Уголь как источник энергии используется в промышленности и энергетике уже более века, за это время его доля в мировом энергобалансе существенно колебалась. Развитие угледобывающей промышленности мира и перспективы угля как источника энергии напрямую зависят от динамики спроса в будущем. В данной статье мы коротко познакомимся с состоянием дел на мировом рынке угля, динамикой спроса и предложения, цен, а также структурой добычи, потребления угля по странам и объёмами производства некоторых крупных компаний.
Как и в случае с большинством полезных ископаемых, добыча и потребление угля географически распределены по-разному, и не всегда лидеры в добыче являются лидерами в потреблении. На карте ниже представлены основные угледобывающие страны.
Объёмы добычи в 2015 году 10 крупнейших угледобывающих стран
Аналогичная карта, только на сей раз для потребления угля, выглядит следующим образом:
Некоторые различия налицо.
10 крупнейших стран по потреблению угля
Подобная структура спроса ставит под сомнение представление об угле, как о дешёвом и неэкологичном виде топлива исключительно для развивающихся стран. Уголь имеет высокую долю в энергетическом балансе США, Японии, Германии, Южной Кореи, Польши и Австралии, и действительно быстрыми темпами вытеснения этого вида топлива могут похвастаться пока разве что США, и те благодаря дешёвому сланцевому газу.
На диаграмме ниже приведены суммарные объёмы производства и потребления угля за последние 10 лет. Хорошо видно рассогласование роста спроса и предложения после 2008 года, что через три года вылилось в начало затяжного тренда на снижение цен, который до сих пор окончательно не сломлен. Тем не менее, уже по результатам 2015 года можно увидеть, что потребление превысило производство, это является позитивным сигналом для рынка.
Номинальный рост объёмов потребления любого топлива - это норма, куда интереснее посмотреть, как обстоят дела с долей угля в энергетическом балансе в мире. Для этого воспользуемся данными Международного энергетического агенства (МЭА), которое, к сожалению, в отчёте за 2015 год предлагает для сравнения 1971 и 2013 годы, что, впрочем, не делает картину менее актуальной и репрезентативной:
Интересно отметить, что агентство предоставляет аналогичную информацию по странам ОЭСР, доля угля в энергобалансе развитых стран снизилась за аналогичный период времени с 22,6% до 19,3%. Резкое снижение цен на уголь может внести коррективы если не в структуру энергетического баланса, то, во всяком случае, в динамику снижения доли угля.
Доля угля в выработке электроэненргии в мире имеет также растущую динамику, за последние 45 лет она выросла на 8%.
Значит ли то, что доля угля выросла как в энергобалансе, так и в выработке электроэнергии, что данный источник энергии по-прежнему является ключевым для мировой энергетики, или же рост во второй половине 20-го века связан главным образом с взрывным или просто быстрым развитием нескольких крупных развивающихся стран, таких как Китай, Индия, Бразилия, ЮАР, а ранее Южная Корея и другие страны АТР? Высокая роль угля в их энергетических балансах сказалась и на мировых показателях. Об этом свидетельствуют и различия в мировой динамике и динамика по странам ОЭСР. Теперь, когда Китай взял курс на сокращение потребления угля из-за проблем с экологией, его доля в ближайшие годы в лучшем случае не сократится.
Одним из наиболее сильно влияющих на спрос факторов является цена, поэтому от её динамики будет зависеть то, насколько более выгодным с точки зрения затрат источником топлива станет уголь. Дешевизна - одна из причин, по которой уголь предпочитают газу, нефти и другим источникам энергии.
Если сопоставить динамику цен на уголь с динамикой цен на нефть, хорошо видно рассогласование после 2007 года, а также более быстрое снижение цен на уголь после 2011 года. От того, насколько ниже цена угля, зависит и спрос на него, так как к стоимости нефти часто привязывается стоимость природного газа - основного конкурента угля на энергетическом рынке.
Согласно прогнозу Conomy динамика цен на уголь в ближайшие годы будет выглядеть следующим образом:
Данный прогноз достаточно консервативен, однако цены на уголь очень волатильны и могут изменяться не менее динамично, чем цены на нефть (как видно из сравнения этих цен выше). Так, за июль 2016 года, по данным сайта www.indexmundi.com , цены на уголь выросли на 18,62%. Конечно, это скорее единичный всплеск спроса, но снижающийся тренд последних лет, вероятнее всего, сломлен.
Особенностью анализа угледобывающих компаний мира является то, что в отрасли присутствует множество игроков, для которых добыча угля не является профильным или единственным основным видом деятельности. Это затрудняет сопоставление их финансовых показателей. Кроме того, далеко не все угледобывающие компании торгуются на бирже и, соответственно, должным образом раскрывают информацию. Таким образом, полностью охватить отрасль даже отдельной страны затруднительно, не говоря уже обо всём мире в целом.
Для сравнения целесообразно взять несколько крупных публичных компаний из разных стран, для которых добыча угля является основным видом деятельности.
Как видно из таблицы, среди отобранных компаний практически нет транснациональных. Объёмы производства за 2015 год можно увидеть ниже:
Интересно, что China Shenhua - крупнейшая угледобывающая компания Китая, производит только около 8% угля в стране. Помимо нескольких крупных компаний, в Китае действуют тысячи мелких, которые находятся в ведении городских и сельских администраций. Впрочем, такая фрагментация производства не редкость для отрасли. Так, на долю крупнейшей по добыче публичной компании России приходится всего 3% производства угля. Аналогично обстоят дела в США и Индии.
Интересна динамика стоимости акций рассматриваемых компаний, точнее, интересно то, что несмотря на ориентацию на один и тот же актив и его цену, компании показывают достаточно сильно отличающееся поведение котировок. В случае с золотодобывающей отраслью динамика была более единообразная. Отчасти это объясняется большей долей расходов на транспортировку, различной структурой производимой продукции, которая в отличие от золота неоднородна, географией деятельности и влиянием курсов валют, иными словами, большей вариативностью структуры деятельности компаний.
