En una era de exceso de gas natural, ¿todavía existe un futuro para el gas producido a partir del carbón?

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En una era de exceso de gas natural, ¿todavía existe un futuro para el gas producido a partir del carbón? Autor/Fuente: Southern Energy Observer, División de Comercio de CNOOC Gas & Power Group Co., Ltd. Autor: Yan Qun. Fecha: 08-10-2016. Número de visitas: 16,200. En el año 2004 se puso en marcha oficialmente el proyecto de transporte de gas desde el oeste hacia el este, lo que marcó el inicio del uso generalizado del gas natural en nuestro país. La tasa de crecimiento anual del consumo de gas superó el 16%. Sin embargo, debido a factores como la superposición de tres etapas distintas (período de cambio en la tasa de crecimiento, período de ajuste estructural y período de asimilación de las políticas de estímulo implementadas anteriormente), la recesión económica, y la falta de claridad en las relaciones de precios entre el gas natural y las energías alternativas, en 2014 China comenzó a experimentar una desaceleración en el consumo de gas natural, además de un exceso de capacidad de suministro ； Además, el precio del gas natural experimentó un aumento significativo, al igual que los precios del petróleo internacional. En 2015, la Comisión de Desarrollo y Reforma emitió dos órdenes para reducir drásticamente los precios del gas natural destinado a usuarios no residenciales en las estaciones provinciales. Esto anuló por completo los aumentos de precios que se habían producido desde el año 2010. Actualmente, el precio del gas natural en las estaciones provinciales de la región oriental de nuestro país es de aproximadamente 2 yuanes por metro cúbico. Es como si, después de años de esfuerzo, todo volviera a ser como antes. Entonces, se suman tres factores más: un exceso temporal de gas natural, precios bajos del gas y dificultades en la liquidez financiera de las empresas. Ante esta situación, ¿qué destino tendrá la industria de la producción de gas a partir del carbón, que es costosa y controvertida? Veamos cómo un principiante con experiencia en la industria de los servicios relacionados con el gas producido a partir del carbón (tuberías para su transporte y desarrollo del mercado) te lo explica paso a paso. I. Breve explicación sobre la industria de la producción de gas a partir del carbón 1. ¿Qué es el gas producido a partir del carbón? ¿Es el gas de yacimientos de carbón? La respuesta es: NO ； Gas a partir del carbón = gas artificial? La respuesta es: NO. ①El gas de yacimientos de carbón es un gas hidrocarburífero que se encuentra almacenado en los yacimientos de carbón. Su principal componente es el metano. Este gas se encuentra principalmente adsorbido en la superficie de las partículas del carbón; además, una parte de él está libre en las porosidades del carbón o disuelto en el agua presente en esos yacimientos. Se trata de un recurso mineral asociado al carbón, y comúnmente se le conoce como “gas”. ②El gas de carbón es un gas obtenido a partir del procesamiento del carbón, que contiene componentes inflamables. Su contenido de metano es bajo (varía, dependiendo de la tecnología de gasificación, entre cientos de ppm y un poco más del 10%), además contiene grandes cantidades de CO y H2. Por lo tanto, su seguridad y su impacto ambiental son deficientes. ③El gas producido a partir del carbón se obtiene mediante la gasificación del mismo, lo que genera gas sintético. Este gas sintético pasa luego por un dispositivo de metanización: en este proceso, el H2 y el CO presentes en el gas sintético reaccionan para formar metano (CH4), con lo que se obtiene un gas natural alternativo (SNG). El gas producido a partir del carbón tiene un alto contenido de metano, superior al 95%. En general, dependiendo de la tecnología de gasificación y de la calidad del carbón utilizado, se necesitan entre 2,4 y 2,9 kilogramos de carbón como materia prima para producir 1 metro cúbico de gas natural a partir de carbón. 