Потребление российского угля в долгосрочной перспективе
М.В. Писаренко, к.т.н., ученый секретарь, ФГБУН Институт угля Сибирского отделения РАН (ИУ СО РАН)
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 [1]. Преобладающую долю ресурсов составляют энергетические угли – 3641,9 млрд т (89%), и только 447,1 млрд т (11%) – коксующиеся[1].
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 [1]. 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) [2]. 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% [2].
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%) [3].
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) [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 [2–3], 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 [1]. 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 [1], 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.[1].
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.
Журнал «Горная Промышленность» №6 2012, стр.8
Экоактивисты из РФ призвали бундестаг ускорить отказ от угля из России | Новости из Германии о России | DW
Российская экологическая общественная организация «Экозащита» призвала Германию ускорить отказ от использования угля, в частности из РФ, в связи с изменением климата. В открытом письме депутатам бундестага ФРГ и его председателю Вольфгангу Шойбле (Wolfgang Schäuble), обнародованном 30 июня, экоактивисты подчеркивают, что рост добычи угля в РФ обусловлен лишь спросом в других странах, а большая часть экспортируемого угля из России поставляется в Западную Европу и, прежде всего, в Германию.
«Для немецких компаний российский уголь означает суперприбыли, но реальная цена для Кузбасса — это человеческие жизни», — заявил в обращении сопредседатель «Экозащиты» Владимир Сливяк. Организация напомнила, что «с 1990-х годов использование угля в России значительно снизилось и нет никаких предпосылок к его увеличению». При этом в государственном стратегическом планировании заложен рост добычи угля, что объясняется только спросом на этот вид энергоносителей за рубежом, отмечают экологи.
Кузбасс является крупнейшим источником угля для Германии
Авторы письма также указывают на то, что сжигание угля способствует процессу изменения климата, охватывающему все регионы планеты. Между тем крупнейшим источником угля для немецких электростанций является российский Кузбасс, а масштабная добыча угля в этом российском монорегионе «наносит непоправимый вред природе и здоровью людей и, прежде всего, женщинам и детям», отмечает «Экозащита».
В связи с этим организация призвала ФРГ как можно скорее «прекратить закупки угля из Кузбасса и ускорить отказ от угольной энергетики в Германии, у которой есть огромный позитивный опыт в развитии возобновляемой энергетики». Кроме того, в самом Кузбассе экологи предложили провести масштабную программу перепрофилирования рабочих мест и массовое развитие альтернативных производств.
В бундестаге 3 июля состоится голосование по законопроекту, предполагающему отказ от использования угля не позднее 2038 года. После этого документ поступит на рассмотрение бундесрата (представительства федеральных земель Германии).
Смотрите также:
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Символ угольных карьеров
Ни один угольный разрез не обходится без роторного экскаватора. Многие из почти 20 тысяч человек, которые еще заняты в отрасли в ФРГ, будут вспоминать об этой машине, когда добыча бурого угля уйдет в прошлое. Но пока не решено, когда это произойдет. Для сравнения: в 1960 году в ФРГ в угледобывающей отрасли работали более полумиллиона человек. Каменный уголь в ФРГ из-под земли больше не добывают.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Многокилометровые карьеры
Многокилометровые карьеры стали неотъемлемой частью ландшафта во всех регионах Германии, в которых открытым способом все еще добывают бурый уголь. Они расположены на юге Саксонии-Анхальт, в западной части Нижней Саксонии и Северного Рейна — Вестфалии (на фото), а также в регионе Лаузиц на юге Бранденбурга.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Твердая валюта для ГДР
Роторный экскаватор, гусеницы которого видны на фото, работает в угольном разрезе Профен в Саксонии-Анхальт. Сейчас добыча бурого угля поддерживает все еще структурно слабую экономику в Восточной Германии, а в ГДР она была одной из базовых отраслей. Бурый уголь добывали, невзирая на экологию, и значительная его часть продавалась за границу за твердую валюту.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Миллиардные компенсации
В промышленных масштабах бурый уголь стали добывать на востоке Германии еще в 19 веке. Сегодня в качестве компенсации за досрочное прекращение добычи угля федеральные земли и угледобывающие компании требуют от правительства в Берлине 70 миллиардов евро. Это соответствует сумме в 3,5 млн евро за одно рабочее место в угольной отрасли, которое будет потеряно.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
«Огненное кольцо» протеста
Добыча угля уже много лет вызывает ожесточенные споры, как из-за загрязнения воздуха угольными электростанциями, так и из-за того, что для добычи угля открытым способом понижают уровень грунтовых вод. Акцией протеста, проведенной в январе 2019 года в Роммельскирхене на западе ФРГ, экологические активисты добиваются завершения угледобычи в Германии.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Защитники Хамбахского леса
Широкую известность в ФРГ и за ее пределами в 2018 году получили массовые протесты против вырубки Хамбахского леса, за счет которого концерн RWE планировал расширить угольный разрез Хамбах. Протесты привели к тому, что суд в Кельне временно запретил вырубку деревьев до тех пор, пока не будет вынесено окончательное решение по жалобе экологической организации BUND.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Спорный Гарцвайлер
Угольный разрез Гарцвайлер возник в 1983 году на Западе Германии. Вокруг него постоянно разгорались споры, в том числе из-за того, что в ходе его расширения сносили целые населенные пункты. Наряду с экологическими вопросами это — второй важный пункт критики у противников угледобычи.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Деревни-призраки
И в наши дни продолжают исчезать деревни, на месте которых появляются угольные карьеры. Вскоре такая участь постигнет местечко Керпен-Манхайм всего в 20 километрах от Кельна. В деревне уже практически не осталось жителей, большинство из них переселили. В 2022 году здесь начнется добыча угля.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Церковь уступает место угольному карьеру
Жертвами добычи угля становятся и памятники архитектуры. В 2018 году вслед за всей деревней Иммерат была снесена действовавшая церковь Святого Ламберта, построенная в 1891 году в неороманском стиле. Сделано это было для расширения угольного разреза Гарцвайлер-2, расположенного неподалеку от Ахена на западе страны.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Место жительства сменили 40 тысяч человек
Снос деревни Иммерат и переселение ее жителей освещалось в немецких СМИ значительно шире, чем другие подобные случаи. Однако, по данным экологической организации BUND, только в Северном Рейне — Вестфалии в ходе расширения угольных разрезов были переселены около 40 тысяч человек.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Церковь переезжает на новое место
Больше повезло церкви в саксонской деревне Хойерсдорф. Построенное 750 лет назад здание в 2008 году перевезли в соседний городок Борна. На своем пути церковь длиной 14, шириной 8,9, высотой 19 метров и весом 600 тонн преодолела два моста и два железнодорожных переезда.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
На смену старым приходят новые технологии
В производстве электричества место угля, нефти и атома постепенно занимают возобновляемые источники. Из них в 2018 году в Германии было выработано более 40 процентов электроэнергии. В альтернативной энергетике в стране занято около 280 тысяч человек.
В Германии заканчивается эпоха добычи бурого угля
Озера вместо карьеров
Так может выглядеть будущее. В Восточной Германии многие бывшие угольные карьеры затоплены и превращены в зоны отдыха. В ближайшие годы в регионе Лаузиц появится самая крупная в Европе сеть связанных друг с другом озер, что наверняка порадует любителей водных видов спорта.
Автор: Фридель Таубе, Сергей Гуща
Уголь как хорошо забытое будущее — Энергетика и промышленность России — № 15-16 (107-108) август 2008 года — WWW.EPRUSSIA.RU
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 15-16 (107-108) август 2008 года
Россия занимает первое место в мире по разведанным запасам угля. Тем не менее за последние тридцать лет использование этого топлива в нашей стране значительно сократилось. Сейчас отдельные регионы РФ сидят на «газовой игле», а это при прекращении подачи газообразного топлива или при низких температурах атмосферного воздуха (-25 °С и менее) уже приводило и в последующем может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций.Повсеместная замена угля жидким и газообразным топливом привела к снижению его доли в топливном балансе нашей страны до 8‑10 процентов.
В то же время потребление угля в экономически развитых странах увеличилось на 200 процентов и продолжает повышаться. В настоящее время около сорока процентов всей электрической энергии – например, в Великобритании, США, Франции и Канаде – вырабатывается за счет сжигания угля. По прогнозам, потребление этого вида топлива в развитых странах мира должно достигнуть к 2020 году около 250 процентов от уровня 1975 года.
Почему не используется уголь?
Снижение доли потребления угля в России вызвано рядом объективных причин: большими объемами добычи нефти и газа; сложностью, трудоемкостью и невысокой автоматизацией процесса топливоподготовки; устаревшими технологиями и длительностью технологии подготовки угля к сжиганию; количеством обслуживающего персонала; относительно невысокой калорийностью угля; значительной долей в угле негорючих минеральных включений и примесей, в том числе – и образующих экологически опасные вещества при воздействии разных температур в процессе химических реакций; образованием большого количества твердосвязанных золо-, шлако- и коксоотложениий на поверхностях нагрева в процессе сжигания; техническими трудностями в эксплуатации топливного хозяйства сжигающих установок; высокими затратами на техническое обслуживание и другими причинами. Кроме того, немаловажными факторами сокращения потребления угля явились глубокие кризисные явления в российской экономике 1990‑х годов, потеря высококвалифицированных специалистов и низкий уровень внедрения эффективных технологий подготовки и сжигания угля.
Преимущества использования
Уголь является самым распространенным в России природным ископаемым. При этом его добыча осуществляется в основном открытым способом, поэтому данный вид твердого топлива – самое дешевое в нашей стране горючее. Использование угля по сравнению с применением жидкого или газообразного топлива не требует герметичных высоконапорных перекачивающих и подающих систем и резервуаров: хранение и подача угля на сжигание – менее взрывопожароопасная операция, чем аналогичные процессы с жидким и газообразным топливом; самая высокая калорийность горючей части; более простое топливное хозяйство.
Есть и другие преимущества. Положительным моментом в использовании данного вида топлива являются его огромные природные запасы, превышающие запасы нефти и природного газа. Это необходимо использовать для экономического подъема России.
В условиях постоянного удорожания углеводородных энергоносителей использование угля является наиболее экономически выгодным в различных отраслях экономики РФ, особенно в угледобывающих регионах.
Почему не внедряются новые технологии?
Перевод российской энергетики на жидкое и газообразное топливо привел к снижению объемов промышленного потребления угля и пониженному интересу к данному виду горючего. В связи с этим прекратилось внедрение современных технологий, давно применяемых в экономически развитых странах.
Невостребованность связана также с отсутствием финансовых средств на научные разработки, с резким сокращением количества ученых и инженеров, работающих по угольной тематике, и недопониманием данного вопроса.
Одним из аргументов против использования угля является высокий уровень вредных выбросов продуктов сгорания. Однако новые технологии у нас в стране разрабатывались и разрабатываются до сих пор.
Чтобы завтра не было дефицита тепла и света, необходимо уже сегодня создать условия ученым и выделить средства для внедрения существующих новых технологий.
