Где применяют уголь: Где и как используется каменный уголь

Где и как используется каменный уголь

19 февраля 2015

Первые упоминания о каменном угле датированы четвертым веком до нашей эры. В Древней Греции его использовали в кузнечном деле, в средневековом Китае – для нагрева воды и отопления помещений. Современные варианты использования каменного угля отличаются большим разнообразием. Его используют в металлургическом производстве, химической отрасли, на транспорте и в быту, а также для получения электрической и тепловой энергии.

Для сталелитейного производства нужен и уголь, и каменноугольный кокс. Последний служит топливом для доменных печей, является одним из компонентов, используемых для обогащения металла, влияет на производительность и качество получаемого металла. При коксовании каменного угля выделяются летучие вещества, которые улавливаются и охлаждаются. Полученный газ и смолы подвергаются химической обработке, в результате которой первый очищается и используется для обогрева коксовых печей, а вторые расщепляют на фракции. В дальнейшем из них получают фенолы, нафталин, антрацен и каменноугольные масла.

Антрацит и длиннопламенные угли востребованы на тепловых и электростанциях, в жилищном и транспортном хозяйстве. При этом решающими становятся такие факторы, как влажность и зольность угля. От них зависит теплота его сгорания и объем вредных веществ, выделяемых в окружающую среду. Значение имеет и крупность фракции. Мелкий уголь фракции С и Ш почти не используется в промышленности.

Из угля добывают серу, цинк, свинец, ванадий. Зола, полученная при сжигании топлива, используется для производства строительных материалов. Специальная обработка угля позволяет получать из него бензол и ксилол, которые являются компонентом красок, лаков, растворителей и линолеума.

Каменный уголь используется в химической отрасли, медицине, сельском хозяйстве и быту. В домашних условиях его можно встретить в очистительных фильтрах, что связано с его способностью очищать жидкости от вредных веществ, ионизировать и умягчать их. Еще один пример использования угля в быту – в качестве искусственного заменителя графита. В химической промышленности уголь является катализатором некоторых реакций. Он отлично повышает качество нефти. Для производства тонны чистой нефти нужно примерно три килограмма угля. Также его применяют для получения рассеянных частиц, которые затем превращают в прочные кристаллические решетки. Добыча и использование каменного угля растет с каждым днем, что расширяет возможности для его внедрения в другие технологии.

Применение каменного угля в различных отраслях промышленности давно налажено и со временем модернизируется. Но чаще всего применяется только высококачественный уголь, а высокозольный и мелкий остается невостребованным. Решением проблемы может стать использование дешевых сортов угля при производстве синтетического топлива и брикетированного угля.

Вернуться к списку

Применение угля антрацит: виды, характеристики, применение

Уголь антрацит – это ценный вид топлива. Сфера его применения достаточно широкая. Будучи самым плотным сортом в своей группе, занимает высокие позиции по времени сгорания и степени теплоотдачи. Применяется в промышленном производстве и для обогрева домов.

Активно используется в химической промышленности, востребован в металлургии. Антрацит также выступает в роли фильтра грубой очистки и первичного сорбента для фильтрации воды в промышленных масштабах. Мелкая угольная пыль хорошо впитывает в себя примеси, которые растворены в воде.

Основные виды

Мы реализуем уголь антрацит наиболее востребованных сортов:

АС (семечко) – фракция 6-13 мм. По своим размерам этот сорт напоминает семена подсолнуха.

АМ (мелкий) – фракция 13-25 мм. Продукция данного типа представлена более мелким фракционным составом по сравнению с сортами АК (кулак) или АО (орех).

АКО (кулак орех) – фракция 25-100 мм. Это один из самых крупных фракционных составов.

Характеристики продукции

Уголь антрацит является одним из наиболее плотных видов каменного угля. Цвет продукта чёрный, нередко с сероватым оттенком. Материал отличается максимальным содержанием углерода — 92-99 %. Еще одна особенность – большая удельная теплота сгорания. Это топливо горит бездымно и практически без пламени, быстро сгорает, отдавая большое количество тепла. Усредненные параметры:

• массовая доля влаги: 4,7%
• зольность: 6,5%;
• теплота сгорания (калорийность): от 8100 до 8350 ккал/кг;
• массовая доля серы: 1,37%.

Антрацит в процессе горения выделяет большое количество энергии – 7-8,5 ккал/ед. Для нормального горения необходимо обеспечить хорошую подачу воздуха.

Преимущества обращения в «ТрансГруппСтрой»

Мы реализуем уголь оптом и в розницу. У нас вы можете заказать любой необходимый объем антрацита в мешках по 25 кг или навалом. При заказе большого количества материала, предоставляем скидки. Доставка осуществляется нашим спецавтотранспортом по Москве и Московской области.

В круглосуточном режиме мы принимаем и обрабатываем заявки. Работаем без посредников и предоставляем нашим клиентам сертификаты качества на реализуемую продукцию. Свяжитесь с нашими менеджерами. Специалисты подготовят необходимое количество товара и организуют оперативно поставку. Звоните!

Уголь. Особенности и перспективы рынка

С каждым новым сообщением в СМИ о росте цен на коксующийся уголь появляется все большее желание приобрести себе немного акций какой-нибудь угольной компании. Однако, не совсем понятно, что представляет из себя коксующийся уголь, чем он отличается от других углей и какая разница между Мечелом и Распадской? Об этом и не только в «угольном» обзоре.

Что есть уголь

Согласно классификации ASTM (American Society for Testing and Materials) выделяют четыре основных вида угля в зависимости от стадии трансформации: лигнит (бурый уголь), полубитуминозный уголь, битуминозный уголь (каменный уголь) и антрацит. Не углубляясь в подробности, от лигнита до антрацита увеличивается содержание углерода и увеличивается количество тепла, которое уголь выделяет при сгорании. С экономической точки зрения более полезно рассмотреть виды этого ископаемого в двух категориях: энергетический уголь и коксующийся уголь. Принципиальная разница между ними заключается в применении, которое они нашли в производстве.

Где он используется

В зависимости от типа, уголь находит себе применение в электрогенерации, металлургии, химической, строительной и газовой промышленности. Наибольший спрос на продукцию угледобывающих компаний представляют следующие три отрасли.

Электрогенерация. На генерирующих станциях используется энергетический уголь (Steam Coal) представленный преимущественно каменным углем за счет совмещения оптимального баланса теплоотдачи и стоимости, что обусловило его наиболее широкое использование. Лигнит используется меньше, так как его способность к теплогенерации довольно низкая, а выбросы побочных эффектов горения довольно высоки. Тем не менее, в некоторых развитых странах все большее распространение приобретает использование именно бурого и полубитуминозного угля, поскольку содержание серы, наносящей существенный урон экологии в них меньше, чем в каменном угле. Антрацит является отличным топливом: он выделяет крайне мало побочных продуктов горения, практически не дымит и выделяет значительное количество тепла. Однако его повсеместное использование затруднено довольно высокой стоимостью добычи и низкой распространенностью в природе.

Не менее значим уголь для металлургической отрасли. Около 75% всей производимой в мире стали выплавляется при помощи металлургического кокса, который образуется при обработке каменного угля при высокой температуре без доступа кислорода (процесс коксования). Для изготовления кокса используется специальный коксующийся уголь (Coking coal), который является довольно редким — всего около 20% каменного угля подвержено коксованию. Именно этот тип угля является чрезвычайно важным в металлургической отрасли.

В последнее время все большее распространение приобретает использование угля в химической промышленности. В частности, в процессе коксования в качестве побочного продукта получают коксовый газ, используемый в дальнейшем как альтернатива природному газу, каменноугольную смолу и бензол. Бурый уголь и антрациты также активно используется для производства ароматических углеводородов, синтетических заменителей природного газа и бензина.

Основные игроки на мировом рынке угля

Общие мировые запасы угля на 2017 г. составляют 1 035 млрд тонн, из которых 718,3 млрд приходится на долю каменного угля и антрацитов, а 316,7 на лигнит и суббитумиозный уголь. Географическое распределение залежей представлено следующим образом:

Добыча угля в мире по итогам 2017 г. превысила 7,7 млрд тонн. Ключевыми странами-производителями являются Китай, Индия, США, Австралия. Россия занимает шестое место по добыче угля с результатом в почти 390 млн тонн в год.

Самым крупным потребителем продукции угольной промышленности является Китай. Более половины всего использованного в мире энергетического и около 40% коксующегося угля за 2017 г. пришлось на долю КНР.

Непростая экологическая ситуация, сложившаяся после промышленного бума в Китае, заставила власти страны постепенно сокращать собственное производство и больше импортировать сырье. За 2017 г. в страну было ввезено 271 млн тонн угля, что составило 20% от всего объема международной торговли углем за год. Неудивительно, что состояние экономики КНР в значительной степени отражает общий сентимент на угольном рынке.

Второе место прочно удерживается Индией, где более половины всей электроэнергии вырабатывается на теплогенерирующих станциях. Собственная добыча ископаемого топлива последовательно наращивается. Дополнительно реализуются и проекты «зеленой» энергетики, но быстрое развитие страны и существенные темпы электрификации на текущий момент не позволяют Индии сократить объемы ввоза топлива.

Япония и Корея практически не добывают уголь по экологическим причинам. При этом доля ТЭС в структуре электрогенерации для них до сих пор весьма значительна, что предопределяет значительную вовлеченность в международную торговлю угольным топливом.

На экспортном рынке угля есть безусловные лидеры: Индонезия и Австралия.

Индонезия вышла в лидеры по экспорту угля за счет стремительного роста потребления топлива в азиатском регионе. Угольная промышленность страны представлена в основном углями для теплогенерации, а металлургический уголь занимает довольно незначительную часть. Абсолютно по-другому обстоят дела с австралийским углем, который на 47% представлен коксующимися углями, что делает ее безоговорочным лидером по поставкам угля для металлургии.

От стабильности поставок страны в значительной степени зависит мировая металлургическая отрасль. Так, к примеру, ураган «Дебби», обрушившийся на берега Австралии в начале 2017 г. краткосрочно привел к росту цены на металлургический уголь, а, следовательно, на сталь.

Объемы российских поставок на международные рынки чуть скромнее. На 2017 г. из РФ было вывезено 190 млн тонн угля, 88% из которого — энергетический. Ключевые торговые партнеры страны: Южная Корея, Китай, Япония, Турция и Великобритания.

Цены на уголь

Уголь — товар весьма нестандартный, и цены на него существенно разнятся в зависимости от калорийности, наличия примесей и базы поставки для каждого отдельного производителя. При прочих равных, чем выше содержание углерода и чем меньше примесей в угле, тем дороже он стоит. С базой поставки все немного сложнее. В соответствии международными правилами (Инкотермс), выделяются различные базы поставок: FOB (Free On Board), FAS (Free Alongside Ship), CIF (Cost Insurance and Freight), DAP (Delivered At Place), FCA (Free Carrier) и прочие. Данные правила регламентируют права и обязанности покупателя при ведении международной торговли, а также определяют момент перехода рисков от продавца к покупателю. Чем выше риски и обязательства продавца в соответствии с базисом поставки, тем выше стоимость контракта.

Среди основных ценовых ориентиров на рынке энергетического угля можно выделить фьючерсы, торгующиеся на CME с тиккерами: ACM (5500 ккал/кг, FOB Newcastle), MFF (5500 ккал/кг, FOB Richards Bay). Данные для котировок берутся из цен агентств Argus и McCloskey, на основе агрегированной информации о совершении сделок по поставке угля. Для российских производителей энергетического угля как ориентир можно использовать цены агентства Argus с поставкой FOB Vostochniy, также распространено использование цен FCA Кузбасс и FOB Baltic.

Для определения цен на металлургический уголь можно обратиться к фьючерсу CME на австралийский коксующийся уголь с тиккером ALW от агентства Platts или ACT для премиального коксующегося угля от TSI.

(Обращаем внимание, что на графике представлен декабрьский фьючерс, который в полной мере не отражает историческую динамику котировок из-за того, что фьючерс на уголь находится в постоянной бэквордации).
Фьючерсные цены довольно удобны для использования, но для более качественного анализа больше подойдут те значения, которые представляют эмитенты в своих отчетных материалах. К примеру, EVRAZ и Распадская ориентируются на уголь марки ГЖ (российская классификация) FCA Россия.

Российские угледобывающие компании

Российская угольная промышленность сконцентрирована в четырех основных бассейнах: Кузнецком (Кузбасс), Канско-Ачинском, Донецком и Печорском. При этом на Кузбассе добывается около 82% от всего объема угля страны. Отрасль довольно конкурентная, все крупнейшие компании сегмента являются частными.

Публичными угледобывающими компаниями являются: EVRAZ, Мечел, КТК, Распадская (входит в холдинг EVRAZ) и Южный Кузбасс (группа Мечел). Также добычей угля занимаются, СУЭК, УГМК, СДС-Уголь, Русский уголь, но их акции не торгуются на бирже. Стоит также отметить, что крупнейшие российские металлургические компании (Северсталь, ММК, НЛМК) и холдинг En+ Group также добывают уголь, но за редкими исключениями весь объем добытых ископаемых используется в собственном производстве и не выходит на рынок.

EVRAZ. Компания является самым крупным производителем коксующегося угля в России. В 2017 г. его предприятиями было добыто 23,3 млн тонн угля. Добыча, обогащение, производство концентратов ведется на шахтах и предприятиях Южкузбассугля, Распадской угольной компании, а также Межгейугля. Более трети всего добытого угля уходит на обеспечение сырьем собственный металлургический сегмент группы. Оставшаяся часть практически равномерно распределяется между отечественным и зарубежным рынком.

EVRAZ специализируется на добыче коксующегося угля, необходимого в металлургической промышленности. Среди российских потребителей угля группы такие металлургические предприятия как ММК и НЛМК. Основные зарубежные рынки, на которых работает компания: КНР, Европа, Япония, Южная Корея.

Мечел. Мечел занимает второе место среди крупнейших российских производителей коксующегося угля и является одним из крупнейших мировых производителей сырья для металлургии. Группа контролирует в России 25% мощностей по обогащению коксующегося угля. Общая добыча угля в 2017 г. составила 20,6 млн тонн.

Мечел работает как с металлургическим, так и энергетическим углем. По данным за 2017 г. предприятиями группы было реализовано 7,9 млн тонн концентрата коксующегося угля, 6,1 млн тонн энергетических углей и 2,7 млн тонн кокса.

Компания довольно сильно интегрирована в международную торговлю углем, более 50% выручки добывающего сегмента компании формируется на азиатских рынках, еще четверть на российском рынке. Остальная часть приходится на Европу, Страны СНГ и Ближний Восток.

Кузбасская Топливная Компания. КТК — угольная компания, с одними из самых высоких темпов роста операционных показателей. В 2017 г. на разрезах компании было добыто 13,23 млн. тонн угля. Мощности КТК сконцентрированы в Кемеровской области и представлены 4 активными разрезами. В планах запустить пятую площадку с запасами в 67 тыс. тонн.

Добыча осуществляется открытым методом, компания производит только энергетический уголь. По данным 2017 г. 8,9 млн тонн было реализовано на зарубежных рынках, в частности, в Польше 12%, странах Западной и Восточной Европы 18% и 70% приходится на долю Японии, Южной Кореи и Тайваня.

Распадская (входит в группу EVRAZ). Добыча Распадской в 2017 г. составила 11,4 млн тонн. Компания оперирует на трех шахтах, а также в одном разрезе. При этом новейшие технологии добычи, а также относительно небольшая глубина залегания позволяют компании добывать коксующиеся марки угля открытым методом. Доля металлургического угля, в структуре производства Распадской занимает 100%.

Продукция Распадской активно экспортируется в Азиатско-тихоокеанский регион, а также в Восточную Европу. На внутреннем рынке в 2017 г. было реализовано всего 34% угольных продуктов.

Южный Кузбасс (подконтролен Мечел). Южный Кузбасс производит как коксующийся, так и энергетический уголь. Концентраты коксующегося и энергетического углей, антрациты, угли для PCI поставляются в обогащенном и рассортированном виде (97% от общего объема добычи) на внутренний рынок и на экспорт. В 2017 г. общая добыча составила 7,2 млн тонн.

В состав компании входят три активных разреза («Красногорский», «Сибиргинский», «Ольжерасский») и три шахты («Сибиргинская», «Ольжерасская-Новая», шахта им. В. И. Ленина). Дочерними предприятиями компании являются Разрез «Томусинский» и «Взрывпром Юга Кузбасса». Доказанные запасы компании на 2017 г. составили 1,8 млрд тонн.

