Технологии газификации угля могут «оживить» угольную отрасль Китая и решить проблемы с вредными выбросами в мегаполисах, тем самым продлив «угольный век» в КНР ещё на десятилетие. На другой чаше весов — высокие капитальные затраты и возможность новых экологических проблем, теперь уже в регионах: для производства нужен большой расход воды. Особняком стоят вопросы эмиссии углекислого газа, объёмы которой в случае применений технологий химической конверсии угля увеличиваются в разы.
Угольная отрасль Китая подвергается, как это модно говорить, «драматическим изменениям». Хотя куда эти изменения приведут, пока не совсем понятно — слишком разнонаправленные процессы. А потому искусственно связывать их в общую канву было бы неправильно. Поэтому — сначала факты — и практически списком с небольшими комментариями.
Китайский уголь: в точке бифуркации
1. По итогам прошлого года потребление угля в Китае осталось на прежнем уровне (рост 0,1% — в пределах погрешности). Причины — замедление экономического роста, сдвиг структуры ВВП в пользу менее энергоёмких отраслей. Кроме того, помогли ГЭС, выработка на которых выросла сразу на 16%.
2. Собственная добыча, которая обеспечивает львиную долю потребления, снизилась, и заметно — на 3% (на 120 млн тонн до 3560 млн тонн)
3. На этом фоне импорт в абсолютном выражении практически не изменился (сократился всего на 6%) и составил около 200 млн тонн.
Снижение импорта и собственной добычи при том же объёме потребления может быть объяснено использованием запасов. Но это не самое интересное. Вопрос — зачем сокращать собственное производство и сохранять импорт. Причём сокращение собственной добычи — это фактически установка госорганов.
Ответ на этот вопрос может быть связан с тем, что как минимум 50% (а по некоторым оценкам и больше) шахт при нынешних ценах оказываются убыточными.
4. Тем не менее, крупнейший добытчик Китая, компания Shenhua хочет топливо в этих условиях. Объяснение этого феномена связано с тем, что, во-первых, себестоимость добычи топлива этой компании (20–25 долл. за тонну) самая низкая в стране, что позволяет ей быть конкурентоспособной даже на мировом рынке. С другой стороны, её (почему-то) коснулись те же установки на сокращение добычи.
5. Одновременно государство поддерживает отрасль, в том числе и директивами для потребителей топлива закупать преимущественно уголь собственной добычи. А кроме того, через понижение экспортных и увеличение импортных пошлин на уголь. Напомним, что на себестоимость значительно влияют и затраты на транспортировку топлива.
6. Так или иначе, хотя при желании определённую логику в указанных фактах увидеть можно, прозрачной картины — куда движется отрасль — пока не вырисовывается.
Но в любом случае эти разнонаправленные тенденции демонстрируют стремление Китая уйти от угольной зависимости: во-первых, по экологическим причинам, во-вторых, из-за растущей себестоимости угля собственной добычи (а импортный уголь проблем не решит — его просто не хватит, ведь Китай добывает и потребляет половину всего угля в мире).
Полного понимания, когда же Китай пройдёт свой «пик угля», пока нет. Ещё недавно он ожидался к 2020–2025 гг., но этой весной регулятор внезапно с инициативами о сокращении спроса на уголь на 160 млн тонн к 2020 году.
Стагнация спроса в прошлом году на фоне указанных планов позволила наблюдателям предположить, что 2013–2014 гг. уже оказались годами пикового потребления. С другой стороны, есть и те, кто , что в 2014 году состоялась уникальная сумма факторов, и мы увидим ещё рост в этом секторе.
Газификация угля: планов много, проблем тоже
Дополнительно усложняет эту оценку развитие производств по конверсии угля — в жидкие топлива, в «углехимию», а также в природный газ. Эти развивающиеся направления могут увеличить спрос на уголь — и эти объёмы суммировать с общим традиционным потреблением, конечно, нужно, но с оговорками.
Более того, именно это направление сможет вновь сдвинуть наметившийся «пик угля» на несколько лет вперёд, так как позволяет смягчить обе трудности отрасли — и экологические аспекты (если оставить за скобками эмиссию углекислого газа) и проблемы растущей себестоимости угля.
Основной интерес сейчас прикован к газификации угля (которая, кстати, в отличие от технологий «уголь-в-жидкие топлива», является более перспективной технологией) поэтому обсудим в первую очередь этот сюжет.
Почему этот процесс теоретически идеально подходит для решения указанных проблем угольной отрасли?
Во-первых, газификация угля позволит вывести «грязную» часть — собственно конверсию угля — за пределы мегаполисов, доставляя в города уже экологически чистый синтетический природный газ.
Во-вторых, экономия на затратной транспортировке угля.
В-третьих, можно вовлечь в производство дешёвые в добыче и одновременно некачественные запасы. Ведь для конверсии в газ можно использовать некачественный и одновременно залегающий на меньших глубинах бурый уголь (лигнит).
Не будем утомлять читателей конкретикой проектов, два из которых (мощностью 10 млрд в год) уже готовы, ещё два строятся, а полтора десятка одобрены. В планах — 32 млрд кубометров синтетического газа к 2017 году, и 50 млрд к 2020 году (12% от всего прогнозируемого к этому времени китайского спроса на газ).
(В , который мы публиковали на эту тему 1,5 года назад вкралась неточность. SNG — синтетический природный газ подразумевает именно метан, а не т.н. syngas — смесь CO и H2. Соответственно, он имеет ту же теплотворную способность, что и обычный природный газ, и никаких поправочных коэффициентов по теплотворной способности к этим объёмам учитывать не нужно.)
