| Перспективы развития угольной отрасли в мире |  |
| Новости |  |
Аналитика и цены | |
Металлоторговля | |
Доска объявлений | |
Подписка | |
Реклама |
|
||||||||||
27.02.2008
Перспективы развития угольной отрасли в мире
В последние несколько лет в мире растет значение угля как источника энергии и ожидается, что в перспективе такая тенденция сохранится.
В 2004 г. за счет угля обеспечивалось не менее 26% мировых потребностей в первичной энергии. Согласно прогнозу "Energy Information Administration" ("EIA"), к 2030 г. доля угля в мировом потреблении энергоносителей составит около 28%, а в производстве электроэнергии - примерно 45% (в 2004 г. - 43%). В настоящее время уголь имеет ценовые преимущества перед нефтью и природным г.азом.
Транспортная сеть и логистика, связанные с угольной отраслью, активно развиваются, растет мировая торговля этим энергоносителем. Несмотря на возрастающие транспортные издержки, некоторые аналитики называют уголь "конкурентоспособным энергоносителем будущего".
В зависимости от стадии метаморфизма (процесса структурного изменения г.орных пород) в США и некоторых европейских странах принята следующая классификация угля: лигнит, суббитуминозный уголь, битуминозный уголь, антрацит и г.рафит. При проведении оценок и расчетов в качестве единицы сравнения различных видов топлива применяются энергетические эквиваленты, в частности британская тепловая единица БТЕ - принятая в мировой практике мера энергии, определяемая как количество теплоты, необходимое для нагрева 1 англ. фунта воды на 1° F при нормальных условиях, и равная приблизительно 252 кал.
По состоянию на конец 2006 г. извлекаемые запасы угля в мире оценивались примерно в 909 млрд. т, из них более 66% были сосредоточены в четырех странах (%): США -27, Россия - 17, Китай - 12,6 и Индия - 10.
Согласно прогнозу "EIA", в 2030 г. по сравнению с 2004 г. мировое потребление угля увеличится примерно на 74%. В 2004 -2015 г.г. ежегодный прирост потребления угля в среднем составит 2,6%, в период с 2015 г. по 2030 г. - 1,8%, что будет вызвано ожидаемым замедлением темпов экономического развития г.осударств Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) и развивающихся стран после 2015 г. В 2030 г. по сравнению с 2005 г. международная угольная торговля вырастет на 44%.
По прогнозу "EIA", в 2004-030 гг. в странах ОЭСР ежегодные темпы роста потребления угля в среднем составят примерно 0,9%, а в 2015-2030 гг. этот показатель возрастет до 1,1% вследствие увеличения потребностей США. В Южной Корее, Канаде, Австралии, Новой Зеландии и Мексике рост потребления угля будет умеренным. В промышленно развитых странах Европы конкуренцию углю составят природный газ и ядерное топливо. В Японии замедление темпов экономического роста приведет к снижению спроса на уголь, в результате чего в 2030 г. его потребление останется на уровне 2004 г.
На США в 2004 г. приходилось около 48% угля, потребленного странами ОЭСР. В производстве электроэнергии его доля достигла 50%, в 2015 г. ожидается снижение этого показателя до 49%, а в 2030 г. - увеличение до 57%.
В Канаде в 2004 г. потребление угля составило 1,2х1015 БТЕ, а к 2030 г. оно может вырасти на 0,6х 10^15 БТЕ. К 2015 г. правительство страны намерено сократить мощность угольных электростанций на 6,5 гВт, заменив их по экологическим соображениям на альтернативные источники энергии.
В Мексике в 2030 г. относительно 2004 г. прирост потребления угля составит 0,5х10^15 БТЕ.
На страны ОЭСР в Европе в 2004 г. приходилось около 28% угля, потребленного промышленно развитыми государствами, а в 2030 г. этот показатель может понизиться до 19%. К факторам, сдерживающим использование угля в регионе, относятся медленный рост энергопотребления (около 0,4% в год), увеличение доли природного газа в структуре потребления энергоносителей, а также снижение государственных субсидий угольной отрасли. Кроме того, в ближайшие 20 лет такие страны, как ФРГ, Испания, Франция, Италия, Польша, Чехия, Словакия и Турция, намерены провести модернизацию устаревших угольных электростанций.
В 2007 г. по сравнению с 2006 г в ФРГ, несмотря на экономический рост производство энергии выросло всего на 25 млн. т у. э. (одна тонна угольного эквивалента (т у. э.) соответствует одной тонне условного топлива (т у. т.) и составляет 7 млн. ккал). Специалисты связывают это с увеличением цен на энергоносители и температурой окружающей среды в зимние месяцы, которая была выше климатической нормы. В производстве первичной энергии доля каменного угля в общем потреблении энергоносителей в стране выросла на 1,5%. Он использовался в основном для выработки тепловой и электроэнергии, а также в производстве стали.
В 2007 г. в общем потреблении энергоносителей в Германии доля бурого угля составила 11,7% (в 2006 г. - 10,8%), каменного угля -14,1% (в 2006 г. - 13,2%).
В промышленно развитых странах Азии и Океании (Австралия, Новая Зеландия, Япония и Южная Корея) потребление угля в 2004 г. составило 9,3 х1015 БТЕ (около 20% потребления странами ОЭСР). Аналитики полагают, что к 2030 г. этот показатель достигнет 11,0х10^16 БТЕ.
В 2004 г. Австралия являлась ведущим мировым экспортером угля, поставившим на мировой рынок около 5,6х10^15 БТЕ, а самыми крупными импортерами стали Япония (4,6х10^15 БТЕ) и Республика Корея (2,0х10^15 БТЕ). Ожидается, что в период до 2030 г. в Австралии и Новой Зеландии ежегодные темпы роста потребления угля могут составить в среднем 1,2%. В основном он будет использоваться в производстве электроэнергии. Поскольку в регионе растет потребление природного газа, то доля угля в выработке электроэнергии в 2030 г. понизится до 63% (в 2004 г. - 73%).
В Южной Корее потребление угля будет зависеть от темпов развития энергетики.
В странах, не входящих в ОЭСР, в 2030 г. по сравнению с 2004 г. спрос на уголь может вырасти более чем в два раза и достичь 139,8х1015 БТЕ. По прогнозу "EIA", в этих государствах в 2004-2015 гг. ежегодное увеличение потребления этого энергоносителя составит 3,7%, а в 2015-2030 гг. - 2,2%. В КНР и Индии ожидается рост производства электроэнергии на угольных станциях.