Основная проблема мировой угледобывающей отрасли состоит в том, что развитые страны, даже несмотря на по-прежнему высокую долю угля в энергетическом балансе, стараются снижать его потребление, так как он наносит значительный вред экологии. Тенденции снижения потребления угля прослеживаются на двух из трёх крупнейших рынков - в Китае и США. Причины этого различны.
Снижение потребление угля в Китае - часть программы правительства. В одном Китае используется едва ли не половина всего мирового производства угля, что наносит значительный вред экологии. Взрывной рост ныне крупнейшей экономики мира был во многом обусловлен наличием такого дешёвого источника топлива. Полностью отказываться от угля Китай не планирует, да это и невозможно в перспективе даже нескольких десятилетий, но планирует снижать его долю в энергетическом балансе, а впоследствии - и объём потребления в абсолютных величинах. Разумеется, угледобывающая отрасль восприняла эти планы крайне негативно.
Что касается США, то здесь уголь вытесняется всё более дешёвым сланцевым газом, который намного более экологичен (если не принимать во внимание процесс добычи). Снижение цен на нефть и газ в результате сланцевой революции в этом отношении не могло не сказаться и на угле.
Очень перспективным с точки зрения роста потребления является индийский рынок, но объём его пока сильно уступает рынку Китая, а потому он не может компенсировать снижение потребления в Поднебесной, тем более на фоне замедления экономического роста в других, менее крупных странах-потребителях угля. Всё это делает перспективы роста спроса туманными.
Что касается производства, то значительное снижение в 2015 году вернуло соотношение предложение/спрос к нормальному уровню, что и стабилизировало цены. Однако цены эти по-прежнему низкие, и постепенно привыкающие к новой реальности угледобывающие компании начинают даже в таких условиях увеличивать планы по добыче. Впрочем, пока всё не так плохо, и среди крупных добывающих стран в 2015 году производство выросло только в России и Индии. В первом случае это объясняется девальвацией валюты, во втором - наличием стабильно растущего внутреннего спроса.
В отношении текущей ситуации в мировой угледобывающей отрасли и её перспектив существует два противоположных мнения. Первое заключается в том, что на фоне роста доли возобновляемых источников энергии в мировом энергобалансе, а также удешевления альтернативных углю источников топлива, снижение цен - всерьёз и надолго, а текущее снижение спроса и объёмов добычи - начало продолжительной тенденции перестроения мировой энергетики. Вторая точка зрения менее мрачная для угледобытчиков, и заключается в том, что текущие цены, как и цены на другие энергоносители, - реакция на замедление темпов роста мировой экономики, и со временем рост неизбежен. Истина, пожалуй, где-то посередине, достаточно объективно следующее. Падение цен ниже текущего уровня поставит под сомнение целесообразность добычи угля - второго по объёмам источника энергии в мире. Перспектива маловероятная, а потому те, кто придерживаются второй из описанных выше точек зрения, имеют все основания для того, чтобы инвестировать в отрасль сейчас, когда она находится далеко не на своих былых максимумах.
В следующей статье мы подробно рассмотрим финансовые результаты выбранных угледобывающих компаний и сравним их ключевые показатели.
Уголь - первое ископаемое топливо, которое начал использовать человек. В настоящее время в качестве энергоносителей применяются по большей мере нефть и газ. Однако, несмотря на это, угольная промышленность продолжает играть важнейшую роль в экономике любой страны, в том числе и России.
Статистические данные
В 50-е годы прошлого столетия доля угля в топливно-энергетическом балансе России составляла 65 %. В последующем она постепенно сокращалась. В особенности серьезный спад начался в 70-е годы, после открытия газовых месторождений в Сибири. Во времена кризиса 90-х интерес энергетиков к этому виду топлива окончательно упал. Многие ГЭС, изначально спроектированные для работы на угле, были переоборудованы под газ.
В последующие годы добыча твердого топлива у нас в стране немного возросла. Однако развивается угольная промышленность России, несмотря на действующие программы по ее реанимации, и в наше время довольно-таки медленно. В 2015 г. добыча в России составила около 360 млн тонн. При этом российские компании закупили около 80 млн тонн. В советские времена, даже после начавшейся в 70-е «газовой паузы», этот показатель составлял 716 млн т (1980-82 гг.). Причем в 2015 г., по словам представителей Минэкономразвития, сократились и инвестиции в отрасль.
Угольная промышленность: структура
Видов добываемого угля существует всего два: бурый и каменный. Последний имеет большую энергетическую ценность. Однако запасов каменного угля в России, как и во всем мире, не слишком много. На долю бурого приходится целых 70 %. Добываться твердое топливо может двумя способами: открытым и шахтным. Первый метод используется тогда, когда расстояние от поверхности земли до пласта составляет не более 100 м. Шахтным способом уголь может добываться на очень большой глубине - в тысячу и более метров. Иногда используется также комбинированная методика разработки.
Помимо предприятий, занимающихся добычей этого вида твердого топлива шахтным и открытым способом, в структуру угольной отрасли включены обогатительные фабрики и производства по брикетированию. Природный уголь, а в особенности бурый, имеет обычно не слишком высокую теплотворную способность из-за содержащихся в нем примесей. На обогатительных фабриках его дробят и просеивают через сетку в воду. При этом само твердое топливо всплывает наверх, а частицы пород оседают на дно. Далее уголь высушивают и обогащают кислородом. В результате его тепловая способность значительно повышается.
Брикетирование в зависимости от показателей давления при обработке может производиться с применением связующих или без них. Такая обработка значительно повышает температуру сгорания угля.