2. Se revela solo la “punta del iceberg” en la evaluación económica de los proyectos de producción de gas a partir del carbón. Según el desarrollo actual de esta industria, el nivel del mercado y las tecnologías utilizadas, la inversión total necesaria para un proyecto que produzca 4 mil millones de metros cúbicos de gas a partir del carbón suele estar entre 190.240 mil millones de yuanes. Según cálculos preliminares (con precios del gas y del carbón incluyendo impuestos en los 3 escenarios): ② Cuando el precio del gas es de 1,6 yuanes por metro cúbico y el precio del carbón está por debajo de 220 yuanes por tonelada, el proyecto presenta una buena rentabilidad económica. ②Cuando el precio del gas es de 1,8 yuanes por metro cúbico y el precio del carbón está por debajo de 300 yuanes por tonelada, el proyecto tiene una buena rentabilidad. ③ Cuando el precio del gas es de 2,0 yuanes por metro cúbico y el precio del carbón está por debajo de 400 yuanes por tonelada, el proyecto también tiene una buena rentabilidad. Cabe señalar que, actualmente, el precio del carbón energético de 5000 calorías en la región de Mengxi es de aproximadamente 220 yuanes por tonelada. El precio razonable para el transporte por tuberías en las rutas principales es de unos 0,2 yuanes por mil metros cúbicos-kilómetro. El precio del gas producido a partir del carbón en la región de Mengjin, al llegar a la zona del Mar de Bohai, suele ser inferior al precio en las estaciones de distribución. Según los datos aduaneros de julio, en la primera mitad de 2016 (enero a junio), el precio promedio de importación del gas por tubería al llegar al país fue de 1,35 yuanes por metro cúbico (precio sin impuestos). Sumando el costo de transporte por tubería, que es de 0,8 a 1,0 yuanes por metro cúbico, el precio final resultante es insuficiente para ser competitivo en las estaciones de distribución del este del país ； El precio promedio de importación del GNL a destino es de 1,67 yuanes por metro cúbico (precio CIF sin impuestos). Si se añaden los costos de almacenamiento, gasificación y transporte por tubería, que son de aproximadamente 0,3 a 0,5 yuanes por metro cúbico, el resultado es un punto de equilibrio en cuanto a ganancias y pérdidas, y la competitividad no es notable. Por lo tanto, parece que construir proyectos de producción de gas a partir del carbón en áreas donde los mercados finales de gas natural están a una distancia similar, como en la región de Mengjin, tiene ciertas ventajas económicas; su competitividad es mayor que la del gas importado. Es decir, “cuando la importación de gas resulta costosa, basta con que la producción de gas a partir del carbón genere menos ganancias, o al menos no cause pérdidas” ； ¿Está bien ganar un poco más cuando todos ganan dinero, con el gas producido a partir del carbón? 3. Ventajas de la industria del gas producido a partir del carbón: 1) El valor calorífico y la pureza del gas producido a partir del carbón son superiores a los del gas artificial y al gas de yacimientos de carbón; incluso son superiores a los del gas de Asia Central y al gas de Shaanxi. 2) El gas producido a partir del carbón tiene la ventaja de permitir la regulación de la demanda energética en los momentos de mayor consumo. Por lo general, los yacimientos convencionales de petróleo y gas no cuentan con esta capacidad de regulación; su margen de variación es de máximo ±10%, mientras que la relación entre los picos y los valles es de 1,22 ； Mientras que en la temporada baja, las plantas de producción de gas a partir del carbón pueden operar al 75% de su capacidad, lo que permite realizar mantenimientos o producir otros productos. En invierno, su capacidad puede llegar al 110%, con un ratio pico-valle de 1,46. 3) El gas producido a partir del carbón se caracteriza por un largo ciclo de producción. El ciclo de producción de las minas de carbón que sirven para los proyectos de producción de gas a partir del carbón dura hasta 70 años. Es decir, estos proyectos también pueden mantener una vida útil de 70 años gracias a la actualización y mantenimiento de sus equipos, lo cual es mucho más que los 20–30 años de vida útil típicos de los yacimientos de gas convencionales. 4) La seguridad y estabilidad del suministro de gas a partir del carbón son superiores a las del gas importado. Como es bien sabido, las importaciones están sujetas a la influencia de diversos factores como las relaciones internacionales, la geopolítica, las actividades terroristas, la piratería, los controles en los puertos, las condiciones meteorológicas y las condiciones marítimas, lo que reduce su seguridad y estabilidad. Sin hablar de la “guerra del gas” entre Rusia y Ucrania, basta mencionar la temporada de calefacción de 2015-2016. Debido a las condiciones marítimas y climáticas, la estación de recepción de GNL de PetroChina en Caofeidian, Tangshan (algo que también ocurrió en muchas otras estaciones de recepción), enfrentó situaciones en las que el clima extremadamente frío obligaba a restringir el uso del gas, por lo que era necesario reabastecerse rápidamente de este recurso ； La situación complicada del otro lado es la siguiente: debido a la presencia de “Kun Nube”, los barcos transportadores de LNG solo podían quedarse en el mar y admirar desde lejos la “belleza borrosa” de la ciudad. Finalmente, sopló un viento fuerte que logró ahuyentar a “Kun Nube”. Pero, debido a ese viento, los barcos transportadores de LNG seguían sin poder atracar; además, tenían que pagar altos costos por alquilar barcos para poder seguir navegando. 