التنمية النظيفة للفحم ومساراتها

Thread Content

في 6 نوفمبر، نظمت **هيئة الطاقة ومقاطعة جيانغسو** بالتعاون مع الوكالة الدولية للطاقة المتجددة “منتدى التحول الطاقي الدولي لعام 2015”، وكان موضوع المنتدى “التحول الطاقي العالمي والتحول الطاقي في الصين”. ألقى زانغ يوزهو، رئيس مجلس إدارة شركة شينهوا، كلمة في المنتدى بعنوان «التنمية النظيفة للفحم ومساراتها». فيما يلي المحتوى الرئيسي لتقرير العرض: في الوقت الحالي، لا يزال الفحم يشكل نسبة كبيرة على مستوى العالم؛ ففي عام 2014، ساهم الفحم في توفير 30% من مصادر الطاقة الأولية في العالم و44% من الطاقة الكهربائية. ومن المتوقع أن يظل الفحم واحدًا من أهم مصادر الطاقة الأولية في العالم حتى عام 2035. من الصعب تغيير مكانة الفحم كمصدر طاقة رئيسي في الصين لفترة طويلة. الفحم هو أكثر مصادر الطاقة الأحفورية وفرة في الصين، حيث يشكل 96% منها. وعلاوة على ذلك، شكّل الفحم لفترة طويلة حوالي 70% من إجمالي استهلاك الطاقة الأولية (وفي عام 2014 كانت نسبته 66%). من المتوقع أن يظل استهلاك الفحم في الصين يشكل حوالي 55% من إجمالي استهلاك الطاقة الأولية بحلول عام 2030. لقد ساهم الفحم في التنمية السريعة للاقتصاد الصيني. ارتفع متوسط استهلاك الكهرباء للفرد في الصين من أقل من 300 كيلوواط/ساعة في عام 1980 إلى 4038 كيلوواط/ساعة في عام 2014، وتوفر الطاقة الناتجة عن الفحم 75% من إجمالي الطاقة المستخدمة في الصين ； كما يوفر الفحم 86% من الطاقة اللازمة لصناعة الصلب في الصين، و79% من الطاقة اللازمة لصناعة المواد الإنشائية، بالإضافة إلى حوالي 50% من المواد الخام اللازمة لإنتاج المنتجات الكيميائية. ووفقًا لأبحاث أكاديمية الهندسة الصينية، فإن مساهمة الفحم في الناتج المحلي الإجمالي للصين تتجاوز 15%. في الوقت نفسه، أدى الاستغلال المفرط للفحم إلى العديد من المشاكل، وأهمها المشاكل البيئية. على سبيل المثال، يؤدي التنقيب عن الفحم بطريقة غير مستدامة إلى تلف المياه الجوفية والنظم البيئية السطحية، كما يتسبب عدم استغلال الفحم بشكل فعال في تلوث الهواء. لكن هذه ليست مشكلة الفحم نفسه، بل إن من يستخدمون الفحم لم يستغلوه بشكل صحيح. التنمية المفرطة في صناعة الفحم ليست طريقة علمية، لذا يجب علينا التحول لكي تحقق صناعة الفحم تنمية نظيفة. التوجه الاستراتيجي للتنمية النظيفة للفحم: يتمثل مفهوم التنمية النظيفة للفحم في استغلال الفحم بطريقة نظيفة وفعالة ومستدامة، وذلك عبر كامل سلسلة الإنتاج بدءًا من استخراج الفحم ومعالجته واستخدامه وتحويله، وصولاً إلى الدورة الاقتصادية الشاملة. والهدف هو تحقيق أسلوب تنمية صناعة الفحم الجديد الذي يتسم بالصداقة مع البيئة، والأمان في جميع مراحل العملية، والكفاءة العالية في الصناعة بأكملها، بالإضافة إلى تقليل الانبعاثات الكربونية في جميع المراحل. مميزات الفحم النظيف هي: 1. النظافة: تغيير طرق استخدام واستغلال الفحم، لتحويله من “أسود” إلى “أخضر”” ； 2. الكفاءة العالية: تحسين كفاءة استخدام الفحم بشكل كبير، من أجل تحقيق التوفير في الموارد والتنمية المكثفة ； ٣. انخفاض الكربون: تقليل معدلات انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وتعزيز التطور المنخفض الكربون في الصناعات ذات الانبعاثات العالية. يتطلب التنمية النظيفة للفحم تحقيق أربعة تحولات رئيسية: من الاعتماد على الموارد إلى الاعتماد على الابتكار ； الانتقال من التركيز على الوقود إلى التركيز على الوقود والمواد الخام معًا ； الانتقال من النموذج التنموي الكثيف نسبيًا إلى نموذج أخضر مكثف