Основные потребители
Приобретают уголь у добывающих компаний в основном предприятия топливно-энергетического комплекса, а также металлургической отрасли. Бурый уголь используется по большей мере в котельных. Также иногда его применяют в качестве топлива на ТЭЦ. Потребителями каменного угля являются по большей части металлургические предприятия.
Основные бассейны России
Самым крупным каменноугольным бассейном у нас в стране (и в мире) является Кузбасский. Здесь добывается 56 % всего российского угля. Разработки ведутся как открытым, так и шахтным методом. В европейской части России наиболее крупным и развитым районом является Печорский угольный бассейн. Твердое топливо здесь добывается шахтным способом с глубины до 300 м. Запасы бассейна составляют 344 млрд тонн. К наиболее крупным месторождениям также можно отнести:
- Качко-Ачинский угольный бассейн. Расположен в Восточной Сибири и дает 12 % всего российского угля. Добыча осуществляется открытым способом. Качко-Ачинский бурый уголь является самым дешевым в стране, но при этом и самым низкокачественным.
- Донецкий каменноугольный бассейн. Добыча ведется шахтным способом, а поэтому себестоимость угля довольно-таки высока.
- Иркутско-Черемховский угольный бассейн. Добыча угля ведется открытым способом. Себестоимость его невысока, однако из-за большой удаленности от крупных потребителей используется он в основном только на местных электростанциях.
- Южно-Якутский угольный бассейн. Находится на Дальнем Востоке. Добыча ведется открытым способом.
Также довольно-таки перспективными в России считаются угольные бассейны Ленинский, Таймырский и Тунгусский. Расположены все они в Восточной Сибири.
Основные проблемы угледобывающей отрасли России
Причин, по которым угольная промышленность у нас в стране развивается довольно-таки медленно, существует несколько. В первую очередь к проблемам этой отрасли народного хозяйства относят:
- затянувшуюся «газовую паузу»;
- значительную удаленность мест добычи от основных потребителей.
Также серьезными проблемами угольной промышленности в современной России считаются загрязнение окружающей среды и тяжелые условия труда рабочих.
Газ или уголь?
Таким образом, не особенно хорошо угольная промышленность России развивается прежде всего из-за нежелания потребителя переходить с голубого топлива на твердое. И неудивительно. Газ у нас в стране стоит очень недорого. Однако эта проблема угольной отрасли, по всей видимости, будет решена в довольно-таки короткие сроки. Дело в том, что «газовая пауза» близка к своему исчерпанию. По оценкам «Газпрома», продлится она еще не более 6-7 лет. Все дело в истощении наиболее рентабельных месторождений голубого топлива в России.
В связи с этим уже сегодня разрабатываются и начинают претворяться в жизнь программы, направленные на развитие угольной промышленности и внедрение технологий, основанных на использовании твердого топлива, по всей производственной цепи народного хозяйства.
Проблема удаленности от потребителей
Это, пожалуй, самая серьезная проблема угольной промышленности на сегодняшний день. Крупнейший бассейн России, Кузбасский, к примеру, расположен в 3000 км от ближайшего порта. Большие транспортные затраты приводят к понижению рентабельности шахт и разрезов и увеличению стоимости угля. Ситуацию усугубляет довольно-таки слабая развитость железнодорожных путей в Восточной Сибири.
Разумеется, в программах развития угольной промышленности уделяется внимание в том числе и этой проблеме. Одним из способов ее решения является вертикальная интеграция предприятий отрасли. Предлагается, к примеру, организовывать на базе шахт объекты энергетики малой и средней мощности. Такая реконструкция может быть без особых затрат произведена путем установки на шахтных котельных турбогенераторов.
Новые предприятия угольной промышленности, занимающиеся обогащением и брикетированием твердого топлива, также могут стать одним из решений этой проблемы. Очищенный уголь, конечно же, стоит дороже природного. А поэтому затраты на его перевозку окупаются быстрее.
Экологические проблемы
Разработка угольных пластов, а в особенности открытым способом, негативно влияет на окружающую среду. При этом проблемы могут быть такими:
- изменение ландшафтов;
- оседание земной поверхности и эрозия почвы;
- выбросы метана из шахт;
- загрязнение воды и воздуха;
- возгорание угля в отвалах и шахтах;
- отторжение земельных участков под хранение отходов добычи.
Решением экологической проблемы добычи угля может стать прежде всего принятие ряда нормативов и законов, регулирующих все этапы разработки месторождений. При этом следует стимулировать предприятия к осуществлению контроля за их соблюдением на всех этапах разработки угольных пластов.
Воздействие на здоровье человека
Добыча угля и разработка пластов в густонаселенных районах европейской части значительно усугубляет такие проблемы:
- снижение продолжительности жизни;
- увеличение количества врожденных аномалий у детей;
- повышение количества нервных и онкологических заболеваний.
В особенности актуальны эти проблемы могут быть в районе Подмосковного, Качко-Ачинского и Южно-Якутского бассейнов. В данном случае решением проблемы может также стать разработка разного рода нормативов, направленных на внедрение новых способов организации добычи, позволяющих сохранить чистоту окружающей среды.
Профессиональные заболевания
Проблемы угольной промышленности на самом деле многочисленны. Однако профессиональные заболевания являются, пожалуй, одной из самых актуальных. В особенности неблагоприятное влияние несоблюдение экологических норм производства оказывает на работающих в шахтах людей. Производства этой специализации считаются едва ли не самыми опасными и вредными для здоровья на сегодняшний день.
Болеть работники угольной промышленности могут такими заболеваниями:
- пневмокониозы;
- пылевые и хронические бронхиты;
- силикоз и кониотуберкулез;
- зрительное и слуховое перенапряжение;
- нервно-психические патологии;
- радикулопатия;
- артроз, катаракта, вибрационная болезнь.