Все представленные выше компании являются активными экспортерами и в этом плане ослабление национальной валюты положительно сказывается на их финансовых результатах. При этом, в зависимости от структуры производимого угля одни компании будут сильнее реагировать на рост спроса в металлургии, а другие быстрее отыгрывать драйверы на рынке энергоносителей.

Таким образом, рост металлургической отрасли может приводить опережающей динамике EVRAZ и Распадской, а увеличение спроса на топливную продукцию будет сильнее влиять на результаты КТК. Мечел (включая Южный Кузбасс) в этом плане выглядит наиболее сбалансированным, но высокая долговая нагрузка делает компанию чрезвычайно чувствительной к корпоративным событиям и ценовой конъюнктуре.

Тенденции и перспективы

Ключевая проблема повсеместного использования угля — негативное влияние на экологию. При добыче угля возможны выбросы метана, который помимо высокой взрывоопасности наносит вред озоновому слою. Сопутствующее разработке угольных месторождений разрушение природных ландшафтов, создает опасность обвалов и оползней, а при сжигании топлива для выработки электричества в атмосферу выбрасываются токсичные и парниковые газы.

На фоне тренда по защите экологии и популяризации возобновляемых источников энергии уголь становится менее востребованным в развитых странах. Эта тенденция еще больше усиливается за счет государственного субсидирования «зеленой» энергетики. Уже сейчас в некоторых районах США дешевле вводить в эксплуатацию ветрогенераторы и солнечные батареи, чем поддерживать работу угольной электростанции.

Тем не менее, это справедливо в большей мере для развитых стран. Отказ от дешевой угольной энергии для стран с развивающейся экономикой пока не представляется возможным. Индия и государства АТР продолжают наращивать потребление электроэнергии стремительными темпами, уже переориентировав на себя основные экспортные торговые потоки.

Еще один негативный момент для отрасли заключается в том, что у Китая, крупнейшего потребителя угля, постепенно замедляется экономика. Снижение темпов роста ВВП длится уже несколько лет, и перелома тренда пока не предвидится. Дополнительные угрозы в этом плане создают протекционистские настроения США и неопределенность в отношениях крупнейших экономик мира. Сырьевые рынки при реализации сценария дальнейшего усугубления ситуации ощутят на себе влияние тарифных ограничений одними из первых.

Более того, экологические проблемы актуальны для Китая как ни для кого другого. Для борьбы с рекордными уровнями загрязнения к концу 2018 г. страна планирует вывести из эксплуатации 300 000 кВт энергоблоков, работающих на угле. Заменой станет запуск газопровода «Сила Сибири» в декабре 2018 г., который обеспечит Поднебесную 38 млрд куб. м. газа в год, частично снизив зависимость от угольного топлива.

Буфером здесь может выступить ограничение собственной добычи угля в КНР, но влияние этого фактора не столь велико, так как одновременно происходит закрытие сталелитейных заводов. Госкомитет по делам развития и реформ Китая планирует, что к концу 2018 г. в стране закроется около 30 млн т сталеплавильных мощностей, а также угольные шахты, с суммарной добычей порядка 150 млн т угля в год. По итогам 2017 г. Китай сократил мощности по производству стали на 50 млн тонн, угля — на 250 млн тонн. В целом, более вероятным выглядит развитие тенденции на снижение использования угля стране.

Крупнейшие энергетические агентства не видят большого потенциала угля в долгосрочной перспективе. Прогноз Energy Information Administration (EIA) предполагает, что потребление угля до 2050 г. будет стагнировать. Наибольший прирост потребления придется на газ и возобновляемую энергию.

Схожего мнения придерживается и Asia-Pacific Economic Cooperation (APEC). До 2040 г. потребление угля будет расти самыми малыми темпами среди прочих источников электроэнергии. Среди лидеров APEC выделяет газ, и возобновляемую энергию.

Крупнейшая нефтяная компания в мире Exxon Mobile полагает, что потребление угля в мире к 2040 г. снизится относительно 2015 г. на 1%. Доля угольной электрогенерации упадет с 25% в 2015 г. до 20% к 2020 г.

Энергетический уголь все еще остается востребован во многих странах мира, но, если не будет найден способ сделать его использование и более экологичным, спрос на него будет постепенно падать.

То же самое справедливо и для коксующегося угля: экологические проблемы, связанные как с добычей, так и с его использованием могут снижать потенциальный спрос. Конечно, на текущий момент альтернатив использованию кокса немного, и с этой точки зрения перспективы металлургического угля более позитивны. Всего около 25% стали производится с использованием электродуговых печей, где угольное сырье не требуется. Электрометаллургия становится все более перспективным направлением, так как сталь, получаемая этим методом, характеризуется более высоким качеством и меньшим содержанием примесей. При этом повсеместное использование затруднено более высокими энергозатратами.

Прогнозы по рынку коксующихся углей не столь далеко загадывающие. Консенсус прогноз по версии одной из крупнейших аудиторских компаний KPMG предполагает, что цены на металлургический уголь будут снижаться с 2018 г. по 2021 г.

Будет сказываться снижение спроса на металлургическую продукцию в Китае и выход на рынок новых проектов по производству металлургического кокса. Несколько сгладит снижение цен спрос со стороны Индии, но влияние этого игрока на рынке будет не столь существенным.

Открыть счет

БКС Брокер

Уголь активированный инструкция по применению: показания, противопоказания, побочное действие – описание Activated charcoal таб. 250 мг: 10, 20, 30, 50 или 5000 шт. (19119)

Уголь активированный 💊 Состав препарата Уголь активированный ✅ Применение препарата Уголь активированный Сохраните у себя Поделиться с друзьями Пожалуйста, заполните поля e-mail адресов и убедитесь в их правильности Описание активных компонентов препарата Уголь активированный (Activated charcoal) Приведенная научная информация является обобщающей и не может быть использована для принятия решения о возможности применения конкретного лекарственного препарата. Дата обновления: 2020.12.17 Владелец регистрационного удостоверения: Код ATX: A07BA01 (Medicinal charcoal) Лекарственная форма Уголь активированный Таб. 250 мг: 10, 20, 30, 50 или 5000 шт. рег. №: Р N001033/01 от 17.07.08 — Бессрочно Форма выпуска, упаковка и состав препарата Уголь активированный Таблетки 1 таб. активированный уголь 250 мг 10 шт. — упаковки безъячейковые контурные (1) — пачки картонные. 10 шт. — упаковки безъячейковые контурные (2) — пачки картонные. 10 шт. — упаковки безъячейковые контурные (3) — пачки картонные. 10 шт. — упаковки безъячейковые контурные (5) — пачки картонные. 10 шт. — упаковки безъячейковые контурные (500) — коробки картонные. 10 шт. — упаковки ячейковые контурные (500) — коробки картонные. 10 шт. — упаковки ячейковые контурные (1) — пачки картонные. 10 шт. — упаковки ячейковые контурные (2) — пачки картонные. 10 шт. — упаковки ячейковые контурные (3) — пачки картонные. 10 шт. — упаковки ячейковые контурные (5) — пачки картонные. Фармакологическое действие Адсорбирующее средство. Оказывает энтеросорбирующее, дезинтоксикационное и противодиарейное действие. Относится к группе поливалентных физико-химических антидотов, обладает большой поверхностной активностью. Адсорбирует яды и токсины из ЖКТ до их всасывания, в т.ч. алкалоиды, гликозиды, барбитураты и другие снотворные и наркотические средства, соли тяжелых металлов, токсины бактериального, растительного, животного происхождения, производные фенола, синильной кислоты, сульфаниламиды, газы. Также адсорбирует избыток некоторых продуктов обмена веществ — билирубина, мочевины, холестерина, эндогенные метаболиты, ответственные за развитие эндогенного токсикоза. Слабо адсорбирует кислоты и щелочи (в т.ч. соли железа, цианиды, метанол, этиленгликоль). Не раздражает слизистую оболочку ЖКТ. Фармакокинетика Не всасывается, не расщепляется, выводится полностью через ЖКТ в течение 24 ч. Показания активных веществ препарата Уголь активированный Экзогенные и эндогенные интоксикации различного происхождения (в качестве детоксицирующего средства). Пищевые токсикоинфекции, дизентерия, сальмонеллез (при комплексном лечении). Отравления лекарственными препаратами (психотропными, снотворными, наркотическими средствами и др.), алкалоидами, солями тяжелых металлов и другими ядами. Заболевания ЖКТ, сопровождающиеся диспепсией и метеоризмом. Пищевая и лекарственная аллергия. Гипербилирубинемия, гиперазотемия. Для уменьшения газообразования в кишечнике перед УЗИ и рентгенологическим исследованиями. С целью профилактики хронических интоксикаций на вредном производстве. Режим дозирования Способ применения и режим дозирования конкретного препарата зависят от его формы выпуска и других факторов. Оптимальный режим дозирования определяет врач. Следует строго соблюдать соответствие используемой лекарственной формы конкретного препарата показаниям к применению и режиму дозирования. Внутрь. Режим дозирования индивидуальный, в зависимости от показаний, клинической ситуации и возраста пациента. Побочное действие Возможно: диспепсия, запор, диарея, окрашивание каловых масс в темный цвет; при длительном применении — гиповитаминозы, нарушение всасывания из ЖКТ питательных веществ. Противопоказания к применению Повышенная чувствительность к углю активированному, язвенные поражения ЖКТ (в т.ч. язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, язвенный колит), кровотечения из ЖКТ, одновременное назначение антитоксических лекарственных средств, эффект которых развивается после всасывания (в т.ч. метионин), атония кишечника; детский возраст до 3 лет. С осторожностью Больным сахарным диабетом и лицам, находящимся на диете с пониженным содержанием углеводов. Применение при беременности и кормлении грудью Возможно применение при беременности и в период грудного вскармливания по назначению врача. Применение у детей Противопоказано применение у детей в возрасте до 3 лет. Особые указания При лечении интоксикаций необходимо создать избыток активированного угля в желудке (до его промывания), в кишечнике (после промывания желудка). Уменьшение концентрации активированного угля в среде способствует десорбции связанного вещества и его всасыванию (для предупреждения резорбции освободившегося вещества рекомендуется повторное промывание желудка и назначение активированного угля). Наличие пищевых масс в ЖКТ требует введения угля в высоких дозах, так как содержимое ЖКТ сорбируется углем и его активность снижается. Если отравление вызвано веществами, участвующими в энтерогепатической циркуляции (сердечные гликозиды, индометацин, морфин и другие опиаты), необходимо применять активированный уголь в течение нескольких дней. Лекарственное взаимодействие Уголь активированный обладает адсорбирующими свойствами и при одновременном приеме с другими лекарственными препаратами способен существенно снижать их абсорбцию из ЖКТ, что приводит к уменьшению эффективности других лекарственных препаратов. Сохраните у себя Поделиться с друзьями Пожалуйста, заполните поля e-mail адресов и убедитесь в их правильности

Состояние и перспективы угольной промышленности Казахстана

30 августа 2017 Горно-металлургическая промышленность (журнал, РК)

По состоянию на 2016 год Казахстан занял восьмое место в мире по объему доказанных запасов угля (25,6 млрд тонн, или 2.2% мировых запасов, согласно статистике BP Statistical Review of World Energy, June 2017) и десятое место в мире по объему производства (102,4 млн тонн, или 1.4% мирового производства).

В 2016 году, по данным British Petroleum, в Казахстане в потреблении первичных энергоресурсов на долю угля приходилось 56,5%, нефти — 20,9%, природного газа — 19,1%, гидроэнергетики — 3,3%. Угольная промышленность является одной из важнейших ресурсных отраслей экономики РК.

Запасы угля состоят преимущественно из суббитуминозного угля. При этом присутствуют запасы бурого, а также коксующегося угля. Совокупных объемов запасов достаточно для поддержания текущих темпов добычи в течение продолжительного периода.

В Казахстане известно свыше 300 месторождений ископаемых углей с геологическими запасами 170,2 млрд тонн. Более 9/10 всех запасов угля сосредоточены в центральной и северной частях страны. Крупнейшими бассейнами являются Экибастузский (12,5 млрд тонн), Карагандинский (9,3 млрд тонн) и Тургайский (5,8 млрд тонн). Наибольшие запасы и наиболее крупные каменноугольные бассейны и месторождения относятся к отложениям карбона (Карагандинский и Экибастузский угольный бассейны) и юры. Все известные запасы коксующихся углей сосредоточены также в Карагандинском бассейне и месторождениях-спутниках — Самарском и Завьяловском.

Бассейны и месторождения мезозойского возраста располагаются в изолированных впадинах территории обширных прогибов — Тургайского, Иртышского, Прибалхашского.

СТРУКТУРА ПРОИЗВОДСТВА  И ПОТРЕБЛЕНИЯ

В региональной структуре производства по итогам 2016 года выделяется три области: Павлодарская область (60% производства), Карагандинская область (34%) и с серьезным отрывом — Восточно-Каахстанская (6%).Большая часть угля в Казахстане — 70% — добывается открытым способом на трех гигантских месторождениях (разрезы Богатырь, Северный и Восточный) в Экибастузском бассейне (Павлодарская область) и на четырех месторождениях Карагандинской области (Борлинское, Шубаркольское, Кушокинское и Сарыадырское). Оставшиеся объемы угля по большей части добываются подземным способом в Карагандинском бассейне (для нужд местных металлургических предприятий) и на Майкубенском месторождении (добыча лигнита).

Угольная промышленность является одной из крупных отраслей экономики страны и обеспечивает производство 74% электроэнергии, полную загрузку коксохимического производства, целиком удовлетворяет потребности в топливе коммунально-бытового сектора и населения. Уголь находит также широкое применение в тяжелой и горнодобывающей промышленности, в других отраслях, связанных с добычей полезных ископаемых. Доли металлургии и других отраслей промышленности в общей структуре потребления угля сопоставимы с показателем, характерным для коммунально-бытового сектора (примерно по 20% от общего объема потребления). Угольная промышленность Казахстана является нетто-экспортером угля. Доля экспортируемого угля к производству составляет 25,3% в 2016 году. Экспорт угля составляет порядка 1% всего экспорта Казахстана.

ИТОГИ 1-ГО ПОЛУГОДИЯ 2017 ГОДА

В первом полугодии 2017 года наблюдается улучшение экономической ситуации после длительного периода спада.

Резкое падение добычи угля было зафиксировано в первые годы после обретения Казахстаном независимости ввиду разрыва торговых связей между бывшими республиками СССР. Тогда объемы добычи угля сократились более чем в 2 раза: со 130,4 млн тонн в 1991 году до 58,4 млн тонн

в 1999 году. Соответственно и потребление (добыча минус экспорт плюс импорт): с 90 млн тонн в 1990 году оно поступательно сокращалось и достигло дна в 1999 году — 43 млн тонн.

После 1999 года темпы добычи угля стали ускоряться в силу более благоприятных внутренних и внешних факторов: достижение макроэкономической стабильности, ускорение темпов роста экономики в целом и, соответственно, энергетических потребностей, рост цен на уголь на международных рынках, приток иностранных инвестиций в экономику и т. д. В период с 1999 по 2012 год среднегодовые темпы роста добычи угля составляли более 5%.

С точки зрения спроса в этот период начался стабильный рост потребления. Потребление, выраженное в миллионах условного топлива, увеличилось практически в два раза. Крупнейшими потребителями угля являются электростанции, на долю которых приходится более половины объема совокупного потребления (примерно 61% потребления в 2015 году).

В 2016 году совокупный объем добычи угля составил 103,1 млн тонн, что на 4% меньше по сравнению с 2015 годом и -14,5% по сравнению с 2012 годом. Добыча угля сокращалась четыре года подряд после достижения максимального уровня производства в 2012 году (120,5 млн тонн).

С учетом относительной стабильности уровня потребления угля в течение периода 2012–2016 гг. спад добычи был связан преимущественно с негативными внешними факто рами. Сказались снижение цен на

сырьевые продукты, сокращение экспортных доходов в экономике, слабый внутренний спрос, ослабление экономической активности, сокращение производства электроэнергии, общий спад в России и целенаправленное сокращение использования казахстанского угля российскими ТЭЦ.

В первом полугодии 2017 года рост добычи угля составил +17,4% в годовом выражении. Ситуация в угольной промышленности Казахстана развернулась. Положительная динамика зафиксирована на фоне ускорения темпов роста ВВП до 4,2%, существенного роста международных цен на уголь (в среднем на 57% по сравнению с I полугодием 2016 года) и низкой базы.

