Blog

التباين الزمني وتصنيف درجات انبعاث غاز الميثان من محطات تزويد الغاز الطبيعي المسال |التقارير العلمية

شكرا لكم لزيارة موقع Nature.com.أنت تستخدم إصدار متصفح مع دعم محدود لـ CSS.للحصول على أفضل تجربة، نوصيك باستخدام متصفح أحدث (أو إيقاف تشغيل وضع التوافق في Internet Explorer).في هذه الأثناء، ولضمان الدعم المستمر، نقوم بعرض الموقع بدون أنماط وجافا سكريبت.

في القياس، قمنا باستمرار بمراقبة تركيز غاز الميثان في اتجاه الريح لمحطات تزويد الغاز الطبيعي المسال في مواقع محددة باستخدام محللات تركيز الميثان عالية الدقة (Picarro G2301 وG4301)، في حين تم قياس اتجاه الرياح وسرعتها في وقت واحد باستخدام مقياس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية ثلاثي الأبعاد بدقة Gill Wind master. ضاغط Cng للبيع

التباين الزمني وتصنيف درجات انبعاث غاز الميثان من محطات تزويد الغاز الطبيعي المسال |التقارير العلمية

تم قياس معدلات انبعاث الميثان باتباع طريقة EPA OTM 33A القياسية الثابتة بواسطة برنامج التحليل الغاوسي لمصدر النقطة القائم على Matlab.تفاصيل الطريقة يمكن العثور عليها في مكان آخر.برانتلي وآخرون.استخدم طريقة OTM 33A لقياس معدلات الانبعاثات قصيرة المدى لـ 210 منصات لإنتاج النفط والغاز في تكساس وما حولها.روبرتسون وآخرون.استخدمت هذه الطريقة لقياس تدفقات انبعاث غاز الميثان في أربعة أحواض في الولايات المتحدة.

قد يأتي مصدر آخر للانحرافات المعيارية العالية من حالات عدم اليقين المرتبطة بالقياس.OTM 33A نفسها لديها شكوكها الخاصة.OTM 33A يتأثر عدم اليقين المتأصل بسبب افتراضات النموذج الحسابي بطول الفترات الزمنية المختلفة ومعدلات البيانات ومرشحات الرياح .بالإضافة إلى ذلك، هناك حالات عدم يقين في عملية القياس، حيث ستكون العوامل الرئيسية هي مسافة اتجاه الريح واختلافات الارتفاع بين مصدر الانبعاثات، أو المصادر المتعددة المحتملة، ونقطة القياس.أظهرت التجارب التي أجراها راشيل وآخرون 17 أن ارتفاع المصدر له تأثير ضئيل على طريقة OTM 33A.ومع ذلك، فإن وجود مصادر انبعاث محتملة قد يسبب انحرافًا معينًا في مسافة اتجاه الريح.تأتي مصادر الانبعاثات الرئيسية لمحطات التزويد بالوقود الطبيعي المسال التقليدية من منطقة التزويد بالوقود ومنطقة الخزان ومنطقة التفريغ، ومن بينها منطقة التزويد بالوقود المزودة بموزعين تبلغ حوالي 18 م × 20 م؛تبلغ مساحة التزود بالوقود مع 4 موزعات حوالي 40 م × 20 م؛مساحة التفريغ 20 م × 6 م؛ومساحة الخزان 15 م × 20 م.لقد وضعنا افتراض الحالة القصوى لمحطة قياس أنه عند وجود مصادر الانبعاث المحتملة الرئيسية، يتم تحديد مسافة اتجاه الريح لتكون 28 مترًا بمتوسط ​​المسافة والمجموع بين نقطة القياس وكل مصدر انبعاث، وهو ما يختلف بمقدار 5 أمتار من مسافة اتجاه الريح المستخدمة في حساباتنا الأصلية.في هذه الحالة، يتغير تدفق الانبعاثات بنسبة 37.9٪.وبالنظر إلى وجود ستة عشر حدث قياس مدته 20 دقيقة في مواقع القياس لدينا، فإن زيادة عدم اليقين في متوسط ​​معدل الانبعاثات خلال كل فترة 20 دقيقة كانت حوالي 9.475%، مما يعني أن القياسات المتكررة يمكن أن تقلل من عدم اليقين في القياسات الموزعة عشوائيًا.

يتطلب تطبيق القياس الكمي للانبعاث الغوسي القائم على Matlab EPA OTM 33A وجود علماء أو مهندسين ماهرين لإجراء جهود حسابية شاقة، والتي قد لا تكون مجدية لقياس ورصد انبعاثات الصناعة الروتينية.في العالم الحقيقي، إذا كان ذلك ممكنًا، فقد يكون من المفيد تصنيف درجة الانبعاث لمحطة معينة من خلال قياس تركيز غاز الميثان في اتجاه الريح، دون حساب رقم معدل الانبعاث.من خلال ملاحظة معدلات الانبعاثات التي تم قياسها لمحطات الغاز الطبيعي المسال الخمسة، بالإشارة إلى مخطط التصنيف لتسرب الغاز الطبيعي في المناطق الحضرية لـ Weller et al.24، قررنا تصنيف معدلات انبعاث غاز الميثان من محطات الغاز الطبيعي المسال إلى ثلاثة مستويات: منخفضة ومتوسطة و عالية، وفقاً لترتيب حجم معدل الانبعاثات، كما هو مبين في الجدول 4.