В конце 2004 г. в Китае мощности угольных электростанций составили 271 ГВт, а к 2030 г. данный показатель может увеличиться до 497 ГВт. Это будет обусловлено ростом инвестиций в электроэнергетику, в том числе в строительство линий электропередачи. В стране в 2004 г. около 45% потребленного угля использовалось в секторах экономики, не связанных с производством электроэнергии, прежде всего в производстве стали. К 2030 г. этот показатель понизится до 41%.
Кроме того, правительство страны намерено развивать производство нефтеподобных углеводородных продуктов из угля. В конце 2007 г. компания "Shenhua Coal Liquefaction Corporatio" в автономном районе Внутренняя Монголия планировала завершить строительство первого завода по сжижению угля мощностью 20 тыс. барр./сут. К 2010 г. намечено расширение мощностей до 100 тыс. барр./сут. К 2020 г. в стране может быть построено еще два аналогичных предприятия общей производительностью 80 тыс. барр./сут. Согласно намерениям правительства страны, к 2020 г. мощности по сжижению угля могут достичь 1 млн. барр./сут., однако, по мнению некоторых специалистов, это связано с большими финансовыми и техническими рисками.
В Индии в 2004 г. примерно 69% потребленного угля было использовано в энергетическом секторе. Предполагается, что в дальнейшем использование угля в производстве электроэнергии будет расти в среднем на 2,4% в год и в 2030 г. составит 10,5х 10^15 БТЕ. В стране к 2030 г. ожидается рост мощностей угольных станций до 186 ГВт (в 2004 г. - 82 ГВт).
В других государствах Азии ежегодные темпы роста потребления угля могут составить около 2,8%. В энергетическом секторе наибольший рост потребления этого энергоносителя ожидается во Вьетнаме, Индонезии, Малайзии и на Тайване.
Согласно прогнозу, в странах Европы и Евразии, не входящих в ОЭСР, потребление угля будет расти примерно на 1,0% в год - с 9,0x10^15 БТЕ в 2004 г. до 11,7 в 2030 г.
В 2004 г. в регионе наибольшее потребление угля зафиксировано в России - около 4,8х10^15 БТЕ (54% всего регионального потребления). Предполагается, что в 2030 г. спрос на уголь в России достигнет 6,1х10^15 БТЕ. В 2004 г. доля угля в общем количестве потребленных в стране энергоносителей составила около 16%, к 2030 г. этот показатель может понизиться до 15%. Согласно прогнозу "EIA", к 2030 г. на угольных станциях будет вырабатываться примерно 16% электроэнергии, производимой в РФ (в 2004 г. - 20%). Предполагается, что уголь сохранит свои позиции до 2020 г., однако к 2030 г. основным энергоносителем должен стать природный газ. В 2004 г. доля природного газа в выработке электроэнергии составила 44%, а в 2030 г. этот показатель может достичь 48%. Согласно планам правительства РФ, угольные станции могут быть построены в центральной части России, а электростанции, работающие на природном газе, - в западных и дальневосточных регионах.
В остальных государствах региона к 2030 г. потребление угля увеличится до 5,6х10^15 БТЕ (в 2004 г. -4,2х10^15 БТЕ). В Болгарии, Румынии, на Украине и в странах бывшей Югославии имеются планы по строительству новых угольных электростанций и модернизации действующих. Таким образом, до 2030 г. в Европе и Евразии уголь останется важным источником энергии.
В Африке в 2004-2030 гг. вследствие развития промышленности и энергетики рост потребления угля составит 2,6х10^15 БТЕ. Возможно, что увеличение спроса на электроэнергию будет стимулировать строительство угольных электростанций в Мозамбике, Зимбабве, Танзании и Ботсване. В промышленности ожидается рост потребностей в коксе и углеводородных продуктах, произведенных из угля. Кроме того, в Африке функционируют заводы по сжижению угля общей мощностью примерно 150 тыс. барр./сут. ("Sasol II и "Sasol III").
В странах Центральной и Южной Америки в 2004 г. потребление угля составило примерно 0,8х10^15 БТЕ. Основным потребителем угля в регионе (около 56%) была Бразилия, обладающая одной из крупнейших в мире стальной отраслью. В крупных масштабах уголь используется также в Чили, Колумбии, Пуэрто-Рико, Перу и Аргентине. К 2030 г. региональное потребление может увеличиться на 0,9х10^15 БТЕ и достичь 1,7х1015 БТЕ, причем наибольший рост ожидается в Бразилии. Это связано с развитием энергетики и ростом производства стали (в стране могут быть реализованы проекты по строительству нескольких угольных электростанций).
В странах Ближнего и Среднего Востока в 2004 г. потребление угля составило 0,4х10^15 БТЕ, из которых около 86% приходилось на Израиль. Согласно прогнозу, в 2030 г. спрос на уголь в регионе достигнет 0,6х10^15 БТЕ.
В 2004 г. на международных рынках было продано около 15% всего потребленного в мире угля. Согласно прогнозам аналитиков, в период до 2030 г. ежегодные темпы роста мировой торговли этим энергоносителем составят в среднем 1,5% (в 2005 г. - 18,4x10^15 БТЕ, в 2030 г. - 26,5). Наибольшее увеличение потребления угля ожидается в Китае, однако предполагается, что удовлетворение внутреннего спроса будет осуществляться за счет увеличения собственной добычи. Ожидается, что к 2030 г. международная торговля будет обеспечивать 13% мирового потребления угля.
На состояние мировой торговли углем влияет целый комплекс факторов, к которым, в частности, относятся уровень производительности труда на угледобывающих предприятиях, степень развития транспортной инфраструктуры, экологические проблемы и политическая обстановка. В настоящее время наибольшая часть мировой торговли приходится на энергетический уголь. В 2030 г. в общем объеме реализуемого угля его доля может вырасти до 70%.
В 2005 г. на импорт в страны Азии приходилось 55,5% мировой торговли энергетическим углем, а в 2030 г. соответствующий показатель может превысить 60%.
В период до 2030 г. увеличится добыча угля в КНР, США и Индии. Развитие международной торговли будет поддерживаться ростом добычи в Австралии, Новой Зеландии, России, странах Азии и Африки (исключая страны ОПЕК), а также Центральной и Южной Америки (исключая Бразилию).
