科学家越来越多地使用新的超灵敏移动气体嗅探技术来做以前从未做过的事情:定位,识别源并量化天然气管道泄漏的碳排放量。他们发现的东西不好。美国城市和其他社区的居民实际上正坐在定时炸弹的上面,并且长期遭受甲烷和其他有毒物质的排放。
信用:波士顿杜克大学
尽管对环境健康和安全构成了严重威胁,但改善和现代化该国天然气传输和分配基础设施一直是政治和私营部门的孤儿,至少与致力于改善环境状况的关注和资源相比美国电力和水电网。这种疏忽给全国范围内的城市和农村社区带来了长期的以及灾难性的风险,而这些风险在很大程度上仍然是未知的。
天然气管道泄漏,爆炸和大火造成的潜在威胁和实际破坏,促使美国市长采取行动。美国市长会议成员最近在加利福尼亚州圣布鲁诺开会,参加了市长管道安全委员会的开幕会议。该计划的先锋人物是宾夕法尼亚州阿伦敦的市长埃德·帕沃夫斯基(Ed Pawlowski)和圣布鲁诺的市长吉姆·鲁安(Jim Ruane),这两个城市最近遭到致命的天然气爆炸和大火的破坏。
美国能源:天然气与基础设施
水力压裂(压裂)和水平钻井技术的发展使勘探和生产公司能够从紧密堆积的页岩矿床中提取天然气。这导致了天然气勘探和生产的蓬勃发展,进而导致了价格的急剧下降以及天然气发电的使用日益增加。
根据美国能源信息署(EIA)的说法,“美国天然气管网是一个高度集成的输配电网,可以将天然气运往和运往下48个州的几乎任何位置。天然气管道网包括:
超过210个天然气管道系统; 305,000英里的州际和州际传输管道;超过1,400个压缩站,这些站保持天然气管道网络的压力并确保供应的持续向前移动;超过11,000个交付点,5,000个收货点和1,400个互连点,可在美国范围内传输天然气; 24个枢纽或市场中心可提供额外的互连点; 400个地下天然气存储设施; 49个可通过管道进出口天然气的地点; 8 LNG(液化天然气)天然气)进口设施和100个LNG调峰设施。”信用:美国天然气管道
天然气,管道与公共健康与安全
美国的天然气传输和分配基础设施主要受联邦能源管理委员会(FERC)监管,美国运输部的管道和有害物质安全管理局(PHMSA)负责“监管安全标准,程序,实际开发和扩展任何管道系统。”
根据PHMSA的数据,陆上和海上的天然气输送和收集管道共计321,000英里,纵横交错的美国天然气输配干线和服务管道共计2,066,000英里,其中大部分埋在地下。
对国家安全和经济竞争力以及环境健康与安全构成威胁,美国天然气管道网络的升级和现代化问题已成为近年来的政治和行业热点话题,许多人宁愿留给他人或忽略这一问题总部位于加利福尼亚州Picarro的圣塔克拉拉(Santa Clara)的首席执行官迈克尔·沃克(Michael Woelk)在接受Clean Technica采访时解释说,这完全而不是让您感到困惑。
工业界,监管机构和上级政府的不作为,再加上最近发表的具有里程碑意义的科学研究和天然气管道爆炸的结果,促使该市市长为此采取了一些措施。
天然气泄漏和天然气管道老化引起的甲烷泄漏和气体排放无法解释,而且往往未被发现,这确实是一个定时炸弹。2011年2月,在阿伦敦(Allentown)发生的天然气管道爆炸事件炸死了5人,摧毁了8所房屋。据艾伦敦报道:无限制的城市,2010年9月,圣布鲁诺发生管道爆炸和大火,炸死8人,摧毁了38所房屋,并严重破坏了70多个房屋。
天然气管道的泄漏会污染水资源和土地以及我们呼吸的空气。就全球变暖潜能值(GWP)而言,甲烷的效力比二氧化碳高约72倍,甲烷泄漏正在加剧温室效应,并助长了全球变暖。
天然气管道:查找和堵塞泄漏
Woelk断言,从科学上是不可能的,而且从经济上讲是不切实际的,要发现并查明确切的位置和来源,并精确地量化天然气管道泄漏所产生的所有逃逸性排放,直到现在都是不可能的。
用于完成工作的方法和工具使公用事业,天然气分销商和生产者的这种工作既费时,费力又费钱。此外,并没有真正的动力诱使下游或上游天然气行业的参与者加大投资来发现和堵塞管道泄漏。Woelk指出,天然气的未记账损失由最终用户(天然气公司的客户和费率支付者)承担。
“我认为市长理事会甚至不得不考虑组建管道安全委员会是可悲的;他们应该专注于其他问题,例如教育和卫生保健。联邦政府,公用事业公司和公用事业委员会(PUC)应该为此做些事情。