Особенности сгорания
Известно, что любое углеводородное топливо, включая и уголь, горит в газообразном состоянии. При этом эффективность процесса горения (т. е. наибольшее количество получаемой тепловой энергии) наряду с другими факторами определяется соотношением углерода и водорода (С/Н) в горючей части топлива.
Однако, в отличие от газообразного или жидкого углеводородного топлива, на качество процесса горения угля и количество получаемой при этом энергии большее влияние оказывает структура горючего, форма и размеры угольных частиц, влагосодержание угля и другие факторы.
Для первичного нагрева, прогрева и воспламенения угольных частиц требуется подвод тепловой энергии – так называемая подсветка – в противном случае процесс горения прекращается. Горение угля начинается тогда, когда достигается температура окисления углерода (около +950…+1050 °С), а газообразные продукты, образовавшиеся в результате выхода летучих веществ, не препятствуют доступу кислорода воздуха к сгораемому топливу.
При подводе тепла к угольным частицам быстро нагревается их тонкий поверхностный слой и равномерно прогреваются их внутренние слои. При этом воздух диффундирует во внутренние слои горючего, что приводит к его светимости, медленному и равномерному разложению, выходу значительного количества летучих составляющих, а также к выделению тепловой энергии.
Технологии сжигания
Технологии подготовки и сжигания угля развивались в течение XIX и XX веков по мере увеличения объемов его промышленного потребления.
На сегодняшний день применяется множество технологий подготовки и сжигания угля. Однако практический интерес представляют технологии, сочетающие в себе как высокую экономическую эффективность, так и высокую экологическую чистоту. К таким технологиям следует отнести:
• псевдофакельное сжигание пылеугольновоздушной смеси;
• факельное сжигание угольноводяной суспензии;
• сжигание угля в кипящем слое;
• низкотемпературный вихревой способ сжигания.
Рассмотрим эти технологии более подробно.
Псевдофакельное сжигание
Подготовка угля к данному способу сжигания заключается в сухом помоле исходного топлива с влажностью до 21 процента в центробежных мельницах до получения однородных угольных частиц со средним размером (дисперсностью) 50‑300 мкм, образующих угольную пыль.
Приготовленная пыль поступает в вибрирующий сборный бункер‑сепаратор, где угольные частицы размером более 70 мкм отводятся назад в мельницу, а частицы с размером 50‑70 и менее мкм всасываются струйным аппаратом, прокачиваемым подогретым (до температуры +300 °С и более) воздухом, приготавливая при этом сухую пылеугольновоздушную смесь (ПУВС).
Далее ПУВС подается воздухом к топливным горелкам со сниженным выходом оксидов азота.
С помощью горелок смесь распыляется в топочном объеме и зажигается, образуя факел, похожий на мазутный. Для первичного нагрева угольных частиц и постоянного поддержания процесса горения под корневую часть факела непрерывно подается небольшое количество жидкого или газообразного топлива, образуя подсветку.
Псевдофакельное горение угля имеет гомогенный характер, в результате чего суммарная площадь контакта горючего и окислителя максимально возможная, а коэффициент избытка воздуха для организации горения данного вида топлива – минимальный и составляет не более 1,3.
Рассмотренная технология подготовки и сжигания угля показала свою высокую эколого-экономическую эффективность в котлах большой мощности ТЭС Великобритании, в частности Eggborough и Longannet, и в котельных установках крупных ТЭС Франции, США, Канады и Тайваня.
Технологический процесс псевдофакельного сжигания угля постоянно совершенствуется в экспериментальных центрах Mitsui Babcock и Ratcliffe, расположенных в Шотландии и Англии.
Факельное сжигание
Впервые этот способ сжигания угля был предложен, разработан и опробован в России.
Подготовка угля к сжиганию включает помол исходного топлива в шаровых или барабанных мельницах до получения однородных угольных частиц размером не более 40‑50 мкм.
После этого полученная угольная пыль смешивается с пресной водой и готовится грубодисперсная углеводяная суспензия (УВС), включающая 65‑70 процентов угля и 30‑35 процентов воды.
Далее УВС винтовыми насосами подается на форсунки топливных горелок, которые распыляют суспензию в топку котла в виде факела.
В качестве распыляющей среды применяется как пар, так и воздух. Воспламенение факела углеводяной суспензии производится мазутом, подаваемым растопочной форсункой, и по достижении ее устойчивого гомогенного горения подача мазута прекращается, и растопочная форсунка отключается. Последующее горение УВС идет без подсветки.
Коэффициент избытка воздуха при сжигании угля указанным способом составляет не более 1,2. Технология факельного сжигания углеводяной суспензии подтвердила свою высокую эколого-экономическую эффективность в энергетических котлах Беловской ГРЭС и Новосибирской ТЭЦ-5 (Россия).
Кроме того, данная технология сжигания угля применяется в США, Канаде, Японии, Швеции, Китае и Италии. В настоящее время Китай активно продвигает представленную технологию подготовки и сжигания угля на мировом энергетическом рынке.
Сжигание в кипящем слое
Для реализации способа сжигания угля в кипящем слое производится дробление топлива до получения частиц размером не более 25‑30 миллиметров.
Размельченный уголь подается транспортером в бункер, из которого с помощью скребкового питателя подается в район первой дутьевой зоны решетки.
Одновременно часть воздуха (около 60 процентов), подогретого в воздухоподогревателе, дутьевым вентилятором нагнетается в дутьевые зоны под колосниковую решетку через зазоры между колосниками для формирования высокотемпературного кипящего слоя и организации процесса сгорания угля.
Оставшийся воздух (около 40 процентов) подается в сопла вторичного дутья для дожигания продуктов неполного сгорания и создания специальной аэродинамики в топочной камере, а также на работу воздушного струйного аппарата, возвращающего горючие компоненты на дожигание.
В случае сжигания угля в кипящем слое горение носит гомогенно-гетерогенный характер.
Полное выделение энергии в кипящем слое обеспечивается всеми горящими в нем угольными частицами. Коэффициент избытка воздуха при сжигании в кипящем слое составляет 1,3. Наибольшая эффективность данного способа сжигания достигнута в котельных установках средней и малой мощности.
Для практической реализации данного способа сжигания угля необходимо дооборудовать котлы топками высокотемпературного кипящего слоя.
Низко-температурное вихревое сжигание
Данный способ сжигания угля впервые предложен, разработан и внедрен российскими инженерами и учеными.
При реализации этого способа перед подачей на горение уголь подвергается углубленному помолу с получением угольных частиц максимальным размером до 10‑25 миллиметров. Первичный воздух в зону горения нагнетается снизу по оси топки и закручивается.
Угольные частицы транспортируются к зоне горения вторичным, воздушным потоком, образуя угольновоздушную смесь, которая подается в вихревой поток первичного воздуха горелками, расположенными под углом к оси топки.
Первое воспламенение смеси осуществляется газом, дизельным топливом или мазутом при помощи растопочной форсунки, затем процесс сгорания угольных частиц идет в виде турбулентного факела без подсветки. В топке котла организуются две зоны горения, разнесенные по высоте: вихревая и прямоточная.
Вихревая зона является основной и занимает нижнюю часть внутреннего объема топки от устья холодной воронки до горелок. Прямоточная зона горения располагается над вихревой зоной.
В нижнем объеме топки (вихревой зоне) организуется вращательное движение газового потока с горизонтальной осью вращения. Горящие угольные частицы и горячие топочные газы циркулируют в вихревой зоне и отводятся из нее в район горелок, через которые происходит подвод в топку новой, свежей порции топливовоздушной смеси.
Смешиваясь с горячими частицами и газами, новая порция помолотого угля быстро прогревается и воспламеняется, обеспечивая устойчивое горение в топке.
Горение топлива равномерно распределено по всему объему топки и не зависит от изменения нагрузок на котел.
Такое сжигание угля снижает максимальную температуру в ядре факела и выравнивает температурное поле по всему объему горения.
Коэффициент избытка воздуха при указанной технологии сжигания угля составляет не более 1,3.
Технологический процесс подготовки и низкотемпературного вихревого сжигания угля длительное время используется на энергетических котлах средней и большой мощности энергетических объектов России, например на Иркутской ТЭЦ-10 и Усть-Илимской ТЭЦ.
Области использования
По мнению авторов, широкое внедрение современных энергосберегающих и экологически чистых технологий подготовки и сжигания угля и область его использования в России может быть значительно расширена уже в ближайшее время. Уже сегодня данный вид углеводородного горючего способен успешно конкурировать с жидким или газообразным топливом, например, в крупной и средней энергетике, а в перспективе уголь может возвратиться в качестве топлива на железнодорожный и морской транспорт. Кроме указанного, уголь можно использовать для получения синтетического газообразного и жидкого топлива.
В настоящее время в развитых странах области использования угля расширяются, чему способствуют не только высокие цены на жидкие и газообразные углеводороды, но и положительные результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по повышению экологической чистоты данного горючего. Под экологической чистотой угля в данном случае понимается, прежде всего, значительное снижение вредных выбросов в атмосферу при его сжигании. Экологическая чистота достигается, во‑первых, удалением из угля вредных химических веществ, соединений и элементов до его использования, во‑вторых, вводом мелкодисперсных жидких или сухих присадок, например силанита, серпентина или воды, перед его подачей в зону горения и, в‑третьих, очисткой дымовых газов.
Что делать?
Запасы ископаемых горючих в нашей стране огромны, но исчерпаемы – поэтому необходимо постоянно корректировать концепцию использования различных видов углеводородных топлив с целью их наиболее рационального применения в разных секторах российской экономики, этого сегодня требуют и новые экономические условия.
Ни одна высокоразвитая страна мира не позволяет себе такую роскошь, как отопление исключительно газообразным или жидким топливом котельных агрегатов крупных ТЭС.
При разработке стратегии использования топлива необходимо учитывать опыт экономически развитых стран мира, таких, как Великобритания, США, Канада, Япония, – где различные энергоносители применяются дифференцированно – а именно: уголь – в котлоагрегатах крупных ТЭС; жидкое горючее – в двигателях, установках транспортных средств и резервных аварийных энергокомплексах; а газообразное топливо – в бытовой сфере.
Такое использование углеводородных топлив является наиболее рациональным и экономным.
Уголь — Что такое Уголь?
Уголь — это вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода.
Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода.Международное название углерода происходит от лат. carbō (уголь).
Уголь был 1-м из используемых человеком видов ископаемого топлива.
Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией.
В среднем, сжигание 1 кг этого вида топлива приводит к выделению 2,93 кг CO2 и позволяет получить 23-27 МДж (6,4-7,5 кВт·ч) энергии или, при КПД 30 % — 2,0 кВт·ч электричества.
В 1960 г уголь давал около 50% мирового производства энергии, к 1970 г его доля упала до 1/3.
Использование угля увеличивается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители.
Сланцевая революция в США, к примеру, вынудила снизить цену на американский уголь, поставки которого стали вытеснять более дорогое топливо в Европе.
Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы.
В древних торфяных болотах, начиная с девонского периода (примерно 400 млн лет назад), накапливалось органическое вещество, из которого без доступа кислорода формировались ископаемые угли.
Большинство промышленных месторождений ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые месторождения.
Возраст самых древних углей оценивается примерно в 300-400 млн лет.
Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля — растительные остатки.
В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают 4 его типа: бурые угли (лигниты), каменные угли, антрациты и графиты.
В западных странах имеет место иная классификация — лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрациты и графиты.
Антрацит — самый глубоко прогревавшийся при своем возникновении из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации.
Характеризуется большой плотностью и блеском.
Содержит 95 % углерода.
Применяется как твердое высококалорийное топливо (теплотворность 6800-8350 ккал/кг).
Имеет наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняются.
Образуются из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 км.
Каменный уголь — осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений).
По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу.
Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания.
Ряд органических соединений, входящих в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.
Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75 % до 95 %.
Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями.
Содержат до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняются.
Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 км.
Бурый уголь — твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65-70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырье.
Содержат много воды (43 %), и поэтому имеют низкую теплоту сгорания.
Кроме того, содержат большое кол-во летучих веществ (до 50 %).
Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка 1 км.
Способы добычи угля зависят от глубины его залегания.
Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров.
Нередки случаи, когда при всё большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом.
Для извлечения угля с больших глубин используются шахты.
Самые глубокие шахты на территории РФ добывают уголь с уровня чуть более 1200 метров.
В угленосных отложениях наряду с углем содержатся многие виды георесурсов, обладающих потребительской значимостью.
К ним относятся вмещающие породы, как сырье для строительной отрасли промышленности, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в том числе ценные металлы и их соединения.
В Англии в 1735 г научились выплавлять чугун на коксе.
Каменный уголь используется как бытовое, энергетическое топливо, сырье для металлургической и химической промышленности, а также для извлечения из него редких и рассеянных элементов.
Перспективным является сжижение (гидрогенизация) угля с образованием жидкого топлива.
Для производства 1 т нефти расходуется 2-3 т каменного угля.
Из каменных углей получают искусственный графит.
Стоимость каменного угля от его качества и стоимости транспортировки.
В 2000 г по России цены составляли 60-400 руб/т, в 2008 г до 600-1300руб/т.
На мировом рынке цена достигла 300 долл США/т в 2008 г , в 2010 г составила до 3500-3650 руб/т.
Read in English coal
Выживет ли крупнейшая экономика Европы без угля?
Одну из величайших моральных дилемм современной деятельности специалистов, работающих с углем, нефтью и газом, можно сформулировать следующим образом: почему вы перестаете добывать ископаемое топливо, когда у вас все еще есть достаточно дешевых запасов?
В этом контексте можно выделить уголь: его относительная неполноценность с точки зрения загрязнения окружающей среды заставила правительства развитых стран запретить его использование в будущем. Тем не менее его добыча не сокращается, производители продолжают добывать максимально возможные объемы угля. А в центре так называемого европейского подхода к углю лежит Германия, бывший оплот угольной промышленности. Так выживет ли она в будущем без угля?
По контрасту с нефтью и газом, где Германия традиционно была крупным нетто-импортером и зависела в течение 50 лет от российских углеводородных ресурсов, у ведущей экономики Европы есть значительные запасы угля и лигнита. Фактически Германия — крупнейший в мире производитель лигнита, она сжигает большую его часть для выработки электроэнергии, на долю которого приходится 22% валовой выработки электроэнергии в стране. По иронии судьбы выбросы СО2 при использовании лигнита более интенсивны, чем при использовании каменного угля. Тем не менее среднесрочное будущее по добыче и использованию лигнита более привлекательно, чем при добыче каменного угля в Германии.
Хотя бурый уголь экономически конкурентоспособен, добыча каменного угля в Германии снизилась, после того как правительство остановило схемы субсидирования. Последний рудник по добыче каменного угля закрылся в декабре 2018 г., положив конец 200-летней истории Рурской области и открыв новую фазу развития Вестфалии, географического региона, неразрывно связанного с углем.
И, несмотря на то что Германия сама перестала добывать каменный уголь, она продолжает его использовать. Около 12% выработки электроэнергии производится за счет каменного угля, импортируемого в основном из России, Канады и США. Будучи некогда флагманской индустрией Германии, сталелитейный сектор потребляет почти 40% каменного угля страны.
Если Германия останется мощным промышленным производителем, ей необходимо будет продолжать импортировать каменный уголь, поскольку он — неотъемлемый элемент при производстве стали. Это заставит полагаться на импорт из России, создавая тройную зависимость от российских углеводородов. Если взять ежемесячную статистику за последние 3 года, то 53% всего импортируемого угля поставлялось из России и эта зависимость заметно выросла за последние 24 месяца благодаря близости крупных портов по переработке угля в российской Балтике. Нефть, газ и уголь — во всех трех случаях Германия импортирует треть своих потребностей из России; в случае с газом объемы могут намного увеличиться с запуском «Северного потока-2», ввод в эксплуатацию которого должен произойти в середине 2020 г. При этом газодобыча на месторождении Гронинген будет остановлена к 2022 г.
Интересно, как правительство Германии решит вопрос о компенсации закрытых рудников, особенно рудников по добыче лигнита. Каменный уголь экономически нежизнеспособен, эксплуатируют его сравнительно немного (в 2019 г. было использовано 6 ГВт мощностей из 20 ГВт мощностей по добыче каменного угля). Он, откровенно говоря, непопулярен из-за отсутствия серьезных лоббистских усилий. Что касается каменного угля, цель в 8 ГВт, установленная на 2030 г., кажется вполне реалистичной. Тем не менее усилия правительства по исправлению первых закрытий рудников по добыче лигнита к 2022 г. все еще стоит обсудить с операторами шахт, не говоря уже о стремлении начать принудительное закрытие с 2027 г., которое сейчас кажется слишком сложной задачей, чтобы осуществить ее быстро и без проблем.
Интересно, что противоречащее общей точке зрения сторонников более широкого использования возобновляемых источников энергии, снижение потребления угля в Германии нельзя полностью заменить сочетанием газа и возобновляемых источников энергии. Например, 2019 г. Потребление лигнита и каменного угля сократилось на 20% в годовом исчислении, что объясняется снижением цен на выбросы углерода, возобновляемые источники энергии получили приоритетное направление с точки зрения доступа к энергосистеме. В 2019 г. использование возобновляемых источников энергии выросло на 3%. Ситуация становится еще яснее: потребление угля сократилось на 20,5 млн тонн в угольном эквиваленте, а использование возобновляемых источников энергии выросло только на 3 млн тонн в угольном эквиваленте (потребление природного газа выросло почти на 4 млн тонн).
Последствия ухода Германии от угля поистине многообразны. С одной стороны, Берлин — одна из немногих стран-производителей угля, которая серьезно относится к своим обязательствам по выбросам CO2 и сумела сократить выбросы углекислого газа примерно на 7% в 2019 г. Она возглавила стремление ЕС сократить выбросы на континенте. Поэтапное прекращение производства немецкого угля в 2038 г. кажется вполне достижимой целью, подкрепленной законопроектом, который вскоре будет подписан. Замена лигнита окажется непростой задачей, он дешевый и находится рядом с крупными городскими конгломератами: сжигание импортируемого газа, которое предполагает дополнительные транспортные расходы, не всегда может быть лучшим вариантом.
С другой стороны, спад добычи и использования угля происходит одновременно с беспрецедентным падением потребления первичной энергии в Германии (в 2019 г. уровень спада достиг уровня, невиданного с начала 1970-х гг.). В результате может пострадать объем промышленного производства в стране. Более того, общий взгляд на добычу угля заставляет полагать, что немецкие штаты компенсируют прекращение добычи угля, создав новые возможности для бизнеса и изменив навыки и потребности людей, которые должны лучше соответствовали потребностям XXI в. Однако все это происходит лишь фрагментарно: уровень безработицы в таких крупных угледобывающих центрах, как Гельзенкирхен или Дортмунд, вдвое превышает средний показатель по Германии.
Бурый уголь
Содержание:
Бурый уголь представляет собой горючую осадочную породу, своеобразное звено между переходом торфа в состояние каменного угля. Бурый уголь по-другому еще называют суббитуминозным углем или черным лигнитом. Само определение лигнит (от лат. «дерево», «древесина») говорит о том, что это самый «молодой» вид угля, и его структура похожа на волокнистую структуру древесины. Окрашен он от светло-бурого цвета до почти черного, но если провести куском угля по фарфоровой плитке, то полоса будет всегда бурой.
Происхождение
Согласно «растительной» версии происхождения, источник для формирования бурого угля – хвойные, лиственные деревья и растения. Оказавшись под значительным слоем воды, практически полностью лишенные доступа кислорода, прикрытые глиной, песком и другими слоями грунта эти растительные остатки тлели. Причем с течением времени количество углерода в них только накапливалось. И, после образования из этих останков торфа, наступила следующая стадия, когда сформировался бурый уголь (в дальнейшем он превращается в каменный уголь и антрацит). Обнаружен был бурый уголь впервые в России в 1720х годах в районе Подмосковья.
Запасы
На долю бурого угля по одним данным приходится примерно 35 % суммарного запаса угля в России, а это примерно 1616 млрд. т. (в эту цифру входят разведанные запасы и предполагаемые). Доказанные же запасы бурого угля на 2009 год составляют 107922 млн.т. Причем, 95 % разведанных и неразведанных запасов находится в Азиатской части России. Бассейны, богатые залежами бурого угля: Ленский, Канско-Ачинский, Тунгусский, Кузнецкий, Тургайский, Таймырский, Подмосковный и др. Стратегические бассейны с большим содержанием бурого угля – Канско-Ачинский и Кузбасский.
Большая часть бурого угля залегает на небольшой глубине до 500 метров пластами. Средняя толщина пластов 10-60 метров, но встречаются и залежи в 100-200 метров толщиной. В связи с этим считается, что добывать его безопасно и эффективно, а, следовательно, не так затратно, как, например, каменный уголь. То есть добыча бурого угля ведется практически всегда открытым способом, с помощью карьеров и разрезов. К слову, по добыче бурого угля, Россия занимает второе место в мире. Так, например, на 2010 г. добыча бурого угля составила 76 млн. т. В «Энергетической стратегии России на период до 2020 года» отмечена несомненная важность бурого угля для энергетического будущего страны. Также нужно сказать о том, что часто залежи бурого соседствуют с залежами каменного.
Учитывая процесс образования бурого угля, можно назвать его основные свойства и состав:
Химический состав бурого угля включает в себя: | ||
Углерод | % | 50..70 (в среднем 63) |
Водород | % | 3..5 |
Кислород | % | 26..37 (в среднем 32) |
Азот | % | 0..2 |
Вещественный состав: | ||
Летучие вещества | % | до 50 |
Влага | % | 20..30 (иногда 40) |
Удельная теплота сгорания (калорийность) — 22-31 МДж/кг (в среднем 26 МДж/кг) или 5400-7400 Ккал/кг.
Содержание углерода в буром угле ниже, чем в каменном, поэтому его и относят к низкой степени углефикации. При большом содержании влаги обладает свойством на воздухе быстро ее терять, растрескиваться и превращаться в порошок. Плотность бурого угля равна 0,5-1,5 г/см3. Обычно структура его достаточно плотна, но бывает и рыхлой. Из-за присутствия в большом количестве летучих веществ, воды и низкого содержания углерода, бурый уголь легко горит, но при этом выделяет дым и своеобразный запах гари.