Согласно прогнозу президента Германского союза импортеров угля В. Ричела и аналитика "RWE Power" Г. Шиффера, в период до 2030 г. ежегодный рост мировой добычи угля составит 1 - 2%, торговли -1,5 - 3%.
К основным мировым экспортерам энергетического угля относятся Австралия, Индонезия, КНР и ЮАР. Австралия и Индонезия имеют преимущества в силу своего географического положения (близости к растущим рынкам Азии).
В период до 2030 г. крупнейшими в мире экспортерами коксующегося угля останутся Австралия, Канада и США. Индонезия и Россия увеличат его вывоз, а КНР и Вьетнам сократят экспорт. В мировой торговле углем доминирующая роль будет принадлежать Австралии, которая останется основным экспортером коксующегося угля в Азию и будет удовлетворять около 73% спроса в регионе. К 2010 г. правительство страны планирует модернизировать порты, увеличить мощности угольных терминалов, а также усовершенствовать сеть железных дорог в шт. Квинсленд для наращивания экспорта.
По прогнозам "EIA", в перспективе Индонезия может опередить Австралию по экспорту энергетического угля. В стране имеются крупные запасы угля с низким содержанием серы, причем его добыча сопряжена с невысокими издержками, а также большое число портов, способных принимать суда класса "Capesize". В 2000 - 2005 гг. индонезийский экспорт вырос на 71 млн. т (на 125%). Дальнейший рост экспорта будет зависеть от объема инвестиций в угольную отрасль и транспортную инфраструктуру, а также затрат на решение экологических проблем.
В 1998 - 2005 гг. экспорт угля из Евразии рос примерно на 50 млн. т в год и в 2005 г. достиг 65 млн. т (около 1,6х10^15 БТЕ). Ожидается, что в 2008 г. экспорт повысится до 87 млн. т (2,1х10^15 БТЕ), а в 2030 г. по сравнению с 2005 г. он вырастет на 67%. После распада СССР Россия как мировой экспортер угля столкнулась с такими проблемами, как снижение производительности труда в угольной промышленности и удаленность угледобывающих предприятий от рынков сбыта. В последние несколько лет производительность труда стала повышаться, что способствовало росту экспорта угля из РФ. Кроме того, в связи с закрытием шахт в Европе некоторые страны, в частности Великобритания, намерены увеличить импорт российского угля с низким содержанием серы.
Угольная промышленность КНР и Вьетнама имеет достаточно высокий экспортный потенциал, однако, по мнению аналитиков, в ближайшие годы усилия этих государств будут направлены на удовлетворение потребностей растущего внутреннего рынка. В 2006 г. Китай понизил экспортную пошлину на 8% для стимулирования вывоза угля. Однако вскоре правительство страны ввело 5%-ную пошлину на экспорт коксующегося угля и намеревалось принять аналогичные меры относительно энергетического угля. Кроме того, в 2007 г. Китай снизил квоты на вывоз энергетического угля.
Как полагают эксперты, КНР может оказать значительное влияние на состояние регионального рынка. В случае роста китайского импорта другие страны-импортеры будут испытывать нехватку поставок по доступным ценам, а при снижении китайского экспорта поставщики угля могут переориентировать товарные потоки на Японию, Тайвань и Южную Корею, т. е. на те страны, которые традиционно получают этот энергоноситель из Китая. Специалисты прогнозируют, что в 2030 г. импорт КНР составит 3,2х10^15 БТЕ, экспорт - 1,1х10^15 БТЕ.
Во Вьетнаме в 2003 г. экспорт угля составил примерно 6,3 млн. т, в 2005 г. - 12,6 млн. В 2006 г. правительство страны одобрило план по ограничению экспорта в пользу внутреннего потребления. Согласно мнению аналитиков, в 2010 г. экспорт из Вьетнама составит около 0,2х10^15 БТЕ, а к 2030 г. увеличится до 0,8х10^15 БТЕ.
В Индии в 2030 г. по сравнению с 2005 г. импорт угля может вырасти примерно в два раза, поскольку страна сталкивается с внутренними проблемами в сферах добычи и транспортировки этого энергоносителя.
Япония, испытывающая недостаток в собственных энергоресурсах, к 2030 г. станет крупнейшим импортером угля в мире. Исторически страна ориентируется на ввоз угля из КНР, однако в настоящее время она осуществляет инвестиции в угольную промышленность других государств, в том числе России, с целью диверсификации импорта.
На ввоз энергетического угля в Южную Корею и на Тайвань к 2030 г. будет приходиться примерно 21% мирового импорта.
В период до 2030 г. в странах Европы, Африки, Ближнего и Среднего Востока импорт останется на уровне 2005 г. В Турции за счет роста энергопотребления и развития черной металлургии спрос на уголь увеличится и компенсирует снижение потребления в Европе.
В США в 2030 г. импорт угля повысится до 2,1х10^15 БТЕ (в 2005 г. - 1,3x10^15 БТЕ). Предполагается, что ввоз будет не только компенсировать недостаток внутренней добычи, вызванный в основном снижением производительности горнодобывающих компаний, но и обеспечивать растущий спрос на уголь в юго-восточной части страны. Кроме того, США намерены реализовать планы по развитию портовых хозяйств для увеличения их пропускной способности при перевалке и хранении угля.
Ожидается, что в 2030 г. импорт угля в Канаде сократится по сравнению с 2005 г. примерно на 9 млн. т (около 0,2х10^15 БТЕ).
В Бразилии к 2030 г. рост импорта коксующегося угля может достичь 0,7х10^15 БТЕ (в 2005 г. - 0,3х10^15 БТЕ) благодаря устойчивому развитию черной металлургии в условиях благоприятной мировой конъюнктуры и наличия крупных природных запасов железной руды. Ввоз угля в основном будет осуществляться из Австралии, ЮАР, Канады и США.
В период до 2030 г. в страны Центральной и Южной Америки энергетический уголь будет импортироваться в основном из ЮАР и Колумбии.