Легочные заболевания возникают в результате вдыхания шахтерами угольной пыли и вредных газов. Зрительное и слуховое перенапряжение случается из-за нерационального освещения и тяжелых условий труда. Причиной нервно-психических заболеваний и радикулопатии также обычно является перенапряжение. Вибрационная болезнь и артроз связаны прежде всего с особенностями самого процесса добычи угля.
Нормы по разного рода вредным факторам в России приняты уже очень давно. А поэтому решением проблемы профессиональных заболеваний рабочих в такой отрасли, как угольная промышленность, может стать только неукоснительное следование им. Тем более что на сегодняшний день ситуация в плане развития профессиональных заболеваний шахтеров крайне неблагоприятная. По статистике, их уровень превышает средние по промышленности в 9 раз.
Производственный травматизм
Профессия шахтера, помимо всего прочего, является еще и одной из самых опасных в мире. В разрабатываемых угольных пластах всегда содержится ядовитый и взрывоопасный газ - метан. К его возгоранию может привести любая искра, появившаяся в процессе функционирования шахтного оборудования. В результате взрыва и последующего обвала слоев угля рабочие могут не только получить травму, но и погибнуть.
Предотвратить производственный травматизм по этой причине можно путем совершенствования средств предотвращения возгорания метана и угольной пыли. Базироваться разработка систем защиты должна прежде всего на автоматическом создании в шахтах взрывопреграждающей среды. На выработках должны распыляться ингибиторы реакции окисления метана кислородом. Газодисперсная предохранительная среда должна создаваться непрерывно. Любые опасные факторы взрыва следует снижать до безопасных пределов.
Также необходимо обеспечивать постоянную вентиляцию шахт, исключить возможность возникновения электрических разрядов и т. д. Конечно же, профессия шахтера в этом случае не станет легче. Но возможно, она будет гораздо более безопасной.
Проблема безработицы и ее решение
На сегодняшний день в России полностью закрыты нерентабельные шахты, в результате чего удалось избавиться от слабых звеньев производственной цепи, требующих, помимо всего прочего, еще и значительных вложений. Рост прибыли угледобывающих компаний в последнее время связан также с началом разработки действительно перспективных и выгодных шахт. Внедрение новейших технологий и оборудования вызвало, однако, проблему занятости жителей шахтерских поселков, поскольку потребность в ручном труде снизилась.
Министерство энергетики и угольной промышленности России, надо отдать ему должное, к этой проблеме отнеслось очень серьезно. Все сокращенные работники получили хорошую социальную защиту. Многим была предоставлена возможность устроиться на перерабатывающие предприятия угольной промышленности. Ведь с ростом добычи твердого топлива увеличилось и их количество.
Перспективы развития угольной промышленности в России
Предприятия, занимающиеся разработкой пластов твердого топлива в России, могут быть действительно очень прибыльными. Дело в том, что у нас в стране много таких месторождений, на которых выработка угля может вестись дешевым открытым способом. К примеру, угольная промышленность Украины на данный момент находится не в лучшем состоянии, именно потому, что пласты на территории этой страны залегают очень глубоко. Разрабатывать их приходится шахтным методом. Украинский уголь стоит в несколько раз дороже европейского, а поэтому о конкуренции не может быть речи.
В России же угольная промышленность является действительно перспективной. Интенсивное ее развитие может быть обеспечено только путем дальнейшего совершенствования технологий добычи и снижения издержек производства.
К настоящему времени приоритетными направлениями этой сферы топливно-энергетического комплекса являются:
- масштабная модернизация производства;
- вовлечение в обработку наиболее перспективных запасов;
- разработка антикризисных мер;
- снижение затрат на техническое перевооружение уже имеющихся малоперспективных шахт и разрезов.
Запасы и их характеристика
Достойных внимания перспективных месторождений, таким образом, в России имеется много. Печорский угольный бассейн, Кузбасс и другие выработки способны обеспечивать страну твердым топливом еще столетиями. Кондиционные запасы угля у нас в стране превышают 4 трлн тонн. То есть при текущей добыче в 300-360 млн тонн в год ресурсов хватит еще примерно на 400 лет.
Угольные бассейны на территории России многочисленны, а пласты доступны для разработки. Освоение последних не имеет практически никаких ограничений. Ко всему прочему, добываемое у нас в стране твердое топливо в большинстве случаев отличается очень хорошими качествами, а поэтому ценится на европейском рынке. Уголь, характеристики которого выше, чем у российского, поставляется только из Северной Америки и Австралии.
Вывод
Таким образом, основной задачей инновационного развития угольной промышленности в России являются:
- повышение безопасности добычи;
- внедрение новых технологий по переработке угля;
- вертикальная интеграция угольной отрасли промышленности.
Определяя политику и перспективы развития угольной промышленности, нужно сформировать эффективный механизм государственного регулирования, а также разработать систему экономических мер, способствующих активному движению инвестиций. Помимо этого должен быть принят комплекс организационных и законодательных мер, направленных на гармонизацию структуры топливно-энергетического баланса государства и обеспечивающих опережающий рост потребления угля в основном на ТЭЦ.
В 2016 году в США, одном из пяти крупнейших производителей и потребителей угля в мире, впервые газовая генерация превзойдет угольную, сообщило американское Управление энергетической информации (Energy Information Administration). По его прогнозам, объем выработки электроэнергии на газовых источниках составит около 33%, тогда как на угольных сократится до 32%. В 2008 году на угольную генерацию в США приходилась половина выработки электроэнергии в стране.
Главная причина сокращения потребления угля в США — падение цен на природный газ, который наравне с углем используется для генерации электрической и тепловой энергии. На Нью-Йоркской торговой бирже стоимость газовых фьючерсов с поставками на май в пересчете за тысячу кубометров снизилась до рекордных $65,12. С начала года цена на него упала на 20%.