Состоит бурый уголь из гуминовых кислот (чего абсолютно нет в каменном угле) с примесью углеводородов и карбоидов. Содержание гуминовых кислот колеблется от 64% до 2-3% в зависимости от местоположения залежи. Также от этого фактора зависит и наличие смол (от 25% до 5%). В некоторых месторождениях в составе бурого угля обнаруживается бензольный экстракт (5-15%), воск (50-70%), а также содержание урана и германия.
Классификация
В России принято несколько классификаций бурого угля (еще со времен СССР).
Официальная классификация подразделяет его на марки и технологические группы. Деление осуществляется за счет того, как уголь действует во время термической обработки. В России все бурые угли относятся к марке Б. При делении на технологические группы учитываются спекающие способности угля. Идентифицируются группы следующим образом: к марке прибавляют цифру, которая указывает на самый маленький размер пласта угля, например, Г6, Г17 и пр.
В России принято несколько классификаций бурого угля (еще со времен СССР).
Также по ГОСТу 1976 г. бурый уголь делят по степени углефикации на три стадии: О1, О2 и О3. Стадии зависят от отражательной способности угля в масляной иммерсии: О1 – менее 0,30%, О2 – 0,30-0,39%, О3 – 0,40-0,49%.
По влажности бурый уголь подразделяется на шесть групп: до 20%, 20-30%, 30-40%, 40-50%, 50-60% и 70% влажности.
По выходу первичной смолы полукоксования бурые угли делятся на четыре группы: свыше 25%, 20-25%, 15-20%, 15% и менее.
Также различают следующие виды бурых углей:
- Плотный бурый уголь – бурого цвета с матовым блеском и землистым изломом.
- Землистый бурый уголь – легко стирающийся в порошок.
- Смолистый бурый уголь – плотный, темно-бурого, даже черного цвета, в изломе с блеском как у смолы.
- Бумажный бурый уголь (дизодил) – истлевшая растительная масса, которую легко можно расслоить на тонкие листы.
- Торфяной бурый уголь – очень похож на торф.
Применение
К такому виду полезного ископаемого как бурый уголь с каждым годом растет интерес. Дело в том, что низкая себестоимость и большой запас разведанного и неразведанного угля дают о себе знать, и сфера применения бурого угля становится более обширной. Как топливо этот вид угля менее популярный, чем каменный. Но, опять же, в силу низкой стоимости используется в мелких котельных и ТЭЦ, а также для отопления индивидуальных домов и коттеджей.
Путем перегонки из бурого угля получают жидкое углеводородное топливо. Остаток же используют для того, чтобы получить сажу. Из него также выделяются при переработке горючий газ и горный воск, который используют в бумажной, текстильной, деревообрабатывающей промышленности и дорожном строительстве.
Также бурый уголь служит сырьем для получения газа. Процесс этот называется газификацией угля. Заключается он в том, что бурый уголь в специальных газогенераторах при больших температурах (до 1000 °С) нагревают. В результате этого процесса образуется газ, состоящий из метана, водорода и окиси углерода. Этот газ впоследствии перерабатывают в синтетический – аналог природного газа. В свою очередь специалисты изобрели новый способ получения газа – подземная газификация, где весь процесс проходит под землей без непосредственного извлечения угля. Для этого роют вертикальные каналы, подходящие к залежам бурого угля и подпускают по ним высокие температуры. По другим каналам выходит результат воздействия температур – газ.
Еще один процесс переработки бурого угля – гидрогенизация. Проходит он так: бурый уголь смешивают с тяжелым маслом и под воздействием катализатора соединяют с водородом при температуре 450 °С. Вследствие этого получается синтетические газовые продукты и жидкие фракции топлива. Полученное еще раз подвергают процессу гидрогенизации и получают бензин очень хорошего качества.
Также бурый уголь является сырьем и в процессе полукоксования. Здесь при температуре 500-600 °C и исключая доступ воздуха путем нагрева бурого угля получается полукокс, первичная смола, вода и полукоксовый газ. Полукокс (или кокс средней температуры) применяется в металлургии при получении ферросплавов, фосфатов, карбида кальция и как технологическое топливо.
Не стоит забывать и о том, что бурый уголь содержит гуминовые кислоты, которые повышают плодородность почвы и улучшают урожаи.
Перспективы развития технологического использования углей в России Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»
М.В. Голицын, В.И. Вялов, А.Х. Богомолов, Н.В. Пронина, Е.Ю. Макарова, Д.В. Митронов, Е.В. Кузеванова, Д.В. Макаров Перспективы развития технологического…
УДК552.57 М.В. Голицын1, В.И. Вялов2, А.Х. Богомолов1,
Н.В. Пронина1, Е.Ю. Макарова1, Д.В. Митронов1, Е.В. Кузеванова1, Д.В. Макаров3
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, г. Москва, e-mail: [email protected]
2ФГУП «ВСЕГЕИ», г. Санкт-Петербург, e-mail: [email protected] 3ФГУНПП «Росгеолфонд», г. Москва, e-mail: [email protected]
Перспективы развития
технологического использования углей в России
Угли являются комплексным сырьем. В России, где конкурировать с природным газом на энергетическом поле трудно, важность для развития угледобывающих регионов приобретает именно возможность технологического использования углей разного качества. Бурые угли — в химической промышленности, для газификации, производства жидкого топлива, каменные — в коксохимическом производстве, антрациты — при производстве карбидов, электродов, композиционных материалов. Все угли могут быть использованы для производства адсорбентов. Кроме того, они могут являться нетрадиционным источником метана, редких, редкоземельных и благородных металлов. В статье рассмотрена доля важнейших бассейнов и месторождений в запасах и добыче угля в России по трем крупным регионам, и обоснована специализация в технологическом использовании важнейших из них. В Европейской части России расположены три крупных угольных бассейна: восточная часть Донбасса, Печорский и Подмосковный. Они представляют весь спектр качества углей от бурых до антрацитов. И хотя на долю этих бассейнов приходится незначительная часть добычи, они могут давать важное технологическое сырье для разных отраслей. Сибирский регион включает самые значимые для страны бассейны: Кузнецкий, Канско-Ачинский и др. Здесь производится 80% всех углей страны, перспективы региона огромны и разноплановы и ограничены лишь логистическими факторами, так как вывоз угля полностью зависит от железнодорожных перевозок. Дальневосточный регион включает разные по величине и значимости бассейны. ЮжноЯкутский бассейн обладает значительными запасами каменных углей, пригодных для коксования. А угли многочисленных буроугольных месторождений региона обогащены Ge, Ga, Sc, W, U, TR, Au и другими элементами и могут быть использованы в качестве комплексного редкометального сырья.
Ключевые слова: угольные бассейны России, распределение ресурсов и запасов угля, нетрадиционное использование углей, угольный метан, редкие металлы в углях.
Несмотря на то, что в мире (и России) основным направлением использования ископаемых углей является энергетика, постепенно стало уделяться больше внимания нетопливному использованию углей. Рассмотрим этот вопрос подробнее.
В Российской Федерации имеются 22 угольных бассейна и 143 отдельных месторождения углей разных марок от Б до А (Рис. 1). Балансовые запасы углей1 по состоянию на 01.01.2013 г. по кат. А+В+С1 составляют 194,6 млрд т, по кат. С2 — 79,3 млрд т. Забалансовые запасы оцениваются в 50,586 млрд т. Более половины всех запасов (52,5%) составляют бурые угли, остальное — каменные угли (44%) и антрациты (3,5%). Размещение разведанных запасов на территории Российской Федерации неравномерно: в европейской и уральской ее частях находятся лишь 10% от разведанных запасов, в Сибири — около 80%, на Дальнем Востоке — 10%. Две трети разведанных запасов углей сосредоточено в пределах Кузнецкого и Канско-Ачинского бассейнов. Более половины разведанных запасов составляют высококачественные угли с невысоким содержанием золы и серы. Разведанные запасы коксующихся углей — 39,63 млрд т (20,4% от всех запасов, или 46,3% от запасов каменных углей) — в большей части (27 млрд т) сосредоточены в Кузнецком бассейне, в значительно меньших количествах — в Южно-Якутском (4 млрд т), Печорском (3,1 млрд т) и некоторых других. Свыше 90% запасов коксующихся углей сосредоточено в районах Сибири и Дальнего Востока. Около половины
Приводимые сведения о ресурсах, запасах и объемах добычи угля взяты из Государственного баланса запасов полезных ископаемых РФ, сведения о геологическом строении, угленосности и качестве углей — из «Угольной базы России» (Угольная база России, 1997-2004).
разведанных запасов коксующихся углей (21 млн т) составляют угли особо ценных марок ГЖ, Ж, КЖ, К, ОС. Глубина разведки и оценки запасов — преимущественно 600-700 м (в отдельных бассейнах — Донецкий, Кузнецкий, Челябинский — до 1200 м). Количество разведанных запасов углей, пригодных для открытой отработки, составляет 117,66 млрд т; среди них преобладают бурые угли (93,33 млрд т). В территориальном аспекте запасы для открытой отработки на 99% сосредоточены в Сибири и на Дальнем Востоке. Запасы коксующихся углей, пригодных для открытой отработки, составляют 4,5 млрд т, или немногим более 4% (главным образом, Кузнецкий и Южно-Якутский бассейны). Балансовые запасы углей категории С2 для открытой разработки -55,09 млрд т — размещены в основном в Сибирском округе и составляют 92,0% от соответствующих запасов России. Забалансовые запасы для открытых работ оцениваются в 18,8 млрд т (Рис. 2).
Добыча угля ведется в 7 федеральных округах и 26 субъектах Российской Федерации. В 2014 г. в стране было добыто 165,1 млн т угля (BP Statistical Review, 2014), что составляет 4,3% от общемировой добычи и обеспечивает 6-е место по этому показателю после Китая, США, Австралии, Индонезии и Индии.
Более половины добываемого угля (56,6%) потребляется в России, остальное (43,4%) — экспортируется. Основная доля экспорта приходится на энергетические угли, (до 87% общего экспорта), а на коксующиеся — около 13%. Большая часть угля вывозится в европейские страны: Великобританию, Германию, Нидерланды, Турцию. В последние годы растет спрос на российский уголь со стороны стран Азиатско-Тихоокеанского региона, где глав-
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
2(61) 2015 ГЕОРЕСУРС ЫВШ
M.V. Golitsyn, V.I. Vyalov, A.Kh. Bogomolov, N.V. Pronina, E.Yu. Makarova, D.V. Mitronov, E.V. Kuzevanova, D.V. Makarov Prospects of technological use of coals in Russia
gr%
ными покупателями являются Китай, Южная Корея, Япония и Тайвань.
Основные потребители угля на внутреннем и внешнем рынке — электростанции и коксохимические заводы. При этом роль угля как энергетического сырья в нашей стране не является ведущей, лишь 27% приходится на его долю.
Какими могут быть пути развития угольной отрасли в России — стране, обладающей самыми большими ресурсами этого ценного полезного ископаемого, но использующей их не полностью?
