Чистое развитие угольной промышленности и пути его достижения

Thread Content

6 ноября **Управление по энергетике, провинция Цзянсу** и Международное агентство по возобновляемым источникам энергии совместно организовали «Форум по изменениям в области энергетики 2015». Темой форума стала «Глобальная трансформация энергетики и трансформация энергетики в Китае». Председатель группы Shenhua Чжан Юйчжуо выступил на форуме с докладом под названием «Чистое развитие угольной промышленности и пути его достижения». Ниже приведены основные положения доклада: в настоящее время уголь по-прежнему занимает значительную долю в мировом энергетическом балансе. В 2014 году уголь обеспечил 30% всей первичной энергии и 44% производимой электроэнергии в мире. Ожидается, что к 2035 году уголь будет оставаться одним из основных источников первичной энергии в мире. Доминирующая роль угля в энергетике Китая в течение длительного времени вряд ли изменится. Уголь является наиболее обширным источником ископаемого топлива в Китае, на его долю приходится 96%. К тому же уголь на протяжении длительного времени составлял около 70% от общего объема потребления первичной энергии (в 2014 году — 66%). Ожидается, что к 2030 году доля угля в общем потреблении первичной энергии в Китае будет составлять примерно 55%. Уголь способствовал быстрому развитию китайской экономики. Средний показатель потребления электроэнергии на душу населения в Китае вырос с менее 300 киловатт-часов в 1980 году до 4038 киловатт-часов в 2014 году. Угольная энергетика обеспечивает 75% всей производимой в Китае электроэнергии ； Уголь также обеспечивает 86% энергии для сталелитейной промышленности Китая, 79% — для строительной промышленности, а также примерно 50% сырья для химической промышленности. Согласно исследованиям Китайской академии инженерных наук, доля угля в ВВП Китая превышает 15%. В то же время экстенсивная добыча угля привела к множеству проблем, в основном экологических. Например, интенсивная добыча угля приводит к повреждению грунтовых вод и экосистем на поверхности земли, а ненадлежащее использование угля вызывает загрязнение атмосферы. Но это не проблема самого угля, а то, что те, кто им пользуется, не используют его должным образом. Экстенсивная эксплуатация угольной промышленности — это ненаучный подход, поэтому мы должны осуществить трансформацию, чтобы угольная промышленность развивалась экологически чистым способом. Стратегическое положение чистого развития угольной промышленности. Суть чистого развития угля заключается в его эффективном, устойчивом и экологически безопасном использовании на всех этапах – от добычи до переработки, использования и преобразования, а также в реализации комплексных циклов использования угля. Это позволяет создать новую модель развития угольной промышленности, при которой использование угля происходит в условиях соблюдения экологических норм, обеспечивается безопасность на всех этапах, достигается высокая эффективность производства, а также снижается уровень выбросов углерода на всех этапах. Особенности чистого использования угля заключаются в следующем: 1. Чистота: изменение способов использования угля с целью превращения его из «черного» в «зеленый»” ； 2. Высокая эффективность: значительное повышение эффективности использования угля для достижения экономии ресурсов и интенсивного развития ； 3. Низкий уровень выбросов: снижение интенсивности выбросов парниковых газов и стимулирование низкоуглеродного развития отраслей с высоким уровнем выбросов. Для чистого развития угольной промышленности необходимо осуществить четыре ключевых изменения: переход от модели, основанной на использовании ресурсов, к модели, основанной на инновациях ； Переход от использования только топлива к совместному использованию топлива и сырья ； Переход от относительно интенсивной разработки к интенсивному, экологичному и интегрированному интеллектуальному подходу ； Переход от традиционных способов с высоким уровнем выбросов к чистым и эффективным методам с почти нулевыми выбросами. Пути чистого развития угольной промышленности Существует четыре пути чистого развития угольной промышленности: 1. Экологически безопасная разработка угля. При добыче угля нельзя портить окружающую среду; необходимо создать систему его разработки, соответствующую экологическим требованиям. Шахтерские районы компании Шэньхуа стали красивее после разработки, чем до неё. Мы защитили и восстановили поверхность земли. В то же время компания Shenhua обеспечивает эффективную защиту и рациональное использование воды, получаемой на угольных шахтах. Ключевая лаборатория группы Shenhua «Защита и использование водных ресурсов при добыче угля» является одной из всего 8 ключевых лабораторий такого уровня в угольной промышленности. Благодаря научно-техническим инновациям компания Shenhua также смогла осуществлять скоординированную разработку угля вместе с такими ресурсами, как метан и геотермальная энергия. 