Эффективность газовой генерации (по удельной теплоте сгорания) выше угольной почти в два раза. Таким образом, для того, чтобы уголь был конкурентоспособным по отношению к природному газу в США, цены на него должны упасть до $33 за тонну (сейчас он стоит около $41 за тонну).
Другим фактором, мотивирующим американских энергетиков переключаться на газ, является усиление нормативного регулирования в отношении выбросов парниковых газов.
В результате местной угольной отрасли грозит уход с рынка крупнейших игроков, отмечает The Wall Street Journal. За последний год защиты от кредиторов и банкротства попросили четыре ведущих американских производителя угля: Arch Coal, Alpha Natural Resources, Patriot Coal и Walter Energy. На прошедшей неделе к ним присоединилась крупнейшая в мире частная угледобывающая компания — американская Peabody Energy, которая подала документы в Комиссию по ценным бумагам и биржам, указав на возможность банкротства в ближайшее время. На конец 2015 года совокупный долг Peabody составил $6,3 млрд. В 2015 году компания добыла чуть более 207 млн т угля (228,8 млн американских «коротких» тонн). Для сравнения: общий объем добычи угля в России в прошлом году составил около 371 млн т.
Будущее угольной отрасли даже стало одной из главных тем предвыборной президентской гонки. Большинство сторонников Демократической партии выступают за переход на более чистые по сравнению с углем источники энергии. Республиканцы же заявляют о тяжелых последствиях для экономики из-за сокращения рабочих мест в угольной отрасли.
Часть мирового тренда
Ситуация с угольной отраслью в США отражает общемировой тренд. В 2014 году потребление угля в мире впервые с 90-х годов прошлого века перестало расти и сократилось на 0,9%, до 7,023 млрд т, говорится в годовом отчете Международного энергетического агентства. Ранее потребление демонстрировало ежегодный рост примерно на 4%. Данные за 2015 год еще не опубликованы, но, учитывая такие макроэкономические факторы, как сокращение выплавки стали в Китае (впервые с 1991 года объем ее производства снизился на 2,3%, до 803,83 млн т) и замедление экономического роста в Поднебесной, вряд ли стоит ожидать разворота нисходящего движения.
Китай, который является и крупнейшим производителем, и главным потребителем угля в мире, второй год подряд демонстрирует сокращение потребления угля: в 2014 году оно уменьшилось на 2,9%, а в 2015-м — на 3,7%. Как ожидается, генерация угля в Китае сократится к 2020 году до 67% с нынешних почти 70% во многом в связи с вводом новых атомных энергоблоков и увеличением доли возобновляемых источников энергии — ветряных электростанций.
В декабре 2015 года в Париже состоялась климатическая конференция ООН, по итогам которой был выработан протокол, предусматривающий существенное снижение эмиссии углекислого газа. Около 39% выбросов СО 2 приходится на предприятия электроэнергетики, работающие на угле.
Украина наращивает производство
Однако не все готовы сокращать производство. На фоне довольно низких цен на топливо и дорогостоящего перепрофилирования производства уголь будет оставаться привлекательным видом топлива для тех регионов, где инвесторы не будут видеть потенциала для долгосрочных инвестиций в новые объекты генерации. Это в том числе касается постсоветского пространства, где главными потребителями угля выступают теплоснабжающие станции, работающие в режиме когенерации — выработки и тепловой, и электрической энергии.
В частности, Украина, где доминирует, как и в России, центральное отопление, вряд ли в ближайшем будущем сможет уйти от теплогенерации на угле: из 14 ТЭС на угле работают семь. В 2015 году на украинские ТЭС было поставлено 8,508 млн т угля из зоны АТО (так в Киеве называют попытку силового подавления протестов в Донецкой и Луганской областях, вызванных сменой власти на Украине), сообщало украинское минэнерго.
В 2015 году угледобывающие предприятия самопровозглашенной Донецкой народной республики произвели 9,03 млн т угля, что на 27,6% больше, чем ранее планировалось. Данных об объемах добычи угля в самопровозглашенной Луганской народной республике за 2015 год еще нет.
Россия на перепутье
В электрогенерации России уголь играет меньшую роль, чем в США и тем более Китае. На долю угольной генерации приходится около 24%. Основным видом топлива в энергобалансе страны является газ (его доля — 52%). Главные потребители угля среди российских энергетиков — теплоснабжающие организации (теплоэлектростанции), расположенные в Сибири и на Дальнем Востоке.
Но если Россия ратифицирует Парижское климатическое соглашение, то одним из следующих шагов в угольной отрасли может стать углеродный налог за выбросы углекислого газа. За его введение, в частности, выступает Минприроды. Как предлагал президент «Русала» и энергетической группы En+ Олег Дерипаска, этот налог не должен быть ниже $15 за тонну угля.
Если такой налог будет применен, то рентабельность угольных электростанций резко сократится.
Очевидный мировой тренд на разворот в сторону более экологически чистых источников энергии требует пересмотра действующей стратегии, уверен Михаил Юлкин, руководитель рабочей группы по вопросам изменения климата и управления выбросами парниковых газов комитета по экологии и природопользованию РСПП. Угольная генерация будет сокращаться, и задумываться о том, как перепрофилировать нынешнее производство в России, необходимо уже сейчас, подчеркивает Юлкин.
В планах российских властей пока не значится отказ от угольной генерации или ее сокращение, тем более в некоторых регионах ввиду сильной удаленности от газовой инфраструктуры и из-за отсутствия необходимых параметров для организации гидроэнергостанций уголь остается, по сути, единственным приемлемым видом топлива для электрогенерирующих предприятий.
Помимо этого, действующая стратегия развития угольной промышленности предполагает увеличение добычи и поставок угля как для внешнего, так и для внутреннего рынка. Согласно действующей стратегии, к 2030 году Россия должна увеличить добычу угля до 410 т (сдержанный вариант) или даже до 480 млн т (оптимистический вариант). Экспорт, как полагают составители стратегии, должен увеличиться до 240 млн т к 2030 году, в основном в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. В 2015 году объем добычи угля вырос на 4%, до 373 млн т, из которых около 155 млн т ушли на экспорт.