По мнению европейских экспертов, в странах ЕС в ближайшие годы роль угля как энергоносителя сохранится. Согласно оценкам геологов, запасов каменного и бурого угля в регионе может хватить еще примерно на 100 лет. В настоящее время около 50% добычи угля в ЕС приходится на Польшу, где его добыча составляет около 100 млн. т. В основном он используется внутри страны для выработки тепловой и электроэнергии, а на внешний рынок поставляется около 16 млн. т высококачественного угля. В ряде других стран ЕС добыча угля значительно ниже (млн. т): в Германии - 29, Великобритании - 28, Чехии - 14, Испании - 13.
Использование угля сопряжено с выбросом вредных веществ в атмосферу, что негативно сказывается на экологии. Специалисты подчеркивают, что природоохранные мероприятия необходимо проводить не только при сжигании энергоносителей, но и на этапах их добычи (рекультивация земель), транспортировки и хранения (в частности, увеличение надежности транспортных средств, развитие инфраструктуры). Согласно прогнозам аналитиков, в 2030 г. вклад угля в глобальную эмиссию углекислого газа (СО2) составит примерно 43% (в 2004 г. - 39%), нефти -36%, природного газа - 21%.
В. Ричел и Г. Шиффер предложили стратегию снижения вредных выбросов в атмосферу. На первом этапе (до 2010 г.) предлагается повысить коэффициент полезного действия (КПД) угольных электростанций до 44 - 45% за счет внедрения инновационных технологий (в настоящее время большинство таких предприятий имеет КПД около 29%). Это позволит снизить эмиссию СО2 в атмосферу примерно на 1/3. Следующий этап (до 2015 г.) предусматривает увеличение КПД до 50%. На третьем этапе предполагается внедрение комбинированного оборудования для угольных станций с КПД 52 - 55%, позволяющего отделять и улавливать СО2.
Отделение углекислого газа, образующегося в процессе эксплуатации угольной электростанции, и очистка топочных газов могут осуществляться несколькими способами. На традиционных предприятиях абсорбционная очистка газов может производиться на газоочистных установках. Такое оборудование занимает большую площадь, кроме того, сам процесс очистки требует высоких затрат.
Другим способом является сжигание угля в смеси кислорода и дымовых (топочных) газов. Смесь из водяного пара и углекислого газа после очистки охлаждается и собирается в специальное хранилище.
Наиболее перспективным является метод, предусматривающий газификацию угля (преобразование сырого угля в синтетический газ, содержащий водород). При этом электростанции, использующие комбинированный цикл с внутренней газификацией угля ("IGCC") и имеющие системы улавливания и удержания СО2 ("CCS"), могут быть оборудованы не только паровыми, но и специальными газовыми турбинами. После процесса газификации производится очистка газов и выделение СО2, оставшиеся газы направляются в газовую турбину. Технология также предусматривает возможность использования жидких нефтепродуктов и природного газа вместо угля. Таким образом, электроэнергия может вырабатываться за счет не только паровых, но и газовых турбин.
Издержки на выделение и хранение 1 т углекислого газа оцениваются примерно в 35 евро, однако с развитием технологий этот показатель будет снижаться. Собранный СО2 можно хранить глубоко под землей в пористых средах, в основном в истощенных месторождениях нефти и газа или в проницаемых геологических пластах, насыщенных соленой водой. По оценке Межправительственной группы по изменению климата "Intergovernmental Panel on Climate Change" ("IPCC"), вполне вероятно, что геологические среды всего мира способны удержать не менее 2 трлн. т СО2 - больше, чем смогут выделить в XXI в. все электростанции мира, работающие на ископаемом топливе, а утечка из правильно выбранных подземных хранилищ составит не более 1% за сто лет.
Первые технологии по производству нефтеподобных углеводородных продуктов (НУП) из угля были запатентованы в Германии в 1913 г. Ф. Бергиусом (способ сжижения угля методом прямого гидрирования) и в 1925 г. Ф. Фишером и Г. Тропшом (метод непрямого сжижения посредством газификации с последующим гидрированием синтезированного газа).
В ЮАР с 1955 г. работает завод по сжижению угля по методу Фишера - Тропша. В начале 80-х годов были созданы еще два аналогичных предприятия общей мощностью 7,5 млн. т топлива в год (при этом расходуется 28 млн. т угля, поскольку из 1 т высококачественного угля можно получить примерно 2 барр. жидких углеводородных продуктов, из которых примерно 70% - дизельное топливо и 30% - нафта).
В Китае в г. Эрдос (Внутренняя Монголия) государственный энергетический концерн "Shenhua" ведет строительство предприятия по сжижению угля по методу прямого гидрирования. Его первоначальная мощность может составить около 1 млн. т НУП, а к 2030 г. этот показатель увеличится до 30 млн. В ближайшие годы предусматривается строительство аналогичных предприятий при участии компаний "Joint Ventures", "Sasol" и " Shell". Сжижение угля в стране является рентабельным при мировых ценах на нефть выше 40 долл./барр. и низкой стоимости рабочей силы (примерно 10 тыс. долл. в год на одного инженера).
На юге Австралии к 2020 г., согласно проекту компании "Monash Energy", предусмотрено сооружение опытной установки по сжижению угля.
В США также имеется ряд подобных проектов. К ним относятся "Medicine Bow" в шт. Вайоминг, "Waste Management and Processors Inc" ("WMPI") в шт. Пенсильвания и "Rentech" в шт. Иллинойс. Существуют аналогичные проекты в штатах Аризона, Монтана и Северная Дакота. Согласно планам Министерства энергетики США, к 2030 г. в стране может производиться 3-5 млн. барр./сут. жидких углеводородных продуктов из угля.
В ФРГ компания "RWE Power" намерена создать высокотехнологичное предприятие по сжижению угля с использованием технологии "integrated gasification combined cycle" ("IGCC") и последующим отбором и хранением углекислого газа. Помимо выработки электроэнергии, технология "IGCC" позволяет производить из угля жидкое топливо, синтетический газ, метанол и моторное (дизельное) топливо. При этом цена синтетического дизельного топлива может составить 430 евро/т, что в пересчете на нефть соответствует 65 долл./барр. Планируется, что инвестиции в проект превысят 1 млрд. евро.
В Японии предприятиями "New Energy" и "Industrial Technology Development Organisation" ("NEDO") разрабатываются технологии по сжижению угля способом прямого гидрирования. Целью проектов является создание опытной установки, работающей на любом виде угля и производящей жидкие углеводородные продукты, соответствующие японским стандартам. В дальнейшем предусмотрено создание заводов за рубежом в непосредственной близости к угольным месторождениям.