2. Выработка электроэнергии на угле с чрезвычайно низким уровнем выбросов. В настоящее время выработка электроэнергии на угле составляет 60,7% от общей мощности электростанций страны и более 70% от общего объема производимой электроэнергии. В течение длительного времени в будущем электроэнергия, производимая с помощью угля, будет оставаться основным источником электроэнергии в нашей стране. Ожидается, что к 2030 году мощность таких электростанций составит от 1100 до 1300 ГВт. Контроль за загрязнением, обусловленным использованием угля в производстве электроэнергии, находится на высоком уровне среди всех промышленных секторов. Что касается стандартов выбросов при производстве электроэнергии на угле, то в Китае они даже выше, чем в США. Однако из-за больших абсолютных объемов выбросов, особенно в ключевых регионах, интенсивность выбросов загрязняющих веществ все еще остается высокой. Однако в настоящее время уровень выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от угольных электростанций может сопоставляться с показателями, установленными для газовых электростанций, или даже быть ниже их. Шэньхуа создала пилотный проект с чрезвычайно низким уровнем выбросов; уровень выбросов на угольных электростанциях здесь ниже, чем на газовых. Угольная электростанция Shenhua оптимизированно интегрирует современные технологии обработки загрязнителей, что позволяет эффективно удалять их. Кроме того, действующие установки модернизируются для соответствия стандартам крайне низкого уровня выбросов. Все новые установки строятся с использованием современных технологий, что позволяет создавать высокоэффективные и чистые угольные электростанции-образцы. Экономическая и социальная эффективность сверхнизких выбросов при производстве электроэнергии на угле очень значительна. Дополнительные затраты на обеспечение сверхнизкого уровня выбросов у угольных генераторов составляют менее 0,02 юаней за киловатт-час. В настоящее время цена продажи электроэнергии, произведенной с использованием угля, составляет примерно 0,3–0,4 юаня за киловатт-час, что значительно ниже, чем цена продажи электроэнергии, произведенной с использованием природного газа – около 0,8 юаня за киловатт-час. Другими словами, для производства электроэнергии с использованием угля уровень выбросов остается таким же или даже ниже, а затраты составляют половину от затрат на природный газ. У компании Shenhua на данный момент 29 угольных энергоблоков прошли модернизацию с целью снижения уровня выбросов до минимально возможного уровня; это составляет более 40% от общего числа таких энергоблоков в стране. Если во всех электростанциях, работающих на угле, будет полностью применяться технология сверхнизкого уровня выбросов, то уровень выбросов основных загрязнителей от угольной энергетики сможет снизиться примерно на 90% по сравнению с 2013 годом. Сокращение выбросов углекислого газа при производстве электроэнергии на угле также очень важно. Если эффективность угольных электростанций во всем мире повысится с нынешних 35% до примерно 45%, характерных для самых современных станций, то это позволит сократить выбросы углекислого газа на 4 миллиарда тонн. В будущем, по мере постепенной замены устаревших энергоблоков современными сверхкритическими установками, общий объем выбросов углекислого газа от производства электроэнергии на угле в Китае может оставаться практически стабильным при одновременном увеличении общей мощности энергетической инфраструктуры. Компания Shenhua уже построила самые современные угольные электростанции с коэффициентом эффективности 45%, и в настоящее время работает над созданием угольных электростанций с коэффициентом эффективности 50%. Например, недавно введенная в эксплуатацию электростанция Шэньхуа в Аньцинге является одной из ведущих в мире электростанций с высокой эффективностью и низким уровнем выбросов (HELE). Удельное потребление угля для производства электроэнергии составляет 273 г/кВт·ч; коэффициент эффективности выработки электроэнергии превышает 46%. Стоимость строительства одного кВт мощности составляет всего 3048 юаней. В настоящее время компания Shenhua тестирует технологию производства электроэнергии с использованием угля при окислении в условиях повышенного содержания кислорода. В сентябре этого года в Китае была проведена первая пробная запуск первого промышленного устройства такого типа мощностью 35 МВт; при этом концентрация углекислого газа в процессе сухого цикла окисления составила 80%. Начиная с 2014 года, все новые энергетические установки группы Shenhua должны были обеспечивать сверхнизкий уровень выбросов. К 2017 году все установки должны были пройти модернизацию с целью достижения сверхнизкого уровня выбросов. Кроме того, необходимо было продолжить исследования в области использования передовых технологий для снижения выбросов, а также технологий онлайн-мониторинга загрязнителей. В то же время ведутся исследования по разработке технологий следующего поколения, предназначенных для использования в сверхкритических установках, а также технологий, позволяющих снизить уровень выбросов угля до минимума или даже до нуля, и технологий сокращения выбросов парниковых газов. Цель состоит в том, чтобы эффективность производства электроэнергии на основе угля достигла или приблизилась к 50%. 