Неэнергетическое использование
Уголь — очень ценное комплексное сырье. Его специфические свойства позволяют использовать уголь как химическое сырье для производства разнообразных материалов. Направление утилизации зависит от петрографического состава и степени углефикации. Поэтому бурые угли и антрациты находят применение в совершенно разных сферах. Однако есть такие области, в которых могут быть использованы практически любые угли.
Угли, также как и их предшественник — торф, обладают хорошими сорбирующими способностями. Это свойство легло в основу производства адсорбентов. Исходный состав углей и подвижный технологический режим производства позволяют получать адсорбенты с заданными параметрами. Являясь сырьем недорогим и добывающимся в больших объемах, уголь становится важным источником адсорбентов.
Действуя как природный сорбент, угольный пласт может удерживать в себе значительные концентрации многих элементов, формируя комплексные месторождения (германий-угольные, ураново-угольные и др.). Поэтому при разведке угольных месторождений всегда проводятся исследования, направленные на выявление обогащения углей различными элементами.
Рассмотрим основные направления неэнергетическо-
По площади
По качеству
По условиям разработки
Рис. 2. Распределение запасов угля в России.
го использования углей с учетом их степени углефикации. При этом выделим угли «бурые», «каменные» и «антрациты» в соответствии с тем, как это делается во всех официальных и справочных материалах в России и за рубежом.
Бурые угли
Бурые угли являются переходным звеном между торфом и полноценными каменными углями с закономерно изменяющимися параметрами качества. Состав бурых углей, еще не испытавших воздействия значительных температур и давления, а представляющих лишь продукт биохимического разложения, очень неустойчив. Поэтому даже небольшое нагревание приводит к обильному образованию газообразных и жидких веществ. Такое поведение бурых углей делает их ценным объектом химического производства, что широко используется в ряде стран (например в Германии высокоразвитая химическая промышленность сформировалась на базе переработки бурых углей).
Отражением специфики свойств бурых углей являются не только терминологические различия в обозначении мацералов группы витринита-гуминита, но, прежде всего, использование индивидуальных параметров качества в промышленных классификациях, таких как влажность и выход смол полукоксования (Wa%, Tdaf,%).
Q
Q Беринговский ~ бассейн P- (K2,Pg)
Анад ырский
ссейн <fc,Pg-N)
Возможное нетрадиционное (не энергетическое) использование: угольный метан ф коксование ^ другое технологическое использование бурых углей
Европейский регион Сибирский регион Дальневосточный регион
редкие и редкоземельные металлы ф другое технологическое использование антрацитов
Рис.EEDRESURSY 2(61) 2015
М.В. Голицын, В.И. Вялов, А.Х. Богомолов, Н.В. Пронина, Е.Ю. Макарова, Д.В. Митронов, Е.В. Кузеванова, Д.В. Макаров Перспективы развития технологического…
Сырье Углерод,% Водород,% Сера,%
Нефть 84-87 11-15 1 -3 и более
Бурый уголь 70-74 4,6-5,2 0,2-0,7
Каменный уголь 80-84 5,4-5,7 0,5-0,6
«Угольная» нефть из бурого угля 84-87 11-13 0,3-0,8
«Угольная» нефть из каменного угля 84-87 11-13 0,3-0,9
Табл. 1. Элементный состав угля и нефти.
Группа пригодности Степень конверсии органической массы угля,% Выход жидких продуктов,%
Наиболее пригодные (I) Более 90 70-90
Пригодные (II) 90-80 60-85
Малопригодные (III) 80-60 60-75
Табл. 2. Пригодность углей для гидрогенизации.
Основными направлениями переработки бурых углей является производство гуминовых препаратов самого широкого спектра, углещелочных реагентов и других химических веществ.
Ряд важных технологических процессов позволяет использовать не только бурые угли, но и некоторые каменные, которые по своим свойствам еще незначительно отличаются от бурых, предшествующим им по степени преобразованности.
Получение синтетического жидкого топлива (СЖТ) из угля занимает ученых уже почти сто лет. В России первые опыты получения из угля СЖТ были начаты в 1950-х годах в Институте горючих ископаемых (ИГИ), но по разным причинам были прекращены.
Одним из способов является гидрогенизация — насыщение угля водородом при температуре 400-5 000 С и давлении 10-30 МПа с получением «угольной» нефти. В качестве источника водорода обычно используют остатки от перегонки нефти. Для интенсификации процесса в камеру вводят элементарный водород, а также катализаторы (молибден, кобальт, никель, алюминий). Наиболее перспективно использование для гидрогенизации гумусового бурого, длиннопламенного или газового угля богатого вит-ринитом и липтинитом (в сумме, более 80%), малозольного (до 12%), малосернистого (до 1%), с содержанием углерода 65-85 %, водорода более 5%, показателем отражения витринита 0,35-0,75 %, степени превращения органической массы угля более 80%, и выходе жидких продуктов более 70%.
В России наиболее перспективно использовать для гидрогенизации бурые угли Канско-Ачинского бассейна (Бородинское, Назаровское, Березовское, Барандатское, Итат-ское месторождения), длиннопламенные — Кузнецкого (Ерунаковский, Ленинский р-ны), Минусинского (Черногорское месторождение), Улугхемского (Каахемское, Эр-бекское, Чихачевское, Элегестское месторождения), Ленского (Кангаласское месторождение) и Иркутского (Иши-дейское, Азейское, Мугунское месторождения) бассейнов. Ресурсы углей для ожижения оцениваются в 200 млрд т, в том числе в Канско-Ачинском бассейне — 119, Кузнецком — 28, Иркутском — 12, Ленском — 5.
«Угольная» нефть по элементному составу и свойствам идентична природной, но выгодно отличается от нее малым содержанием вредной серы (Табл. 1).
По степени пригодности к ожижению угли разделяются на три группы (Табл. 2).
В ЮАР на нескольких заводах фирмы Сасол из 30 млн т угля получают до 8 млн т синтетической нефти и других продуктов в год. Во многих странах — США, ФРГ, Великобритании, Австралии — ведутся интенсивные разработки оптимальных технологий гидрогенизации угля.
Жидкое топливо из угля можно получить и другим способом: сначала уголь газифицируют, а полученный газ сжижают в присутствии катализаторов.
Газификация угля — обработка угля кислородом воздуха, водяным паром в генераторах или под землей с получением высококалорийного топливного газа (состоящего из водорода, окиси углерода и метана). Для газификации обычно используются угли марок Б, Д, и Г. Наиболее перспективны для газификации угли Кузнецкого, Канско-Ачинского, Иркутского бассейнов.
Определенные перспективы имеет подземная газификация — сжигание угля под землей с получением горючих газов. В СССР была построена подобная станция в Узбекистане на базе Ангренского угольного месторождения, позже в Кузнецком бассейне проводились опытные работы по подземной газификации тонких, нерентабельных для добычи угольных пластов в стенках карьеров. Эксперименты прошли успешно, небольшие объемы газа были использованы в местных котельных, но дальнейшего продолжения работы по подземной газификации не получили.
Каменные угли
Наиболее важной областью использования углей, кроме энергетики, является коксохимическое производство.
Кокс представляет собой чистый углеродистый материал серого цвета очень легкий, пористый. Он используется в качестве восстановителя при выплавке чугуна из железной руды и в дальнейшем при производстве стали, являющейся, по сути, сплавом железа с углеродом. Коксование — процесс получения кокса из угля. Коксование происходит при медленном нагревании угля (до 9501000 0С) без доступа кислорода в коксовых батареях. В процессе коксования образуются газообразные (СО, СО2, Н2 и СН4) и жидкие (деготь) продукты, которые обычно используются в попутном химическом производстве.
Кокс может быть получен не из всех углей. Выделяют две группы факторов, влияющих на коксующиеся свойства углей. Первая группа касается состава угля и, в первую очередь, органических его составляющих. Вторая -степени углефикации.
В России принято деление органических мацералов углей на плавкие (ПК) и отощающие (ОК). К плавким относятся те компоненты, которые коксуются сами или способствуют созданию коксовой структуры, соответственно, отощающие компоненты не коксуются и не участвуют в формировании структуры кокса. Разделение мацералов на две группы обычно выражается формулами:
2ПК = Vt + L + 1/3 sVt;
2OK = I + 2/3 sVt,
где Vt — мацералы группы витринита, sVt — семивитринит; L — липтинит, I — инертинит.
По степени углефикации из разряда коксующихся однозначно выводятся бурые угли и антрациты. Каменные угли
2(61) 2015
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
ГЕПРЕСУРСЫ
43
M.V. Golitsyn, V.I. Vyalov, A.Kh. Bogomolov, N.V. Pronina, E.Yu. Makarova, D.V. Mitronov, E.V. Kuzevanova, D.V. Makarov Prospects of technological use of coals in Russia
могут проявлять очень хорошие коксующиеся свойства (например марки Ж и К) и использоваться в коксовании самостоятельно или входить в состав смеси — шихты с другими углями. Возможность использования шихты для коксования значительно расширяет диапазон углей, которые попадают в разряд технологического сырья. Это направление использования углей отработано очень хорошо, потребность в коксующихся углях во всем мире высока, поэтому даже при подсчете запасов угля выделяется категория «коксующиеся» и «особо ценные» марки углей.
Антрациты
Антрациты, являясь крайним членом в ряду преобразования гумусовых углей, характеризуются высоким содержанием углерода (до 95-98 %). Но от графита, также полностью состоящего из углерода, антрацит отличается молекулярной структурой. Если у графита атомы углерода, связанные между собой, образуют плоские сетки, то в антрацитах регулярная структура отсутствует.
Графиты благодаря своей уникальной структуре и составу нашли широкое применение в производстве самых разнообразных материалов. Химическая инертность, термическая стойкость, способность отслаивания, скольжения, а также проявление анизотропии разных свойств вдоль и перпендикулярно углеродным сеткам обеспечили незаменимость графита в сталеплавильном, литейном процессах, при производстве термостойких смазочных материалов. Новая, но очень востребованная сфера — производство углеродистых композиционных материалов самого разного назначения, от бытовых до авиационных и космических. Поскольку ресурсы природных графитов ограничены, заменой им могут служить антрациты.
В настоящее время антрациты используются как технологическое сырье при производстве электродов, а также для выработки адсорбентов с разными характеристиками и возможностями.
Редкие и рассеянные элементы в углях
Уголь как комплексное редкометаллъное сырье. Работами ряда отечественных и зарубежных исследователей неоднократно отмечались высокие концентрации тех или иных металлов в углях различных месторождений и бассейнов. В нашей стране бурые угли являются основным источником германия в настоящее время. Все российские промышленные запасы германия сосредоточены именно в углях, месторождения которых расположены на Дальнем Востоке и в Забайкальском крае (отметим, что в мире главным источником германия являются полиметаллические сульфидные руды). Ресурсы германия в углях России столь значительны, что способны обеспечить производство этого металла на уровне ведущих мировых стран, но эти ресурсы пока практически не используются. Гос. балансом запасов ПИ РФ в настоящее время учтены запасы германия, сосредоточенного в бурых углях Павловского месторождения (Приморский край), в количестве 0,7 тыс. т.
