Estimation of Carbon Dioxide (CO2) and Methane (CH4) emissions from oil production in the coastal zone of Muanda (DR Congo) = 무안다(콩고민주공화국) 연안 지역의 석유 생산으로 인한 이산화탄소 및 메탄 배출량 추산

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The Democratic Republic of Congo (DRC) coastal basin has been home to modest oil activity for some forty years, whereas the country has enormous potential for hydrocarbon resources in the basins of the central basin and the western branch of the East African Rift. In the fight against climate change, the DRC has committed itself, alongside other countries, to reporting its greenhouse gas emissions in all relevant sectors. In the country's first inventory for the period 2000-2018, greenhouse gases from oil production were not included, mainly due to the complexity of the data collection system in this sub-sector and the absence of national emission factors.
The main objective of this study was to estimate Carbon Dioxide and Methane emissions from oil production in Muanda in the coastal basin, based on oil activity data published by the government, using the IPCC 2019 guidelines for the national greenhouse gas inventory. Other data, such as flaring intensity, were taken from the World Bank's Global Gas Flaring Reduction (GGFR) to better understand the emissions that will be obtained.
To achieve this, we opted for the IPCC Tier 1 methodological approach, which favors the use of default emission factors multiplied by total annual oil production to obtain the corresponding emissions. The results showed that over the period 2005-2022, oil production at the Muanda site alone released net emissions of 329,278.43 Gg CO2 and 4,594,582.74 Gg CH4, corresponding to a total of 96,815,515.97 CO2-eq for the two gases. The emission factors used also revealed that Methane is a major contributor to total emissions.
Three emission periods, namely 2005-2008, 2009-2017 and 2018-2022, gave rise to three scenarios during which we observed a general downward trend between 2005-2017, marked by a slight increase from 2018 onwards. This general decrease in emissions is due, among other things, to declining oil production, but also to the predominance of the mining sector over the oil sector in the structure of the Congolese economy, and not to the fallout from the country's ratification of various international treaties on climate change. This lack of oil production has recently been confirmed once again by the Congolese government's decision to auction off other oil blocks in other basins to boost oil production. By 2030, total emissions will be 40717456.73 CO2-eq after application of Excel's linear forecast. The results obtained in this study can serve as a basis for future climate change policies.
As methane is the biggest contributor to total emissions from the production segment, mitigation measures should focus on the sources of methane emissions, the biggest of which remains the flaring of associated natural gases during extraction.

국문 초록 (Abstract)