وذكي مترابط ； الانتقال من الاستخدام التقليدي ذي الانبعاثات العالية إلى أساليب نظيفة وفعالة تقريبًا خالية من الانبعاثات. مسارات التنمية النظيفة للفحم توجد أربعة مسارات للتنمية النظيفة للفحم، وهي: 1. التطوير الأخضر للفحم الذي يراعي البيئة؛ لا يجوز تدمير البيئة أثناء استخراج الفحم، بل يجب إنشاء نظام لاستخراج الفحم يراعي البيئة. مناطق التعدين التابعة لشركة شينهوا أصبحت أجمل بعد عمليات التطوير مقارنة بما كانت عليه قبل ذلك. لقد قمنا بحماية السطح الأرضي وإعادة تأهيله. في الوقت نفسه، قامت شركة شينهوا بحماية مياه مناجم الفحم واستخدامها بكفاءة عالية. مختبر “حماية واستخدام موارد المياه في تعدين الفحم” التابع لمجموعة شينهوا هو أحد المختبرات الرئيسية من الفئة **، وهو واحد من 8 مختبرات رئيسية فقط في صناعة الفحم. وبفضل الابتكار التكنولوجي، تمكنت شركة شينهوا أيضًا من استغلال الموارد المختلفة مثل الفحم والغاز والطاقة الحرارية الجوفية بشكل متناغم. 2. توليد الطاقة بالفحم مع انبعاثات منخفضة للغاية: يشكل توليد الطاقة بالفحم حاليًا 60.7% من إجمالي قدرات توليد الطاقة في البلاد، كما يشكل أكثر من 70% من إجمالي كمية الطاقة المنتجة. في الفترة الطويلة القادمة، سيظل توليد الكهرباء بالفحم المصدر الرئيسي للطاقة في بلادنا، ومن المتوقع أن يتراوح حجم التوربينات في عام 2030 بين 1100 و1300 جيجاواط. تعتبر مكافحة تلوث توليد الطاقة بالفحم في مختلف الصناعات من بين الأفضل على المستوى العالمي، وفيما يتعلق بمعايير انبعاثات توليد الطاقة بالفحم، فإن معايير بلادنا في الواقع أعلى من المعايير الأمريكية. لكن نظرًا للكميات الهائلة من الانبعاثات، خاصة في المناطق الرئيسية، فإن مستوى انبعاثات الملوثات لا يزال مرتفعًا. لكن، أصبحت انبعاثات الملوثات الجوية الناتجة عن توليد الطاقة بالفحم الآن قادرة على التساوي مع معايير الانبعاثات لوحدات توليد الطاقة بالغاز، أو حتى أن تكون أقل منها. أنشأت شركة شينهوا مشروعًا نموذجيًا لانبعاثات منخفضة جدًا، حيث تكون انبعاثات محطات الطاقة التي تعمل بالفحم أقل من انبعاثات محطات الطاقة التي تعمل بالغاز الطبيعي. قامت محطات الطاقة التي تعمل بالفحم التابعة لشركة شينهوا بدمج تقنيات متقدمة لمعالجة الملوثات، مما سمح بإزالة هذه الملوثات بكفاءة عالية. كما تم تحديث وتطوير وحدات التوليد القائمة لتلبية معايير الانبعاثات المنخفضة جدًا، أما المحطات الجديدة فهي تستخدم تقنيات حديثة لتصبح محطات طاقة نظيفة وفعالة في استخدام الفحم. الفوائد الاقتصادية والاجتماعية للانبعاثات المنخفضة جدًا في توليد الطاقة من الفحم واضحة للغاية. التكلفة الإضافية اللازمة لتحقيق انبعاثات منخفضة جداً في محطات توليد الطاقة بالفحم لا تتجاوز 0.02 يوان لكل كيلوواط ساعة. حاليًا، تبلغ تكلفة بيع الكهرباء المنتجة من الفحم حوي 0.3–0.4 يوان لكل كيلوواط ساعة، وهو ما يقل بكثير عن تكلفة بيع الكهرباء المنتجة من الغاز الطبيعي التي تبلغ حوالي 0.8 يوان لكل كيلوواط ساعة. وبمعنى آخر، يمكن توليد الطاقة باستخدام الفحم مع الحصول على نفس مستوى الانبعاثات أو حتى انخفاضها، وذلك بتكلفة تعادل نصف تكلفة استخدام الغاز الطبيعي. لدى شركة شينهوا حاليًا 29 وحدة تعمل بالفحم تم تحويلها لتقليل الانبعاثات بشكل كبير، وهو ما يمثل أكثر من 40% من إجمالي الوحدات في البلاد. إذا تم تطبيق تقنيات الانبعاثات المنخفضة جدًا بشكل كامل في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم على مستوى البلاد، فيمكن تقليل انبعاثات الملوثات الرئيسية الناتجة عن