Однако помимо германия угли концентрируют и другие редкие и рассеянные элементы: Sc, W, Sb, U, In, Ga, Rb, Sr, Cs, Zr, редкоземельные элементы (РЗЭ), металлы платиновой группы (МПГ), Ag и др. В последние годы показано (Вялов и др., 2010, 2012, Неженский и др., 2013, 2014),
что угли могут рассматриваться как нетрадиционная минерально-сырьевая база (МСБ) ряда редких, рассеянных и благородных металлов для металлургической и других отраслей промышленности. Так, по 12 изученным ВСЕГЕИ буроугольным месторождениям Дальнего Востока (Павловское, Бикинское, Шкотовское, Раковское, Хурмулинское, Лианское, Ушумунское, Ерковецкое, Новиковское, Корфс-кое, Ланковское, Эльгенское) количество прогнозных ресурсов редких металлов по категории Р2 составило: Sc -11,98 тыс. т, Ga — 10,94 тыс. т, Ge — 7,18 тыс. т, Rb2O -40 тыс. т, SrO — 137 тыс. т, Cs2O — 3,6 тыс. т, ZrO2 — 36,3 тыс. т, TR2O3 — 212,8 тыс. т. По категории Р3 — Sc — 14,4 тыс. т, Ga -16,4 тыс. т, Ge — 9,8 тыс. т, Rb2O — 46,3 тыс. т, SrO -125,7 тыс. т, Cs2O — 9,16 тыс. т, ZrO2 — 135,6 тыс. т, TR2O3 — 266,18 тыс. т. Количество металлов платиновой группы составило по категории Р2 — 15,1 т, по категории Р3 — 24,4 т.
Учет содержащихся в углях ценных металлов повышает стоимость месторождений и их инвестиционную привлекательность при наличии промышленных технологий их извлечения. В настоящее время помимо Ge возможно промышленное извлечение Sc, Au, РЗЭ. С совершенствованием технологий извлечения редких и редкоземельных металлов из углей возможно значительное повышение рентабельности угледобывающих предприятий, разрабатывающих редкометалльно-угольные месторождения. Необходимо завершение ревизионных исследований редких и рассеянных, благородных и цветных металлов в углях нераспределенного фонда недр Дальнего Востока, постановка работ по изучению промышленной металлоносности углей крупнейших угольных бассейнов России, а также производство технологических испытаний по извлечению металлов из углей и (или) золы углей.
Металлы в углях как индикатор скрытого благо-роднометалльного оруденения. Наличие в углях некоторых буроугольных месторождений (например, Корфское на Камчатке) попутных платиноидов отмечается при близком (50-100 км) расположении месторождений МПГ ручьев Ледяного, Сентябрь и Левтыринываям. Попутные платиноиды встречены также в углях Эльгенского буроугольного месторождения в Магаданской области. Это дает определенные основания предполагать наличие здесь скрытого благороднометалльного оруденения.
Угольный метан
Метан угольных пластов является новым видом полезных ископаемых и относится к нетрадиционным источникам природного газа. Впервые в мире работы по изучению возможностей самостоятельной добычи метана из угольных пластов начались в США в 1980 г. на двух месторождениях в бассейнах Блек Уорриор (Black Warrior) и Сан Хуан (San Juan). За десять лет проблема была решена и в 1990 г. добыча метана из угольных пластов в США достигла 5 млрд м3, а затем резко возросла до 24,3 млрд м3 в 1994 г. (Saulsberry, Schafer, 1996; Kuuskraa, 1998).
В России принципиально новая «углегазовая» отрасль по добыче метана из угольных пластов только создается. Практические работы по организации самостоятельной добычи метана из угольных пластов были начаты в Кузбассе в начале 90-х годов. В 1992 году было организовано ЗАО «Метан Кузбасса» и его дочернее предприятие геолого-промысловая компания «Кузнецк». С 2001 г. в этих
GEDRESURSY 2(61) 2015
44
М.В. Голицын, В.И. Вялов, А.Х. Богомолов, Н.В. Пронина, Е.Ю. Макарова, Д.В. Митронов, Е.В. Кузеванова, Д.В. Макаров Перспективы развития технологического…
работах принимает участие ОАО «Газпром» (Золотых, Карасевич, 2002). В результате экспериментальных работ в 2010 году на Талдинском метаноугольном месторождении было добыто более 5 млн м3 газа, а в 2014 на Талдинском месторождении и На-рыкско-Осташкинской площади — более 10 млн м3 (Черепанов, 2012). Полученные результаты доказали возможность промышленной добычи метана из угольных пластов в Кузбассе, и в конце 2011 г. метан угольных пластов был признан новым видом полезных ископаемых в России (приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2011 года №570-ст).
Прогнозные ресурсы угольного метана в Российской Федерации оцениваются неоднозначно, по данным зарубежных исследователей они колеблются в пределах 17113 трлн м3, а по данным ОАО «Г азпром» они составляют 83,7 трлн м3 (Boyer, Bai, 1998; Сторонский и др., 2008).
Решение проблем добычи метана из угольных пластов возможно только с применением инновационных технологий (Голицын и др., 2013). Только комплексный подход с учетом геологических, технологических, экономических, социальных и правовых аспектов позволит решить проблему организации метаноугольных промыслов и добычи метана из угольных пластов в угленосных бассейнах.
Добыча метана угольных пластов особенно важна для экономического развития угледобывающих регионов нашей страны. Решение этой проблемы позволяет существенно повысить уровень безопасности работ в угольных шахтах, снизить затраты и увеличить добычу угля на горных предприятиях, а также значительно улучшить экологию в угледобывающих регионах за счет уменьшения
Запасы Добыча
Рис. 5. Распределение запасов и добычи угля по маркам. Печорский бассейн.
вредных выбросов в атмосферу. Самым перспективным для добычи метана угольных пластов является Кузнецкий бассейн, к перспективным — относятся Восточный Донбасс, Печорский, Южно-Якутский бассейны, а также Ап-сатское месторождение и месторождения о. Сахалин.
Характеристика по укрупненным регионам
Для рассмотрения потенциала использования углей России выделены три региона: Европейский, Сибирский и Дальневосточный (Рис. 1), охватывающие ряд бассейнов и месторождений угля различного качества и степени изученности. Каждый регион характеризуется разной степенью освоенности запасов, развитостью инфраструктуры, потребностью населения и промышленности в добыче и переработке углей. Выбранный подход для обобщения позволяет более укрупненно, чем непосредственно по административным округам, рассматривать соотношение запасов и добычи углей разного качества (по кат. А+В+С1 по данным Гос. баланса запасов ПИ РФ за 2011 год), а также наметить наиболее перспективные направления использования углей, включая нетрадиционные и комплексные методы их переработки.
А Б
бурый У///А
каменный V///A
антрацит V///A
По способу разработки: А — открытый Б — закрытый
Рис. 3. Распределение запасов и добыгчи угля. Европейский регион.
Запасы
Добыча
антрацит каменный бурый
Рис. 4. Запасыы и добыта углей разного качества по бассейнам. Европейский регион.
Европейский регион
Европейский регион включает в себя Европейскую часть России, а также Уральский и Приволжский федеральные округа. Все эти административные единицы объединены хорошо развитой инфраструктурой, высокой плотностью городского и сельского населения, большим количеством трудовых резервов, производственных мощностей, высокой потребностью населения в энергетических ресурсах и продуктах переработки углей. В Европейском регионе расположены крупные угольные бассейны: Печорский, Подмосковный буро-угольный, Донецкий (восточный сектор бассейна), а также ряд более мелких бассейнов Восточного и Западного склонов Урала и Приволжского округа (Рис. 1).
антрацит каменный бурый
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ HBk 1
2(61) 2015 ГЕОРЕСУРС blUki
M.V. Golitsyn, V.I. Vyalov, A.Kh. Bogomolov, N.V. Pronina, E.Yu. Makarova, D.V. Mitronov, E.V. Kuzevanova, D.V. Makarov Prospects of technological use of coals in Russia
В регионе сосредоточены большие запасы угля (19,3 млрд т) различного качества от бурых до анатраци-тов (Рис. 3), часть из которых разрабатывается (добыча всего около 16 млн т в год), подготовлена к освоению, но на большей части добывающие предприятия закрыты, разработка прекращена.
В целом в регионе присутствует вся гамма углей. Значительными запасами антрацитов обладает восточная часть Донбасса, каменные угли сосредоточены в основном в Донецком и Печорском бассейнах, основной резерв бурых углей — в Подмосковном. Как видно из графиков (Рис. 4) добыча ведется лишь в Печорском и Донецком каменноугольных бассейнах, бурые угли разрабатываются на отдельных площадях Уральского округа.
Печорский бассейн является крупнейшим в Европейской части России, площадью 90 тыс. км2. Значительная часть бассейна находится севернее Полярного круга. Приурочен к Предуральскому краевому прогибу, угленосность связана с отложениями воркутинской и печорской серий пермской угленосной формации (6000 м), заключающими до 30 угольных пластов мощностью 0,7-30 м (обычно 1-3 м). Угли гумусовые, средне- и высокозольные, мало-и высокосернистые. Степень метаморфизма возрастает с запада на восток с изменением марок углей от бурых (Вер-хнероговское месторождение) до длиннопламенных (Ин-тинское и Сейдинское), газовых и жирных (Воргашорское, Воркутское и Усинское), коксовых (Юньягинское и Халь-мерьюское), отощенных спекающихся и тощих (Верхне-сырьягинское). Коксующиеся угли составляют примерно половину всех запасов (Рис. 5).
Бассейн характеризуется слабой освоенностью. Государственным балансом запасов учтено 11 месторождений из 30 разведанных. Балансовые запасы 7 136,6 млн т, в том числе коксующиеся 3 280 млн т. Добыча угля составляет более 10 млн т в год и ведется 6 шахтами и 1 разрезом на Воркутском, Воргашорском, Юньягинском и Интинс-ком месторождениях. Условия эксплуатации сложные, что связано с высокой газоносностью углей и большими глубинами разработки (около 1000 м). Дальнейшее развитие добычи коксующихся углей может быть обеспечено на Воргашорском, Воркутском и Усинском месторождениях, энергетических — на Сейдинском месторождении.
Угли бассейна являются крупной базой для развития энергетической и коксохимической промышленности Европейского региона. Основными потребителями коксующихся углей являются компании «Северсталь», «Носта», «Мечел»; металлургические комбинаты: Новолипецкий, Нижнетагильский, Магнитогорский; Московский коксогазовый завод и др. Часть углей идет на экспорт. Энергетические угли отправляются на электростанции, промышленные и районные котельные Вологодской, Архангельской, Мурманской областей, Карелии и Республики Коми.
Более активное развитие добывающей отрасли сдерживается неблагоприятными условиями разработки, связанными прежде всего с высокой газоносностью углей бассейна. Это позволяет рассматривать бассейн в целом и отдельные месторождения как газоугольные, подлежащие переоценке с учетом возможности извлечения метана угольных пластов как самостоятельного полезного ископаемого.