КАЗАХСТАН — НЕТТО-ЭКСПОРТЕР УГЛЯ

Одновременно со спадом добычи угля в течение последних четырех лет (2012–2016 гг.) в Казахстане наблюдалось крайне чувствительное сокращение экспорта угля. Как в стоимостном, так и в натуральном выражениях. В натуральном выражении объемы экспорта угля сократились приблизительно на 15% по сравнению с 2015 годом и на 29% по сравнению с 2012 годом. В стоимостном выражении экспорт угля в 2016 году сократился на 31% по сравнению с 2015 годом, несмотря на частичное восстановление цен на уголь на международных рынках, и на -67% по сравнению с 2012 годом. Экспорт угольной промышленности в 2016 году составил приблизительно 342 млн долларов США, тогда как в 2015-м и в 2012-м он составлял соответственно 494,5 и 1 039,7 млн долларов США.

В 2016 году с учетом наличия регулярных излишков добычи угля относительно внутренних потребностей экономики Казахстана из совокупного объема добычи угля 77,2 млн тонн было поставлено на внутренний рынок, а экспорт угольной промышленности составил приблизительно 25,9 млн тонн. При этом Казахстан все же импортирует незначительные объемы угля, который используется в ос новном в качестве энергетического топлива в приграничных районах. В среднем на экспорт поставляется 25% добываемого в Казахстане угля.

Можно было бы поставлять за границу более значительные объемы угля, но расширение экспортных поставок сталкивается с проблемой географической удаленности от крупнейших экспортных рынков и, соответственно, с проблемой высоких транспортных издержек. Более того, недостаточное качество большинства казахстанских углей по зольности и теплотворности ограничивает экспортные возможности страны и способствует использованию дисконтных цен на уголь.

Основным рынком сбыта исторически является Россия (81% всего объема экспорта угля в 2016 году), куда в основном поставляется низкокачественный суббитуминозный уголь. Более 90% объемов экспорта в Россию приходится на долю угля Экибастузского бассейна (главным образом потребляется электростанциями Урала). Такая ситуация сложилась исторически, поскольку они проектировались именно под сжигание угля Экибастузского бассейна. Помимо этого, есть ограниченные поставки коксующегося угля Карагандинского бассейна для нужд металлургических и других промышленных предприятий России.

Казахстан экспортирует уголь также на Украину и в Кыргызстан. В небольшом объеме также в Беларусь, Китай, Японию, Узбекистан и др. Среди европейских стран выделяется Финляндия с долей в 8,6% в общем объеме экспорта угля из РК в 2016 году. Экспорт в страны Европейского союза, увы, ограничивается только углем Шубаркольского месторождения, который соответствует требованиям ЕС по зольности и теплотворной способности.

ПОКАЗАТЕЛИ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ СТАБИЛЬНЫ

В настоящее время в Казахстане добычу угля осуществляют 33 компании (5 иностранных и 28 отечественных). Практически все из них являются подразделениями мощных энергетических и металлургических структур. Вся угольная отрасль Казахстана приватизирована, государство имеет только долю в 50% в ТОО «Богатырь Комир», которое входит в государственный холдинг «Самрук-энерго».

Развитие происходит в основном — за счет иностранных инвестиций. Несмотря на одновременное сокращение уровня добычи угля и экспорта в течение 2012–2016 гг., финансовое состояние угледобывающих компаний остается относительно стабильным и удовлетворительным. Так, по итогам 2015 года показатели рентабельности угольной промышленности оказались в целом лучше совокупных показателей промышленности и горнодобывающей промышленности Казахстана.

ПЕРСПЕКТИВЫ В ИННОВАЦИЯХ И МОДЕРНИЗАЦИИ

Ожидания экспертов относительно энергии довольно пессимистичны. В частности, прогнозы, публикуемые в British Petroleum в авторитетном обзоре перспектив энергетики (BP Energy Outlook), к 2035 году предполагают снижение доли угля в мировом энергопотреблении. С текущих 30% до менее чем 25%. Согласно этим прогнозам, потребление угля достигнет пика к середине следующего десятилетия и после этого начнет медленно снижаться. Характер прогнозов ухудшился по сравнению с 2016-м, когда они предполагали пусть медленный, но рост потребления этого сырья до 2030 года.

Более долгосрочные перспективы угля различаются в различных регионах мира. Снижение его потребления ожидается в странах ОЭСР, к которым относятся страны Европейского со юза, и в гораздо меньшей степени в Китае. В других регионах потребление угля может стабилизироваться или продолжить рост.

Тем не менее, несмотря на общую тенденцию к спаду потребления угля в мире, в том числе в некоторых странах СНГ, учитывая высокую степень концентрации промышленных предприятий и в целом энергоемкую экономику, угольная промышленность в Казахстане останется системно важной и сохранит стратегическое значение в промышленной политике государства.

Ресурсная база угля не является ограничением для ее развития. Запасов как энергетического, так и коксующегося угля будет достаточно в течение сотен лет, даже при активном наращивании добычи. В перспективе до 2030 года, с учетом ограниченных возможностей расширения экспорта, основным источником спроса на энергетический уголь останется внутренняя угольная генерация.

С одной стороны, с учетом планов по вводу и выбытию генерирующих мощностей следует предположить, что потребность в энергетическом угле как минимум сохранится на прежнем уровне. С другой стороны, важным для будущего угольной промышленности становится развитие высокотехнологичного угольного бизнеса и реализация новых точек роста: обогащение угля, газификация угля, переработка синтез-газа с получением метанола, углехимия высокого передела, гидрогенезация угля, добыча метана из угольных пластов, каталитическая переработка метана.

ᐉ Где используется каменный уголь

Подробности

Опубликовано 20 Июнь 2018

Просмотров: 1192

Применение каменного угля

Каменный уголь имеет широкий спектр использования. Тепловые электрические станции, предприятия различного назначения работают на каменном угле. Частный сектор обогревается в зимнее время этим видом топлива. Работают шахты и добывают уголь шахтёры. В городах работают котельные, производят тепло и горячею воду. И везде нужен уголь.

Многообещающим курсом считается выжигание угля при производстве жидкого топлива. Есть методика по которой из двух, трёх тонн угля получают тонну нефти. Зола из угля используется в строительных материалах, керамики, огнеупорного сырья, глинозёма, абразивов. Угольные отходы находят применение.

Неподвижный антрацит считается знаком нашей жизнедеятельности. Практически во все области, нашего необъятного хозяйства нужен каменный уголь

Современные технологии позволяют изготавливать качественные современные строительные материалы. Путём добавления золы, полученной в результате переработки, изготавливают ячеистый бетон или пенобетон.

Золу добавляют вместо определённой части цемента. При использовании керамзитобетона современные заводы используют золу, вместо других видов заполнителя. Шлаков силикатный бетон, где добавлена зола, применяют при строительстве и ремонте автодорог, мостов. Шлаков силикатные бетоны служат для устройства кислотостойких полов в химических, металлургических цехах и в других производствах с агрессивной средой. Зольные вяжущие материалы имеют применение в производстве строительных конструкций.

Материал может заменить цемент для изготовления товарного бетона, раствора. Зола уноса незаменимая добавка к цементу. Из вышесказанного следует, что каменный уголь прочно вошёл в нашу жизнь. Нет трудностей у потребителей при хранении в складских помещениях, на открытом воздухе. Топливо безопасное, не взрывоопасное. Высокая степень теплотворной способности обеспечивает повышенный спрос у потребителей.

Предлагаем ознакомиться с ассортиментом и ценами на нашем сайте строительных материалов ХСМ и купить каменный уголь в Харькове.

• < Назад
• Вперёд >

Металлургическая промышленность как двигатель промреволюции

Достижения металлургической промышленности середины восемнадцатого века — начало использования каменного угля и кокса — позволили увеличить объемы производства железа, снизить его себестоимость и цены для потребителей металлопроката. Доступное сырье сделало возможным бурное развитие машиностроения. Великобритания стала той страной, где началась революция машин. 

Исторически при плавке чугуна использовался исключительно древесный уголь — в качестве источника тепла и восстановителя. Потребность в железе увеличивалась, а количество местной древесины было ограничено. В середине семнадцатого века Англия ввозила древесный уголь из Швеции, потом начался экспорт из России. Постепенно Великобритания даже впала в импортозависимость от сырья из этих стран. Поэтому спасением и главной инновацией в металлургической промышленности  эпохи промреволюции стала замена древесного угля на каменный уголь и кокс. 

Рабочая молодежь

 

Предтечи

Во-первых, добыча каменного угля была менее трудоемкой, чем рубка леса и последующее его превращение в древесный уголь. Во-вторых, у древесного угля температура горения — до 1300 градусов, у каменного — до 2100. В-третьих, каменного угля было просто больше, чем дерева, которое становилось дефицитом. Любопытно, что в современных терминах произошел своего рода регресс — переход от устойчивого к неустойчивому развитию. Иными словами, топливо, источник которого способен восстанавливаться естественным образом (древесина), было заменено топливом, источник которого, в конечном итоге, истощается. 

Считается, что первым использовать каменный уголь в доменной плавке попробовал английский металлург Дод Дадли еще в двадцатых годах семнадцатого века. Но его опыты имели лишь научное значение, и никакой выгоды ни исследователю, ни потребителям металлопроката не принесли. В общих чертах Дадли рассказал о своих достижениях в книге «Metallum Martis». Это издание является самой ранней из сохранившихся геологических карт в мире. Согласно историческим источникам, плавильные эксперименты Дода Дадли оплачивал, среди прочих, и предприниматель сэр Клемент Кларк.

Спонсор, а затем ученик Дадли, Кларк стал еще одним столпом мировой промышленной революции и современной металлургической промышленности. Его главным достижением стал практический опыт применения отражательной печи (купола). Особенность такой металлургической печи в том, что она изолирует обрабатываемый материал от контакта с топливом (поэтому примеси из угля не мигрируют в металл), но не препятствует контакту материала с газами. Сэр Клемент Кларк с сыном построили отражательные печи в 1678 г. ниже Бристоля и начали плавить свинец и медь, также используя каменный уголь. 

Сборка качающейся мартеновской печи 1935г.

 

Династия Дарби

Но все же главным действующим лицом революционных изменений в металлургической промышленности и машиностроении стала династия Абрахама Дарби – дед, сын и внук. Впрочем, и тут не обошлось без тайных связей. Так, историки считают, что прабабка Абрахама Дарби-старшего была родной сестрой того самого Дода Дадли. Существует и удивительная версия о том, что своему главному открытию – использованию кокса в доменном производстве – Абрахам Дарби I обязан пивоварам. Дело в том, что в свои двадцать с лишним он устроился работать учеником мастера на завод по производству солода. Примерно в то же время британские пивовары начали отказываться от традиционной технологии сушки солода при помощи сжигания древесного угля. Им удалось изготовить лучшее топливо, более твердое и с меньшим содержанием примесей – кокс. Его получали, нагревая уголь без доступа воздуха. В тридцать лет Абрахам Дарби арендовал полуразрушенную доменную печь в Коулбрукдейле, окрестности которого богаты железной рудой. За несколько месяцев печь была восстановлена и задута, и в первый же год работы Дарби I продал более 80-ти тонн чугунной посуды и других скобяных товаров потребителям металлопроката. Со временем предприниматель обратил внимание на пласт угля, который просто выходил на поверхность земли прямо возле его заводика. В 1713 г. Дарби сам изготовил из угля кокс, смешал его с древесным углем и торфом, засыпал в домну и выплавил чугун. Так в металлургической промышленности началась новая эра. 

Использовать в плавке только кокс догадался сын Абрахама Дарби-старшего – Абрахам Дарби II. Это произошло в 1735-м году, через пять лет после того, как мальчик встал у руля семейного чугунолитейного завода в свои 19-ть. При нем завод в Коулбрукдейле вышел в абсолютные лидеры производства чугуна в Великобритании и на протяжении долгих лет был единственным предприятием, где плавка проводилась исключительно на коксе.  Тем не менее, в целом по стране железо становилось все дешевле и доступнее. Все активнее шло применение металлургии в промышленности, для производства деталей и станков. А те, в свою очередь, улучшали степень обработки металлов. Колеса промышленной революции крутились быстрее и быстрее!

Что касается Абрахама Дарби III, то он возглавил семейное производство тоже очень рано, в 18-ть лет, и вошел в историю как строитель легендарного и инновационного Чугунного моста.

Чугунный мост Дарби

 

Чугунный мост 

Мост должен был связать промышленный Брозли с шахтерским городком Мадли и промышленным центром Коулбрукдейл, где Дарби выплавляли чугун из местной железной руды и кокса. Именно Абрахаму Дарби III было поручено отлить и построить мост из чугуна. Тот согласился, оценив стоимость проекта в 3,2 тыс. фунтов стерлингов – это эквивалентно 380 тыс. фунтов стерлингов в наши дни. Выпустили акции, в прессе прошла массированная рекламная кампания, и нужная сумма было собрана. Документов о том, каким оказался фактический бюджет проекта, не сохранилось. Но современные данные свидетельствуют, что оценочная стоимость была превышена практически вдвое и составила 6 тыс. фунтов стерлингов (сегодня — более 700 тыс. фунтов стерлингов). Недостающие средства внес Дарби-внук, несмотря на крупные долги перед предприятиями-подрядчиками. Уже через десять лет после открытия, которое состоялось в 1781 г., мост стал прибыльным и приносил акционерам 8% годовых. Тем не менее, сам Дарби расплачивался со сделанными долгами до конца своих дней. 

Длина нового чугунного моста составила 60 м, длина центрального пролета – 30 м. Ни у кого в мире еще не было опыта возведения столь крупных инфраструктурных объектов из железа! Поэтому у моста есть элементы дизайна, присущие деревянным сооружениям (например, специфические типы сочленений). На мост ушло почти 385 т. железа. Объект состоит из 1,7 тыс. деталей, при чем все они были отлиты индивидуально, чтобы соответствовать друг другу. Стандартных размеров у них нет, и расхождение между «одинаковыми» элементами моста составляет несколько сантиметров. 

Конечно, если сравнивать со сталью или кованым железом, чугун не назовешь идеальным конструкционным материалом из-за его хрупкости и относительно низкой прочности. В некоторых случаях мосты и здания, построенные из чугуна, выходили из строя довольно быстро. Тем не менее, первый Чугунный мост был закрыт для эксплуатации аж в 1935 г., т.к. уже не выдерживал возрастающего грузопотока.

Сейчас English Heritage Trust, благотворительная организация, которая управляет более, чем 400 историческими памятниками, зданиями и достопримечательностями Великобритании, готова потратить 3,6 млн. фунтов стерлингов, чтобы восстановить Чугунный мост в его первозданном виде.

 

Потребители металлопроката

Что же, спрос на продукцию металлургической промышленности в сочетании с достаточным капиталом и энергичными предпринимателями быстро сделали Великобританию одним из мировых лидеров металлургической отрасли. В 1875 г. на нее уже приходилось 47% мирового производства чугуна и почти 40% стали.  

Начало активного развития металлургической промышленности и снижение себестоимости выпуска чугуна были «на руку» многим отраслям-потребителям металлопроката. Как мы уже упоминали выше, постепенно удешевилось производство гвоздей, петель, проволоки и других скобяных изделий.

Закладка сталелитейного цеха

 

Эта продукция металлургической промышленности начала активно применяться в производстве промоборудования. Новые станки позволяли лучше обрабатывать железо, которое, опять-таки, шло на производство станков.  До их появления металлообработка выполнялась вручную – молотками, напильниками, скребками, пилами…  Ручная работа была очень дорогой и трудоемкой, точность деталей сильно страдала. Поэтому и применение металлургии в промышленности сводилось к минимуму. 

Тут уместно вспомнить сверлильный станок Джона Уилкинсона, который был разработан в 1774 г., за семь лет до открытия Чугунного моста. Кстати, Уилкинсон был не только поставщиком сырья, но и главным идеологом строительства этого сооружения. А вот строгальный и фрезерный станки были разработаны уже в первых десятилетиях 19-го века. Поэтому неудивительно, что серьезным недостатком продукции металлургической промышленности времен промреволюции называют недостаточный объем производства серийных металлических деталей. 

Технологические достижения металлургической промышленности также имели решающее значение для развития железнодорожного транспорта.  Первые железные дороги Великобритании были построены и оплачены владельцами угольных шахт, которые они обслуживали. Грузы перемещались с помощью лошадей или гравитации, при этом в качестве путей использовались чугунные полотнища с желобами.  В 1767 году Ричард Рейнольдс изобрел привычные нам рельсы. Первая общественная железная дорога Сюррея на чугунных рельсах была учреждена в 1799 г. (начала функционировать в 1803 г.). Примерно в те же годы начались и первые пассажирские ж/д перевозки. Дело в том, что именно после 1800 г. в металлургической промышленности получил распространение процесс преобразования чугуна в мягкое железо (пудлингование) и прокатные станы. 