استخدام الفحم بنسبة تصل إلى 90% مقارنة بعام 2013. كما أن تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن توليد الطاقة بالفحم أمر مهم للغاية. إذا ارتفعت كفاءة محطات توليد الطاقة بالفحم على مستوى العالم من 35% حاليًا إلى حوالي 45%، وهو أعلى مستوى ممكن حاليًا، فإن ذلك سيساعد في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 4 مليارات طن. في المستقبل، إذا تم استبدال وحدات التوليد القديمة تدريجيًا بوحدات توليد متقدمة فائقة النضج، فإنه حتى مع استمرار زيادة إجمالي قدرات التوليد في الصين، يمكن الحفاظ على استقرار إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن توليد الطاقة من الفحم. لقد أنشأت شركة شينهوا بالفعل محطات كهرباء تعمل بالفحم وتتمتع بكفاءة عالية تصل إلى 45%، وهي تعمل حاليًا على تطوير محطات كهرباء تعمل بالفحم بكفاءة تصل إلى 50%. على سبيل المثال، محطة أنتشينغ للطاقة التابعة لشركة شينهوا، والتي بدأت العمل مؤخرًا، تعتبر من أفضل محطات الطاقة عالية الكفاءة وذات الانبعاثات المنخفضة في العالم. كمية الفحم المستخدمة في توليد الطاقة في هذه المحطة هي 273 جرام/كيلوواط ساعة، وكفاءة توليد الطاقة تزيد عن 46%، بينما تبلغ تكلفة الاستثمار لكل كيلوواط واحد 3048 يوان فقط. تقوم شركة شينهوا حاليًا بتجربة تقنية توليد الطاقة من الفحم باستخدام الاحتراق بوجود أكسجين مرتفع. وفي سبتمبر من هذا العام، أجريت أول تجربة لأول جهاز تجريبي صناعي في الصين للاحتراق بوجود أكسجين مرتفع بقدرة 35 ميجاوات، وبلغت نسبة ثاني أكسيد الكربون في هذا الجهاز 80%. ابتداءً من عام 2014، يجب أن تحقق جميع وحدات التوليد الجديدة التابعة لمجموعة شينهوا معايير الانبعاثات المنخفضة للغاية، وبحلول عام 2017 يجب أن تخضع جميع وحدات التوليد لعمليات تحسين لتحقيق هذه المعايير. كما سيتم الاستمرار في تطوير التقنيات المتقدمة المتعلقة بخفض الانبعاثات، بالإضافة إلى تطوير أنظمة لمراقبة الملوثات في الوقت الفعلي. في الوقت نفسه، يتم العمل على تطوير تقنيات الجيل القادم من التقنيات فائقة الكفاءة، بالإضافة إلى تقنيات خفض انبعاثات الفحم إلى مستويات منخفضة جدًا أو حتى إلى صفر، وكذلك تقنيات خفض غازات الاحتباس الحراري. والهدف هو تحقيق كفاءة في توليد الطاقة من الفحم تصل إلى 50% أو تقاربها. ٣. الكيماويات الفحمية الحديثة المبنية على التحويل النظيف: يمكن أيضًا تحويل الفحم إلى نفط وغاز طبيعي ومواد كيميائية، وفي الوقت الحالي، حقق قطاع التحويل النظيف للفحم في الصين تطورات ملحوظة من حيث التكنولوجيا والنماذج الصناعية، وهو يحتل مرتبة رائدة على مستوى العالم. شينهوا هي الرائدة عالميًا في هذا المجال. تم إنشاء مشروع تجريبي لتحويل الفحم إلى نفط، وفي نهاية عام 2008، تم تشغيل أول مشروع تجريبي في العالم لتحويل الفحم إلى نفط بكميات تصل إلى ملايين الأطنان، وذلك باستخدام التقنيات التي طورتها شركة شينهوا بنفسها. علاوة على ذلك، فإن مشروع تحويل الفحم إلى وقود بطريقة التسييل المباشر يتمتع باستقرار في أدائه، كما أن كفاءة تحويل الطاقة فيه في تحسن مستمر. ويتميز الوقود الناتج عن تسييل الفحم بانخفاض نسبة الكبريت فيه، وارتفاع كثافته، وارتفاع قيمته الحرارية، وانخفاض نقطة التجمد لديه، بالإضافة إلى استقرار خصائصه، مما يجعله وقودًا نظيفًا وعالي الجودة. في الوقت نفسه، يشهد معالجة مياه الصرف الناتجة عن تكرير الفحم وتقنيات توفير المياه تطورًا مستمرًا، حيث يبلغ استهلاك المياه لإنتاج طن واحد من الزيت ربع المتوسط الوطني للصناعة، مما أدى إلى تحقيق