Аналитики полагают, что рост мировых цен на природный газ после 2015 г. будет способствовать поиску новых экономических решений для использования угля в различных секторах экономики.
В 2004 г. за счет угля обеспечивалось не менее 26% мировых потребностей в первичной энергии. Согласно прогнозу "Energy Information Administration" ("EIA"), к 2030 г. доля угля в мировом потреблении энергоносителей составит около 28%, а в производстве электроэнергии - примерно 45% (в 2004 г. - 43%). В настоящее время уголь имеет ценовые преимущества перед нефтью и природным г.азом.
Транспортная сеть и логистика, связанные с угольной отраслью, активно развиваются, растет мировая торговля этим энергоносителем. Несмотря на возрастающие транспортные издержки, некоторые аналитики называют уголь "конкурентоспособным энергоносителем будущего".
В зависимости от стадии метаморфизма (процесса структурного изменения г.орных пород) в США и некоторых европейских странах принята следующая классификация угля: лигнит, суббитуминозный уголь, битуминозный уголь, антрацит и г.рафит. При проведении оценок и расчетов в качестве единицы сравнения различных видов топлива применяются энергетические эквиваленты, в частности британская тепловая единица БТЕ - принятая в мировой практике мера энергии, определяемая как количество теплоты, необходимое для нагрева 1 англ. фунта воды на 1° F при нормальных условиях, и равная приблизительно 252 кал.
По состоянию на конец 2006 г. извлекаемые запасы угля в мире оценивались примерно в 909 млрд. т, из них более 66% были сосредоточены в четырех странах (%): США -27, Россия - 17, Китай - 12,6 и Индия - 10.
Согласно прогнозу "EIA", в 2030 г. по сравнению с 2004 г. мировое потребление угля увеличится примерно на 74%. В 2004 -2015 г.г. ежегодный прирост потребления угля в среднем составит 2,6%, в период с 2015 г. по 2030 г. - 1,8%, что будет вызвано ожидаемым замедлением темпов экономического развития г.осударств Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) и развивающихся стран после 2015 г. В 2030 г. по сравнению с 2005 г. международная угольная торговля вырастет на 44%.
По прогнозу "EIA", в 2004-030 гг. в странах ОЭСР ежегодные темпы роста потребления угля в среднем составят примерно 0,9%, а в 2015-2030 гг. этот показатель возрастет до 1,1% вследствие увеличения потребностей США. В Южной Корее, Канаде, Австралии, Новой Зеландии и Мексике рост потребления угля будет умеренным. В промышленно развитых странах Европы конкуренцию углю составят природный газ и ядерное топливо. В Японии замедление темпов экономического роста приведет к снижению спроса на уголь, в результате чего в 2030 г. его потребление останется на уровне 2004 г.
На США в 2004 г. приходилось около 48% угля, потребленного странами ОЭСР. В производстве электроэнергии его доля достигла 50%, в 2015 г. ожидается снижение этого показателя до 49%, а в 2030 г. - увеличение до 57%.
В Канаде в 2004 г. потребление угля составило 1,2х1015 БТЕ, а к 2030 г. оно может вырасти на 0,6х 10^15 БТЕ. К 2015 г. правительство страны намерено сократить мощность угольных электростанций на 6,5 гВт, заменив их по экологическим соображениям на альтернативные источники энергии.
В Мексике в 2030 г. относительно 2004 г. прирост потребления угля составит 0,5х10^15 БТЕ.
На страны ОЭСР в Европе в 2004 г. приходилось около 28% угля, потребленного промышленно развитыми государствами, а в 2030 г. этот показатель может понизиться до 19%. К факторам, сдерживающим использование угля в регионе, относятся медленный рост энергопотребления (около 0,4% в год), увеличение доли природного газа в структуре потребления энергоносителей, а также снижение государственных субсидий угольной отрасли. Кроме того, в ближайшие 20 лет такие страны, как ФРГ, Испания, Франция, Италия, Польша, Чехия, Словакия и Турция, намерены провести модернизацию устаревших угольных электростанций.
В 2007 г. по сравнению с 2006 г в ФРГ, несмотря на экономический рост производство энергии выросло всего на 25 млн. т у. э. (одна тонна угольного эквивалента (т у. э.) соответствует одной тонне условного топлива (т у. т.) и составляет 7 млн. ккал). Специалисты связывают это с увеличением цен на энергоносители и температурой окружающей среды в зимние месяцы, которая была выше климатической нормы. В производстве первичной энергии доля каменного угля в общем потреблении энергоносителей в стране выросла на 1,5%. Он использовался в основном для выработки тепловой и электроэнергии, а также в производстве стали.
В 2007 г. в общем потреблении энергоносителей в Германии доля бурого угля составила 11,7% (в 2006 г. - 10,8%), каменного угля -14,1% (в 2006 г. - 13,2%).
В промышленно развитых странах Азии и Океании (Австралия, Новая Зеландия, Япония и Южная Корея) потребление угля в 2004 г. составило 9,3 х1015 БТЕ (около 20% потребления странами ОЭСР). Аналитики полагают, что к 2030 г. этот показатель достигнет 11,0х10^16 БТЕ.
В 2004 г. Австралия являлась ведущим мировым экспортером угля, поставившим на мировой рынок около 5,6х10^15 БТЕ, а самыми крупными импортерами стали Япония (4,6х10^15 БТЕ) и Республика Корея (2,0х10^15 БТЕ). Ожидается, что в период до 2030 г. в Австралии и Новой Зеландии ежегодные темпы роста потребления угля могут составить в среднем 1,2%. В основном он будет использоваться в производстве электроэнергии. Поскольку в регионе растет потребление природного газа, то доля угля в выработке электроэнергии в 2030 г. понизится до 63% (в 2004 г. - 73%).
В Южной Корее потребление угля будет зависеть от темпов развития энергетики.
В странах, не входящих в ОЭСР, в 2030 г. по сравнению с 2004 г. спрос на уголь может вырасти более чем в два раза и достичь 139,8х1015 БТЕ. По прогнозу "EIA", в этих государствах в 2004-2015 гг. ежегодное увеличение потребления этого энергоносителя составит 3,7%, а в 2015-2030 гг. - 2,2%. В КНР и Индии ожидается рост производства электроэнергии на угольных станциях.