5) Ventajas del gas producido a partir del carbón en comparación con otras aplicaciones de la química del carbón. La química del carbón moderna tiene diversas aplicaciones, como la conversión del carbón en petróleo, en gas natural, en olefinas, en etilenglicol, en amoníaco sintético, en aromáticos, en dimetiléter, entre otras. En comparación con otras formas de conversión del carbón en productos químicos, la transformación del carbón en gas presenta la mayor eficiencia energética, de aproximadamente el 56% al 60%. No se debe a que la tecnología sea especialmente avanzada, sino a que el proceso de conversión del carbón en gas es relativamente breve, lo que reduce las pérdidas de energía y materiales. El consumo de agua por unidad es bajo. Se necesitan unas 10 toneladas de agua para producir un tonelada de combustible a partir del carbón, mientras que para producir gas a partir de 1000 metros cúbicos de carbón se necesitan menos de 5 toneladas de agua. II. Los inexpertos y los expertos del sector se enfrentan en una competencia por la producción de gas a partir del carbón. Actualmente, la producción de gas a partir del carbón se encuentra en una “crisis”. Los profesionales del sector se burlan de sí mismos, diciendo que carecen de ambición. Al ver a quienes no entienden la situación y se regocijan con ello, este inexperto decidió intervenir y utilizar toda su fuerza para enfrentarse a esos expertos, en una verdadera competencia. 1. ¿Fue un fracaso el proyecto de producción de gas a partir del carbón de un determinado grupo? Cuando se habla de la producción de gas a partir del carbón, muchos de los llamados “expertos” siempre mencionan a cierta empresa, argumentando que ésta ha fracasado en su labor. Por eso, dicen que no hay futuro para la producción de gas a partir del carbón. En realidad, solo conocen una faceta del asunto y no conocen la otra. Un grupo determinado no puede representar a toda la industria del gas producido a partir del carbón, ¿verdad? Al menos, hay proyectos como Xinjiang Qinghua y Inner Mongolia HuiNeng de producción de gas a partir de carbón que lo hacen mejor, ¿verdad? Las principales razones del fracaso del proyecto de producción de gas a partir del carbón de dicho grupo son tres: (1) El hecho de que el grupo se dedique a la química basada en el carbón constituye una actividad interdisciplinaria; carece de personal calificado y de gestión profesional. El alcance de esta actividad es tan grande que, con facilidad, se puede cometer algún error. Pero debemos permitirles que paguen el precio por sus errores ； (2) La situación de inversión excesiva en este proyecto es muy grave ； (3) Este proyecto requiere transportar carbón desde lugares a doscientos o trescientos kilómetros de distancia. Además, se trata de carbón lignito con un contenido de agua del 20% al 30%. Es fácil imaginar cuán altos serán los costos asociados a esto. Y en cuanto a los proyectos de producción de gas a partir del carbón que se están planificando actualmente, la mayoría de las plantas se encuentran a 3 a 5 kilómetros de las minas de carbón; el transporte se realiza mediante cintas transportadoras, lo cual es muy económico y práctico. Por lo tanto, la cuota de matrícula pagada por ese grupo no fue en vano; sirve como referencia para los futuros proyectos de producción de gas a partir del carbón, permitiendo aprender de las experiencias y errores cometidos. 2. ¿Los proyectos de gas a partir del carbón requieren grandes inversiones y carecen de rentabilidad? Es ciertamente un problema, pero según el análisis anterior, incluso en períodos de bajos precios del gas natural, los proyectos de producción de gas a partir del carbón siguen siendo económicos. Además, dado que tantas empresas están dispuestas a llevar a cabo proyectos de producción de gas a partir del carbón, eso demuestra que existe ganancia o que las perspectivas a largo plazo son positivas. Además, no está del todo sin solución; por ejemplo, se puede combinar la explotación de minas de carbón con proyectos de producción de gas a partir del carbón (con la misma participación accionarial), suministrando carbón a precios bajos a largo plazo, lo que permite que las minas mantengan ganancias modestas, mientras que las ganancias reales se obtienen en la venta del gas producido a partir del carbón. En cuanto a las cuestiones relacionadas con la inversión y la rentabilidad económica, se cree que las empresas harán los cálculos necesarios y lograrán un equilibrio adecuado, a menos que se trate de mandatos gubernamentales sin condiciones. Por lo tanto, esto no debería ser una razón para que la industria se oponga al desarrollo del gas producido a partir del carbón. 