تقرير تطوير الجودة العالية للغاز الطبيعي في الصين (2020).http://www.chinapower.com.cn/zx/zxbg/20200921/30442.html

الخطة الخمسية الرابعة عشرة للتنمية الاقتصادية والاجتماعية الوطنية لجمهورية الصين الشعبية ومخطط الأهداف طويلة المدى لعام 2035. http://gzzy.gov.cn/zyx2020gb/zwgk/zfxxgk/fdzdgknr/ghjh/202101 /t20210118_66179380.html

Xu, XF, Li, HF, Wang, MD & Liu, GH إنشاء وتطوير محطات لتزويد الغاز الطبيعي بالوقود في الصين.Transp.ساف.خط أنابيب النفط والغاز 40، 1-10 (2020).

لين، X. وآخرون.دراسة مقارنة لانبعاثات الميثان البشرية المنشأ فوق الصين استناداً إلى مجموعات قوائم الجرد التصاعدية.نظام الأرض.الخيال العلمي.البيانات 13(3)، 1073-1088.https://doi.org/10.5194/essd-13-1073-2021 (2021).

Alvarez, RA, Pacala, SW, Winebrake, JJ, Chameides, WL & Hamburg, SP يلزم التركيز بشكل أكبر على تسرب غاز الميثان من البنية التحتية للغاز الطبيعي.بروك.ناتل.أكاد.الخيال العلمي.109، 6435-6440.https://doi.org/10.1073/pnas.1202407109 (2012).

مقالة ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Camuzeaux, JR, Alvarez, RA, Brooks, SA, Browne, JB & Sterner, T. تأثير انبعاثات الميثان وكفاءة المركبات على الآثار المناخية لشاحنات الغاز الطبيعي الثقيلة.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.49(11)، 6402-6410.https://doi.org/10.1021/acs.est.5b00412 (2015).

مقالة ADS CAS PubMed Google Scholar

Nam، EK، Jensen، TE & Wallington، TJ انبعاثات الميثان من المركبات.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.38(7)، 2005-2010.https://doi.org/10.1021/es034837g (2004).

مقالة ADS CAS PubMed Google Scholar

كلارك، NN وآخرون.انبعاث غاز الميثان من المضخة إلى العجلات من قطاع النقل الثقيل.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.51(2)، 968-976.https://doi.org/10.1021/acs.est.5b06059 (2017).

مقالة ADS CAS PubMed Google Scholar

وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA).EMC طرق الاختبار الأخرى.متاح عبر الإنترنت: https://www.epa.gov/emc/emc-other-test-methods (تم الوصول إليه في 2 يناير 2020).

Heltzel، RS، Zaki، MT، Gebreslase، AK، Abd-Aziz، OI & Johnson، DR تحليل مستمر OTM 33A للانبعاثات الخاضعة للرقابة من غاز الميثان مع فترات زمنية مختلفة ومعدلات البيانات ومرشحات الرياح.البيئات 7(9)، 65. https://doi.org/10.3390/environments7090065 (2020).

بيل، CS وآخرون.مقارنة تقديرات انبعاثات الميثان من تقنيات القياس المتعددة في منصات إنتاج الغاز الطبيعي.عنصر.الخيال العلمي.أنثر.5، 79. https://doi.org/10.1525/elementa.266 (2017).

Brantley Halley، L.، Thoma Eben، D.، Squier William، C.، Guven Birnur، B. & Lyon، D. تقييم انبعاث الميثان من منصات إنتاج النفط والغاز باستخدام القياسات المتنقلة.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.48(24)، 14508-14515 (2014).

مقالة ADS CAS PubMed Google Scholar

إدي، R. وآخرون.تقييد دقة تقديرات التدفق باستخدام OTM 33A.أتموس.قياس.تقنية.13، 341-353.https://doi.org/10.5194/amt-13-341-2020 (2020).

سعيد، PE وآخرون.تقييم طرق تقدير انبعاث غاز الميثان من منشآت إنتاج النفط والغاز باستخدام محاكاة LES.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.52(19)، 11206-11214.https://doi.org/10.1021/acs.est.8b01767 (2018).

مقالة ADS CAS PubMed Google Scholar

روبرتسون، صباحا وآخرون.التباين في معدلات انبعاث غاز الميثان من منصات الآبار في أربعة أحواض للنفط والغاز مع تباين أحجام الإنتاج والتركيبات.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.51(15)، 8832-8840.https://doi.org/10.1021/acs.est.7b00571 (2017).

مقالة ADS CAS PubMed Google Scholar

وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA).مسودة طريقة الاختبار الأخرى 33A: القياس الجغرافي المكاني لتلوث الهواء، والتقييم المباشر لتقدير كمية الانبعاثات عن بعد (GMAP-REQ-DA) https://www3.epa.gov/ttnemc01/prelim/otm33a.pdf.