Не забудем упомянуть и о применении продукции металлургической промышленности во время военных действий. Так, благодаря наполеоновским войнам и повышенному спросу со стороны главных потребителей металлопроката – военных, с 1793 по 1815 год британское производство железа увеличилось в четыре раза, а Великобритания стала крупнейшим европейским центром металлургической промышленности. Сейчас Великобритания занимает 22 место* в мире по выплавке чугуна и стали. 

* данные WSA за 2018 г.

Уголь | Национальное географическое общество

Уголь — это осадочная порода черного или коричневато-черного цвета, которую можно сжигать в качестве топлива и использовать для выработки электроэнергии. Он состоит в основном из углерода и углеводородов, которые содержат энергию, которая может выделяться при сгорании (горении).

Уголь — крупнейший источник энергии для выработки электроэнергии в мире и самый распространенный вид ископаемого топлива в Соединенных Штатах.

Ископаемое топливо образуется из останков древних организмов.Поскольку на разработку угля уходят миллионы лет, а его количество ограничено, это невозобновляемый ресурс.

Условия, которые в конечном итоге привели к образованию угля, начали развиваться около 300 миллионов лет назад, в каменноугольный период. В это время Земля была покрыта широкими мелкими морями и густыми лесами. Иногда моря затопляли лесные массивы, задерживая растения и водоросли на дне болотистой местности. Со временем растения (в основном мох) и водоросли были погребены и сжаты под тяжестью лежащей выше грязи и растительности.

По мере того, как растительные остатки просеивались глубже под поверхностью Земли, они сталкивались с повышением температуры и давления. Грязь и кислая вода предотвращали контакт растений с кислородом. Из-за этого растительное вещество разлагается очень медленно и сохраняет большую часть своего углерода (источника энергии).

Эти участки погребенной растительности называются торфяными болотами. Торфяные болота хранят огромное количество углерода на многих метрах под землей. Сам торф можно сжигать в качестве топлива, и он является основным источником тепловой энергии в таких странах, как Шотландия, Ирландия и Россия.

При правильных условиях торф превращается в уголь в процессе карбонизации. Карбонизация происходит под невероятным нагревом и давлением. Примерно 3 метра (10 футов) слоистой растительности в конечном итоге сжимается до трети метра (1 фута) угля!

Уголь существует в подземных формациях, называемых «угольные пласты» или «угольные пласты». Угольный пласт может иметь толщину 30 метров (90 футов) и протяженность 1500 километров (920 миль).

Угольные пласты есть на всех континентах.Наибольшие запасы угля находятся в США, России, Китае, Австралии и Индии.

В Соединенных Штатах уголь добывается в 25 штатах и ​​трех основных регионах. В Западном угольном регионе Вайоминг является ведущим производителем угля — около 40% угля, добываемого в стране, добывается в штате. Более одной трети угля в стране поступает из Угольного региона Аппалачей, который включает Западную Вирджинию, Вирджинию, Теннесси и Кентукки. Уголь, добываемый в Техасе во Внутреннем угольном регионе, в основном поставляется на местные рынки.

Типы угля

Уголь сильно отличается от минеральных пород, которые сделаны из неорганического материала. Уголь состоит из хрупкой растительной материи и претерпевает множество изменений, прежде чем становится знакомым черным и блестящим веществом, сжигаемым в качестве топлива.

Уголь претерпевает различные фазы карбонизации на протяжении миллионов лет, и его можно найти на всех этапах разработки в разных частях мира.

Уголь оценивается в зависимости от того, насколько он изменился с течением времени.Закон Хилта гласит, что чем глубже угольный пласт, тем выше его ранг. На более глубоких глубинах материал подвергается более высоким температурам и давлению, и больше растительных остатков превращается в углерод.

Торф
Торф не является углем, но при определенных обстоятельствах может со временем превратиться в уголь. Торф — это скопление частично разложившейся растительности, прошедшей небольшую карбонизацию.

Тем не менее, торф по-прежнему считается частью угольной «семьи», потому что он содержит энергию, которую содержали его исходные растения.Он также содержит большое количество летучих веществ и газов, таких как метан и ртуть, которые при сгорании представляют опасность для окружающей среды.

Торф сохраняет достаточно влаги, чтобы быть губчатым. Он может поглощать воду и расширять болото, образуя больше торфа. Это делает его ценным средством защиты окружающей среды от наводнений. Торф также можно интегрировать в почву, чтобы помочь ему удерживать и медленно выделять воду и питательные вещества. По этой причине для садоводов ценны торф и так называемый «торфяной мох».

Торф является важным источником энергии во многих странах, включая Ирландию, Шотландию и Финляндию, где он обезвоживается и сжигается для получения тепла.

Бурый уголь
Бурый уголь является самым низким сортом угля. Он карбонизировался до уровня торфа, но содержит небольшое количество энергии — содержание углерода в нем составляет около 25-35%. Он происходит из относительно молодых угольных месторождений, возраст которых составляет около 250 миллионов лет.

Бурый уголь, рассыпчатая бурая порода, также называемая бурым углем или углем из бутонов розы, сохраняет больше влаги, чем другие виды угля. Это делает его дорогостоящим и опасным для добычи, хранения и транспортировки. Он подвержен случайному возгоранию и при сжигании имеет очень высокие выбросы углерода.Большая часть бурого угля используется на электростанциях в непосредственной близости от мест его добычи.

Бурый уголь в основном сжигается и используется для выработки электроэнергии. В Германии и Греции бурый уголь обеспечивает 25-50% электроэнергии, вырабатываемой из угля. В США месторождения бурого угля вырабатывают электроэнергию в основном в штатах Северная Дакота и Техас.

Полубитуминозный уголь
Полубитуминозный уголь имеет возраст около 100 миллионов лет. Он содержит больше углерода, чем лигнит, около 35-45%. Во многих частях мира полубитуминозный уголь считается «бурым углем» наряду с лигнитом.Как и бурый уголь, полубитуминозный уголь в основном используется в качестве топлива для выработки электроэнергии.

Большая часть полубитуминозного угля в США добывается в штате Вайоминг и составляет около 47% всего угля, добываемого в Соединенных Штатах. За пределами США Китай является ведущим производителем полубитуминозного угля.

Битуминозный уголь
Битуминозный уголь образуется при более высоких температурах и давлении, возраст от 100 до 300 миллионов лет. Он назван в честь липкого смолистого вещества, называемого битумом, которое также содержится в нефти.Он содержит около 45-86% углерода.

Уголь — это осадочная порода, и битуминозный уголь часто содержит «полосы» или полосы разной консистенции, которые отмечают слои сжатого растительного материала.

Битуминозный уголь делится на три основных типа: кузнечный уголь, каменный уголь и коксующийся уголь. Кузнечный уголь имеет очень низкую зольность и идеально подходит для кузн, где металлы нагреваются и обрабатываются.

Каннельный уголь широко использовался в качестве источника каменноугольного масла в 19 веке.Угольное масло получают путем нагревания каменного угля контролируемым количеством кислорода, процесс, называемый пиролизом. Угольное масло использовалось в основном в качестве топлива для уличных фонарей и другого освещения. Широкое использование керосина привело к сокращению использования каменноугольного масла в 20 веке.

Коксующийся уголь используется в крупных промышленных процессах. Уголь закоксовывается — это процесс нагрева породы в отсутствие кислорода. Это снижает влажность и делает продукт более стабильным. Сталелитейная промышленность использует коксующийся уголь.

Битуминозный уголь составляет почти половину всего угля, который используется для производства энергии в Соединенных Штатах. В основном он добывается в Кентукки, Пенсильвании и Западной Вирджинии. За пределами США такие страны, как Россия и Колумбия, используют битуминозный уголь в качестве энергии и промышленного топлива.

Антрацит
Антрацит — высший сорт угля. Он имеет наибольшее количество углерода, до 97%, и, следовательно, содержит больше всего энергии. Он более твердый, плотный и блестящий, чем другие виды угля.Почти вся вода и углекислый газ были вытеснены, и он не содержит мягких или волокнистых участков, обнаруженных в битуминозном угле или лигните.

Поскольку антрацит является высококачественным углем, он горит чисто и с очень небольшим количеством сажи. Он дороже других углей и редко используется на электростанциях. Вместо этого антрацит в основном используется в печах и печах.

Антрацит также используется в системах фильтрации воды. У него более мелкие поры, чем у песка, поэтому в нем задерживается больше вредных частиц.Это делает воду более безопасной для питья, санитарии и промышленности.

Антрацит обычно можно найти в географических районах, которые подверглись особенно напряженной геологической активности. Например, запасы угля на плато Аллегейни в Кентукки и Западной Вирджинии простираются до подножия Аппалачских гор. Здесь процесс горообразования или горообразования способствовал созданию достаточно высоких температур и давлений, чтобы образовался антрацит.

Китай доминирует в добыче антрацита, на его долю приходится почти три четверти добычи антрацитового угля.К другим странам, добывающим антрацит, относятся Россия, Украина, Вьетнам и США (в основном Пенсильвания).

Графит
Графит — это аллотроп углерода, то есть вещество, состоящее только из атомов углерода. (Алмаз — еще один аллотроп углерода.) Графит — заключительная стадия процесса карбонизации.

Графит хорошо проводит электричество и обычно используется в литий-ионных батареях. Графит также может выдерживать температуры до 3000 ° по Цельсию (5400 ° по Фаренгейту).Его можно использовать в таких изделиях, как огнестойкие двери и детали ракет, такие как носовые конусы. Однако наиболее распространенное использование графита — это, вероятно, «грифели» для карандашей.

Китай, Индия и Бразилия — ведущие мировые производители графита.

Добыча угля

Уголь можно добывать из земли либо открытым способом, либо подземным способом. После того, как уголь добыт, его можно использовать напрямую (для отопления и промышленных процессов) или в качестве топлива для электростанций.

Открытые горные работы
Если уголь находится на глубине менее 61 метра (200 футов) под землей, его можно добывать открытым способом.

При разработке открытых месторождений рабочие просто удаляют любые вышележащие отложения, растительность и горные породы, которые называются покрывающими породами. С экономической точки зрения, добыча угля открытым способом является более дешевым вариантом добычи угля, чем подземная добыча. За час на одного рабочего можно добыть примерно в два с половиной раза больше угля, чем при подземной разработке.

Открытые горные работы оказывают огромное воздействие на окружающую среду.Ландшафт буквально разорван, уничтожая среду обитания и целые экосистемы. Горные работы также могут вызывать оползни и просадки (когда земля начинает проседать или проваливаться). Выщелачивание токсичных веществ в воздух, водоносные горизонты и уровень грунтовых вод может поставить под угрозу здоровье местных жителей.

В Соединенных Штатах Закон 1977 года о контроле и рекультивации открытых месторождений регулирует процесс добычи угля и представляет собой попытку ограничить вредное воздействие на окружающую среду. Закон предоставляет средства для решения этих проблем и очистки заброшенных мест добычи полезных ископаемых.

Три основных типа открытой добычи угля: открытая, открытая и горная добыча.

Открытые горные работы: Открытые разработки
Открытые разработки используются там, где угольные пласты расположены очень близко к поверхности и могут быть удалены массивными пластами или полосами. Покрывающую породу обычно удаляют с помощью взрывчатки и отбуксируют на некоторых из самых больших когда-либо созданных транспортных средств. Самосвалы, используемые на вскрышных шахтах, часто весят более 300 тонн и имеют мощность более 3000 лошадиных сил.

Открытая разработка может использоваться как на равнинных, так и на холмистых ландшафтах. Открытая добыча в горной местности называется контурной. Контурная разработка следует по гребням или контурам вокруг холма.

Добыча на открытом воздухе: Добыча открытым способом
Добыча открытым способом используется, когда уголь находится более глубоко под землей. Яма, которую иногда называют заемом, выкапывается на участке. Этот карьер становится карьером, иногда его называют карьером. Карьеры могут расширяться до огромных размеров до тех пор, пока угольное месторождение не будет разработано или стоимость транспортировки вскрышных пород не превысит вложения в шахту.

Открытые разработки обычно ограничиваются равнинными ландшафтами. После истощения шахты яму иногда превращают в полигон.

Открытые горные работы: MTR
Во время горных работ по удалению горных вершин (MTR) вся вершина горы очищается от покрывающей породы: камней, деревьев и верхнего слоя почвы.

Вскрышу часто вывозят в близлежащие долины, за что этот процесс получил прозвище «горная добыча с заполнением долины». После того, как вершина очищена от растительности, используют взрывчатку, чтобы обнажить угольный пласт.

После добычи угля вершина строится из вскрышных пород следующей горной вершины, которую предстоит добыть. По закону ценный верхний слой почвы должен быть сохранен и заменен после завершения горных работ. Бесплодную землю можно засаживать деревьями и другой растительностью.

Удаление горных вершин началось в 1970-х годах как дешевая альтернатива подземной разработке. В настоящее время он используется для добычи угля в основном в Аппалачах в США, в штатах, включая Вирджинию, Западную Вирджинию, Теннесси и Кентукки.

MTR, вероятно, является наиболее спорным методом добычи угля. Последствия для окружающей среды радикальны и серьезны. Водные пути отрезаны или загрязнены насыпью долины. Среда обитания разрушена. Токсичные побочные продукты горных работ и взрывов могут стекать в местные водоемы и загрязнять воздух.

Подземная добыча
Большая часть мировых запасов угля находится глубоко под землей. Подземная добыча, иногда называемая глубокой добычей, — это процесс, при котором уголь добывается глубоко под поверхностью Земли, иногда до 300 метров (1000 футов).Шахтеры едут на лифте по шахте, чтобы достичь глубины шахты, и работают с тяжелой техникой, которая добывает уголь и перемещает его над землей.

Непосредственное воздействие подземных горных работ на окружающую среду менее драматично, чем при разработке открытых месторождений. Открывающих пород мало, но при подземных горных работах остаются значительные хвосты. Хвосты — это часто токсичный остаток, оставшийся после процесса отделения угля от пустой породы, или экономически неважных минералов. Токсичные угольные отходы могут загрязнять местное водоснабжение.

Для горняков подземная добыча опасна. Подземные взрывы, удушье из-за недостатка кислорода или воздействие токсичных газов — вполне реальная угроза.

Чтобы предотвратить скопление газов, метан должен постоянно удаляться из подземных шахт для обеспечения безопасности горняков. В 2009 году около 10% выбросов метана в США приходилось на вентиляцию подземных шахт; 2% — за счет открытых горных работ.

Существует три основных типа подземной добычи угля: добыча в длинных забоях, блочная добыча и отработка методом отступления.

Подземная разработка: разработка длинных забоев
Во время разработки длинных забоев горняки срезают огромные плиты угля толщиной около 1 метра (3 фута), длиной 3-4 километра (2-2,5 мили) и 250-400 метров ( 800-1300 футов) шириной. Панели перемещаются конвейерной лентой обратно на поверхность.

Крыша шахты поддерживается гидравлическими опорами, известными как подушки. По мере продвижения шахты, подушки также продвигаются. Зона за подушками обрушивается.

Добыча в длинных забоях — один из старейших методов добычи угля.До того, как стали широко использовать конвейерные ленты, пони спускались в глубокие узкие каналы и вытаскивали уголь обратно на поверхность.

Сегодня почти треть американских угольных шахт использует разработку длинными забоями. За пределами США это число еще больше. В Китае, крупнейшем в мире производителе угля, более 85% угля добывается методом длинных забоев.

Подземная добыча: комната и столб
При шахтном методе добычи шахтеры вырезают «комнату» из угля.Колонны (столбы) из угля поддерживают перекрытие и перекрывающие породы. Комнаты имеют ширину около 9 метров (30 футов), а опорные столбы могут быть шириной 30 метров (100 футов).

Есть два типа каменно-столбовой добычи: обычная и непрерывная. В обычном горном деле используются взрывчатые вещества и режущие инструменты. При непрерывной добыче уголь извлекается сложная машина, называемая комбайном непрерывного действия.

В США большая часть майнинга по принципу «комната и столб» использует майнер непрерывного действия. В развивающихся странах на каменно-столбчатых угольных шахтах используется традиционный метод.

Подземная добыча: Отступающая добыча
Отступающая добыча — это разновидность метода «комната и столб». Когда весь доступный уголь был извлечен из комнаты, шахтеры покидают комнату, осторожно разрушают столбы и позволяют потолку провалиться. Остатки гигантских столбов поставляют еще больше угля.

