一、全球甲烷排放迅速增长

从人类历史进程看，甲烷并不属于对气候影响特别重大的气体，但在进入工业化社会以后，随着煤矿开采、天然气生产、垃圾填埋、饲养牲畜、稻田、生物质燃烧等人为活动，甲烷排放量大幅增长，跃升至排放量第二大的温室气体。

2020年7月，斯坦福大学地球系统科学教授、全球碳计划项目负责人Rob Jackson的研究团队分析了2000—2017年全球甲烷排放数据，研究发现，自2000年以来，全球甲烷排放量每年增加9%（5000万吨），到2017年，全球甲烷排放量已达到5.96亿吨。2021年10月，联合国环境规划署发布了《2021排放差距报告：热火朝天》，报告指出目前全球甲烷排放量正在快速增加，浓度已经是1750年水平的262%。2022年1月，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）汇总了1983—2021年大气中甲烷浓度数据，研究发现近40年来全球甲烷浓度增长经历了四个阶段，到2021年全球大气中的甲烷浓度超过1900ppb（十亿分之一），几乎为工业化前水平的三倍。

表1 全球甲烷浓度变化情况

二、人类活动是甲烷排放主要来源

2021年5月，气候与清洁空气联盟、联合国环境规划署联合发布《全球甲烷评估》报告，指出目前全球甲烷排放中有60%与人类活动直接相关。人为甲烷排放中有40%来自农业部门（包括畜牧业以及水稻种植），35%来自能源部门（主要是煤炭、油气开采等），20%来自废弃物（垃圾填埋和废水处理）。

图1 全球人为甲烷排放组成

我国是最大的甲烷排放国，根据《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》，2014年中国甲烷排放总量为5529.2万吨（折合11.61亿吨二氧化碳当量），占中国温室气体排放总量的10.4%，比2005年增长了11%。其中煤炭开采、油气开采等能源活动排放占比44.8%，畜禽养殖等农业活动排放占比40.2%，合计占比达97%。

图2 中国人为甲烷排放组成

三、煤炭开采甲烷排放

根据国际能源署2022年3月份发布的《全球甲烷追踪2022》报告显示，2021年全球能源部门共排放甲烷1.35亿吨，其中煤炭行业4200万吨，占比31.1%；石油行业4100万吨，占比30.4%；天然气开采、处理和运输环节3900万吨，占比28.9%；生物能源不充分燃烧产生900万吨，占比6.7%。

图3 全球能源部门甲烷排放

根据《IPCC2019指南》，煤炭行业甲烷的排放主要来自煤炭开采过程、矿后活动和废弃煤矿排放。煤炭开采过程（包括地下开采和露天开采）中的排放主要是指煤炭采掘活动造成煤岩层扰动导致吸附其中的甲烷变成游离态释放到大气中的排放，其中地下开采过程中的甲烷排放通过井下抽采系统和通风系统排放；矿后活动的排放主要是指煤炭分选、储存、运输及燃烧前的粉碎等过程中，煤炭中残存的瓦斯缓慢释放产生的甲烷排放；废弃煤矿的排放主要是指煤炭开采停止后，煤矿中残存的瓦斯从地表裂隙或人为通道中继续缓慢释放产生的甲烷排放。

图4 煤矿甲烷排放来源示意图

我国是世界上最大的煤炭生产国，2020年煤炭产量占世界煤炭总产量的50.7%，煤炭开采方式以地下开采为主。刘文革等人结合国内学者近年来的研究成果，测算目前我国煤矿地下开采、矿后活动、露天开采和废弃煤矿等排放来源占总排放量的比例分别约为80%、13%、5%和2%。

