寻找全球石油生命周期评估中的缺失部分

预测任何市场的行为都是一件很棘手的事情。能源市场的变化尤其迅速，这在石油行业最为明显。随着 COVID-19 大流行期间需求的减少和电动汽车的兴起，市场经历了一次冲击，而且可能不会是最后一次。

减少对石油作为燃料的依赖将不可避免地减少在燃料的整个生命周期中释放到大气中的碳量，从提取和精炼到消费者使用的燃烧。然而，这种影响的大小取决于迄今为止尚未完全建模的市场因素。

由匹兹堡大学斯旺森工程学院化学与石油工程助理教授 Mohammad Masnadi 领导的一项新研究深入研究了石油需求下降与弹性、多样化的石油市场之间的关系，以及与石油相关的碳足迹。两个都。这项工作发表在《自然》杂志上。

马斯纳迪说：“以前的模型将石油生产商的碳足迹视为所有桶石油完全相同，但采用新型开采技术时，全球石油供应存在很大差异。”“它很复杂，而且不是线性的。我们的模型考虑到了这一点。”

在这篇论文中，研究人员将全球 1,933 个油田(2015 年约占全球供应量的 90%)的生产盈利能力与其生产碳强度(衡量每单位能源(或每桶)排放的碳量)联系起来。石油)生产。

然后，他们研究了油田在三种市场结构下对需求下降的反应：第一个结构模型生产商之间的完全竞争，第二个假设存在寡头垄断，其中几个主要参与者产生了最大的影响，第三个描述了卡特尔结构假设像欧佩克这样的国际实体将调整产量以影响油价并实现利润最大化。

考虑到这些因素，该模型预测需求的小冲击与大冲击对碳强度的影响不同，但这种关系可能违反直觉。无论市场结构如何，预计小型冲击将取代大部分碳强度比全球平均水平高 25% 至 54% 的重质原油，从而降低与石油相关的总体碳排放量。然而，随着冲击变得更大，这种不平衡会减少——假设市场结构允许具有市场力量的生产商通过减少产量来协调他们对需求下降的反应以维持利润。

该模型揭示了政府机构在制定应对气候变化法规时的一个重要考虑因素：为了通过减少对石油的需求来减少碳排放，政策制定者必须考虑全球石油市场的结构。

“有一种假设是，随着需求的减少，处于利润边缘的石油生产商将被淘汰，但我们发现情况并非总是如此，”马斯纳迪说。“每个人都知道这些市场结构，但通过考虑它，我们表明该结构在全球经济中非常重要。这些结构发挥作用的方式会影响将处于边缘并难以维持生计的油田类型。甚至随着替代燃料的更多渗透，我们可能不会看到许多预期的参与者倒闭——根据市场结构和他们的财务状况，许多参与者将有足够的弹性来调整成本并继续生产。”

Masnadi 主要与来自斯坦福大学和意大利威尼斯 Ca' Foscari 大学的经济学家、工程师、环境科学家、统计学家和政策专家合作完成这项工作。该团队共同创建了一个真实的模型，以反映对一种在变化的悬崖上持续存在的燃料需求变化所产生的影响。