3. Современная угольная химическая промышленность, основанная на чистой трансформации. Уголь также может быть преобразован в нефть, природный газ, химические материалы и т. д. В настоящее время в Китае был достигнут значительный прогресс в области технологий чистой трансформации угля, а также в создании промышленных пилотных проектов; в целом страна находится в ведущих позициях в мире. Shenhua является мировым лидером в этой области. Был построен пилотный проект по преобразованию угля в нефть. В конце 2008 года был успешно запущен первый в мире пилотный завод мощностью в миллион тонн в год, построенный с использованием технологий, разработанных компанией Shenhua. Кроме того, стабильность работы пилотного проекта по прямой ликвидации угля компании Shenhua, а также эффективность преобразования энергии постоянно повышаются. Угольное сырье, преобразованное в нефть, обладает такими характеристиками, как низкое содержание серы, высокая плотность, высокая теплоемкость, низкая температура затвердевания и хорошая стабильность; это делает его качественным и экологически чистым видом топлива. В то же время технологии обработки сточных вод, образующихся при прямом сжижении угля, а также технологии экономии воды постоянно совершенствуются. Расход воды на производство одной тонны нефти составляет лишь 1/4 от среднего показателя по всей промышленности страны, что позволяет добиться полного отсутствия выбросов сточных вод. В области технологии косвенной ликвидации угля (синтез Ферро) проект по косвенной ликвидации угля компании Shenhua Ningmei мощностью 4 миллиона тонн в год планируется запустить в 2016 году. В области производства олефинов из угля компания Shenhua построила в Баотоу пилотный проект MTO мощностью 600 тысяч тонн в год. Технология производства олефинов из угля уже достаточно совершенна, что позволяет ей на крупном масштабе заменять нефть в качестве исходного сырья для производства этилена и пропилена. В области производства пропилена из угля пилотный проект Shenhua Ningmei мощностью 500 тыс. тонн в год по технологии MTP позволил впервые в мире осуществить промышленное применение технологии производства пропилена из метанола. Что касается технологий сокращения выбросов углекислого газа в процессе производства нефти из угля, компания Shenhua уже овладела ключевыми технологиями геологического хранения углекислого газа в соленых водах; на сегодняшний день было хранено 400 тысяч тонн углекислого газа. В будущем также будет осуществляться исследования и применение технологий захвата, использования и хранения углекислого газа (CCUS), включая его использование для вытеснения нефти, геотермальной энергии и воды. В общем, мы можем с помощью технологических инноваций дальше повышать уровень технологий и конкурентоспособность современной промышленности по переработке угля. 4. Комплексное развитие стратегических новых отраслей промышленности. Создание интеллектуальной энергетической системы, сочетающей ископаемое топливо и невозможимое топливо, с целью очистки массово используемой энергии (ископаемого топлива) и масштабирования использования чистой энергии (невозможимого топлива). Китай в ближайшие двадцать лет будет по-прежнему зависеть от угля, поэтому мы должны полностью использовать его. Shenhua прилагает усилия для совершенствования технологий, создания промышленных образцов и сочетания технологической революции в угольной промышленности с революцией в производстве и потреблении. В то же время Shenhua также будет всесторонне развивать стратегически важные новые отрасли промышленности, в том числе производство новых материалов на основе угля и технологии генерации энергии с использованием топливных элементов высокой температуры (IGFC). Заключение. Целью Shenhua является стать ведущим в мире поставщиком чистой энергии и предоставлением решений в области чистой энергетики. Shenhua реализовала ряд проектов в области научно-технических инноваций и пилотных проектов, и уже начинают видны результаты в области чистого развития угольной промышленности ； В будущем будет усилена деятельность в области исследований и разработок для поддержки развития отрасли чистой энергетики, а также будет сформирована способность к самостоятельным инновациям, соответствующая потребностям поставщиков решений в области чистой энергетики. К 2025 году в области чистого развития угольной промышленности произойдут следующие изменения: доля научно обоснованных методов добычи угля составит 90%, а уровень восстановления экологической среды — 70% ； Использование угля: к 2025 году средний расход угля на производство электроэнергии в угольных электростанциях должен снизиться до 300 гц/кВт·ч, а уровень выбросов загрязняющих веществ — на 80% по сравнению с нынешним уровнем ； Преобразование угля: эффективность преобразования повышается на 8 процентных пунктов по сравнению с нынешним уровнем, а расход воды снижается на 25%. Таким образом, мы сможем экологично использовать уголь как традиционный источник энергии.