콩고민주공화국(DRC)의 해안 유역은 약 40년 동안 석유 활동이 미미한 반면, 중앙 유역과 동아프리카 균열의 서쪽 분지에는 탄화수소 자원에 대한 막대한 잠재력이 있다. 기후 변화 시기에 콩고민주공화국은 다른 국가들과 함께 모든 관련 부문에서 온실가스 배출량을 보고하기로 약속했다. 2000~2018년에 대한 국가 최초의 인벤토리에는 석유 생산으로 인한 온실가스가 포함되지 않았는데, 이는 주로 이 하위 부문의 데이터 수집 시스템이 복잡하고 국가 배출 계수가 없기 때문이다.
본 연구의 주요 목적은 국가 온실가스 인벤토리에 대한 IPCC 2019 지침을 사용하여 정부가 발표한 석유 활동 데이터를 기반으로 연안 유역 무안다의 석유 생산으로 인한 이산화탄소 및 메탄 배출량을 추정하는 것에 있다. 플레어 강도와 같은 기타 데이터는 세계은행의 글로벌 가스 플레어 감소(GGFR)에서 가져와 배출량을 더 잘 이해할 수 있도록 하였다.
이를 위해 기본 배출 계수에 연간 총 석유 생산량을 곱하여 해당 배출량을 구하는 IPCC 1단계 방법론적 접근 방식이 선택되었다. 그 결과 2005~2022년 동안 무안다 유전의 석유 생산량은 329,278.43Gg CO2와 4,594,582.74Gg CH4의 순 배출량을 기록했으며, 이는 두 가스의 총 96,815,515.97 CO2-eq에 해당된다. 또한 사용된 배출 계수를 통해 메탄이 총 배출량의 주요 원인임을 파악하였다.
2005~2008년, 2009~2017년, 2018~2022년의 세 가지 배출 기간에 대한 세 가지 시나리오를 통해 2005~2017년 사이에는 전반적으로 감소 추세를 보이다가 2018년 이후부터 소폭 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 전반적인 배출량 감소는 무엇보다도 석유 생산량 감소와 콩고 경제 구조에서 광업 부문이 석유 부문보다 우세하기 때문이며, 기후 변화에 관한 다양한 국제 조약에 대한 콩고의 비준으로 인한 영향이 아닌 것으로 보인다. 석유 생산 부족은 최근 콩고 정부가 석유 생산을 늘리기 위해 다른 유역의 다른 석유 광구를 경매에 부치기로 결정하면서 다시 한 번 확인되었다. 선형 예측을 적용한 결과 2030년까지 총 배출량은 40717456.73 CO2-eq가 될 것이다. 이 연구에서 얻은 결과는 향후 기후 변화 정책의 기초가 될 수 있을 것으로 사료된다.
메탄이 생산 부문의 총 배출량에 가장 큰 영향을 미치므로 완화 조치는 메탄 배출원에 초점을 맞춰야 하며, 그 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 추출 시 관련 천연가스의 플레어링으로 판단되어 진다.

목차 (Table of Contents)

• Abstract i
• Table of Contents iii
• Abbreviation v
• List of tables vi
• List of figures vii
• CHAPTER 1. INTRODUCTION 1
• 1.1 Objectives 5
• 1.2 Research Questions 5
• 1.3 Significance of the study 6
• 1.4 Scope of the study 6
• 1.5 Thesis Organization 6
• CHAPTER 2. LITERATURE REVIEW 8
• 2.1 Current status of the world climate 8
• 2.1.1 Current trends of global warming and its causes 8
• 2.1.2 Climate change and impacts 9
• 2.2 Greenhouse Gas Estimation in Oil Industry 11
• 2.2.1 American Petroleum Institute (API) Compendium Methodology 12
• 2.2.2 IPCC Guideline Estimation Methodology 15
• 2.2.3 Choice of Emission Factor (EF) 18
• 2.3 Legislation on hydrocarbons in DR Congo 18
• 2.3.1 Legal framework for hydrocarbons sector 18
• 2.3.2 Title II: Upstream Oil and Gas activities 21
• CHAPTER 3. RESEARCH METHODS 29
• 3.1 Study area 29
• 3.1.1 Geographical background 29
• 3.2 Choice of method, decision trees and tiers 30
• 3.3 Data collection/Data availability 32
• 3.3.1 Muanda’s oil drilling map 36
• 3.4 Data analysis and IPCC Software 37
• 3.4.1 Data Forecasting with Excel Software 42
• CHAPTER 4. RESULTS AND DISCUSSIONS 44
• 4.1 Estimation of CO2 and CH4 emissions from 2005-2022 44
• 4.1.1 First emission scenario: Analysis of GHG for 2005-2008 46
• 4.1.2 Second emission scenario: Analysis of GHG for 2009-2017 47
• 4.1.3 Third emission scenario: Analysis of GHG for 2018-2022 48
• 4.2 Future projections of GHG from oil production by 2030 49
• CHAPTER 5. CONCLUSIONS 51
• 5.1 Summary 51
• 5.2 Policy Implications 53
• 5.2.1 Government 53
• 5.2.2 The oil industry 54
• 5.2.3 Civil society 54
• 5.3 Limitations 54
• REFERENCES 55
• 국문초록 57
• Acknowledgements 59