В конце 2004 г. в Китае мощности угольных электростанций составили 271 ГВт, а к 2030 г. данный показатель может увеличиться до 497 ГВт. Это будет обусловлено ростом инвестиций в электроэнергетику, в том числе в строительство линий электропередачи. В стране в 2004 г. около 45% потребленного угля использовалось в секторах экономики, не связанных с производством электроэнергии, прежде всего в производстве стали. К 2030 г. этот показатель понизится до 41%.
Кроме того, правительство страны намерено развивать производство нефтеподобных углеводородных продуктов из угля. В конце 2007 г. компания "Shenhua Coal Liquefaction Corporatio" в автономном районе Внутренняя Монголия планировала завершить строительство первого завода по сжижению угля мощностью 20 тыс. барр./сут. К 2010 г. намечено расширение мощностей до 100 тыс. барр./сут. К 2020 г. в стране может быть построено еще два аналогичных предприятия общей производительностью 80 тыс. барр./сут. Согласно намерениям правительства страны, к 2020 г. мощности по сжижению угля могут достичь 1 млн. барр./сут., однако, по мнению некоторых специалистов, это связано с большими финансовыми и техническими рисками.
В Индии в 2004 г. примерно 69% потребленного угля было использовано в энергетическом секторе. Предполагается, что в дальнейшем использование угля в производстве электроэнергии будет расти в среднем на 2,4% в год и в 2030 г. составит 10,5х 10^15 БТЕ. В стране к 2030 г. ожидается рост мощностей угольных станций до 186 ГВт (в 2004 г. - 82 ГВт).
В других государствах Азии ежегодные темпы роста потребления угля могут составить около 2,8%. В энергетическом секторе наибольший рост потребления этого энергоносителя ожидается во Вьетнаме, Индонезии, Малайзии и на Тайване.
Согласно прогнозу, в странах Европы и Евразии, не входящих в ОЭСР, потребление угля будет расти примерно на 1,0% в год - с 9,0x10^15 БТЕ в 2004 г. до 11,7 в 2030 г.
В 2004 г. в регионе наибольшее потребление угля зафиксировано в России - около 4,8х10^15 БТЕ (54% всего регионального потребления). Предполагается, что в 2030 г. спрос на уголь в России достигнет 6,1х10^15 БТЕ. В 2004 г. доля угля в общем количестве потребленных в стране энергоносителей составила около 16%, к 2030 г. этот показатель может понизиться до 15%. Согласно прогнозу "EIA", к 2030 г. на угольных станциях будет вырабатываться примерно 16% электроэнергии, производимой в РФ (в 2004 г. - 20%). Предполагается, что уголь сохранит свои позиции до 2020 г., однако к 2030 г. основным энергоносителем должен стать природный газ. В 2004 г. доля природного газа в выработке электроэнергии составила 44%, а в 2030 г. этот показатель может достичь 48%. Согласно планам правительства РФ, угольные станции могут быть построены в центральной части России, а электростанции, работающие на природном газе, - в западных и дальневосточных регионах.
В остальных государствах региона к 2030 г. потребление угля увеличится до 5,6х10^15 БТЕ (в 2004 г. -4,2х10^15 БТЕ). В Болгарии, Румынии, на Украине и в странах бывшей Югославии имеются планы по строительству новых угольных электростанций и модернизации действующих. Таким образом, до 2030 г. в Европе и Евразии уголь останется важным источником энергии.
В Африке в 2004-2030 гг. вследствие развития промышленности и энергетики рост потребления угля составит 2,6х10^15 БТЕ. Возможно, что увеличение спроса на электроэнергию будет стимулировать строительство угольных электростанций в Мозамбике, Зимбабве, Танзании и Ботсване. В промышленности ожидается рост потребностей в коксе и углеводородных продуктах, произведенных из угля. Кроме того, в Африке функционируют заводы по сжижению угля общей мощностью примерно 150 тыс. барр./сут. ("Sasol II и "Sasol III").
В странах Центральной и Южной Америки в 2004 г. потребление угля составило примерно 0,8х10^15 БТЕ. Основным потребителем угля в регионе (около 56%) была Бразилия, обладающая одной из крупнейших в мире стальной отраслью. В крупных масштабах уголь используется также в Чили, Колумбии, Пуэрто-Рико, Перу и Аргентине. К 2030 г. региональное потребление может увеличиться на 0,9х10^15 БТЕ и достичь 1,7х1015 БТЕ, причем наибольший рост ожидается в Бразилии. Это связано с развитием энергетики и ростом производства стали (в стране могут быть реализованы проекты по строительству нескольких угольных электростанций).
В странах Ближнего и Среднего Востока в 2004 г. потребление угля составило 0,4х10^15 БТЕ, из которых около 86% приходилось на Израиль. Согласно прогнозу, в 2030 г. спрос на уголь в регионе достигнет 0,6х10^15 БТЕ.
В 2004 г. на международных рынках было продано около 15% всего потребленного в мире угля. Согласно прогнозам аналитиков, в период до 2030 г. ежегодные темпы роста мировой торговли этим энергоносителем составят в среднем 1,5% (в 2005 г. - 18,4x10^15 БТЕ, в 2030 г. - 26,5). Наибольшее увеличение потребления угля ожидается в Китае, однако предполагается, что удовлетворение внутреннего спроса будет осуществляться за счет увеличения собственной добычи. Ожидается, что к 2030 г. международная торговля будет обеспечивать 13% мирового потребления угля.
На состояние мировой торговли углем влияет целый комплекс факторов, к которым, в частности, относятся уровень производительности труда на угледобывающих предприятиях, степень развития транспортной инфраструктуры, экологические проблемы и политическая обстановка. В настоящее время наибольшая часть мировой торговли приходится на энергетический уголь. В 2030 г. в общем объеме реализуемого угля его доля может вырасти до 70%.
В 2005 г. на импорт в страны Азии приходилось 55,5% мировой торговли энергетическим углем, а в 2030 г. соответствующий показатель может превысить 60%.
В период до 2030 г. увеличится добыча угля в КНР, США и Индии. Развитие международной торговли будет поддерживаться ростом добычи в Австралии, Новой Зеландии, России, странах Азии и Африки (исключая страны ОПЕК), а также Центральной и Южной Америки (исключая Бразилию).