3. ¿Hay muchos problemas ambientales en los proyectos de gas a partir del carbón? Los problemas ambientales que mencionan los camarones son, en esencia: alta contaminación, alto consumo de agua, grandes emisiones de CO2 y la falta de logro de reducciones en dichas emisiones. “La respuesta a las dudas es la siguiente: (1) El problema de la alta contaminación no es cierto. Durante la primera mitad de este año, los estudios de impacto ambiental para tres proyectos de producción de gas natural a partir de carbón, con una capacidad de 4 mil millones de metros cúbicos estándar al año cada uno, llevados a cabo por CNOOC Datong, Beikong Ordos, así como por Su New Energy y Feng Co., Ltd. en Xinjiang, recibieron la aprobación del Ministerio de Protección Ambiental. Esto demuestra que los problemas ambientales relacionados con los proyectos de producción de gas a partir del carbón pueden resolverse, tanto en términos de equipos como de procesos, y también desde un punto de vista teórico; no hay ningún problema ； El siguiente paso es asegurar una supervisión adecuada del principio de “tres simultaneidades” en las instalaciones de protección ambiental de los proyectos ya aprobados. Estimados amigos, todos esos expertos del Ministerio de Protección Ambiental ya han revisado el asunto; por lo tanto, no debería haber problemas relacionados con la alta contaminación. Estoy seguro de que no se atreverán a abusar de sus poderes, ya que nuestro país ya ha implementado un sistema de responsabilidad permanente en materia de protección ambiental. ¡Gambas, por favor, dejen de usar el dinero que ganan vendiendo repollo para intentar vender heroína! ¿De acuerdo? (2) El problema del alto consumo de agua es un hecho. Dada la valiosidad y escasez de los recursos hídricos, es necesario planificar la ubicación de los proyectos de gas a partir del carbón teniendo en cuenta la distribución de estos recursos en cada región. Los índices hídricos en cada lugar son limitados, y el agua es indispensable para el desarrollo industrial. **¿No sería bueno no asignar esos índices de forma indiscriminada?** (3) Es cierto que se emite una gran cantidad de CO2, pero la afirmación de que “no se han logrado reducciones en las emisiones” es un falso argumento. Aunque los proyectos de producción de gas a partir del carbón emiten grandes cantidades de CO2, por un lado, esas emisiones ocurren en la región noroeste, que es vasta pero poco poblada ； Por otro lado, la concentración y la presión del CO2 emitido son muy altas, lo que facilita su uso en investigaciones posteriores. Por ejemplo, puede utilizarse para extraer petróleo o gas, para producir soda cáustica o hielo seco, entre otros usos. Incluso se ha informado recientemente que la empresa alemana Covestro ya utiliza el CO2 para la producción industrial de plásticos. En nuestro país también se han realizado estudios sobre la posibilidad de utilizar el CO2 para producir metanol. En cuanto a la reducción de emisiones, es cierto que la cantidad total de emisiones de CO2 no ha cambiado. Pero se puede decir con certeza que la producción de gas a partir del carbón ha permitido lograr una reducción en las emisiones. La razón es que, por un lado, la quema del carbón genera grandes cantidades de SOx; sin embargo, a través de los procesos de purificación en la producción de gas a partir del carbón, estos residuos se convierten en algo útil, y casi todo el azufre se recupera ； Por otro lado, al convertir el carbón en gas natural, este deja de estar almacenado bajo tierra, lo que reduce los costos de transporte y el consumo energético. Lo más importante es que las calderas a gas pueden alcanzar una eficiencia de combustión del 96%, mientras que las calderas a carbón suelen tener una eficiencia del 70% al 80%. Por lo tanto, para obtener la misma cantidad de calor, se necesita menos gas natural, lo que equivale a una reducción en las emisiones. Se dice que “quien no sabe, no es culpable”. Por favor, cambie de opinión a partir de ahora, ¿de acuerdo? 