。CEADs团队建立了一个长时间序列的全球次炼油厂温室气体排放数据库（CEADs-GREI v2.0），从国家、企业和炼油厂的角度分析了过去20年全球炼油行业温室气体排放的主要来源。

图1 图文摘要

2000年到2021年，全球炼油厂数量从739家增加至839家，其中，美国、欧盟27国和英国、中国的炼油厂数量最多，占全球总数的47.9%-52.7%。同时，大部分地区炼油厂数量随炼油行业的原油精炼量的变化而改变(图2)，且全球炼油行业相关的温室气体排放高度集中在少数区域。2000-2021年期间，全球炼油厂的累计温室气体排放量约为34.1亿吨，年均增长率为0.7%，其中超过一半来自美国（24.1%）、欧盟27国及英国（15.6%）、中国（12.6%）的炼油厂。

图2 2000-2021年全球炼油厂温室气体排放趋势(分国家、地区和炼油厂配置类型）

498家企业控制着全球1095家炼油厂。2000-2021年期间，碳排放量最高的前20家企业主导了全球的炼油生产和温室气体排放。这些企业大多来自欧美发达国家或炼油行业发达的发展中国家，其近20年的温室气体排放趋势主要有稳定排放、快速增长排放和衰退排放三种模式。一些发达国家炼油企业的温室气体排放呈较高且稳定的态势，如Valero Energy Corp、Marathon Petroleum Corporation和Phillips 66(图3)，这表明这些国家对石油产品的需求稳定且旺盛。而在新兴国家中，国有炼油企业的温室气体排放量增长快速，例如中国石化集团公司的炼油厂温室气体排放增长但碳排放量有所下降，这反映出近20年来中国炼油行业结构调整及迭代优化。沙特阿拉伯石油公司的温室气体排放量也明显增加。推动这些新兴国家炼油行业温室气体排放激增的主要原因是现代化大型炼油厂的建设，以及国内对精炼石油产品日益增长的需求。相反，日本ENEOS公司碳排放量大幅下降，这是由于其对石油需求的降低，以及日本能源结构的调整。委内瑞拉国家石油公司Petroleos de Venezuela SA和墨西哥国家石油公司Petroleos mexico OS的温室气体排放量也出现了类似的大幅下降趋势，但这主要是因为经济低迷和政治动荡导致的生产削减和炼油厂停产。

图3 2000-2021年全球炼油行业的企业温室气体排放量和碳强度

我们分析了各地区炼油行业企业控制的温室气体排放量最大的炼油厂的温室气体排放情况(图4)。值得注意的是，在Valero Energy Corporation、Exxon Mobil Corporation、Royal Dutch Shell Plc、Saudi Arabian Oil Company和Indian Oil Corporation Ltd这5家企业中，超过20%的炼油厂的温室气体排放量超过0.1 Gt（1亿吨） 。这些炼油厂的温室气体排放量占这五家企业温室气体排放总量的55.8%~84.0%。在China Petrochemical Corporation、China National Petroleum Corporation、Marathon Petroleum Corporation、Resneft Company、Petroleum Brasilero SA和ENEOS Corporation这6家企业中，温室气体排放量前20%的炼油厂占温室气体排放总量的38.0%-59.5%。此外，我们进一步分析了这些企业控制的温室气体排放量最大的炼油厂分加工单元的温室气体排放。炼油厂分加工单元的四个主要排放源（即电力、熔炉锅炉、SMR和FCC）占温室气体排放总量的96.9%-98.8%。然而，由于炼油厂配置类型的不同，每个炼油厂最大的温室气体排放源不同，例如福建炼油厂的SMR是最大的温室气体排放源，茂名炼油厂的熔炉锅炉是最大的温室气体排放源。本研究建立的炼油厂温室气体排放清单可以为各种炼油厂的减排技术的部署提供基本数据支持，为我国炼油行业实现精准减排提供科学依据。

图4 2000-2021年重点炼油企业累计温室气体排放量

总结与展望

未来，我们希望能够在CEADs-GREI v3.0中，基本实现实时监测全球炼油厂的温室气体减排情况，使全球炼油厂的温室气体排放更加细化，到达月级的时间尺度。一个近乎实时的炼油厂温室气体排放数据库可以为炼油行业实现能源转型和温室气体减排目标提供详细、准确的数据支持，特别是在发生重大自然和社会灾害以后，例如2008年的金融危机、2019年的COVID-19。此外，我们计划收集2060年以前全球炼油厂已安装或计划安装的减排技术的信息，以监测全球炼油行业温室气体减排目标的实现情况。

责任编辑

周   牧   重庆邮电大学

陈翔宇   中国科学院北京纳米能源与系统研究所

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(22)00157-6

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第四卷第一期以Report发表的“The contributions of key countries, enterprises and refineries to greenhouse gas emissions in global oil refining 2000-2021” (投稿: 2022-06-02；接收: 2022-12-05；在线刊出: 2022-12-07)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100361

引用格式：Ma S., Lei T., Meng J., et al. (2022). The contributions of key countries, enterprises and refineries to greenhouse gas emissions in global oil refining 2000-2021. The Innovation. 4(1),100361.

作者简介

孟 靖，伦敦大学学院长聘副教授, 剑桥大学环境、能源和自然资源治理中心研究员。孟靖博士于2016年获得北京大学环境地理学博士学位，长期致力于多学科交叉研究，如低碳技术创新驱动的综合评估模型，气候变化减排政策，协同减排的社会经济影响等。荣获MIT科技评论35岁以下创新35人、可持续发展未来领袖奖、地球与行星科学前50名前沿论文奖等诸多奖项。担任Journal of Cleaner Production副主编，Economia Politica副主编。

Web: https://www.ucl.ac.uk/bartlett/construction/people/dr-jing-meng

关大博，英国社会科学院院士，清华大学地球系统科学系特聘教授，CEADs数据库创始人，十四五科技部中欧气候变化与生物多样性旗舰国际合作计划牵头专家。曾获全球百篇最具影响力奖、科扎雷利奖、Philip Leverhulme奖、列昂惕夫最佳论文奖等多项奖励。致力于研究气候变化的成因、影响及量化全球和国家的双碳路径。

Web: www.guandabo.com

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