“没人想要它,因为它已经存在了很长时间。他们(市长理事会)说,‘如果没有其他人愿意,我们会做。他们不会放弃;他们不会放弃。他们将在这个特定问题上坚持不懈。公用事业公司的管理层应该说的是,‘我将在通行证中将其切断。我们将开始与他们合作,而不是反对他们,参与并共同努力做正确的事情。”
Woelk表示,天然气行业的参与者和监管机构不再需要采取积极的预防措施。他领导的公司Picarro开发了超灵敏的移动“气体嗅探”设备,该设备可能会改变天然气生产商,管道运营商和公用事业的游戏规则。
“这是您能想到的最便宜的东西。”而且,归根结底,天然气公司愿意支付的费用是多少?“确保客户,您所服务的社区以及环境的健康和安全的适当数字是多少?确实,应该几乎不计任何代价,”伍尔克说。
波士顿和杜克大学的科学家最近发布了该城市具有重大意义的天然气泄漏研究结果,使用了Picarro的Surveyor版本,该版本专为科学而非工业应用而设计。研究人员安装在日产Murano上,使用可移动式腔环式CH4分析仪定位,分析和绘制波士顿785条天然气管道中甲烷的排放量。
将结果发表在2013年2月的《环境污染》报告中,他们发现3,356处甲烷泄漏,其浓度比全球平均背景水平高15倍。研究人员报告称,在波士顿街头发现了3,356个单独的天然气泄漏点。
“虽然我们的研究无意评估爆炸风险,但我们遇到了波士顿的六个地点,那里的气体浓度超过了可能发生爆炸的阈值,” BU的地球与环境系副教授,National Phillips的合著者研究中,有人引用说。
行业,法规无作为促使市长采取行动
显然,实用程序并不需要那么多。“公用事业公司说这不是问题。我不知道在出现问题之前您将必须泄漏多少次,” Woelk说。他补充说,这样的研究将“一遍又一遍地重复。这是在华盛顿特区完成的,而他们正试图在纽约市做到。”
PG&E因未能阻止圣布鲁诺的天然气管道爆炸而在煤炭方面大受好评。经过艰苦的谈判,该公用事业公司于去年3月与该市达成了7000万美元的和解协议。不过,它仍在尝试通过调解程序解决320名居民提出的申诉。
经验使PG&E在发现和堵塞天然气管道中的泄漏时采取了更加积极和主动的态度,以至于PG&E现在在支持Picarro的Surveyor移动式气体泄漏检测技术。
“他们绝对致力于发现并修复系统中的所有漏洞,必须下地狱,然后回过圣布鲁诺事件,”伍尔克评论道。“如果您在波士顿或任何其他社区,会发生什么?”
去年10月,PG&E宣布它是世界上第一个大规模使用Picarro Surveyor的电力公司,通过部署六种Picarro Surveyor设备来检测整个北加州和中加州的天然气泄漏,扩大了与Picarro的合作服务区。
两家公司表示,Picarro Surveyor的灵敏度“比传统的泄漏检测设备高1000倍,能够检测到周围空气中的泄漏量达十分之一,同时减少了甲烷生物源的假阳性。”
该设备将安装在PG&E车辆上,使现场工作人员能够在旅途中检测并精确识别甲烷泄漏的来源和性质。这将是一个很大的改进:不仅设备更加灵敏和精确,而且可以通过Internet实时进行泄漏的同位素化学成分分析并进行通信。
Woelk坚信,供应链上下的天然气公司也需要这样做。
“更多实用程序正在涌现。我们面临的主要问题是,几乎没有关于该技术的强大功能的讨论。公用事业如何改变其业务模式?他们将不得不改变自己的业务。就完成交易而言,如何实施该技术是一个大问题。”
Woelk评论道:“就天然气生产商而言,上游也发生了同样的事情。”“如果我是其中一家公司的首席执行官,或者是董事会成员,则是独立董事会成员;如果我要为有问题的公司提供保险,我现在知道如何改善价格政策以及要收取的保费。”
市长的能源监管权与影响力
但是,市长必须具备何种能力,多少监管杠杆才能实现如此巨大的变化?“媒体,名人,足球妈妈-好的领导者不需要杠杆作用,而只是鼓舞人心的能力,”伍尔克回应道。
“市长可以无所畏惧。他们经常会拥护导致其他政府官员逃离更高层次的产业链。当正在进行中的一个过程将影响居住在城市中的人们的生活质量时,许多人将拥有巨大的权力。”
“聪明的市长不仅将这视为安全问题,还将视为竞争力问题。市长的权力通常被轻视,因为他们所代表的人不如州长或国会代表那么多。但是他们可以专注于与选民更近,更珍贵的问题。”
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