Отходящий майнинг может быть самым опасным методом майнинга. Остальные столбы подвергаются большой нагрузке, и если их не вытащить в точном порядке, они могут обрушиться и заманить шахтеров в ловушку под землей.

Как мы используем уголь

Люди во всем мире тысячелетиями использовали уголь для обогрева домов и приготовления пищи. Уголь использовался в Римской империи для обогрева общественных бань. В Империи ацтеков блестящий камень использовался не только в качестве топлива, но и для украшений.

В основе промышленной революции лежал уголь. Это была более дешевая альтернатива древесному топливу, и при сжигании она производила больше энергии. Уголь давал пар и энергию, необходимые для массового производства предметов, выработки электроэнергии, а также топлива для пароходов и поездов, необходимых для перевозки предметов для торговли.Большинство угольных шахт промышленной революции находились в северной Англии, где в начале 18 века добывалось более 80% угля.

Сегодня уголь по-прежнему используется напрямую (для обогрева) и косвенно (для производства электроэнергии). Уголь также важен для сталелитейной промышленности.

Топливо
Во всем мире уголь в основном используется для производства тепла. Это лучший выбор энергии для большинства развивающихся стран, и в 2011 году мировое потребление выросло более чем на 30%.

Уголь можно сжигать в частных домах или в огромных промышленных печах. Он производит тепло для комфорта и стабильности, а также нагревает воду для санитарии и здоровья.

Электроэнергия
Угольные электростанции — один из самых популярных способов производства и распределения электроэнергии. На угольных электростанциях уголь сжигается и нагревает воду в огромных котлах. Кипящая вода создает пар, который вращает турбину и приводит в действие генератор для производства электроэнергии.

Почти вся электроэнергия в Южной Африке (около 93%) вырабатывается из угля. Польша, Китай, Австралия и Казахстан — другие страны, которые используют уголь для производства электроэнергии. В Соединенных Штатах около 45% электроэнергии страны вырабатывается углем.

Кокс
Уголь играет жизненно важную роль в сталелитейной промышленности. Для производства стали железную руду необходимо нагреть, чтобы отделить железо от других минералов в породе. В прошлом сам уголь использовался для нагрева и разделения руды.Однако при нагревании уголь выделяет примеси, такие как сера, что может сделать полученный металл слабым.

Еще в 9 веке химики и инженеры открыли способ удаления этих примесей из угля до его сжигания. Уголь запекается в духовке около 12-36 часов при температуре около 1000–1100 ° C (1800–2000 ° F). Это удаляет примеси, такие как угольный газ, окись углерода, метан, смолы и нефть. Полученный материал — уголь с небольшим количеством примесей и высоким содержанием углерода — представляет собой кокс.Метод называется коксованием.

Кокс сжигается в доменной печи с использованием железной руды и воздуха при температуре около 1200 ° C (2200 ° F). Горячий воздух воспламеняет кокс, а кокс плавит чугун и отделяет примеси. Полученный материал — сталь. Кокс обладает тепловыми и химическими свойствами, которые придают стали прочность и гибкость, необходимые для строительства мостов, небоскребов, аэропортов и автомобилей.

Многие из крупнейших производителей угля в мире (США, Китай, Россия, Индия) также входят в число крупнейших производителей стали.Япония, еще один лидер сталелитейной промышленности, не обладает значительными запасами угля. Это один из крупнейших в мире импортеров угля.

Синтетические продукты
Газы, которые выделяются в процессе коксования, можно использовать в качестве источника энергии. Угольный газ можно использовать для получения тепла и света. Уголь также можно использовать для производства синтез-газа, комбинации водорода и окиси углерода. Синтез-газ можно использовать в качестве транспортного топлива, аналогичного бензину или дизельному топливу.

Кроме того, побочные продукты угля и кокса могут использоваться для производства синтетических материалов, таких как смола, удобрения и пластмассы.

Уголь и выбросы углерода

При сжигании угля выделяются газы и твердые частицы, вредные для окружающей среды. Углекислый газ — это первичный выброс.

Двуокись углерода — важная часть атмосферы нашей планеты. Он называется парниковым газом, потому что он поглощает и сохраняет тепло в атмосфере и поддерживает температуру на нашей планете, пригодную для жизни. В естественном круговороте углерода углерод и углекислый газ постоянно циркулируют между землей, океаном, атмосферой и всеми живыми и разлагающимися организмами.Углерод также улавливается или хранится под землей. Это поддерживает баланс углеродного цикла.

Однако, когда уголь и другие ископаемые виды топлива добываются и сжигаются, они высвобождают секвестрированный углерод в атмосферу, что приводит к накоплению парниковых газов и отрицательно сказывается на климате и экосистемах.

В 2011 году около 43% электроэнергии в США было произведено за счет сжигания угля. Однако на добычу угля приходится 79% выбросов углерода в стране.

Другие токсичные выбросы
Двуокись серы и оксиды азота также выделяются при сжигании угля.Они способствуют возникновению кислотных дождей, смога и респираторных заболеваний.

Ртуть выделяется при сжигании угля. В атмосфере ртуть обычно не представляет опасности. Однако в воде ртуть превращается в метилртуть, которая токсична и может накапливаться в рыбе и организмах, потребляющих рыбу, включая людей.

Летучая зола (которая уносится вместе с другими газами при сжигании угля) и зола (которая не уносится прочь) также выделяются при сжигании угля. В зависимости от состава угля эти частицы могут содержать токсичные элементы и раздражители, такие как кадмий, диоксид кремния, мышьяк и оксид кальция.

В США летучая зола должна улавливаться промышленными «скрубберами», чтобы предотвратить загрязнение атмосферы. К сожалению, летучая зола часто хранится на свалках или электростанциях и может стекать в грунтовые воды. В ответ на эту экологическую опасность зола-унос используется в качестве компонента бетона, тем самым изолируя его от окружающей среды.

Многие страны не регулируют свою угольную промышленность так же строго, как США, а выбросы загрязняют воздух и водоснабжение.

Угольные пожары
При правильных условиях нагрева, давления и вентиляции угольные пласты могут самовоспламеняться и гореть под землей. Молния и лесные пожары также могут воспламенить открытую часть угольного пласта, а тлеющий огонь может распространиться по пласту.

Угольные пожары выбрасывают в атмосферу тонны парниковых газов. Даже если пожар на поверхности потушен, уголь может тлеть годами, прежде чем вспыхнет и, возможно, снова вызовет лесной пожар.

Пожары угля могут также начаться в шахтах в результате взрыва.Угольные пожары в Китае, многие из которых возникли в результате взрывов, используемых в процессе добычи, могут составлять 1% мировых выбросов углерода. В США заброшенные шахты чаще загораются, если мусор сжигают на близлежащих свалках.

Когда уголь загорается и начинает тлеть, его очень трудно потушить. В Австралии угольный пожар на «Горящей горе» горит уже 5 500 лет!

Преимущества и недостатки

Преимущества
Уголь — важная часть мирового энергетического бюджета.Его относительно недорого найти и добыть, и его можно найти по всему миру. В отличие от многих возобновляемых ресурсов (например, солнца или ветра) добыча угля не зависит от погоды. Это топливо базовой нагрузки, то есть его можно производить 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году.

Мы используем и зависим от многих вещей, которые дает уголь, таких как тепло и электричество для питания наших домов, школ, больниц и промышленных предприятий. Сталь, жизненно важная для строительства мостов и других зданий, использует кокс почти во всем производстве.

Побочные продукты угля, такие как синтез-газ, могут использоваться в качестве топлива для транспортных средств.

Добыча угля также обеспечивает экономическую стабильность миллионам людей во всем мире. Угольная промышленность полагается на людей с широким спектром знаний, навыков и способностей. Работы, связанные с углем, включают геологов, горняков, инженеров, химиков, географов и руководителей. Угольная промышленность имеет решающее значение для стран как развитого, так и развивающегося мира.

Недостатки
Уголь — невозобновляемый источник энергии.На его формирование потребовались миллионы лет, и их конечное количество существует на нашей планете. Хотя на данный момент это постоянный и надежный источник энергии, он не будет доступен вечно.

Горное дело — одна из самых опасных профессий в мире. Опасности для здоровья подземных горняков включают респираторные заболевания, такие как «черные легкие», при которых угольная пыль накапливается в легких. Помимо болезней, тысячи горняков ежегодно умирают в результате взрывов шахт, обрушений и других несчастных случаев.

При сжигании угля для получения энергии выделяются токсины и парниковые газы, такие как двуокись углерода. Они оказывают непосредственное влияние на качество местного воздуха и способствуют глобальному потеплению, текущему периоду изменения климата.

Открытые горные работы навсегда меняют ландшафт. При удалении горных вершин стирается сам ландшафт и разрушаются экосистемы. Это увеличивает эрозию местности. Наводнения и другие стихийные бедствия подвергают эти районы большому риску.

Добыча угля может повлиять на местное водоснабжение несколькими способами.Потоки могут быть заблокированы, что увеличивает вероятность затопления. Токсины часто проникают в грунтовые воды, ручьи и водоносные горизонты.

Уголь — один из самых противоречивых источников энергии в мире. Преимущества добычи угля экономически и социально значимы. Однако добыча полезных ископаемых разрушает окружающую среду: воздух, землю и воду.

Угольные электростанции мира в 2020 году

ИНФОГРАФИКА | 26 марта 2020. 6:01

На карте: угольные электростанции мира

С 2000 года мировая мощность угольных электростанций увеличилась вдвое до примерно 2045 гигаватт (ГВт) после бурного роста в Китае и Индии.Еще 200 ГВт строятся и планируется 300 ГВт.

Совсем недавно 268GW закрылась из-за волны выходов на пенсию в ЕС и США. Анализ Carbon Brief предполагает, что в сочетании с быстрым сокращением количества строящихся новых электростанций это означает, что количество угольных блоков, работающих по всему миру, впервые в 2018 году сократилось.

Еще один 213 ГВт уже выведен из эксплуатации, и 19 из 80 угольных стран мира планируют полный отказ от топлива, включая Великобританию и Германию.

Между тем, с 2014 года объем выработки электроэнергии из угля стабилизировался, поэтому увеличивающийся парк эксплуатирует меньше часов. Это подрывает чистую прибыль угля, как и конкуренция со стороны других видов топлива. Теперь было бы дешевле построить новые ветряные и солнечные электростанции, чем поддерживать половину существующих угольных электростанций.

То, как будет разворачиваться следующая глава об угле, является ключом к решению проблемы изменения климата. Согласно недавнему анализу Carbon Brief, глобальное неослабленное использование угля должно сократиться примерно на 80% в этом десятилетии, если потепление будет ограничено уровнем ниже 1,5 ° C по сравнению с доиндустриальными температурами.

Чтобы пролить свет на эту историю, Carbon Brief нанесла на карту прошлое, настоящее и будущее всех угольных электростанций в мире. На интерактивной временной шкале, приведенной выше, показаны заводы, работающие каждый год в период с 2000 по 2019 год, а также расположение запланированных новых мощностей.

Эта карта была полностью обновлена ​​с момента ее первоначальной публикации в 2018 году с использованием последних данных Global Energy Monitor (ранее CoalSwarm) Global Coal Plant Tracker. Он включает около 10 000 выведенных из эксплуатации, действующих и планируемых угольных блоков общей мощностью около 3 000 гигаватт (ГВт) в 99 странах.Версии этой статьи за 2018 и 2019 годы заархивированы.

Как читать временную шкалу

На временной шкале выше показаны кружки для каждой угольной электростанции в мире, пропорциональные генерирующей мощности в мегаваттах (МВт). Каждая установка может состоять из нескольких агрегатов — отдельных котлов и паровых турбин. Примечания в конце этой статьи объясняют, как были обработаны данные.

На приведенном ниже рисунке поясняется, как использовать функции карты. Выберите год, регион и базовую карту, включая спутниковый снимок, с помощью информационного поля слева.

Масштабируйте, вращайте и наклоняйте карту с помощью инструментов навигации в правом верхнем углу и колеса прокрутки мыши. Используйте поле поиска, чтобы найти местоположения по городу, региону, почтовому индексу или почтовому индексу. Кнопка «Домой» вернет карту в исходное состояние.

Угольные заводы на карте имеют цветовую маркировку в зависимости от того, работают ли они (желтый), новые или расширенные в этом году (красный) и закрываются или сокращаются в следующем году (белый).

Перетащите ползунок временной шкалы с 2000 по 2019 год, чтобы увидеть, где и когда угольные электростанции добавляются и выводятся из эксплуатации.В 2019 году заводы будут окрашены в белый цвет, если ожидается, что они закроют некоторые или все свои подразделения.

В правом конце ползунка («Будущее») показаны заводы, у которых нет известных планов вывода из эксплуатации (желтый), строящиеся в настоящее время (розовый) и заводы, находящиеся на различных стадиях планирования (фиолетовый).

Обратите внимание, что в период с 2010 по 2019 год только 35% запланированной мощности было построено или начато строительство (993 ГВт), тогда как 1815 ГВт были отменены или отложены, согласно данным Global Energy Monitor. Например, тендер на строительство одного нового завода может привлечь несколько заявок, каждая из которых будет засчитана в «запланированную» сумму.

На карте показаны мощности по углю, тогда как производство электроэнергии и выбросы CO2 зависят от ряда других факторов. Важнее всего то, как часто работают угольные электростанции — их коэффициент загрузки. Средние глобальные нагрузки начали падать в 2007 году, а выбросы углекислого газа стабилизировались с 2014 года. Подробнее об этом ниже.

Наконец, обратите внимание, что дизайн карты адаптивный и имеет меньше функций на небольших мобильных устройствах. Карта использует WebGL и не будет работать в некоторых старых браузерах. Карта также может не загрузиться, если вы используете плагин для блокировки рекламы в браузере; попробуйте внести в белый список веб-сайт Carbon Brief.

Растущие угольные мощности

Мировые мощности по добыче угля росли каждый год в период с 2000 по 2019 год, почти удвоившись с 1066 ГВт до 2045 ГВт. Еще в 1950 году мощности по добыче угля только увеличивались, хотя эти более старые данные менее надежны. Однако темпы роста резко замедляются, при этом чистый прирост на 20 ГВт в 2018 году стал наименьшим за несколько десятилетий.

Обещание дешевой электроэнергии для стимулирования экономического роста стимулировало это расширение. Но новый уголь сейчас дороже возобновляемых источников энергии на всех основных рынках по всему миру, согласно недавно опубликованному анализу от Thinktank Carbon Tracker.

Уголь вырабатывает почти 40% мировой электроэнергии, что близко к самой высокой доле за последние десятилетия. А сейчас угольную энергию используют 80 стран, по сравнению с 66 в 2000 году. Еще 13 планируют присоединиться к клубу, особенно Египет и Объединенные Арабские Эмираты, хотя в прошлом году их было 16.

выбросов CO2 от существующих заводов достаточно, чтобы нарушить углеродный баланс на 1,5 или 2 ° C. Генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш призывает к прекращению строительства новых угольных электростанций.

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), весь объем угля в неизмененном виде должен быть закрыт к 2040 году, чтобы оставаться «значительно ниже» 2C.Это будет означать закрытие 100 ГВт угольных мощностей каждый год в течение 20 лет или примерно одну угольную установку каждый день до 2040 года.

Для более амбициозного предела в 1,5 ° C, глобальное использование угля для всех целей должно сократиться примерно на 80% в этом десятилетии, согласно анализу Carbon Brief путей, собранному Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК). Это было бы равносильно закрытию всех угольных электростанций в мире.

Тем не менее, заголовки газет и прогнозы в области энергетики предполагают, что рост угля не остановится.

Столь мрачный прогноз на климат омрачен признаками быстрых изменений. Количество строящихся (розовый) или предлагаемых (фиолетовый) заводов сократилось на две трети с 2015 года, как показано на диаграмме ниже. Выводы на пенсию (серый цвет) также ускоряются, достигнув в совокупности 268 ГВт в период с 2010 по 2019 год.

Глобальные мощности по выработке угля, работающие с 2010 по 2019 год (желтый), а также кумулятивные выбытия (красный) и мощности, которые строятся (фиолетовый) или планируются (серый). Источники: Global Coal Plant Tracker 2014-2020; Оценка глобальных рисков угля Института мировых ресурсов, 2012 г.Планы на 2010, 2011 и 2013 годы интерполированы из других лет. Диаграмма от Carbon Brief с использованием Highcharts.

Однако, как и в случае с глобальными выбросами CO2, мировые угольные мощности должны достичь пика, прежде чем они начнут падать.