Против снижения угольной генерации резко выступают в профильных профсоюзах, которые предупреждают об опасности возникновения социальной напряженности и росте тарифов на энергоресурсы. Они уточняют, что доля угольной энергетики Сибири в суммарных выбросах углекислого газа составляет всего 5%.
Россия обладает огромными ресурсами разнообразных по качеству углей – от бурых до антрацитов. Общие ресурсы оцениваются в 4089 млрд т, а балансовые запасы составляют около 272,7 млрд т . Преобладающую долю ресурсов составляют энергетические угли – 3641,9 млрд т (89%), и только 447,1 млрд т (11%) – коксующиеся.
В территориальном отношении 66% угольных ресурсов сосредоточено в Западной и Восточной Сибири, 28% – в Дальневосточном регионе и около 6% в Европейской части и на Урале . Таким образом, Россия обладает огромным потенциалом наращивания объемов добычи угля в Сибири и на Дальнем Востоке.
Потребности страны в энергоресурсах, основные пропорции и направления развития отраслей топливно-энергетического комплекса (ТЭК) определяются программой «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года» (далее ЭС-2030) . Развитие отраслей ТЭК конкретизируется и уточняется в соответствующих генеральных схемах развития. Однако в принятых за период 2009–2012 гг. стратегических документах ключевые показатели, определяющие тенденции развития угольной отрасли, постоянно корректируются.
В программе ЭС-2030 (2009 г.) объем добычи угля к 2030 г. прогнозируется на уровне 430–470 млн т (в проекте документа этот показатель –530 млн т), из них 250 млн т –внутреннее потребление. Доля угля в выработке электроэнергии на тепловых электростанциях должна существенно увеличиться – с 28 до 36% .
В Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2020 г. (2010 г.) эти цифры скромнее. Доля угля в структуре топливного баланса тепловых электростанций должна возрасти уже только до 32% к 2020 г. (в проекте документа, этот показатель был 39%) .
Согласно Долгосрочной программе развития угольной промышленности России на период до 2030 г. (2012 г) добыча угля составит 390–430 млн т, и будет осуществляться на 82 разрезах и 64 шахтах при благоприятной конъюнктуре рынка, рис.1 (вариант 1), в противном случае добыча – на уровне 325 млн т (вариант 2), т.е. останется на достигнутом уровне. При этом ожидается рост добычи угля коксующихся марок до 77 млн т (вариант 2) и до 153 млн т (вариант 1) .
Основным угледобывающим бассейном, на долю которого приходится около 57–58% добываемого угля в России, является Кузнецкий угольный бассейн. Согласно «Долгосрочной программе» планируется увеличить добычу угля в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке с созданием новых угледобывающих центров в этих регионах. Доля этих регионов в общей добыче угля по России возрастет с 35,7% в 2011г. до 47% к 2030 г. Хотя Кузнецкий угольный бассейн по прежнему останется основным угледобывающим центром, его вклад в общую добычу снизится с 58 до 46%, а объем добычи составит 197 млн т в 2030 г. (в 2011 г. –194 млн т).
В принятой стратегии социальноэкономического развития Кемеровской области до 2025 г. (2009 г.) прогнозный объем добычи в Кузнецком угольном бассейне определен в 260–270 млн т. Данная программа, разработанная согласно инвестиционным планам угледобывающих предприятий и заложенным в проекте ЭС-2030 тенденциям, по-видимому, требует серьезной переработки.
Основной объем потребления угля внутри страны приходится на тепловые электростанции и коксохимические заводы. Однако доля выработки электроэнергии с использованием угля снижается, несмотря на принятые программы , в которых заложена тенденция к увеличению угольной генерации и опережающий рост цен на природный газ (соотношение цены потребления в уголь: газ в 2010 г. составило 1:1,5). По данным Минэнерго, в 2011 г. было введено в эксплуатацию 5,8 ГВт генерирующих мощностей, в основном, газовых (около 70%), а доля угля в выработке электроэнергии на ТЭС снизилась на 1,4% (рис. 2).
Ожидается, что потребление российского угля на тепловых электростанциях должно увеличиться с нынешних 96 млн т до 120 млн т . Однако в 2011 г. эти потребности составляли 126,5 млн т, из них около 30 млн т – это импортный уголь. Прогнозируемый рост потребления российского угля электростанциями будет происходить, по-видимому, в основном за счет вытеснения импортного, так как существенного увеличения ввода новых мощностей угольной генерации не предвидится. В разработанной в 2011 г. программе «Модернизации электроэнергетики России на период до 2020 года» предполагается ввод 10,8 МВт новых генерирующих мощностей на угле, при этом за это время будет выведено около 6,1 МВт физически и морально устаревших. Таким образом, прирост угольной генерации к 2020 г. составит около 4,7 МВт, что незначительно увеличит потребности (около 8 млн т).
Добыча коксующихся углей в России в последнее десятилетие претерпела незначительные колебания и составляла порядка 61–70 млн т. Колебание объемов добычи в основном зависело от спроса и цены коксующихся углей на внешнем рынке.
Потребление коксующихся углей на внутреннем рынке определено имеющимся спросом со стороны черной металлургии и уже длительное время сохраняется на постоянном уровне 40–47 млн т. Эти потребности сбалансированы и полностью удовлетворяются в основном за счет добычи коксующихся углей в Кузнецком бассейне (?80%). Ожидать заметного роста потребления коксующихся углей в ближайшие годы на внутреннем рынке нет оснований, ввиду постоянного совершенствования металлургического производства в части сокращения удельного расхода кокса. Кроме того, в ближайшей перспективе существенного увеличения ввода новых коксовых батарей не планируется. Поэтому общий объем потребления коксующихся углей на внутреннем рынке сохранится на достигнутом уровне вплоть до 2030 г. (рис. 2).