صفر انبعاثات لمياه الصرف. في مجال تقنية التحويل غير المباشر للفحم إلى وقود (تقنية فيتو)، من المتوقع أن يتم الانتهاء من مشروع تحويل 4 ملايين طن من الفحم سنويًا في شركة شينهوا نينغمي إلى وقود، وأن يبدأ هذا المشروع في العمل بحلول عام 2016. في مجال إنتاج الأوليفينات من الفحم، أنشأت شركة شينهوا مشروعًا تجريبيًا لإنتاج 600 ألف طن سنويًا باستخدام تقنية MTO في مدينة باوتو. وقد أصبحت تقنية إنتاج الأوليفينات من الفحم ناضجة إلى حد كبير، مما يسمح باستخدامها على نطاق واسع كبديل للنفط في إنتاج المواد الخام مثل الإيثيلين والبروبيلين. في مجال إنتاج البروبيلين من الفحم، نجح مشروع شينهوا نينغمي لإنتاج 500 ألف طن سنويًا باستخدام تقنية MTP في تطبيق هذه التقنية صناعيًا لأول مرة في العالم. فيما يتعلق بتقنيات تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في صناعة تحويل الفحم إلى وقود، فقد استطاعت شركة شينهوا امتلاك التقنيات الأساسية لحفظ ثاني أكسيد الكربون في طبقات المياه المالحة، وقد تمكنت بالفعل من حفظ 400 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون. في المستقبل، سيتم أيضًا القيام بأبحاث وتطبيقات في مجال استخدام ثاني أكسيد الكربون لاستخراج النفط والطاقة الحرارية الجوفية والمياه، وذلك في إطار عمليات جمع ثاني أكسيد الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS). باختصار، يمكننا تعزيز المستوى التقني والقدرة التنافسية لصناعة الكيماويات الفحمية الحديثة من خلال الابتكار التكنولوجي. ٤. التخطيط الشامل للصناعات الناشئة ذات الأهمية الاستراتيجية: إنشاء نظام طاقة ذكي يجمع بين مصادر الطاقة الأحفورية وغير الأحفورية، بهدف تحويل مصادر الطاقة الأحفورية إلى مصادر طاقة نظيفة، وتوسيع استخدام مصادر الطاقة النظيفة (غير الأحفورية). ستظل الصين بحاجة إلى الفحم خلال العشرين عامًا القادمة، لذا يجب علينا استغلال الفحم بشكل كامل. تسعى شركة شينهوا جاهدة لربط التقنيات مع بعضها، وإنشاء نماذج صناعية ناجحة، ودمج ثورة تقنيات الفحم مع ثورة الإنتاج والاستهلاك. في الوقت نفسه، ستقوم شركة شينهوا أيضًا بتطوير الصناعات الناشئة ذات الأهمية الاستراتيجية، وذلك من خلال تطوير مواد جديدة مستخلصة من الفحم، بالإضافة إلى تقنيات توليد الطاقة باستخدام خلايا الوقود عالية الحرارة (IGFC). الخاتمة: هدف شركة شينهوا هو أن تصبح مزودًا عالميًا رائدًا في مجال الطاقة النظيفة، بالإضافة إلى كونها مزودة لحلول الطاقة النظيفة. نفذت شركة شينهوا مجموعة من المشاريع الابتكارية في مجال التكنولوجيا والمشاريع التجريبية، وقد بدأت نتائج التنمية النظيفة للفحم تظهر بالفعل ； في المستقبل، سيتم تعزيز الجهود في مجال البحث والتطوير لدعم تطور صناعة الطاقة النظيفة، وبناء قدرات مستقلة على الابتكار تتناسب مع مقدمي حلول الطاقة النظيفة. بحلول عام 2025، ستشهد التنمية النظيفة للفحم التغييرات التالية: في مجال استخراج الفحم، ستشكل القدرات العلمية المتعلقة بالفحم نسبة 90٪، بينما ستصل نسبة التعافي البيئي إلى 70٪ ； استخدام الفحم: بحلول عام 2025، من المتوقع أن ينخفض معدل استهلاك الفحم في توليد الطاقة الكهربائية إلى 300 جرام من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوواط ساعة، كما سينخفض مستوى انبعاثات الملوثات بنسبة 80% مقارنة بالوضع الحالي ； تحويل الفحم، مع زيادة كفاءة التحويل بنسبة 8 نقاط مئوية عن المستوى الحالي، وانخفاض استهلاك المياه بنسبة 25%. وبهذه الطريقة، يمكننا استخدام الفحم، وهو مصدر طاقة تقليدي، بطريقة نظيفة.