图5 我国煤矿甲烷排放构成

政府间气候变化专门委员会(IPCC)明确指出，甲烷的深度减排，是全球实现《巴黎协定》目标，于本世纪末将全球升温控制在1.5℃以下的必要条件。IPCC第六次评估报告第一工作组报告《气候变化2021：自然科学基础》中也提出，快速、全面控制甲烷排放是短期内延缓气候变暖速率的有效手段。根据气候和清洁空气联盟和联合国环境规划署（UNEP）发布的《全球甲烷评估》研究报告，在现有技术条件下，人类通过努力可以在2030年前将全球甲烷年排放量在2020年水平基础上减少45%，相当于每年减少1.8亿吨的排放量，此举将是实现《巴黎协定》1.5摄氏度大气温控目标最具经济性和合理性的措施之一。

减少甲烷排放不仅具有气候效益，还可能产生重要的经济效益和环境效益。这是由于甲烷是优质气体燃料，被回收后可以作为清洁能源利用；甲烷也是制造合成气和许多化工产品的重要原料；甲烷还是对流层臭氧的前体物，会引发严重的健康问题。因而，推动甲烷减排有助于迅速取得减缓气候变化的现期成效，并可以取得包括经济效益在内的综合社会效益。甲烷减排措施作为实现气候变化目标的重要手段的观点已经逐渐成为共识。

2004年，美国环保局发起全球甲烷行动倡议（Global Methane Initiative，GMI）的自愿性的多边合作计划，旨在减少全球甲烷排放，并将甲烷作为一种宝贵清洁能源推动相关减排、回收和利用工作。目前有45个成员国和700多个项目网络伙伴，主要针对石油天然气、沼气和煤矿瓦斯三大领域的甲烷减排，中国是首批14个签约成员国之一。

2017年，甲烷指导原则（Methane Guiding Principles, MGP）成立，由来自油气行业、政府间组织（包括IEA）、学术界和民间社会的20多个机构组成，是一个多方利益相关者合作平台，这一平台旨在增进对减少甲烷排放的理解和最佳实践，并推动制定甲烷政策和法规的制定和实施。北京市燃气集团为MGP成员。

2019年9月，联合国环境署和气候与清洁空气联盟联合发起全球甲烷联盟（Global Methane Alliance，GMA），成员包括国际组织、非政府组织、金融机构、油气企业等。该组织致力于支持各国设定有雄心的油气行业甲烷减排承诺，共同实现2030年甲烷减排达到60亿吨二氧化碳当量的目标。加入GMA的国家需要设立甲烷减排绝对量目标或甲烷强度减排目标。

2021年11月，在第26届联合国气候变化大会上，欧盟和美国联合发起签署《全球甲烷承诺》（以下简称《承诺》），并设定减排目标：到2030年前将全球甲烷排放量在2020年的排放水平上至少削减30%。除了欧盟和美国以外，还有英国、日本、巴西、加拿大等103个国家签署了《承诺》，占全球经济总量的70%和人为源甲烷排放量的50%。这标志着甲烷减排已经引发全球关注，甲烷也正式站在了气候大会的舞台中央。

中国虽然未签署《承诺》，但与美国达成并发布了《中美关于在21世纪20年代强化气候行动的格拉斯哥联合宣言》（简称《中美联合宣言》），提出两国将加强在甲烷减排领域的国际合作。同时，我国计划制定一份全面、有力度的甲烷国家行动计划。

针对这一计划，生态环境部指出，我国将从以下五个方面着手行动，力争在21世纪20年代取得控制和减少甲烷排放的显著效果。第一是在充分调研我国甲烷排放源的基础上，加强对煤炭、农业、城市废弃物、污水处理等领域的甲烷减排技术研究。第二是推动出台中国甲烷排放控制行动方案，构建来源甲烷排放标准，强化标准实施，同时积极利用市场机制，引导企业开展甲烷减排。第三是加强对甲烷排放重点领域进行监测、核算、报告和核查体系建设，不断提升全国甲烷排放数据质量。第四是鼓励先行先试，鼓励重点领域企业自愿参与甲烷减排，推动甲烷减排技术和产业发展。第五是加强甲烷减排国际合作，在甲烷减排控制政策、技术、标准体系、监测核查体系以及减排技术创新方面加强与各方的合作和交流。