【双碳】斯伦贝谢甲烷激光雷达相机解决方案

作者  |  无忧

甲烷消除至关重要，因为甲烷在84年内的变暖潜能值是CO₂的80倍。全球石油和天然气业务每年排放近2万吨甲烷，产生的气候影响与整个欧洲大陆每年的二氧化碳排放量相同。因此，遏制石油和天然气开发对甲烷的影响对于缓解近期气候上升极为重要。

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甲烷泄漏检测具有挑战性，因为基础设施内任何部分的组件都有产生甲烷泄露的可能性，而且这些甲烷排放是不可见的。当甲烷泄漏未被第一时间发现并及时记录，不知道泄漏的开始时间，会导致排放测量和报告不准确，因此，及时检测甲烷泄漏非常重要。

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01. 技术介绍

斯伦贝谢端到端排放解决方案的甲烷激光雷达（激光成像、检测和测距）相机是一种连续的甲烷气体探测器，可创建一张图片，清楚地识别甲烷羽流的起点，明确显示排放源。

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此款甲烷激光雷达相机可对各种陆上石油和天然气生产和加工设施进行连续甲烷监测。它可以在最远200米（656英尺）的距离内检测甲烷，并确定排放源的确切位置。可以为大型设施或距离潜在排放源视线有限的位置部署多个摄像机。

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与传统的甲烷相机不同，甲烷激光雷达相机可量化甲烷排放，不受温度、阳光和其他气体（包括水蒸气）的影响。自动摄像机持续运行，提供快速报告排放并确定维修优先级所需的信息。在此基础上，甲烷激光雷达几乎可实现所有条件下的甲烷监测。

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02.工作原理

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甲烷激光雷达摄像机永久安装在杆子或桅杆上，扫描整个设施并放大任何检测到的泄漏，以识别泄漏组件。相机将甲烷图像叠加在传统相机图像上，显示排放源的确切位置。其激光成像、检测和测距技术能够测量羽流的大小和形状，以及气体排放率、持续时间、位置、持久性和时间。

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甲烷激光雷达相机使用可调谐二极管激光雷达（TDLidar）的新技术，该技术具备一系列气体检测技术的优点，可实现远程光谱和低功率半导体二极管激光器测距。它使用差分吸收激光雷达（DIAL）技术来量化甲烷排放；配置可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS），可以检测非常低的甲烷浓度；采用时间相关单光子计数（TCSPC），可实现远距离、低功耗、人眼安全的成像。

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03. 第三方评估

2023年7月，斯伦贝谢的两项甲烷连续监测技术（甲烷点仪器和甲烷激光雷达相机）在科罗拉多州立大学主办的甲烷技术评估中心（METEC）通过单盲测试评估。

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METEC是在现实条件下测试甲烷技术方面公认的世界领导者。该研究通过在足球场大小的测试区域内检测，以评估多种技术的定位、量化数百种甲烷释放的能力，该区域内含有多种工业设备，包括井口，分离器和储罐。

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斯伦贝谢的甲烷激光雷达相机在定位和量化排放方面表现出色。即使在非常有挑战性的监测四个同时释放点的测试中，相机也能在90%的时间内识别出正确的设备组。全自动图像处理算法将发射量化在两倍以内。

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