Новый инструмент рассчитывает экономические затраты на обнаружение утечки метана

Инструмент, подробно описанный в журнале Environmental Science Технология исследует затраты, связанные с внедрением четырех различных технологий обнаружения, и рассчитывает экономическую выгоду от продажи дополнительной экономии газа.«Этот инструмент поможет как предприятиям, так и правительству сравнивать различные технологии предотвращения утечек и обнаружения утечек с очень общей точки зрения», — сказал соавтор исследования Арвинд Равикумар, научный сотрудник Стэнфордской школы Земли, Энергетика. Науки об окружающей среде.В последние годы наблюдается рост интереса к мониторингу и устранению утечек в скважинах с природным газом из-за способности метана ускорять изменение климата.

Метан, основной компонент природного газа, является мощным парниковым газом, который до 80 раз более эффективно поглощает тепло, чем углекислый газ.Массовая утечка природного газа недалеко от Лос-Анджелеса в начале этого года, в результате которой в воздух было выброшено более 97 000 тонн метана, привлекла внимание всей страны и побудила губернатора Калифорнии Джерри Брауна объявить чрезвычайное положение.

Утечки метана также могут представлять опасность для безопасности человека, о чем свидетельствуют многочисленные недавние взрывы в Нью-Йорке в результате утечек природного газа в стареющих трубопроводах.В настоящее время от компаний не требуется искать и ремонтировать негерметичные газовые скважины, но Агентство по охране окружающей среды США (EPA) разрабатывает федеральные директивы по сокращению выбросов в стране.

Равикумар и его коллеги надеются, что их инструмент поможет энергетическим компаниям в каждом конкретном случае определять, имеет ли программа обнаружения утечек и ремонта экономический смысл. Например, компания, имеющая очень большой завод, может выбрать метод, который является быстрым, но менее чувствительным. «Прямо сейчас единственный способ, которым компания может выяснить, работает ли что-то, — это попробовать это на своих объектах, и эта проблема усугубляется тем фактом, что компании не часто делятся результатами своих тестов», — сказал Равикумар. «Наш инструмент направлен на оптимизацию и стандартизацию процесса выбора технологий».ПРАЗДНИКЭтот инструмент, получивший название «Набор инструментов для моделирования неорганизованных выбросов» или FEAST, рассматривает четыре технологии обнаружения, которые сильно различаются по стоимости оборудования и рабочей силы: распределенные детекторы (DD), ручное инфракрасное (MIR) обнаружение и пламенно-ионизационное обнаружение (FID). и автоматизированное инфракрасное (AIR) обнаружение, которое по сути представляет собой инфракрасную камеру, установленную на дроне.

«Мы берем эти четыре технологии и моделируем, сколько они будут стоить в эксплуатации и сколько газа они сэкономят в течение 10 лет», — сказал соавтор исследования Адам Брандт, доцент кафедры энергетики в Стэнфорде.Используя этот инструмент, команда показала, что три технологии (AIR, MIR и DD) позволяют сэкономить достаточно газа, чтобы компания могла получать прибыль в среднем до 12 000 долларов на скважину. Однако FID, самый традиционный метод обнаружения и очень трудоемкий, привел к чистым затратам для компании, даже несмотря на то, что он может сэкономить большую часть газа.

Исследование также показало, что выборочное воздействие на небольшую долю так называемых «суперэмиттеров» может помочь уменьшить утечку метана с гораздо меньшими затратами, чем устранение каждой утечки. Суперэмиттеры, которые обычно выбрасывают в 10-100 раз больше метана, чем в среднем, составляют менее 1 процента от общего количества утечек на месторождении.

«Мы обнаружили, что, настроив ваши методы на обнаружение только самых крупных утечек, вы можете исключить более 80 процентов выбросов метана, независимо от технологии, которую вы используете», — сказал Равикумар.Дорого, но эффективноЕще один важный вывод исследования заключается в том, что существует различие между недорогой технологией и дешевым обнаружением. Например, установка и запуск инфракрасной камеры, установленной на дроне, может стоить до 200 000 долларов, но FEAST показывает, что это самый экономичный способ обнаружения утечек. «Одна камера, установленная на дроне, может очень эффективно охватить большие площади газовых месторождений за короткое время», — сказал Брандт, который также является научным сотрудником Стэнфордского института энергетики Precourt и филиалом Стэнфордского института окружающей среды Вудса.

Напротив, стоимость оборудования для FID составляет всего около 35 000 долларов, но использование этой технологии — чрезвычайно медленный процесс, требующий сотни человеко-часов для каждого газового месторождения.«Наше исследование показывает, что использование дорогих инструментов — это нормально, если обнаружение утечек может быть выполнено быстро», — сказал Равикумар.


Портал обо всем