4. Si el gas producido a partir del carbón se utiliza para generar electricidad, ¿no sería mejor quemar el carbón directamente en la mina para producir energía? Una comparación sencilla muestra que generar electricidad a partir del gas producido a partir del carbón no es tan adecuado como construir plantas de energía eléctrica a base de carbón directamente en la mina. Pero, después de leer los siguientes puntos, ¿los expertos seguirán manteniendo su punto de vista? (1) La transmisión de electricidad a larga distancia suele tener una pérdida del 10%, mientras que en el caso del gas prácticamente no hay pérdidas. (2) Teniendo en cuenta las necesidades del mercado del gas producido a partir del carbón y la importancia de garantizar la rentabilidad de los proyectos, es necesario que una parte del gas producido se utilice en las instalaciones finales para la generación de energía o en sistemas de cogeneración. Sin embargo, la mayor parte de este gas debe utilizarse como sustituto de las calderas a base de carbón o de la quema de carbón en bruto. Esto contribuye a mejorar la calidad del medio ambiente en las áreas pobladas. (3) El gas natural producido a partir del carbón puede ser transportado hasta las plantas terminales para su uso en la generación combinada de calor y electricidad; en cambio, si se construyen centrales eléctricas directamente en el lugar donde se extrae el carbón, el calor residual se desperdicia. Para la calefacción limpia en las grandes ciudades, o para la generación combinada de calor y electricidad, el gas natural (incluido el gas producido a partir del carbón) debería ser la opción preferida. En cuanto a la generación combinada de calor y electricidad a base de carbón, aunque se puedan lograr niveles de emisiones de SOx y NOx similares a los del gas natural, ¿qué pasa con el problema del polvo? ¿Y qué hay de los procesos de transporte y almacenamiento del carbón? Hay que saber que el polvo es el verdadero culpable de la niebla. III. ¿Dónde está el camino para la producción de gas a partir del carbón? En el año 2015, el consumo aparente de gas natural en China alcanzó los 1932×108 mil millones de metros cúbicos. Con esto, China se ubicó en el tercer lugar a nivel mundial en cuanto a este indicador. Todavía existen grandes oportunidades para su desarrollo futuro. Se espera que, para el año 2030, el consumo de gas natural en nuestro país alcance los 500 mil millones de metros cúbicos. Sin embargo, el potencial de crecimiento del gas convencional y no convencional producido en el país es limitado. La dependencia de nuestro país del petróleo extranjero ya se acerca al 60 %. En cuanto al gas natural, actualmente es del 30 %, y a largo plazo podría llegar al 50 %. Por motivos de seguridad energética, ¿es posible no desarrollar tecnologías relacionadas con la conversión del carbón en gas? Teniendo en cuenta: (1) las características de los recursos de nuestro país: abundancia de carbón, escasez de petróleo y gas. Por lo tanto, además de utilizar el carbón para generar energía eléctrica, otro objetivo prioritario es desarrollar tecnologías para convertir el carbón en gas. Esto también constituye una reserva técnica importante para garantizar la seguridad energética de nuestro país ； (2) El desarrollo de la producción de gas a partir del carbón ayuda a fortalecer la capacidad de negociación de nuestro país frente a las importaciones ； (3) El desarrollo de las regiones pobres y alejadas, como Shanxi, Mongolia Interior y Xinjiang, depende en gran medida del carbón. La simple exportación de carbón en bruto no es favorable para el desarrollo económico local; por lo tanto, es necesario recurrir a su procesamiento avanzado. La producción de gas a partir del carbón constituye la opción preferente ； (4) La capacidad de suministro y de manejo de picos de demanda para cada fuente de gas por separado es muy limitada. La mejor forma de resolver estos problemas es diversificar las fuentes de gas; es necesario encontrar nuevas fuentes de suministro, además del gas convencional y el gas importado. Teniendo en cuenta todos los factores mencionados, y en línea con el enfoque de “mejora y demostración” para la industria del gas producido a partir del carbón, se proponen las siguientes recomendaciones para su desarrollo en nuestro país: es necesario desarrollarla, pero no en exceso; además, está prohibido hacerlo de manera indiscriminada. Se puede desarrollar de manera adecuada la producción de gas a partir del carbón, pero solo cuando los proyectos cuenten con innovaciones tecnológicas que permitan mejorar la eficiencia en la conversión del carbón, reducir el consumo energético o introducir mejoras en las tecnologías ambientales; solo en esos casos se aprobará su implementación como proyectos piloto ； Pero no es conveniente que los proyectos de demostración de actualización se extiendan por todas partes; basta con tener entre 6 y 8 en todo el país.