Замедление роста угля

МЭА заявляет, что глобальные инвестиции в уголь уже достигли пика и сейчас «резко замедляются». В нем говорится, что Китаю, который строит большую часть нынешнего трубопровода, не нужны новые заводы.

Такое падение инвестиций означает, что рост угольных мощностей замедляется, как показано на диаграмме ниже слева.В 2011 году мировые угольные мощности увеличились на 82 ГВт. В 2018 году этот показатель был на 80% ниже и составил 16 ГВт, хотя в 2019 году он снова вырос до 34 ГВт.

Слева: добавление и вывод из эксплуатации угольных мощностей (гигаватт) в период с 2000 по 2019 год (цветные столбцы) и глобальное чистое изменение (черная линия). Справа: количество добавленных и списанных единиц угля по странам (цветные столбцы) и глобальное чистое изменение (черная линия). Источник: Global Coal Plant Tracker и Carbon Brief analysis. Диаграмма от Carbon Brief с использованием Highcharts.

Согласно последнему ежегодному отчету Global Energy Monitor, количество новых строящихся станций ежегодно сокращается еще быстрее — на 66% в 2019 году по сравнению с 2015 годом. Между тем, выбытие угля находится на исторически беспрецедентном уровне: закрытие 34 ГВт в 2019 году почти на треть меньше, чем в 2015 (37 ГВт) и 2018 (35 ГВт).

В своем отчете о состоянии дел за 2018 год GEM предположил, что мировая мощность угля может достигнуть пика уже в 2022 году. Тем не менее, новый и потенциально гораздо более высокий предел мощности угля в Китае, который обсуждается в рамках его 14-го пятилетнего плана на 2021 год — 25, может поставить под сомнение эту точку зрения, подробнее см. Ниже.

Интересно, что количество угольных единиц в мире могло уже достигнуть своего пика, как показывает диаграмма вверху справа. В 2017 году количество единиц сократилось на четыре по сравнению с чистым увеличением на 260 единиц в 2006 году. В 2018 году количество единиц уменьшилось на 40, а в 2019 году произошло еще одно сокращение — на 29 единиц.

На диаграмме показано, как несколько стран, особенно Китай, закрывают сотни более мелких, старых и менее эффективных установок, заменяя их более крупными и эффективными моделями.

Пиковые выбросы угля CO2

Данные МЭА и недавний анализ Carbon Brief показывают, что выбросы CO2 от угольной энергетики стабилизировались, хотя угольные мощности продолжают расти. Выбросы CO2 в угле в течение 2014-2019 гг. (Красная линия) оставались неизменными, несмотря на рост выработки угля на 1,4% (желтая линия), как показано на диаграмме ниже.

Поскольку мощность угля продолжает увеличиваться (розовый), существующие угольные электростанции работают меньше часов (фиолетовый). В среднем угольные электростанции мира в 2019 году работали примерно вдвое меньше, с коэффициентом загрузки 53.5%. Аналогичная тенденция наблюдается в США (49%), ЕС (37%), Китае (49%) и Индии (57%).

Левая ось: мировое производство электроэнергии на угле (желтый, тераватт-час), выбросы CO2 (красный, миллионы тонн CO2) и мощность (розовый, гигаватт) в период с 2000 по 2019 год. Правая ось: средние коэффициенты загрузки угля в мире. флот (фиолетовый,%). Источник: Перспективы мировой энергетики МЭА и краткий анализ выбросов углерода. В отличие от остальной части этой статьи, данные МЭА включают небольшие угольные электростанции мощностью менее 30 МВт.Диаграмма от Carbon Brief с использованием Highcharts.

Помимо часов работы, на соотношение между мощностью угля и выбросами CO2 влияет ряд других факторов. К ним относятся тип угля и технология сжигания, которую использует каждый завод.

Установки, сжигающие низкокачественный бурый уголь, могут выделять до 1200 тонн CO2 на гигаватт-час (ГВт-ч) вырабатываемой электроэнергии, при этом ниже 1000 тонн CO2 / ГВт-час для более твердых и менее загрязняющих сортов угля от полубитуминозного до битуминозного.(Редко используемый антрацит тверд, но имеет высокие выбросы CO2, так как он содержит меньше водорода, чем другие сорта.)

Технология сжигания также важна, от менее эффективных «подкритических» блоков до сверх- и сверхсверхкритических систем, которые повышают эффективность за счет работы котла при более высоких давлениях.

Самые старые и наименее эффективные подкритические блоки могут превращать менее 35% энергии угля в электричество. На новых подкритических установках этот показатель увеличивается до 40%, а на сверхсверхкритических установках — до 45%.

Некоторые предприятия угольной промышленности называют сверхсверхкритические блоки «высокоэффективными с низким уровнем выбросов» (HELE).

Однако, по данным Всемирной угольной ассоциации, даже угольные электростанции HELE выбрасывают около 800 тCO2 / ГВтч. Это примерно вдвое больше, чем выбросы электроэнергии, работающей на газе, и примерно на 50–100 больше, чем выбросы ядерной, ветровой или солнечной энергии. МЭА видит небольшую роль угольной энергии в сценариях 2C, поскольку остаточные выбросы слишком высоки, даже при использовании улавливания и хранения углерода (CCS).

Обратите внимание, что приведенная выше диаграмма содержит последнюю доступную информацию от МЭА, дополненную недавно опубликованным анализом Carbon Brief. Это привело к рекордному снижению выработки угля на 3% в 2019 году, вызванному резким сокращением в Европе и США, а также падением в Индии. См. Ниже более подробную информацию о статусе угля в ключевых странах.

Разрушение угольной экономики

Низкие коэффициенты нагрузки вызывают коррозию экономики угольных электростанций. Как правило, установки рассчитаны на работу не менее 80% времени, потому что у них относительно высокие постоянные затраты.Это также основа для оценки затрат на строительство нового угля, в то время как сокращение рабочего времени увеличивает затраты на единицу электроэнергии.

Эта динамика особенно токсична для операторов угольных электростанций, которые конкурируют с быстро падающими ценами на возобновляемые источники энергии, дешевым газом в США и ростом цен на углерод в ЕС. Ограничения на поставку угля приводят к росту цен на уголь, что еще больше подрывает любое остающееся преимущество в стоимости перед альтернативами.

Новые правила загрязнения воздуха также увеличивают расходы на угольные электростанции во многих юрисдикциях, от ЕС до Индии и Индонезии.Операторы должны вкладывать средства в оборудование для борьбы с загрязнением, чтобы соответствовать более высоким стандартам выбросов, или полностью закрыть свои самые грязные предприятия.

Такое сочетание факторов означает, что значительная часть существующего угольного парка в ЕС и даже Китае или Индии сталкивается с серьезными экономическими проблемами, что недавно было отмечено финансовым аналитическим центром Carbon Tracker.

В отчете, опубликованном в марте 2020 года, было обнаружено, что сегодня более 60% угольных электростанций в мире вырабатывают более дорогую электроэнергию, чем можно было бы получить, построив новые ветряные или солнечные электростанции.В нем говорится, что к 2030 году эта цифра вырастет до 100% заводов на основных мировых рынках.

Это вторая из двух «переломных точек» для угля, предсказанных основателем Bloomberg New Energy Finance Майклом Либрайхом в 2017 году.

Первый опрокидыватель прошел в большинстве регионов, где новые возобновляемые источники энергии уже сейчас дешевле нового угля. Второй переломный момент заключался в том, что новые возобновляемые источники энергии были дешевле, чем существующий уголь, как показано в анализе Carbon Tracker для большинства мировых электростанций.

Обратите внимание, что угольные электростанции могут оставаться открытыми перед лицом неблагоприятных экономических условий по другим причинам, например, из-за платежей на рынке мощности.

Ключевые страны и регионы

Около 80 стран используют уголь для выработки электроэнергии по сравнению с 66 в 2000 году. С тех пор 15 стран добавили угольные мощности впервые, а одна страна — Бельгия — отказалась от них.

Еще 19 стран, на которые приходится 5% текущих мощностей, обязались отказаться от угля в рамках «Powering Past Coal Alliance», возглавляемого Великобританией и Канадой.Теперь это официально включает Германию, где находится пятый по величине угольный флот в мире и около 2% от общего количества угля в мире. Между тем, 13 стран надеются присоединиться к клубу угольной энергетики в будущем, включая Египет, как показано в таблице ниже.

В этой картине доминируют несколько ключевых стран. На 10 стран мира с наибольшим объемом угольных мощностей, показанных в таблице внизу слева, приходится 86% от общего числа действующих на сегодняшний день. Топ-10 по планируемой или строящейся мощности — это немного другой список, но он также составляет 86% от общего объема трубопровода.

Страна	Эксплуатация (МВт)	Доля	Страна	Трубопровод (МВт)	Доля
Китай	1,004,948	49,1%	Китай	205,886	41,2%
США	246187	12,0%	Индия	66025	13,2%
Индия	228964	11.2%	Турция	33180	6,6%
Россия	46862	2,3%	Индонезия	31200	6,3%
Япония	46682	2,3%	Вьетнам	30942	6,2%
Германия	44470	2,2%	Бангладеш	22984	4,6%
Южная Африка	41435	2.0%	Япония	11,881	2,4%
Южная Корея	37600	1,8%	Южная Африка	11,050	2,2%
Индонезия	32373	1,6%	Филиппины	10,536	2,1%
Польша	30870	1,5%	Южная Корея	7260	1,5%

Китай имеет самый большой угольный флот на сегодняшний день, а также самую большую в мире концентрацию угольных электростанций, мощностью около 100 ГВт в радиусе 250 км вдоль дельты реки Янцзы вокруг Шанхая.Это больше, чем у всех, кроме трех стран (Китая, Индии и США), как показано в таблице выше.

Китай

С 2000 года самые драматические изменения произошли в Китае, как показывает слайдер ниже. Его угольный парк вырос в пять раз с 2000 по 2019 год и достиг 1005 ГВт, что составляет почти половину от общемирового объема.

Китай является крупнейшим в мире источником выбросов CO2 и потребляет половину угля, потребляемого ежегодно, поэтому его будущий путь непропорционально важен для глобальных усилий по борьбе с изменением климата.

Промышленная деятельность и использование угля были стимулированы расходами на стимулирование экономики до назначения президента Си «пожизненным лидером» в 2018 году. В 2019 году общий рост спроса на электроэнергию замедлился, и рост в основном удовлетворялся за счет низкоуглеродных источников, что означает сокращение использования угля.

В первые несколько месяцев 2020 года из-за пандемии коронавируса и последующих блокировок по всему Китаю производство угля резко упало до многолетних минимумов. В более долгосрочной перспективе главный вопрос будет заключаться в характере ожидаемых государственных стимулов в ответ на кризис.

Между тем ведутся жаркие дебаты по поводу того, разрешить ли строительство сотен новых угольных электростанций в рамках 14-го пятилетнего плана Китая на 2021–2025 годы. Сильные интересы в энергетическом секторе продвигают более высокие цели по углю, что противоречило бы целям Китая в области климата.

С другой стороны, сектор находится под давлением возобновляемых источников энергии, замораживания цен на электроэнергию и предстоящих реформ рынка электроэнергии, а также национальной схемы торговли квотами на выбросы углерода. Типичные электростанции в Китае сейчас работают менее чем на половину своей номинальной мощности, что еще больше снижает прибыль.

В прошлом году в секторе произошли первые банкротства, и можно ожидать, что государственный орган по надзору за активами Китая, предложивший радикальную реорганизацию отрасли, будет препятствовать дальнейшему росту.

В целом, по данным Global Energy Monitor, с конца 2015 года количество строящихся или планируемых заводов в Китае сократилось более чем на 70%. Его данные показывают, что только в 2019 году было отменено около 134 ГВт запланированной мощности, хотя некоторые ранее приостановленные схемы также были восстановлены.

Индия

Второй по величине прирост мощности с 2000 года пришелся на Индию (см. Новый подробный обзор страны), где угольный парк увеличился более чем втрое до 229 ГВт. Это расширение можно увидеть на слайдере ниже.

Угольные мощности в Индии будут продолжать расти и в 2027 году достигнут 238 ГВт, согласно Национальному плану правительства в области электроэнергетики. Другие аналитики и индикаторы предполагают, что это увеличение может вызывать сомнения.

Темпы роста угольных мощностей в Индии с 2016 года снизились более чем вдвое, как показано на диаграмме выше, и есть признаки того, что они продолжат замедляться.В 2019 году производство угольной электроэнергии в Индии упало впервые как минимум за три десятилетия.

МЭА резко снизило свои прогнозы относительно спроса в Индии из-за более медленного, чем ожидалось, роста спроса на электроэнергию и падения цен на возобновляемые источники энергии.

«С экономической точки зрения имеет смысл заменить существующий уголь новыми возобновляемыми источниками энергии», — говорится в отчете Института энергетики и ресурсов в Нью-Дели за 2019 год.

В феврале 2019 года обозреватель Reuters по сырьевым товарам Клайд Рассел написал: «Основная причина, по которой уголь может бороться за удовлетворение будущих потребностей Индии в энергии, заключается в том, что он просто становится слишком дорогим по сравнению с возобновляемыми альтернативами, такими как энергия ветра и солнца.Точно так же консультант Wood Mackenzie предполагает, что солнечная энергия в стране на 14% дешевле угля.

Действительно, около 10 ГВт существующего угля уже были «нежизнеспособны», а еще 30 ГВт «перегружены», по словам министра энергетики Индии, опрошенного Bloomberg Quint в мае 2018 года. процесс решается.)

Тем временем премьер-министр Нарендра Моди объявил еще более амбициозные цели по расширению использования возобновляемых источников энергии.Если они будут выполнены, они еще больше ограничат возможность использования новых угольных мощностей.

По данным Global Energy Monitor, только в 2019 году в Индии было отменено около 47 ГВт запланированной мощности по углю. В настоящее время в стране разрабатывается всего 66 ГВт новых угольных мощностей, что на 30% меньше за последние два года — и на 80% по сравнению с 311 ГВт в 2015 году.

Текущий газопровод включает 37 ГВт в стадии строительства, половина из которых приостановлена, чаще всего из-за финансовых проблем, по данным Global Energy Monitor.

США

Волна вывода на пенсию привела к сокращению угольных мощностей в США на 105 ГВт с 2010 года, и, по данным Global Energy Monitor, уже планируется закрыть еще 71 ГВт. Это сократит американский флот вдвое, с 327 ГВт в 2000 году до 175 ГВт в будущем, как показывает ползунок ниже.

Один из шаблонов — это постоянное желание администрации Трампа поддержать убыточные угольные электростанции. В 2018 году он спланировал то, что Bloomberg назвал «беспрецедентной интервенцией на энергетические рынки США» по ​​соображениям национальной безопасности.Он также отказался от усилий во имя «устойчивости энергосистемы».

С другой стороны, рыночные условия по-прежнему благоприятствуют газовым электростанциям и возобновляемым источникам энергии. Планов по вводу новых угольных мощностей в США нет. Выводы на пенсию в 2019 году достигли 16 ГВт, уступая только 2015 году, а закрытие в среднем составляло 14 ГВт в год за время правления Трампа до настоящего времени.

В 2019 году производство угля в США упало на рекордные 18% до самого низкого уровня с 1975 года, отметив конец десятилетия, в течение которого выработка электроэнергии из топлива сократилась вдвое.

Согласно анализу Energy Innovation, аналитическому центру Energy Innovation, около 74% угольных электростанций в США имеют более высокие эксплуатационные расходы, чем стоимость строительства новых возобновляемых источников энергии поблизости.

См. Более раннюю карту всех электростанций в США на карте Carbon Brief.

ЕС

В ЕС и Великобритании также наблюдается волна отказа от угля. С учетом планов по поэтапному отказу от угля, парк парка в регионе должен упасть ниже 50 ГВт, что составит четверть от его мощности в 2000 году, как показано на слайдере ниже.

Наряду с Канадой европейские страны возглавляют глобальные усилия по поэтапному отказу от угля. Великобритания, Франция, Италия, Нидерланды, Португалия, Австрия, Ирландия, Дания, Швеция, Финляндия, Венгрия, Словакия и Греция заявили о прекращении производства до 2030 года. Это включает несколько недавно построенных АЭС.

Теперь пятый по величине национальный угольный парк в мире — 44 ГВт Германии — тоже будет выведен из эксплуатации, но не позднее 2038 года. После этого 31 ГВт Польши является десятым по величине показателем в мире.

Польша заявила, что не будет строить новые угольные месторождения сверх того, что уже строится. Одна из этих схем, «Остроленка С», теперь могла быть переведена с угля на газ.