Ожидается, что после 2025 г. около 10 –15 млн т угля будут использоваться для глубокой его переработки с получением жидких углеводородов и других продуктов. Прогнозный объем потребления российского угля внутри страны составляет около 220 млн т к 2030 г., т.е. рост около 32 млн т за 20 лет (для справки: в 2011 г. поставки российского угля составляли 188 млн т, а общее потребление угля внутри страны с учетом импортных поставок – 220,5 млн т). Доля поставок угля на внутренний рынок к 2030 г. уменьшится, составив 56% от суммарного потребления. Таким образом, в программе , весь прогнозируемый прирост добычи угля связан с экспортом (рис. 2).
Анализ мирового производства угля за последние 10 лет показывает его рост с 4,5 до 7,6 млрд т в год (темп роста около 5% в год). В 10-ти ведущих странах мира добывается 90% мировой добычи угля. Лидером в этом списке является Китай, который увеличил добычу за 10 лет на 2 млрд т, а долю в мировой добыче – с 25% до 45%. Индия и Индонезия увеличили добычу угля более чем на 230 млн т, несколько уменьшилась добыча угля в Германии.
В мировом топливно-энергетическом балансе первичных источников энергии доля угля увеличилась с 24% в 2001 г. до 30,3% в 2011 г. Около 42% произведенной электроэнергии в мире – от угольной генерации. Уголь на протяжении нескольких лет остается самым быстрорастущим источником первичной энергии. Годовой объем торговли каменным углем в мире составляет около 15% от объема мирового производства (рис. 3). Объем торговли энергетическим углем за 10 лет вырос более чем в 2 раза и составил в 2011 г. около 861 млн т, коксующимся углем в 1,4 раза и составил 276 млн т (по данным сайта www.worldcoal.org)
Рынок коксующегося угля является более стабильным, объемы его торговли долгое время находились на уровне 200 млн т, и в последние годы увеличились в связи с возросшим спросом со стороны развивающихся стран, прежде всего Китая (рис. 4).
На мировом рынке угля наблюдается перераспределение экспортных поставок, уменьшается объем потребления угля в развитых странах, входящих в ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития), и увеличивается в развивающихся странах АТР (Азиатско-тихоокеанский регион). Так Китай из страны крупного экспортера угля, – в связи с ростом его внутреннего потребления – прекратил поставки и стал самым крупным импортерам угля. В 2011 г. объем импорта угля в Китае составил 190 млн т (из них 38 млн т – коксующиеся угли), а к 2015 г. оценивается в 227 млн т. В планах Китая ввести до 2035 г. 600 ГВт угольной генерации. Существенно увеличили закупки угля Индия, Южная Корея (рис. 5).
По оценке Мирового энергетического агентства (МЭА), выполненной в 2010 г, к 2030 г произойдет снижение доли нефти в мировом ТЭБе с 32 к 27–26%, угля с 29 до 26%, а доля газа, напротив, возрастет с 22 до 26%. В дальнейшем, по прогнозам МЭА, между собой будут конкурировать уголь и альтернативные источники энергии. По прогнозам, спрос на уголь будет снижаться в странах ОЭСР (около –1,2% в год), но этот спад более чем компенсируется ростом в странах, не входящих в ОЭСР (2% год). Тенденция быстрого роста потребления угля в Китае и Индии закончится до 2020 г., в остальных странах, не входящих в ОЭСР, спрос на уголь продолжит стабильно увеличиваться. Потребление угля в мире к 2020 г. увеличится на 20%, а в 2020 – 2030 гг. темп его роста ожидается не более 0,3% в год.
Темпы роста мирового экспорта угля до 2020 г. сохранятся, но большая загрузка пойдет на страны АТР, а страны Европы потихонечку будут отказываться от экспорта угля, правда, этот отказ до 2030 г., по-видимому, не будет катастрофическим. Вероятным является продолжение тенденции дальнейшего увеличения экспортных поставок российского угля. Поэтому при благоприятной конъюнктуре мирового рынка угля его объемы вырастут с нынешних 117 до 170 млн т, из которых около 125 млн т – это энергетические и 45 млн т – коксующиеся угли. При этом объем экспорта угля в страны Европы немного уменьшится – с 82 до 79 млн т, а в страны АТР возрастет – с 32 до 85 млн т..
Внутренними факторами, сдерживающими экспорт российского угля, являются: удаленность основных поставщиков угля от потребителя (средняя дальность перевозки угольной продукции до портов составляет 4410 км), высокие транспортные тарифы, которые доходят до 50 и более процентов в конечной стоимости угля; неразвитость транспортной инфраструктуры, ограниченные пропускные способности основных железнодорожных магистралей и портовых мощностей.
Хорошей перспективой обладают угольные месторождения, которые находятся ближе к тихоокеанскому побережью. Поэтому в долгосрочной перспективе намечается создание новых центров добычи угля. Это, прежде всего, Эльгинское месторождение (Республика Саха (Якутия)), Апсатское месторождение (Забайкалье), месторождения Республики Коми и Улуг-Хемский бассейн (Республика Тыва). Из них наиболее крупными являются Улуг-Хемский бассейн и Эльгинское месторождение.
Реализация планов по освоению новых угольных месторождений в малоосвоенных районах требует огромных инвестиционных вложений не только в создание производственной, но и социальной инфраструктуры, и не могут осуществиться без строительства железнодорожных веток, которые бы соединили угольные месторождения с основными железнодорожными магистралями (БАМ и Транссиб). Данная проблема на сегодняшний день решается: построена железнодорожная ветка, соединяющая станцию Улак (БАМ) с Эльгой, начато строительство ветки Кызыл – Курагино (соединяющая Угуг-Хемский бассейн с Транссибом).