Восточная часть Донецкого бассейна расположена в
Ростовской области, где выделены 9 основных геолого-промышленных районов. Эта часть бассейна структурно тяготеет к северной зоне мелкой складчатости, осложненной многочисленными нарушениями. Отложения каменноугольного возраста содержат 10 основных рабочих пластов, мощностью 0,6-2 м, преимущественно простого строения. Угли среднезольные (Ad 10-20 %), содержание серы (Std) от 1 до 6%. Теплота сгорания (Q.r) 25-28 МДж/кг. Угли всех марок от бурых до антрацитов, но основные запасы представлены антрацитами (более 86%). Запасы составляют 6575,7 млн т.
В Российской части бассейна действуют 13 шахт, добыча составляет около 3,6 млн т. Условия эксплуатации сложные (интенсивная тектоника, большая глубина разработки, высокая газоносность).
Практически все угли подвергаются обогащению. Все угли, пригодные для коксования, находят свое применение в металлургии. К сожалению, часть антрацитов сжигается в качестве энергетического топлива. Большая часть углей экспортируется в страны Ближнего и Дальнего зарубежья. Часть антрацитов также используется для производства адсорбентов, конструкционных материалов и экспортируется как технологическое сырье.
Подмосковный буроугольный бассейн находится в центре Европейской части России, расположен на пологих западном и южном крыльях Московской синеклизы. Площадь составляет 120 тыс. км2. Продуктивные отложения нижнего карбона мощностью 50-150 м заключают 4 пласта угля сложного строения, из которых основное значение имеет пласт II мощностью 1-5 м. Угли бурые гумусовые с прослоями сапропелевых, высокозольные, высокосернистые. Запасы 3 339,1 млн т. Для открытой разработки пригодно 12,9 млн т, в основном в Тульской области. Добыча угля практически не ведется (в 2011 -245 тыс. т в Рязанской обл.), но намечено открытие нескольких шахт и разрезов.
Условия эксплуатации сложные из-за высокой обводненности шахтных полей и сложного строения угольных пластов. Угли используются в энергетике, возможно технологическое использование углей.
Сосьвинско-Салехардский бассейн протягивается узкой (30-80 км) полосой вдоль восточного склона Урала. Угленосность приурочена к нижнекаменноугольным, верхнетриасовым, нижне-среднеюрским, нижнемеловым и палеогеновым отложениям. Промышленное значение могут иметь лишь угли триас-юрского и нижнемелового возрастов, причем на площади бассейна они распространены неравномерно. Запасы бурого угля (В+С1) 6 месторождений в Ханты-Мансийском автономном округе составляют 469,5 млн т (баланс 2012 г.). Добыча не ведется.
Угленосные районы, расположенные на восточном склоне Северного и Среднего Урала (Серовский, Егор-шинский, Буланаш-Елкинский и Еловско-Таборский) имеют запасы угля 103,5 млн т. Основная часть запасов приходится на марки Д и Г (54,0 млн т) и сосредоточена в Буланаш-Елкинском районе, бурые угли (15,1 млн т) разведаны в Серовском угленосном районе. Добыча производится ЗАО «Волчанский уголь» производственной мощностью 1,0 млн т угля в год.
Челябинский буроугольный бассейн, площадью 130 км2, расположен на восточном склоне Южного Ура-
GEDRESURSY 2(61) 2015
46
М.В. Голицын, В.И. Вялов, А.Х. Богомолов, Н.В. Пронина, Е.Ю. Макарова, Д.В. Митронов, Е.В. Кузеванова, Д.В. Макаров Перспективы развития технологического…
ла. Угленосные отложения распространены параллельно Уральскому хребту узкой полосой шириной до 15 км, длиной 170 км. Бассейн представляет собой грабен в палеозойских породах, выполненный триас-юрскими отложениями. Угли бурые, гумусовые, группы ЗБ. Запасы бурых углей — 498,6 млн т, пригодные для открытой разработки -41,4 млн т. В настоящее время действующих шахт — 3, один действующий разрез. Добыча составляет около 0,5 млн т в год. Новые участки готовятся к эксплуатации. Основными потребителями угля являются ТЭЦ, промышленные предприятия и бытовой сектор области.
Южно-Уральский буроугольный бассейн расположен в пределах Республики Башкортостан и Оренбургской области, вытянут в меридиональном направлении на 350 км при ширине 60-90 км. Площадь его составляет около 24 тыс. км2. Угленосными являются палеоген-неогено-вые отложения. Запасы бурого угля составляют 985,97 млн т, из них для открытой разработки пригодны 882,617 млн т.Ц — около 20%.
Кизеловскийугольный бассейн расположен на западном склоне Урала, протягивается полосой 150 км на 2050 км. В угленосной толще раннекаменноугольного возраста содержится 2-3 пласта каменного угля мощностью от 0,7 до 2,5 м, реже более 3 м. Угли относятся к маркам Г, ГЖО, ГЖ, Ж, использовались как энергетическое топливо и технологическое сырье. Запасы угля составляют 180,0 млн т, из них коксующихся углей — 165,7 млн т (особо ценные марки — 138,9 млн т). В настоящее время бассейн выведен из числа эксплуатирующихся.
В южной части региона в Предкавказье есть небольшие месторождения каменного угля в Карачаево-Черкесской Республике — Хумаринское и Картджюртское (юрского возраста), Аксаут-Тебердинское (средне-каменноугольного возраста), которые в настоящее время не разрабатываются. Запасы каменного угля в них составляют 8,5 млн т.
Оценивая в целом перспективы добычи и использования углей Европейского региона, следует отметить существенную нехватку собственных объемов добычи для покрытия потребностей региона, где сосредоточены большие промышленные мощности страны и высокая плотность населения. Практически во всех бассейнах имеются подготовленные к разработке объекты, по некоторым выданы лицензии на разведку и добычу, но в масштабах региона это очень незначительные объемы.
В регионе добываются угли различного качества от бурых до антрацитов, включая коксующиеся марки углей, есть перспективы извлечения метана угольных пластов, который может быть использован для местных нужд. В настоящее время угли используются в энергетике (включая антрациты Ростовской области), незначительная часть идет на коксохимическое производство (Печорский бассейн), экспортируются.
На базе бурых углей Подмосковного бассейна возможно возобновить переработку углей для получения синтетического жидкого топлива (опытно-промышленное пред-
приятие в настоящее время закрыто), получения газа и продуктов сельскохозяйственного назначения.
В Ростовской области необходимо рассматривать антрациты как технологическое сырье, которое в настоящее время используется лишь в энергетических целях, что существенно снижает их стоимость.
Основной проблемой региона являются трудные условия разработки углей крупных бассейнов.
Сибирский регион
В Сибирский регион входят крупнейшие по запасам и современной добыче бассейны угля: Кузнецкий, Горлов-ский, Канско-Ачинский, Иркутский, Минусинский, Улугхемский, Таймырский, Тунгусский, а также месторождения Забайкалья и Бурятии (Рис. 1). Подавляющая часть разведанных запасов и, тем более, добычи располагаются в южной Сибири, в которой сосредоточена основная часть населения, располагаются главные транспортные магистрали, которые и обеспечивают работу угледобывающих предприятий. Северная часть региона включает угольные бассейны-гиганты: Тунгусский и Таймырский. Однако удаленность от потребителей и не освоенность отодвигает их востребованность в далекое будущее.
Балансовые запасы угля составляют 154, 4 млрд т, из которых бурые — 83,6, каменные — 69,6 (из них 47% коксуются), антрациты — 1,2 млн т (Рис. 6). 98% бурых, 30% каменных углей и 58% антрацитов пригодны для открытой добычи, при этом фактически в настоящее время открытым способом добывается 67% каменных углей и 100% бурых углей и антрацитов.
Больше половины запасов всех углей региона сосредоточено в Канско-Ачинском бассейне и представлено бурыми углями. При этом больше 60% всех добываемых углей составляют каменные угли Кузбасса (Рис. 7).
Если посмотреть распределение доли основных угольных бассейнов России в добыче (Рис. 2), то значение бассейнов Сибирского региона очевидно.
Все бассейны и месторождения, эксплуатирующиеся в регионе, обладают развитой инфраструктурой, используют оптимальные условия разработки, что и является залогом их успешности.
Кузнецкий — крупнейший угольный бассейн страны находится на юге Западной Сибири на территории Кемеровской обл. Площадь 27 тыс. км2. Приурочен к межгорной впадине, выполненной отложениями карбона, перми и юры (до 8000 м), содержащими 130 пластов угля мощностью 0,6-30 м, в том числе 10 пластов юрских.
Угли гумусовые, мало- и среднезольные (Ad 7-20 %), малосернистые (Sf 0,5%), с теплотой сгорания (Q.r) 20-26 МДж/кг. Палеозойские угли каменные, марок Д, Г, Ж, КЖ, К, ОС, Т, А, юрские — бурые (3Б). Степень метаморфизма углей возрастает с востока на запад. В бассейне выделяется 25 геолого-промышленных районов, основное значение имеют Томусинский, Ерунаковский, Проко-пьевско-Киселевский, Ленинский, Беловский, Кемеровский. Балансовые запасы 51 954 млн т, в том числе коксующиеся 28 056 млн т (Рис. 8). Добыча угля 166,5 млн т ведется на шахтах и разрезах. Условия разработки от простых до сложных. Угли используются в энергетике, для коксования и газификации, а антрациты находят применение как технологическое сырье при производстве адсорбентов и
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
2(61) 2015 ГЕОРЕСУРСЫ
47
M.V. Golitsyn, V.I. Vyalov, A.Kh. Bogomolov, N.V. Pronina, E.Yu. Makarova, D.V. Mitronov, E.V. Kuzevanova, D.V. Makarov Prospects of technological use of coals in Russia
других материалов. Как отмечено выше, именно в Кузнецком бассейне начата добыча угольного метана. Значительная часть угля экспортируются. Предпосылки для дальнейшего развития угледобычи благоприятные.
Разработка ведется 72 шахтами и 60 разрезами, число недропользователей превышает 20.
Горловский бассейн находится в Новосибирской области, а в геологическом отношении является своеобразным продолжением Кузнецкого бассейна. Его угленосная толща имеет тот же возраст (С3-Р2), а мощность изменяется от 640 до 940 м. Тектоническое строение очень сложное. Горловский бассейн интересен тем, что все его угли — антрациты: Cdaf — 95%, Hdaf — 2%, Vdaf — 4% , Q.’ — 26 МДж/кг. Значительная часть добываемых углей используется для производства электродов, ферросплавов и др. материалов.
Запасы антрацитов в бассейне — 401,9 млн т, ежегодная добыча составляет около 3 млн т. Добыча производится ОАО «Сибантрацит» на 4-х месторождениях открытым способом.
Канско-Ачинский бассейн- один из основных угольных бассейнов страны, находится на юге Сибири в пределах Красноярского края, Кемеровской и Иркутской обл. Площадь 50 тыс. км2. Вытянут в широтном направлении вдоль Транссибирской ж.-д. магистрали. Приурочен к нескольким обширным впадинам, выполненным отложениями юры (до 1000 м), заключающими до 15 угольных пластов мощностью 1-60 м, реже более. Угли гумусовые, мало-и среднезольные (Ad 5-15 %), малосернистые (Sf 0,5%), с рабочей влажностью (Wtr 10-45 %) и теплотой сгорания (Qr) 12-15 МДж/кг. По степени метаморфизма угли бурые, за исключением газовых углей Саяно-Партизанского месторождения на юге бассейна. Запасы составляют 79 904 млн т, предварительно оцененные (С2) — 38743 млн т.