С 2010 года в ЕС и Великобритании было закрыто около 66 ГВт угля, в том числе 8 ГВт только в 2019 году. Исследование, проведенное в 2017 году, показало, что все угольные электростанции в ЕС должны быть закрыты к 2030 году, чтобы достичь цели

.

Другие ключевые страны

Другие азиатские страны, включая Южную Корею, Японию, Вьетнам, Индонезию, Бангладеш, Пакистан и Филиппины, коллективно удвоили свой угольный флот с 2000 года, достигнув 202 ГВт в 2019 году.

Вместе эти страны строят 47 ГВт новых станций и планируют еще 87 ГВт, хотя последняя цифра примерно на 38 ГВт ниже, чем была два года назад. Многие проекты в более бедных странах финансируются или строятся Китаем, Японией и Южной Кореей.

Участники кампании рассматривают быстро развивающуюся Азию как ключевой риск для угольной экспансии. Лаури Мюллювирта, ведущий аналитик Центра исследований в области энергетики и чистого воздуха, рассказывает Carbon Brief:

«Китай и Индия по-прежнему имеют большое значение, но, мегаватт за мегаватт, я бы поставил гораздо больший вес на другие части Азии.”

Во многих из этих стран признаки угля неоднозначны. Например, в последнем национальном энергетическом плане Японии отводится значительная роль углю в 2030 году, тогда как Парижское соглашение означает, что к тому времени уголь в основном должен быть прекращен, по данным научной неправительственной организации Climate Analytics.

Недавно обновленное Парижское обязательство Японии по климату не упоминает о топливе, и около 9 ГВт мощностей все еще находятся в стадии строительства. Однако, как сообщается, в марте 2019 года министерство окружающей среды страны заявило, что в принципе не будет налагать санкции на новые крупные угольные электростанции.Министр окружающей среды Синдзиро Коидзуми заявил в феврале 2020 года, что правила экспорта угольных электростанций будут пересмотрены.

Против крупных планов строительства новых угольных мощностей выступают сообщества, НПО и некоторые газеты. Более трети новых заводов, запланированных на начало 2016 года, были отменены или отложены.

Вьетнам занимает пятое место в мире по объему добычи нового угля — 31 ГВт, из которых 9 ГВт уже строятся. «Тем не менее, правительство все больше вкладывается в изменение этой траектории», — пишет Алекс Перера, заместитель директора по энергетике аналитического центра World Resources Institute.Он продолжает:

«Вьетнам предоставляет интересное и важное сочетание условий, которые могут сделать возможным значимый переход к чистой энергии: обязательства правительства в отношении возобновляемых источников энергии и частный сектор, стремящийся достичь все более жестких целей в области экологически чистой энергии».

В марте 2019 года агентство Bloomberg сообщило, что амбициозные планы по расширению газовой энергетики во Вьетнаме могут заменить некоторые угольные электростанции. Сейчас в стране больше солнечных мощностей, чем в Австралии.

В Индонезии правительство продолжает планировать масштабное расширение добычи угля.Однако ранее в 2020 году агентство Reuters сообщило, что страна планирует заменить около 11 ГВт старых угольных и газовых электростанций на возобновляемые источники энергии. Государственное коммунальное предприятие критиковали за «чрезмерную переоценку вероятного роста спроса на [электроэнергию]», чтобы оправдать новый уголь. (Более подробную информацию см. В подробном обзоре Индонезии по стране в Carbon Brief.)

Турция также имеет значительные планы по расширению своего угольного флота (см. Краткий обзор политики Турции в области климата и энергетики). Примечательно, однако, что в настоящее время строится менее 2 ГВт из общего трубопровода мощностью 33 ГВт нового угля, и этот трубопровод сократился на 10 ГВт за два года.

Еще одна страна с большими планами — Египет, у которого нет угольных электростанций и внутренних угольных месторождений. Обратите внимание, что ни одна из 13 ГВт запланированной мощности не вышла за пределы самых ранних этапов разработки, ни одна из них не прошла процесс выдачи разрешений, ни одна из них еще не разрешена, и ни одна из них не строится.

Южная Африка располагает крупными угольными месторождениями и седьмым по величине парком угольных электростанций в мире. Он строит 5 ГВт нового угля и планирует еще 6 ГВт. Однако политические настроения несколько изменились после избрания Сирила Рамафосы и давно откладываемых сделок с возобновляемыми источниками энергии на сумму 4 доллара.В 2018 году подписано 7 млрд.

Необычно то, что тяжелая промышленность Южной Африки отдает предпочтение возобновляемым источникам энергии, а не продолжающемуся росту угля. Согласно отдельным исследованиям, новый уголь будет намного дороже альтернативных. В марте 2019 года государственная энергетическая компания Eskom заявила, что намеревается оставить две огромные угольные электростанции незавершенными.

Методология

Временная шкала

Carbon Brief основана на Global Coal Plant Tracker, составленном Global Energy Monitor. Текущая карта использует данные за январь 2020 года.Эта база данных включает все угольные блоки мощностью 30 МВт или более, охватывающие действующие и выведенные из эксплуатации станции, а также предложенные с 2010 года. (Как отмечалось выше, предполагается, что примерно 27 ГВт угольных станций меньшего размера.)

Это покрывает в общей сложности 2045 ГВт действующих сегодня мощностей, 200 ГВт в стадии строительства, 300 ГВт в стадии планирования, 315 ГВт списанных и 1522 ГВт, которые были предложены, но затем отменены с 2010 года.

Carbon Brief сделал ряд предположений для составления карты, описанных ниже.

По состоянию на март 2019 года 27 стран присоединились к Powering Past Coal Alliance по поэтапному отказу от угольной энергетики, 13 из которых все еще имеют действующие электростанции. Предполагается, что каждая из этих стран завершит поэтапный отказ к объявленному году. Предполагается, что Германия соблюдает крайний срок поэтапного отказа к 2038 году.

Угольные агрегаты — отдельные котлы, перечисленные в базе данных — сгруппированы вместе с использованием перечисленного названия «Завод». Однако на некоторых участках есть два или более растений с слегка разными названиями, например «Завод-1», «Завод-2».Эти растения снова группируются на втором автоматическом этапе в зависимости от их широты. В этих случаях для карты сохраняется только имя (Завод-1).

Некоторые сгруппированные установки имеют блоки, использующие различные технологии сжигания, такие как подкритические и сверхкритические котлы. На этапе группировки данных некоторые из этих различий будут потеряны. Для сгруппированных заводов карта показывает диапазон лет, когда агрегаты начали работать.

Заводы в трубопроводе представляют собой смесь участков в стадии строительства, уже разрешенных, предварительно разрешенных и находящихся на ранней стадии планирования («объявленных»).Некоторые сайты размещают проекты на разных этапах этого процесса, которые будут наполовину скрыты на карте, поскольку их расположение одинаково. Случайное смещение порядка ± 50 м применяется к местоположению всех блоков в трубопроводе, чтобы искусственно разделить их на карте.

На карте не указаны 13 единиц в базе данных, в которых отсутствует информация о мощности, а также 98 действующих или выведенных из эксплуатации единиц общей мощностью 4,6 ГВт, для которых отсутствуют данные о местоположении. 12 ГВт мощности помечены как «законсервированные», что означает, что они временно не используются.Они включены в «рабочую» емкость, поскольку нет информации о сроках или продолжительности консервации.

Имеется 144 выведенных из эксплуатации блока (8,6 ГВт) и 151 действующий блок (9,5 ГВт) без указанного «Года запуска». На карте предполагается, что эти агрегаты работают с 2000 года. Шесть единиц (0,3 ГВт) указаны с «годом начала» 1960-х, 1970-х годов или аналогичным. Они отнесены к 1965, 1975 и так далее.

Около 97 выведенных из эксплуатации блоков (5,6 ГВт) не имеют «года выхода на пенсию», большинство из которых находятся в Китае.Этим предприятиям назначается случайный год выхода на пенсию между 2000 и 2018 годами с использованием лет, взвешенных в соответствии с распределением известных выходов на пенсию в Китае и остальном мире, соответственно.

Линии публикации из этой истории

Как используется уголь | EME 444: Global Energy Enterprise

Использование угля

Вся страница Всемирной угольной ассоциации http: // www.worldcoal.org/coal/uses-of-coal/

Уголь

широко используется во всем мире. Наиболее широко используются в производстве электроэнергии, производстве стали, цемента и в качестве жидкого топлива. В прошлом году в мире было использовано около 5,9 млрд тонн каменного угля и 909 млн тонн бурого угля. С 2000 года мировое потребление угля росло быстрее, чем любого другого топлива. На пять крупнейших потребителей угля — Китай, США, Индию, Японию и Южную Африку — приходится 82% от общего мирового потребления угля.

Различные виды угля используются по-разному. Энергетический уголь, также известный как энергетический уголь, в основном используется в производстве электроэнергии. Коксующийся уголь, также известный как металлургический уголь, в основном используется в производстве стали.

Крупнейшим рынком угля является Азия, на которую в настоящее время приходится более 65% мирового потребления угля; хотя Китай несет ответственность за значительную часть этого. Многие страны не имеют природных энергетических ресурсов, достаточных для удовлетворения своих потребностей в энергии, и поэтому им необходимо импортировать энергию для удовлетворения своих потребностей.Например, Япония, Китайский Тайбэй и Корея импортируют значительные количества энергетического угля для производства электроэнергии и коксующегося угля для производства стали.

Другими важными потребителями угля являются глиноземные заводы, производители бумаги, а также химическая и фармацевтическая промышленность. Некоторые химические продукты могут быть произведены из побочных продуктов угля. Рафинированная каменноугольная смола используется в производстве химикатов, таких как креозотовое масло, нафталин, фенол и бензол. Аммиачный газ, регенерированный из коксовых печей, используется для производства солей аммиака, азотной кислоты и сельскохозяйственных удобрений.Тысячи различных продуктов содержат уголь или побочные продукты угля в качестве компонентов: мыло, аспирин, растворители, красители, пластмассы и волокна, такие как вискоза и нейлон. Уголь также является важным ингредиентом при производстве специальной продукции:

• Активированный уголь — используется в фильтрах для очистки воды и воздуха, а также в аппаратах для диализа почек.
• Углеродное волокно — чрезвычайно прочный, но легкий армирующий материал, используемый в строительстве, горных велосипедах и теннисных ракетках.
• Металлический кремний — используется для производства силиконов и силанов, которые, в свою очередь, используются для изготовления смазок, водоотталкивающих веществ, смол, косметики, шампуней для волос и зубных паст.

http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/pdf/coal.pdf данные и прогнозы международного потребления угля

Уголь по-прежнему является королем в 18 штатах США. Но как долго?

Согласно правительственной статистике, опубликованной на этой неделе, даже несмотря на резкое сокращение угля, он по-прежнему является наиболее часто используемым источником электроэнергии в 18 штатах США.

Даже природный газ, быстро растущее и более чистое горючее топливо, не является лидером во многих штатах. Цифры подчеркивают, насколько большие районы Америки продолжают в значительной степени полагаться на уголь для получения энергии и рабочих мест.

«Трудно сместить бывшего чемпиона. Это не изменится в мгновение ока», — сказал Мэтт Хоза, менеджер по анализу энергопотребления консалтинговой фирмы BTU Analytics.

Уголь по-прежнему является наиболее распространенным топливом для электричества в некоторых частях Аппалачей, включая Огайо, Кентукки и Западную Вирджинию. Он также является лидером в других крупных угледобывающих штатах, таких как Колорадо, Вайоминг и Монтана.

Но роль угля в электросетях сокращается из-за обилия природного газа и падения цен на возобновляемые источники энергии.Коммунальные предприятия отключили бесчисленное количество угольных электростанций в ответ на экологические нормы и требования клиентов к более чистому топливу.

«Rapid shift»

Десять лет назад, до того, как начался настоящий бум сланцевого газа, уголь был ведущим источником энергии в 28 штатах. С тех пор бывшие угольные штаты, такие как Теннесси, Джорджия, Северная Каролина и Вирджиния, перешли на природный газ и ядерную энергетику.

В 2016 году природный газ впервые обогнал уголь как ведущий источник электроэнергии в стране.По данным Управления энергетической информации США, доля угля на рынке упала до рекордно низкого уровня в 30% в прошлом году по сравнению с почти 60% три десятилетия назад.

«Мы наблюдаем относительно быстрый переход от угля к природному газу», — сказал Хоза.

Хотя уголь по-прежнему играет важную роль, он популярен в основном в штатах, таких как Юта, с меньшим населением. Природный газ — главный источник энергии в четырех самых густонаселенных штатах страны: Калифорнии, Техасе, Флориде и Нью-Йорке.Пенсильвания, штат № 5 по численности населения, отказалась от угля в пользу атомной энергетики.

Ветер на подъеме

Уголь также сталкивается с конкуренцией со стороны возобновляемых источников энергии, затраты на которые в последние годы резко снизились. Гидроэлектроэнергия — наиболее часто используемый источник электроэнергии в шести штатах, включая Вашингтон и Орегон.

Ветер не является основным источником энергии ни в одном штате США, но EIA заявило, что «это может скоро измениться». Это потому, что Канзас и Айова — два угольных штата — увеличили использование ветряных турбин.

Аналитики не ожидают, что действия президента Дональда Трампа по сокращению экологических норм существенно оживят угольную промышленность.

«Уголь будет и дальше выводиться на пенсию — по разным ставкам в разных местах, в зависимости от стоимости поставок», — сказал Хоза.

Пик добычи ископаемого топлива достигнет к 2027 году?

Уголь также оказался под давлением на некоторых быстрорастущих развивающихся рынках, которые пытаются избавиться от загрязнения.

Например, по данным лондонского аналитического центра Carbon Tracker, Китай за последний год приостановил строительство 100 гигаватт угольной энергии.В Индии стоимость солнечной энергии упала ниже стоимости новой угольной электростанции.

По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, к 2020 году возобновляемые источники энергии будут дешевле ископаемых видов топлива во всех основных регионах мира.

Carbon Tracker предсказал в отчете, опубликованном во вторник, что глобальный спрос на ископаемое топливо достигнет максимума в период с 2020 по 2027 год.

«2020-е годы будут десятилетием пиков спроса на ископаемое топливо», — написал Кингсмилл Бонд, автор отчета. , «когда один бастион за другим штурмовали и захлестывала волна возобновляемых источников энергии.»

Наши источники энергии, уголь — Национальные академии

Уголь

В Америке много угля. Его рудники произвели около 900 миллионов тонн в 2015 году, почти вся эта продукция предназначена для внутреннего производства электроэнергии, но также и на экспорт. Это лишь малая часть извлекаемых запасов угля в США, которые оцениваются примерно в 257 миллиардов тонн. Фактически, более четверти всех известных мировых запасов угля находится в Соединенных Штатах.Несмотря на размер этих ресурсов, в последнее время были подняты вопросы о том, насколько эти запасы действительно доступны. Местоположение, качество и извлекаемость угля могут существенно повлиять на эти оценки запасов, и эксперты предупреждают, что следует более тщательно анализировать запасы с учетом этих факторов.

Более четверти всех известных мировых запасов угля находится в Соединенных Штатах.

По прогнозам, потребление угля в Соединенных Штатах несколько снизится в течение следующих 25 лет с 801 миллиона тонн в 2015 году до 557 миллионов тонн к 2040 году — примерно 1.4% в год. Но федеральная политика и политика штата, регулирующая допустимые выбросы электростанций, может измениться, что повлияет на способы использования угля. Кроме того, конкурирующие источники энергии для производства электроэнергии могут снизить спрос на уголь. Дальнейшее увеличение поставок, вероятно, будет происходить из западных штатов из-за низкого содержания серы в ресурсе в этом регионе, который в настоящее время обеспечивает около 57% угля в стране. На один только Вайоминг обычно приходится около 42% всего угля, добываемого внутри страны.

Из всех источников ископаемого топлива уголь является наименее дорогим по содержанию энергии и является основным фактором стоимости электроэнергии в Соединенных Штатах.Однако сжигание угля на электростанциях является основным источником выбросов углекислого газа (CO2), и его использование имеет также другие последствия. Добыча угля нарушает почву и изменяет химический состав стока дождевой воды, что, в свою очередь, влияет на качество воды в ручьях и реках. Он также выделяет значительное количество метана, мощного парникового газа. План экологически чистой энергетики Агентства по охране окружающей среды США, а также низкая стоимость природного газа приводят к закрытию старых угольных электростанций и снижению интереса к новым угольным станциям.