Согласно прогнозу президента Германского союза импортеров угля В. Ричела и аналитика "RWE Power" Г. Шиффера, в период до 2030 г. ежегодный рост мировой добычи угля составит 1 - 2%, торговли -1,5 - 3%.
К основным мировым экспортерам энергетического угля относятся Австралия, Индонезия, КНР и ЮАР. Австралия и Индонезия имеют преимущества в силу своего географического положения (близости к растущим рынкам Азии).
В период до 2030 г. крупнейшими в мире экспортерами коксующегося угля останутся Австралия, Канада и США. Индонезия и Россия увеличат его вывоз, а КНР и Вьетнам сократят экспорт. В мировой торговле углем доминирующая роль будет принадлежать Австралии, которая останется основным экспортером коксующегося угля в Азию и будет удовлетворять около 73% спроса в регионе. К 2010 г. правительство страны планирует модернизировать порты, увеличить мощности угольных терминалов, а также усовершенствовать сеть железных дорог в шт. Квинсленд для наращивания экспорта.
По прогнозам "EIA", в перспективе Индонезия может опередить Австралию по экспорту энергетического угля. В стране имеются крупные запасы угля с низким содержанием серы, причем его добыча сопряжена с невысокими издержками, а также большое число портов, способных принимать суда класса "Capesize". В 2000 - 2005 гг. индонезийский экспорт вырос на 71 млн. т (на 125%). Дальнейший рост экспорта будет зависеть от объема инвестиций в угольную отрасль и транспортную инфраструктуру, а также затрат на решение экологических проблем.
В 1998 - 2005 гг. экспорт угля из Евразии рос примерно на 50 млн. т в год и в 2005 г. достиг 65 млн. т (около 1,6х10^15 БТЕ). Ожидается, что в 2008 г. экспорт повысится до 87 млн. т (2,1х10^15 БТЕ), а в 2030 г. по сравнению с 2005 г. он вырастет на 67%. После распада СССР Россия как мировой экспортер угля столкнулась с такими проблемами, как снижение производительности труда в угольной промышленности и удаленность угледобывающих предприятий от рынков сбыта. В последние несколько лет производительность труда стала повышаться, что способствовало росту экспорта угля из РФ. Кроме того, в связи с закрытием шахт в Европе некоторые страны, в частности Великобритания, намерены увеличить импорт российского угля с низким содержанием серы.
Угольная промышленность КНР и Вьетнама имеет достаточно высокий экспортный потенциал, однако, по мнению аналитиков, в ближайшие годы усилия этих государств будут направлены на удовлетворение потребностей растущего внутреннего рынка. В 2006 г. Китай понизил экспортную пошлину на 8% для стимулирования вывоза угля. Однако вскоре правительство страны ввело 5%-ную пошлину на экспорт коксующегося угля и намеревалось принять аналогичные меры относительно энергетического угля. Кроме того, в 2007 г. Китай снизил квоты на вывоз энергетического угля.
Как полагают эксперты, КНР может оказать значительное влияние на состояние регионального рынка. В случае роста китайского импорта другие страны-импортеры будут испытывать нехватку поставок по доступным ценам, а при снижении китайского экспорта поставщики угля могут переориентировать товарные потоки на Японию, Тайвань и Южную Корею, т. е. на те страны, которые традиционно получают этот энергоноситель из Китая. Специалисты прогнозируют, что в 2030 г. импорт КНР составит 3,2х10^15 БТЕ, экспорт - 1,1х10^15 БТЕ.
Во Вьетнаме в 2003 г. экспорт угля составил примерно 6,3 млн. т, в 2005 г. - 12,6 млн. В 2006 г. правительство страны одобрило план по ограничению экспорта в пользу внутреннего потребления. Согласно мнению аналитиков, в 2010 г. экспорт из Вьетнама составит около 0,2х10^15 БТЕ, а к 2030 г. увеличится до 0,8х10^15 БТЕ.
В Индии в 2030 г. по сравнению с 2005 г. импорт угля может вырасти примерно в два раза, поскольку страна сталкивается с внутренними проблемами в сферах добычи и транспортировки этого энергоносителя.
Япония, испытывающая недостаток в собственных энергоресурсах, к 2030 г. станет крупнейшим импортером угля в мире. Исторически страна ориентируется на ввоз угля из КНР, однако в настоящее время она осуществляет инвестиции в угольную промышленность других государств, в том числе России, с целью диверсификации импорта.
На ввоз энергетического угля в Южную Корею и на Тайвань к 2030 г. будет приходиться примерно 21% мирового импорта.
В период до 2030 г. в странах Европы, Африки, Ближнего и Среднего Востока импорт останется на уровне 2005 г. В Турции за счет роста энергопотребления и развития черной металлургии спрос на уголь увеличится и компенсирует снижение потребления в Европе.
В США в 2030 г. импорт угля повысится до 2,1х10^15 БТЕ (в 2005 г. - 1,3x10^15 БТЕ). Предполагается, что ввоз будет не только компенсировать недостаток внутренней добычи, вызванный в основном снижением производительности горнодобывающих компаний, но и обеспечивать растущий спрос на уголь в юго-восточной части страны. Кроме того, США намерены реализовать планы по развитию портовых хозяйств для увеличения их пропускной способности при перевалке и хранении угля.
Ожидается, что в 2030 г. импорт угля в Канаде сократится по сравнению с 2005 г. примерно на 9 млн. т (около 0,2х10^15 БТЕ).
В Бразилии к 2030 г. рост импорта коксующегося угля может достичь 0,7х10^15 БТЕ (в 2005 г. - 0,3х10^15 БТЕ) благодаря устойчивому развитию черной металлургии в условиях благоприятной мировой конъюнктуры и наличия крупных природных запасов железной руды. Ввоз угля в основном будет осуществляться из Австралии, ЮАР, Канады и США.
В период до 2030 г. в страны Центральной и Южной Америки энергетический уголь будет импортироваться в основном из ЮАР и Колумбии.
По мнению европейских экспертов, в странах ЕС в ближайшие годы роль угля как энергоносителя сохранится. Согласно оценкам геологов, запасов каменного и бурого угля в регионе может хватить еще примерно на 100 лет. В настоящее время около 50% добычи угля в ЕС приходится на Польшу, где его добыча составляет около 100 млн. т. В основном он используется внутри страны для выработки тепловой и электроэнергии, а на внешний рынок поставляется около 16 млн. т высококачественного угля. В ряде других стран ЕС добыча угля значительно ниже (млн. т): в Германии - 29, Великобритании - 28, Чехии - 14, Испании - 13.