Однако, если это проблема на сегодня уже находит решение, то не понятно, как будет решаться задача по ликвидации ограничений пропускной способности магистральной железнодорожной сети (загрузка которой на сегодня составляет 90% и более), к которой примкнут ветки. Решение данной задачи требует огромных капитальных вливаний на реконструкцию и расширение железнодорожных путей БАМа и Трансиба и является главным фактором, определяющим объемы экспорта угля в восточном направлении, в страны АТР. Таким образом, перспективы развития угольной промышленности России, помимо конъюнктуры мирового рынка угля, определяются транспортной логистикой и стоимостью перевозок. Разрешение этих проблем требует принятия на правительственном уровне программы, в которой будут определены программные мероприятия и механизмы реализации, календарь выполнения и необходимые объемы инвестиций, или нужно отказаться от наращивания экспортных объемов угля.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Долгосрочная программа развития угольной промышленности России на период до 2030 года. Утверждена правительством РФ 24.01.2012 г. 2. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждена распоряжением правительства РФ от 13.11.2009 №1715"р. 3. Генеральная схема размещение объектов электроэнергетики до 2020 года. Утверждена правительством РФ 03.06.2010. 4. Разработка программы модернизации электроэнергетики России на период до 2020 года. ОАО «ЭНИН», 2011. " 244 с.
Топливо- и энергопотребляющие отрасли.
Потребители угля. Потребители нефтепродуктов. Потребители газа. Потребители электроэнергии. Потребители тепла.
Потребители угля.
Уголь потребляется в современной экономике в основном как энергетическое и технологическое топливо. При этом электростанциями потребляется в настоящее время 51% добываемого угля, коммунально-бытовым сектором и населением – 14%. Металлургией (в качестве технологического топлива – кокса) потребляется 19%, прочими потребителями, включая промышленность – 16%.
В качестве основных теплоносителей в промышленности, коммунально-бытовом секторе и в быту используются пар и подогретая паром или продуктами сгорания горячая вода.
Парогенераторная установка или водогрейный котел, работающие на угле включают в себя собственно паровой или водогрейный котел и вспомогательное оборудование, обеспечивающие подготовку и подачу топлива (угля), питательной воды и воздуха, удаление продуктов сгорания (золы и шлака), очистку дымовых газов и т.д.
Местом, где происходит сжигание угля и превращение его химической энергии в тепло, является топочное устройство. В топочной технике используют слоевой, факельный, вихревой и в кипящем слое способы сжигания угля.
Слоевой процесс характерен тем, что в нем поток воздуха превращается в топочные газы, проходя через неподвижный или медленно движущийся слой угля. Это основной способ сжигания угля населением, коммунальнобытовым сектором и промышленностью.
Факельный способ характеризуется непрерывной подачей в топочное пространство частичек пылевидного (подготовленного) угля и его сжиганием в потоке воздуха.
Вихревой способ – закручивание воздушного потока в топочном пространстве и сжигание в нем во взвешенном состоянии мелкозернистого угля.
Сжигание в продуваемом снизу воздухом кипящем слое мелкодробленого угля обеспечивает более низкую температуру процесса (1000°С вместо 1200°С).
Последние способы сжигания подготовленного угля применяются в основном в энергетике при больших объемах потребляемого топлива.
В качестве технологического топлива в металлургии переработанный уголь (кокс) используется в доменных печах при производстве чугуна.
Домна – противоточная шахтная печь, выложенная огнеупорным кирпичом обтянутым стальным кожухом высотой порядка 40 м. В шахте печи непрерывно взаимодействуют шихтовые материалы (кокс (С), железная руда (окись железа Fe 2 O 3), флюс (карбонат кальция СаСО 3) движущиеся сверху вниз, и продукты горения движущиеся снизу вверх. В нижней части печи в горне, в который через фурмы подается разогретый воздух, температура достигает 1750°С (температуры плавления железа). Исходные материалы, подаваемые в доменную печь в соответствии с температурными зонами в печи, претерпевают физические и химические изменения. В шахте сгорает кокс, восстанавливается, науглероживается и плавится железо, образуются шлаки и т.д.
Загруженный в доменную печь кокс опускается по шахте печи до уровня фурм и частично окисляется в струе поступающего воздуха до образования окиси углерода (СО).
Образующаяся окись углерода, поднимающаяся вверх печи и встречая на пути рудную колошу в нижней части шахты печи косвенно восстанавливает окись железа Fe 2 O 3 (косвенное восстановление) до его закиси FeO, которая в свою очередь коксом восстанавливается до собственно железа Fe (прямое восстановление) и частично тем же коксом науглероживается до карбида железа Fe 3 C.
Доставка, хранение и подготовка топлив к сжиганию на предприятиях, потребляющих уголь – трудоемкие процессы.
Доставка угля осуществляется главным образом железнодорожным транспортом. В зимнее время вагоны со смерзшимся топливом разогреваются перед разгрузкой в размораживающих устройствах. Для разгрузки вагонов с топливом применяются вагоноопрокидыватели.
Предварительное дробление угля производится в дискозубчатых дробилках на куски размером 50 – 150 мм. Основное дробление топлива на куски размером не более 25 мм происходит в молотковых дробилках.
Для улучшения санитарных условий труда обслуживающего персонала, а также предотвращения пожаров и взрывов при подготовке угляприменяют обеспыливание, используя аспирацию, паро-, гидро- и пенообеспыливание.
Срок хранения топлива на складе устанавливается для бурых углей 0,4 – 0,5 года, для каменных углей 2 – 6 лет в зависимости от устойчивости к самовозгоранию. Во избежание самовозгорания топлива на складе штабели и их откосы уплотняют укаткой бульдозерами и катками. Систематически контролируют температуру внутри штабеля.