Разумеется, есть и сложности, и их немало. Поэтому Китай не педалирует темпы развития этой отрасли, наблюдая за текущими успехами или проблемами.
Велики капзатраты на строительство (5 млрд долларов на завод производительностью 4 млрд кубометров газа в год), поэтому себестоимость такого синтетического газа получается не совсем уж низкая — на уровне 8 долл. за млн БТЕ. (Для сравнения: цена газа по российскому контракту — около 10 долл. за млн БТЕ, при цене нефти 100 долл. за баррель.) Затраты на доставку синтетического газа к развитому востоку страны будут чуть ниже, чем в случае российского газа, но достаточно велики: основные производства планируются в Синьцзяне (а также во Внутренней Монголии).
Сохраняется проблема дефицита водных ресурсов, которые нужны в достаточном количестве для этих производств (минимум 4 млн тонн воды на 1 млрд кубометров газа).
Как остановить Дракона: старые способы на новый лад
Но главная проблема — это выбросы углекислого газа. При производстве тысячи кубометров синтетического природного газа выбросы углекислого газа составляют 3 тонны. Поэтому суммарные выбросы от использования такого топлива в несколько раз превышают эмиссию от природного газа, добытого традиционным способом (равно как если бы уголь просто сжигался без газификации). То же относится и к технологиям производства из угля жидких топлив.
В результате даже умеренное применение технологий химической конверсии угля может скорректировать прогнозы объёмов углекислотных выбросов со стороны КНР.
Споры о том, является ли верной теория глобального потепления (индуцированная парниковыми газами), продолжаются и по сей день. Но какой бы точки зрения не придерживаться, нельзя отрицать, что западные страны долгие годы использовали этот аргумент как способ ограничения энергетического потребления стран развивающихся, и в первую очередь Китая.
В свою очередь, у самого Китая отношения с выбросами выглядят неоднозначными. На первых этапах своего нынешнего индустриального скачка КНР фактически игнорировала проблему, не стесняясь наращивать использование угля с годовыми темпами, приближающимися к двузначным величинам. Благо, Киотский протокол для развивающихся стран не содержал никаких нормативов, обязательных к исполнению.
Последние годы КНР действительно озаботился вопросами эмиссии, что выражается в соответствующих планах по стабилизации темпов роста (а в долгосрочной перспективе — и сокращению) выбросов углекислого газа.
Но что здесь первично? Ведь правительственные установки по объёмам выбросов углекислого газа — это удобный дополнительный репер для экономики, которая перестраивается, отказываясь от угля (вынужденно — по описанным выше причинам), повышая энергоэффективность и диверсифицируя свои источники энергии (будь то «атом», газ или ВИЭ).
Отметим ещё один занимательный факт — западные СМИ сейчас уделяют внимание (, ) технологиям газификации угля в КНР и именно с акцентом на варианты решения проблемы дополнительных углекислотных выбросов.
Действительно, теоретически проблема эмиссии углекислоты может решаться: с помощью технологии CCS — улавливания и хранения углерода (carbon capture and storage) с помощью закачки в геологические формации (например, истощённые месторождения). Некоторое количество таких пока пилотных проектов существует в мире. Разумеется, дело это недешёвое, поэтому если до кризиса 2008 года технологии CCS хоть как-то развивались, то после всем стало уже не до этого.
Тем не менее, сейчас в Китае уже есть 12 CCS-проектов (готовятся к запуску в течение ближайших пяти лет), суммарно на 16 млн тонн углекислого газа в год. Разумеется — это капля в море. В то же время именно заводы по конверсии угля в жидкие топлива сопровождаются CCS-проектами (разумеется, только часть выбросов углекислоты улавливается для последующего хранения).
Являются ли эти затратные мероприятия (а в каждом случае помимо прочих расходов нужен ещё и газопровод на пару сотен километров) индикатором того, что Китай действительно озаботился проблемами выбросов или это работа на публику, чтобы продемонстрировать лояльность в этом болезненном для стран Запада вопросе? Ответить на этот вопрос затруднительно.
Так или иначе, как видно из приведённых выше оценок себестоимости газификации угля, технология вполне жизнеспособная, хотя запас прочности и невелик. То есть, если (вдруг) Китай решит сопровождать заводы по газификации угля технологиями по утилизации углекислого газа, конкуренции с другими источниками такой синтетический газ уже не выдержит.
Пока, впрочем, указаний на такое развитие событий не наблюдается. Другое дело, не исключено, что заявленные планы на 50 млрд к 2020 году будут пересмотрены в сторону уменьшения — чтобы точнее понять перспективы, сложности и экономику проектов. Примерно так уже произошло несколько лет назад с технологиями «уголь-в-жидкость», когда аналогичный бум проектов волевым решением регуляторов был приостановлен.
Оценим дополнительные объёмы угля, которые понадобятся при производстве 50 млрд синтетического газа к 2020 году: это 150 млн тонн дополнительного спроса на уголь. Если эти планы будут реализованы совместно с планами по углехимии (30 млн тонн) и производству моторного топлива из угля (30 млн тонн), то к 2020 году Китай получит дополнительный спрос на уголь в 400–500 млн тонн в год (оценки исследования The Oxford Institute for Energy Studies, China’s Coal Market, декабрь 2014).
Все эти факторы создадут новый спрос на уголь, который, повторимся, было бы правильно разделять с традиционным потреблением. Перспективы открываются серьёзные. Но многое будет зависеть от того, решится ли КНР на массированные инвестиции в отрасль. Среди проблем — это высокие капитальные затраты (то есть обратного хода нет), дефицит воды, «грязность» производств (хотя они и выведены в малонаселённые районы — но проблема есть), а также дополнительная эмиссия углекислоты.
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