Использование угля сопряжено с выбросом вредных веществ в атмосферу, что негативно сказывается на экологии. Специалисты подчеркивают, что природоохранные мероприятия необходимо проводить не только при сжигании энергоносителей, но и на этапах их добычи (рекультивация земель), транспортировки и хранения (в частности, увеличение надежности транспортных средств, развитие инфраструктуры). Согласно прогнозам аналитиков, в 2030 г. вклад угля в глобальную эмиссию углекислого газа (СО2) составит примерно 43% (в 2004 г. - 39%), нефти -36%, природного газа - 21%.
В. Ричел и Г. Шиффер предложили стратегию снижения вредных выбросов в атмосферу. На первом этапе (до 2010 г.) предлагается повысить коэффициент полезного действия (КПД) угольных электростанций до 44 - 45% за счет внедрения инновационных технологий (в настоящее время большинство таких предприятий имеет КПД около 29%). Это позволит снизить эмиссию СО2 в атмосферу примерно на 1/3. Следующий этап (до 2015 г.) предусматривает увеличение КПД до 50%. На третьем этапе предполагается внедрение комбинированного оборудования для угольных станций с КПД 52 - 55%, позволяющего отделять и улавливать СО2.
Отделение углекислого газа, образующегося в процессе эксплуатации угольной электростанции, и очистка топочных газов могут осуществляться несколькими способами. На традиционных предприятиях абсорбционная очистка газов может производиться на газоочистных установках. Такое оборудование занимает большую площадь, кроме того, сам процесс очистки требует высоких затрат.
Другим способом является сжигание угля в смеси кислорода и дымовых (топочных) газов. Смесь из водяного пара и углекислого газа после очистки охлаждается и собирается в специальное хранилище.
Наиболее перспективным является метод, предусматривающий газификацию угля (преобразование сырого угля в синтетический газ, содержащий водород). При этом электростанции, использующие комбинированный цикл с внутренней газификацией угля ("IGCC") и имеющие системы улавливания и удержания СО2 ("CCS"), могут быть оборудованы не только паровыми, но и специальными газовыми турбинами. После процесса газификации производится очистка газов и выделение СО2, оставшиеся газы направляются в газовую турбину. Технология также предусматривает возможность использования жидких нефтепродуктов и природного газа вместо угля. Таким образом, электроэнергия может вырабатываться за счет не только паровых, но и газовых турбин.
Издержки на выделение и хранение 1 т углекислого газа оцениваются примерно в 35 евро, однако с развитием технологий этот показатель будет снижаться. Собранный СО2 можно хранить глубоко под землей в пористых средах, в основном в истощенных месторождениях нефти и газа или в проницаемых геологических пластах, насыщенных соленой водой. По оценке Межправительственной группы по изменению климата "Intergovernmental Panel on Climate Change" ("IPCC"), вполне вероятно, что геологические среды всего мира способны удержать не менее 2 трлн. т СО2 - больше, чем смогут выделить в XXI в. все электростанции мира, работающие на ископаемом топливе, а утечка из правильно выбранных подземных хранилищ составит не более 1% за сто лет.
Первые технологии по производству нефтеподобных углеводородных продуктов (НУП) из угля были запатентованы в Германии в 1913 г. Ф. Бергиусом (способ сжижения угля методом прямого гидрирования) и в 1925 г. Ф. Фишером и Г. Тропшом (метод непрямого сжижения посредством газификации с последующим гидрированием синтезированного газа).
В ЮАР с 1955 г. работает завод по сжижению угля по методу Фишера - Тропша. В начале 80-х годов были созданы еще два аналогичных предприятия общей мощностью 7,5 млн. т топлива в год (при этом расходуется 28 млн. т угля, поскольку из 1 т высококачественного угля можно получить примерно 2 барр. жидких углеводородных продуктов, из которых примерно 70% - дизельное топливо и 30% - нафта).
В Китае в г. Эрдос (Внутренняя Монголия) государственный энергетический концерн "Shenhua" ведет строительство предприятия по сжижению угля по методу прямого гидрирования. Его первоначальная мощность может составить около 1 млн. т НУП, а к 2030 г. этот показатель увеличится до 30 млн. В ближайшие годы предусматривается строительство аналогичных предприятий при участии компаний "Joint Ventures", "Sasol" и " Shell". Сжижение угля в стране является рентабельным при мировых ценах на нефть выше 40 долл./барр. и низкой стоимости рабочей силы (примерно 10 тыс. долл. в год на одного инженера).
На юге Австралии к 2020 г., согласно проекту компании "Monash Energy", предусмотрено сооружение опытной установки по сжижению угля.
В США также имеется ряд подобных проектов. К ним относятся "Medicine Bow" в шт. Вайоминг, "Waste Management and Processors Inc" ("WMPI") в шт. Пенсильвания и "Rentech" в шт. Иллинойс. Существуют аналогичные проекты в штатах Аризона, Монтана и Северная Дакота. Согласно планам Министерства энергетики США, к 2030 г. в стране может производиться 3-5 млн. барр./сут. жидких углеводородных продуктов из угля.
В ФРГ компания "RWE Power" намерена создать высокотехнологичное предприятие по сжижению угля с использованием технологии "integrated gasification combined cycle" ("IGCC") и последующим отбором и хранением углекислого газа. Помимо выработки электроэнергии, технология "IGCC" позволяет производить из угля жидкое топливо, синтетический газ, метанол и моторное (дизельное) топливо. При этом цена синтетического дизельного топлива может составить 430 евро/т, что в пересчете на нефть соответствует 65 долл./барр. Планируется, что инвестиции в проект превысят 1 млрд. евро.
В Японии предприятиями "New Energy" и "Industrial Technology Development Organisation" ("NEDO") разрабатываются технологии по сжижению угля способом прямого гидрирования. Целью проектов является создание опытной установки, работающей на любом виде угля и производящей жидкие углеводородные продукты, соответствующие японским стандартам. В дальнейшем предусмотрено создание заводов за рубежом в непосредственной близости к угольным месторождениям.
Аналитики полагают, что рост мировых цен на природный газ после 2015 г. будет способствовать поиску новых экономических решений для использования угля в различных секторах экономики.