Дымовые газы угольных электростанций проходят через «скрубберы» и другие технологии, которые удаляют загрязнители до того, как они выйдут из дымовой трубы. Даже в этом случае дым содержит оксиды азота и диоксида серы, которые приводят к образованию смога и кислотных дождей, твердые частицы, такие как сажа, и тяжелые металлы, такие как ртуть, которые влияют на качество воздуха и здоровье человека, часто даже за сотни миль от электростанции. В ответ на недавние законы об охране окружающей среды разрабатываются передовые технологии, часто называемые «чистым углем», для дальнейшего сокращения вредных выбросов и повышения эффективности этих электростанций.

Для получения дополнительной информации см. План экологически чистой энергии Агентства по охране окружающей среды США.

Угольная электростанция — Энергетическое образование

Угольные электростанции , также известные как угольные электростанции — это установки, сжигающие уголь для производства пара для выработки электроэнергии. Эти станции, показанные на Рисунке 1, производят ~ 40% мировой электроэнергии. ^[2] Такие страны, как Южная Африка, используют уголь для производства 94% своей электроэнергии, а Китай и Индия используют уголь для 70-75% своих потребностей в электроэнергии, однако количества угля Китай использует меньше, чем большинство других стран (см. визуализация данных ниже). ^[3] Использование угля обеспечивает доступ к электричеству тем, у кого его раньше не было, что помогает повысить качество жизни и снизить уровень бедности в этих регионах, однако при этом образуется большое количество различных загрязняющих веществ, что снижает качество воздуха и способствует изменению климата.

Сжигание огромного количества угля

Угольные заводы требуют огромного количества угля. Поразительно: угольная электростанция мощностью 1000 МВт потребляет 9000 тонн угля в день, что эквивалентно полной загрузке поезда (90 вагонов по 100 тонн в каждом!). ^[4] Для количества угля, используемого в течение всего года, тогда потребуется 365 поездов, и если каждый будет иметь длину 3 км, то один поезд, перевозящий весь этот уголь, должен иметь длину около 1100 км; примерно на том же расстоянии, что и поездка от Calgary AB до Victoria BC. Если бы этот поезд проезжал мимо вашего дома со скоростью 40 километров в час, ему потребовалось бы более в день, чтобы проехать !

Рис. 2. Угольный поезд протяженностью 1100 километров, расстояние от Калгари до Виктории, требуется в год для угольной электростанции мощностью 1000 МВт. ^[5]

Превращение этого угля в электричество — это многогранный процесс: ^[6]

1. Уголь должен быть выгружен из поезда. Традиционные способы сделать это требуют использования кранов, поднимающих уголь из вагонов, однако на более новых заводах пол под железнодорожными путями опускается, что позволяет сбрасывать уголь в подземную изоляцию. Для этого даже не требуется, чтобы поезд останавливался! ^[7] Видео об этом смотрите здесь.Многие угольные электростанции являются устьем шахты, что означает, что электростанция была размещена там, где находится угольная шахта, поэтому уголь не нужно перевозить поездом.
2. После разгрузки уголь измельчается в мелкий порошок с помощью большой мельницы. Это обеспечивает почти полное сгорание угля, чтобы максимально увеличить теплоотдачу и свести к минимуму загрязняющие вещества.
3. Пылевидный уголь затем подается в котел , где происходит сгорание, и уголь обеспечивает тепло для электростанции.Это тепло передается в трубы, содержащие воду под высоким давлением, которая превращается в пар.
4. Затем пар проходит через турбину , заставляя ее вращаться чрезвычайно быстро, что, в свою очередь, вращает генератор, производя электричество. Затем электричество можно вводить в электрическую сеть для использования обществом.

Угольные электростанции следуют циклу Ренкина, чтобы завершить этот процесс. Поскольку они требуют большого количества воды для циркуляции в этом цикле, угольные электростанции должны располагаться рядом с водоемом.Процесс работы угольных электростанций можно увидеть ниже на Рисунке 3.

Рисунок 3. Процесс преобразования угля в электричество на угольной электростанции. ^[8]

Воздействие на окружающую среду

основная статья

Угольные электростанции оказывают множество сопутствующих экологических воздействий на местную экосистему.

Загрязнение воздуха

При сжигании угля выделяются многие загрязнители — оксиды азота (NOx) и серы (SOx), а также твердые частицы.Они также выделяют парниковые газы, такие как углекислый газ (CO ₂ ) и метан (CH ₄ ), которые, как известно, способствуют глобальному потеплению и изменению климата. Чтобы остановить их выброс, электростанциям требуется технология, снижающая выброс этих вредных молекул. ^[9]

Использование / загрязнение воды

Для удаления примесей из угля часто требуется большое количество воды, ^[10] этот процесс известен как промывка угля. Например, в Китае около одной пятой воды, используемой в угольной промышленности, используется для этого процесса. ^[11] Этот процесс помогает снизить загрязнение воздуха, поскольку устраняет около 50% зольности угля. В результате образуется меньше диоксида серы (SOx) и меньше диоксида углерода (CO ₂ ) из-за более высокой тепловой эффективности. ^[12]

Когда электростанции удаляют воду из окружающей среды, это может сказаться на рыбах и других водных организмах, а также на животных, полагающихся на эти источники. ^[10] Загрязняющие вещества также накапливаются в воде, которую используют электростанции, поэтому, если эта вода сбрасывается обратно в окружающую среду, она потенциально может нанести вред дикой природе. ^[10]

Сброс воды с электростанций и промывки угля требует контроля и регулирования. Посетите Агентство по охране окружающей среды США (EPA) для получения дополнительной информации об этом.

Производство электроэнергии в мире: уголь

На карте ниже показано, из каких первичных источников энергии разные страны получают энергию для производства электроэнергии. Уголь отображается серым цветом. Нажмите на регион, чтобы увеличить группу стран, затем нажмите на страну, чтобы увидеть, откуда поступает электричество.Некоторые известные страны включают Китай, Индию, США, Россию, Канаду и Францию.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

1. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Ferrybridge_%27C%27_Power_Station_-_geograph.org.uk_-_35089.jpg
2. ↑ Х. Ричи и М. Розер, «Ископаемое топливо», Наш мир в данных, 2020. [Онлайн]. Доступно: https://ourworldindata.org/fossil-fuels. [Доступ: 11 мая 2020 г.].
3. ↑ Источник данных: МЭА (2014), «Мировые энергетические балансы», Мировая энергетическая статистика и балансы МЭА (база данных).DOI: http://dx.doi.org.ezproxy.lib.ucalgary.ca/10.1787/data-00512-en (Проверено в феврале 2015 г.)
4. ↑ Р. А. Хинрихс и М. Кляйнбах, «Электричество: цепи + сверхпроводники», в Энергия: ее использование и окружающая среда , 4-е изд. Торонто, Онтарио. Канада: Томсон Брукс / Коул, 2006, глава 10, раздел A, стр. 320
5. ↑ Каллум Блэк в книге «География». (23 июня 2015 г.). Угольный поезд [Онлайн], Доступно: http://www.geograph.org.uk/photo/450234
6. ↑ Р. А. Хинрикс и М.Кляйнбах, «Электромагнетизм и производство электроэнергии», в Энергия: ее использование и окружающая среда , 4-е изд. Торонто, Онтарио. Канада: Томсон Брукс / Коул, 2006, глава 11, раздел D, стр 376-377
7. ↑ Открытие через пользователя: Крупнейшие плотины, угольная электростанция — Англия [онлайн-видео], доступно: https://www.youtube.com/watch?v=rEJKiUYjW1E
8. ↑ Wikimedia Commons [Интернет]. Доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Coal_fired_power_plant_diagram.svg / 1280px-Coal_fired_power_plant_diagram.svg.png
9. ↑ BCC Research, «Контроль загрязнения воздуха на угольных электростанциях», BCC Publishing, 2013.
10. ↑ ^{10,0 10,1 10,2} EPA Clean Energy. (10 июня 2015 г.). Уголь [Онлайн]. Доступно: http://www.epa.gov/cleanenergy/energy-and-you/affect/coal.html
11. ↑ IEA. (22 июня 2015 г.). Почему большинство угля избегают ванны [Онлайн], Доступно: http://www.iea.org/ieaenergy/issue6/why-most-coal-avoids-a-bath.html
12. ↑ AP 42: Сборник факторов выбросов загрязнителей воздуха, Том 1: стационарные точечные и зональные источники, 5-е изд. Агентство по охране окружающей среды США, 2010 г., стр. 11.10-1.

Объясняя рост потребления угля во всем мире

Опубликованный в декабре 2018 года недавний отчет Международного энергетического агентства (МЭА) показывает, что мировое потребление угля снова растет (+ 1% по сравнению с 2017 годом).

Это тревожная тенденция, потому что, несмотря на растущую международную осведомленность о рисках глобального потепления из-за выбросов парниковых газов, некоторые крупные страны не могут заменить свою угольную электроэнергию менее углеродоемкими видами энергии.Действительно, уголь в основном используется для производства электроэнергии, причем две трети мирового потребления идет на производство электроэнергии; эта доля возрастает до трех четвертей, если исключить Китай и Индию, которые традиционно имеют более широкое применение; остальное потребление идет в промышленность (в основном сталь).

Уголь остается наиболее загрязняющим источником энергии: он обычно выделяет вдвое больше CO₂, чем природный газ, его главный конкурент.

Как мы можем объяснить рост потребления угля в контексте изменения климата? Мы будем полагаться на различные базы данных, выпущенные консалтинговой компанией Enerdata, чтобы расшифровать основные мировые тенденции.

Уголь остается основным источником энергии для производства электроэнергии

Во всем мире потребление угля для производства электроэнергии растет почти такими же темпами, как и потребление электроэнергии (2,8% в год по сравнению с 3% в год в период с 2000 по 2017 год). В результате доля угля в структуре электроэнергетики почти не менялась на протяжении последних 20 лет — около 40%. Даже если с 2010 года он снизился всего на два пункта (см. Рисунок ниже), уголь по-прежнему остается наиболее широко используемым источником энергии для производства электроэнергии в мире.

Карин Себи, база данных Enerdata Energy и CO₂

Ближе мы видим противоположные тенденции в крупнейших экономиках мира: усилия и заявления большинства стран, которые постепенно отказываются от использования угля для производства электроэнергии, подрываются рядом стран, которые увеличивают долю угля в их сочетание власти.

Это особенно характерно для основных угледобывающих стран, таких как Индонезия (58% электроэнергии, производимой из угля, рост на 18 процентных пунктов с 2010 по 2017 год), Турция (33%, +7 пунктов) и Индия (75%, + 7 точек, как показано на рисунке 1 выше).Индия является вторым по величине производителем угля в мире после Китая со значительными запасами угля. Развития возобновляемых источников энергии и ввода в эксплуатацию более эффективных угольных электростанций в Индии недостаточно, чтобы покрыть рост спроса на электроэнергию, который с 2005 года составлял в среднем 7% в год.

Другие страны стремятся диверсифицировать свой энергетический баланс и все чаще используют уголь для производства электроэнергии: Малайзия (45%, +10 баллов), Чили (37%, +9 баллов), Южная Корея (46%, +2 балла) и Япония (33%, +6 баллов).Эти страны полагаются на уголь по нескольким причинам: помимо того, что уголь зачастую является более дешевым источником электроэнергии, он ограничивает их зависимость от стран-производителей нефти и газа и, в свою очередь, ограничивает влияние волатильности цен на углеводороды на их экономику. Из-за нехватки внутренних ресурсов ископаемого топлива Япония является одной из крупнейших стран-импортеров нефти, природного газа и угля. В период с 2011 по 2015 год доля угля в производстве электроэнергии в Японии значительно увеличилась, чтобы справиться с закрытием атомных электростанций после аварии на Фукусиме.

Наконец, некоторые страны с национальными запасами угля, такие как Филиппины (50%, +15 баллов) и Вьетнам (34%, +14 баллов), разрабатывают этот ресурс для производства электроэнергии и повышения своей энергетической независимости и платежного баланса. .

Снижение в Китае, США и ЕС

И наоборот, доля угля в структуре электроэнергии резко упала в большинстве стран Европейского Союза, а также в Китае и США. В целях борьбы с изменением климата страны ЕС значительно сокращают использование этого топлива (21%, -10 баллов с 2000 года).Однако уголь сохраняет доминирующий вес в структуре энергетики некоторых угледобывающих стран ЕС, таких как Польша (78%), Чешская Республика (49%) и Германия (39%), хотя его доля в этих странах резко падает.

Китай — на сегодняшний день крупнейший в мире потребитель угля для производства электроэнергии — осуществляет ограничительную экологическую и энергетическую политику в отношении использования угля (68%, -10 баллов с 2000 по 2017 год), чтобы улучшить качество воздуха и внести свой вклад в усилия по борьбе с изменением климата.

Соединенные Штаты, как и Китай, являются крупной угледобывающей страной, и они значительно снизили важность угля в структуре своей электроэнергетики (31%, -15 баллов), но по другой причине: разработка и распространение сланцевого газа.

На мировом уровне мощность угольных электростанций увеличилась на 1000 ГВт с 2000 года и на 500 ГВт с 2010 года. Это увеличение в основном связано с добавками в Китае (+850 ГВт с 2000 года, что составляет 80% от глобального отклонения). и в меньшей степени Индия (+150 ГВт с 2000 г.). Значительное снижение в Соединенных Штатах и ​​в Европейском союзе (-80 ГВт всего, или почти 40 ГВт каждый с 2000 г.) было компенсировано увеличением в Японии, Корее и Турции (+70 ГВт, включая 40 ГВт в Японии).

Страны, переходящие на уголь

Что еще более удивительно в контексте широкомасштабных действий по борьбе с изменением климата, так это то, что около 20 стран переходят на уголь, в том числе девять в Африке (ДРК, Египет, Кот-д’Ивуар, Кения, Марокко, Мозамбик, Нигер, Сенегал и Танзания), три в Центральной Америке (Панама, Сальвадор и Доминиканская Республика), два на Ближнем Востоке (ОАЭ и Иордания) и три в Азии (Бангладеш, Камбоджа и Мьянма).

К 2025 году в этих странах могут быть введены в эксплуатацию более 65 угольных электростанций с мощностью 50 ГВт (что эквивалентно более 2% по сравнению с мировой мощностью в 2017 году). У большинства этих стран нет даже угольных ресурсов, за исключением Бангладеш и Танзании. Чаще всего они разрабатывают свои проекты с помощью индийского или китайского финансирования, поскольку крупные международные финансовые агентства больше не поддерживают этот тип проектов. Одним из примеров является мегапроект угольной электростанции Ламу, построенный компанией China Power Global при поддержке Африканского банка развития в Кении.

А в долгосрочной перспективе?

Прогнозы прогнозов EnerFuture умеренно оптимистичны, поскольку к 2040 году ожидается, что доля угля в мировом энергобалансе сократится всего на 10 процентных пунктов в сценарии EnerBlue (в котором глобальный спрос растет, но спрос и выбросы CO ₂ содержатся в целях Парижского соглашения) (см. рисунок ниже). В соответствии с заявлениями о пакете «Чистая энергия для всех европейцев», Европейский Союз, который стремится к углеродной нейтральности к 2050 году, находится на правильном пути, несмотря на нежелание Польши прекратить субсидирование своих угольных электростанций после 2030 года.Китай, Индия и Индонезия, где электроэнергия производится в основном из угля, значительно сократят долю угля в своей структуре энергоснабжения, но не ниже 35%, из-за обилия внутренних запасов угля и их экономической привлекательности.

Enerdata; EnerFuture, сценарий EnerBlue, январь 2018 г., модель Enerdata POLES

При неуклонном росте электрификации, обусловленном развитием некоторых стран с развивающейся экономикой и распространением новых видов конечного использования электроэнергии (например, электромобильности), спрос на электроэнергию будет продолжать расти в краткосрочной и среднесрочной перспективе.

Если крупнейшие страны мира не примут решения по замене угля более «зеленой» энергией, будет чрезвычайно трудно удержать глобальное потепление на приемлемых уровнях.

Проблема, которая остается, в основном сосредоточена в странах, которые одновременно являются крупными производителями и потребителями, такими как Китай и Индия, которые пытаются уменьшить свою зависимость от этого минерала. Но остается вопрос, будут ли эти усилия достаточными, особенно с учетом энтузиазма по поводу угля (в изобилии, легко транспортируемого и дешевого) в странах, которые в настоящее время вводят угольную энергетику, например, в Бангладеш, или с учетом реализации планов по продвижению угля. развитие этой ископаемой энергии, как в Соединенных Штатах, где запасы угля значительны?

---

Бруно Лапиллон, научный директор Enerdata, аналитической и консалтинговой компании в области энергетики, является соавтором этой статьи.

.

No related posts.