وانغ، YF وآخرون.قياس انبعاث غاز الميثان من محطات التزود بالغاز الطبيعي المضغوط في شرق الصين.البيئة.الخيال العلمي.التلوث.الدقة.https://doi.org/10.1007/s11356-022-20929-0 (2022).

المادة ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

تشو، X. وآخرون.نظام قياس متنقل للمراقبة السريعة والفعالة من حيث التكلفة لانبعاثات غاز الميثان والمركبات العضوية المتطايرة من مواقع إنتاج النفط والغاز.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.55(1)، 581-592.https://doi.org/10.1021/acs.est.0c06545 (2021).

مقالة ADS CAS PubMed Google Scholar

ويلر، زد وآخرون.مسوحات غاز الميثان المعتمدة على المركبات للعثور على تسربات الغاز الطبيعي وتقدير حجمها: التحقق من الصحة وعدم اليقين.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.إي إس آند تي 52(20)، 11922-11930.https://doi.org/10.1021/acs.est.8b03135 (2018).

هوانغ، Y. وآخرون.تم حل انبعاث غاز الميثان الزائد في المناطق الحضرية بشكل موسمي من منطقة العاصمة بالتيمور / واشنطن العاصمة.البيئة.الخيال العلمي.تكنول.53، 11285-11293.https://doi.org/10.1021/acs.est.9b02782 (2019).

مقالة ADS CAS PubMed Google Scholar

WYF (المؤلف الأول): إجراء عملية البحث والتحقيق، وتحديدًا إجراء التجارب أو جمع البيانات/الأدلة؛تنظيم ومعالجة وتحليل بيانات القياس؛التعويض وإنشاء و/أو عرض العمل المنشور وكتابة المسودة الأولية.TJF (المؤلف المقابل): أفكار؛صياغة أو تطوير أهداف وغايات البحث الشاملة؛الاتصال وإعداد مواقع القياس والمعدات؛التخطيط الشامل والقيادة لعملية القياس والعملية التجريبية؛المسودة الأولى للمقال وفهم الأفكار الأساسية وكتابة ومراجعة المسودة الأولى.XDL: بصفته أحد كبار العلماء في صندوق الدفاع عن البيئة، فهو يقدم إرشادات موثوقة للمقالة، ويدعم المعرفة النظرية، ويشارك في كتابة المسودة الأولى والمراجعات الرئيسية لاحقًا، ويوفر منصة للتواصل مع خبراء الصناعة.LF: أكمل مراجعة ومراجعة النسخة النهائية المقدمة من المقالة، وإجراء معالجة ما بعد البيانات للاستنتاجات التكميلية، وصقل لغة المخطوطة.XM: تقديم الدعم الفني والتوجيه النظري لأنشطة القياس كمحترف في صناعة النفط والغاز، وتقديم الدعم لمعدات القياس ذات الصلة.ZB: تقديم الدعم الفني لسيناريوهات القياس وعمليات القياس، وإجراء تدريب على السلامة والعمليات التكنولوجية في الموقع، وتقديم تفسيرات للعملية لساحة القياس، والحفاظ على سلامة القياس في الموقع.YX الاستعلام عن البيانات وأعمال التحضير في مرحلة القياس المبكرة، والمشاركة في أنشطة القياس، ومعالجة البيانات في مرحلة لاحقة، وجزء من كتابة المسودة الأولى.WXJ شارك في كتابة جزء من المقال.

الوصول المفتوح هذه المقالة مرخصة بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 الدولي، الذي يسمح بالاستخدام والمشاركة والتكييف والتوزيع وإعادة الإنتاج بأي وسيلة أو تنسيق، طالما أنك تمنح الاعتماد المناسب للمؤلف (المؤلفين) الأصليين والمصدر، توفير رابط لترخيص المشاع الإبداعي، والإشارة إلى ما إذا تم إجراء تغييرات.يتم تضمين الصور أو المواد الأخرى التابعة لجهات خارجية في هذه المقالة في ترخيص المشاع الإبداعي الخاص بالمقالة، ما لم تتم الإشارة إلى خلاف ذلك في حد ائتمان المادة.إذا لم يتم تضمين المادة في ترخيص المشاع الإبداعي الخاص بالمقالة وكان الاستخدام المقصود غير مسموح به بموجب اللوائح القانونية أو يتجاوز الاستخدام المسموح به، فسوف تحتاج إلى الحصول على إذن مباشرة من صاحب حقوق الطبع والنشر.لعرض نسخة من هذا الترخيص، تفضل بزيارة http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

وانغ، Y.، تانغ، J.، شيه، D. وآخرون.التباين الزمني وتصنيف درجات انبعاث غاز الميثان من محطات تزويد الغاز الطبيعي المسال.ممثل العلوم 12، 18428 (2022).https://doi.org/10.1038/s41598-022-23334-2

دوى: https://doi.org/10.1038/s41598-022-23334-2