Рис. 6. Распределение запасов и добычи угля. Сибирский регион.
Рис. 8. Распределение запасов и добыгчи угля по маркам. Кузнецкий бассейн.
Значительная часть запасов пригодна для открытой разработки. Добыча угля (38,6 млн т) ведется на Назаровс-ком, Березовском и Ирша-Бородинском месторождениях. Условия разработки благоприятные, что обусловлено большой мощностью угольных пластов и незначительной глубиной их залегания.
Практически вся добыча осуществляется в настоящее время на Бородинском, Березовском, Переяславском и Назаровском месторождениях. Угли используются как энергетическое сырье, хотя еще в советское время была намечена широкая программа их технологического использования на основе благоприятных для таких целей характеристик качества.
Минусинский бассейн располагается на юге Восточной Сибири и занимает площадь 8100 км2. Представляет собой серию позднепалеозойских впадин, выполненных продуктивными отложениями карбона и перми мощностью 1 100-1 800 м. Они содержат 10-20 угольных пластов мощностью 1-20 м. Пласты нередко расщепляются. Зольность угля (Ad) 6-29 %, содержание серы (Sf) 0,5%, теплота сгорания (Qr) 20-26 МДж/кг. Угли Аскизского месторождения спекаются. На остальных месторождениях — угли длиннопламенные, что не исключает возможности их использования для газификации, производства жидкого топлива и адсорбентов.
Запасы 4 941 млн т, предварительно оцененные 394 млн т. Для открытой разработки пригодны 3,6 млрд т. Добыча угля (до 10 млн т в год) ведется в основном открытым способом. Перспективно для дальнейшего освоения крупное Бейское месторождение.
Иркутский бассейн расположен на юге Сибири на
Рис. 7. Запасыы и добыта углей разного качества по бассейнам.GEDRESURSY 2(61) 2015
М.В. Голицын, В.И. Вялов, А.Х. Богомолов, Н.В. Пронина, Е.Ю. Макарова, Д.В. Митронов, Е.В. Кузеванова, Д.В. Макаров Перспективы развития технологического…
территории Иркутской обл. Площадь 37 тыс. км2. Приурочен к крупной впадине (500 х 80 км), выполненной породами юры (до 750 м), содержащими до 25 угольных пластов мощностью 1-10 м, реже до 20 м. Угли гумусовые, реже сапропелевые, средне- и высокозольные (Ad 15-30 %), мало-и высокосернистые (Sf 1-6 %), с рабочей влагой 5-20 % и теплотой сгорания (Qr) 18-25 МДж/кг. Степень метаморфизма возрастает с северо-запада на юго-восток от бурых (3Б) до газовых жирных (ГЖ). Бурые угли пригодны для химической переработки. Угли Новометелкинского месторождения хорошо спекаются (у до 30 мм), но пока не пригодны для коксования из-за высокой сернистости. Запасы составляют 7 694 млн т, в том числе коксующиеся 749 млн т. Добыча угля (до 10 млн. т в год) ведется разрезами на Че-ремховском, Азейском и Тулунском месторождениях.
Улугхемский бассейн расположен на юге Сибири на территории республики Тыва. Площадь 2 300 км2. Приурочен к межгорной впадине, выполненной отложениями юры (1500 м), содержащими 5 угольных пластов мощностью 0,6-15 м. Угли гумусовые с большим содержанием смол, малозольные (Ad 10-15 %), малосернистые (Sf 0,5%), хорошо спекающиеся. Степень метаморфизма углей возрастает с востока на запад с изменением марок углей от Г до К. Угли представляют собой ценное сырье для производства металлургического кокса. Запасы — 1 058 млн т, в том числе коксующиеся 935 млн т. Разрабатывается Каа-хемское месторождение — до 1 млн т в год. Для освоения бассейна необходимо связать его с Транссибирской ж.д. магистралью, веткой протяженностью 450 км. Некоторые отечественные и западные компании проявили заинтересованность в освоении бассейна.
Практически все разведанные на данное время угли в бассейне могут использоваться для производства кокса, а возможность осуществлять более 90% добычи дешевым открытым способом делает бассейн еще более привлекательным. Однако отсутствие железной дороги не позволяло долгие годы приступить к разработке, и, наконец, сегодня эта проблема начала решаться.
Месторождения Забайкалья объединяют разрозненные месторождения преимущественно мелового, а также кайнозойского возраста. Общие запасы их оцениваются в 3,1 млрд т, из которых на бурые угли приходится 1,9 млрд т, а на каменные — 1,18 млрд т. Практически все могут разрабатываться открытым способом.
Среди эксплуатирующихся месторождений: Харанор-ское, Татауровское, Уртуйское, Буртуйское, Кутинское, Урейское, Олонь-Шибирское, Тарбагатайское и Зашулан-ское. Угли используются для энергетики, однако в составе углей некоторых месторождений (например Тарбагатайс-кого) установлено повышенное содержание Ge и других элементов.
На востоке региона расположено Апсатское месторождение вблизи железнодорожной магистрали. Из Забайкальской группы это месторождение наиболее привлекательно. По площади оно составляет около 100 км2, мощность угленосных отложений юрского-раннемелово-го возраста 1000-1700 м, количество рабочих пластов на разных участках — от 7 до 20. Практически все угли месторождения относятся к жирным (Ж) и способны коксоваться. Основные параметры качества углей: Ad 7,2-38,8 %, ydaf 12-30 %, Std <1,0%. Апсатское месторождение рассмат-
ривается как объект весьма вероятной добычи угольного метана, поскольку все геологические факторы свидетельствуют о повышенных концентрациях газа.
Месторождения Бурятии имеют суммарные запасы 2,2 млрд т (большая часть представлена бурыми углями). Добыча осуществляется на Окино-Ключевском, За-густайском, Дабан-Горхонском, Хара-Хужирском и Талин-ском месторождениях. Угли используются в местных котельных.
Обзор угольных бассейнов и месторождений Сибирского региона, обладающего самыми значительными запасами и еще большими ресурсами, показал, что и основная часть добычи осуществляется именно здесь. Обеспеченность запасами в большинстве бассейнов составляет не менее 100 лет. Перспективы развития угольных предприятий в регионе благоприятны.
В регионе добываются самые разнообразные по качеству угли: от бурых до антрацитов, некоторые содержат РиРЭ, есть возможности попутного извлечения метана. Однако применение сибирских углей осуществляется только в трех направлениях: энергетическом, для производства кокса, для получения различных углеродистых материалов (антрациты). Эти направления утилизации углей вполне традиционны, они не включают ни использование бурых углей как сырья для химической переработки, ни газификации и получения жидкого топлива, ни производства адсорбентов, ни извлечения широкого ряда редких элементов.
Возможность использования угля как комплексного сырья повышает его экономическую ценность. Это хорошо видно на примере коксующихся углей и антрацитов — углей технологического, а не энергетического использования. Они продаются по более высоким ценам, приносящим большую прибыль производителям. Энергетические же угли в России вряд ли могут конкурировать с природным газом, а потому выявление любых дополнительных возможностей в использовании углей придаст им новую жизнь.
Дальневосточный регион
Границы Дальневосточного региона практически совпадают с границами Дальневосточного Федерального округа. Сюда входят 14 угольных бассейнов, среди которых Южно-Якутский, Омсукчанский, Аркагалинский, Буреин-ский, Партизанский, Раздольненский каменноугольные, Бикино-Уссурийский, Ханкайский, Угловский буроугольные, Ленский, Анадырский, Зырянский, Беринговский и Сахалинский бассейны бурых и каменных углей, а также ряд угленосных площадей и отдельных угольных месторождений (Рис. 1).
Балансовые запасы составляют 19 980 млн т, из которых бурые — 11 870, каменные — 8 100, антрациты — 28 млн т (Рис. 9). Марочный состав углей региона весьма разнообразен и включает весь спектр — от бурых до антрацита.
Почти половина запасов угля сосредоточена в ЮжноЯкутском и Ленском бассейнах, расположенных на территории Республики Саха. На Южно-Якутский бассейн приходится больше половины добычи всего каменного угля региона. Крупнейший по запасам бассейн бурых углей — Ленский,однако на сегодняшний день добыча угля в нем почти не ведется. Более 60% бурого угля всего даль-
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
2(61) 2015 ГЕОРЕСУРСЫ ШШ
M.V. Golitsyn, V.I. Vyalov, A.Kh. Bogomolov, N.V. Pronina, E.Yu. Makarova, D.V. Mitronov, E.V. Kuzevanova, D.V. Makarov Prospects of technological use of coals in Russia
gr%
невосточного региона обеспечивают буроугольные бассейны и месторождения Приморья. Все антрациты сосредоточены в Омсукчанском бассейне. На рисунке 10 наглядно показан неравномерный вклад бассейнов в баланс запасов и добычи региона.
86% бурого угля пригодно для добычи открытым способом. Доля каменного угля, пригодного для открытой отработки, значительно ниже — 30%. Однако большая часть извлекаемого в настоящее время угля (98% бурого и 74% каменного) добывается именно открытым способом. Действующих шахт в регионе — 11, строящихся — 1, действующих разрезов — 63, строящихся — 7.
Южно-Якутский бассейн — основной бассейн по добыче каменных углей в Дальневосточном регионе. Площадь около 25 тыс. км2. Расположен на южном крыле Алданской антеклизы и выполнен отложениями юры и нижнего мела (до 4 000 м), содержащими более 220 пластов угля, из которых 63 рабочих мощностью от 0,6 до 56 м (в раздувах).
Угли преимущественно гумусовые (редко сапропели-вые), средне- и высокозольные (средняя Ad 15-35 %), малосернистые (средняя Sf 0,2-0,4 %), с теплотой сгорания (Qsdaf) 33-38 МДж/кг. Угли каменные марок ГЖ, Ж, КЖ, К, КС, ОС, сс.
Балансовые запасы 4 551 млн т, в том числе коксующиеся — 4 019 млн т (Рис. 11). Основной промышленный интерес в настоящее время представляют месторождения Не-рюнгринское, Чульмаканское, Денисовское и Эльгинское. Ежегодная добыча составляет 9 млн т (это 57% добычи всего каменного угля в регионе), из которых 7 млн. т добывается на Нерюнгринском месторождении.
Значительная доля в запасах коксующихся углей преДобыча 0,002%
Запасы
Добыча
По способу разработки: А — открытый Б — закрытый
Рис. 9. Распределение запасов и добычи угля. Дальневосточный регион.
Рис. 11. Распределение запасов и добычи угля по маркам. ЮжноЯкутский бассейн.
допределяет их использование в первую очередь для коксования. В настоящее время большая часть коксующихся углей, добываемых в бассейне, экспортируется в Японию. Угли энергетических марок используются в местных энергетических целях.
Ленский бассейн — относится к бассейнам-гигантам, является крупнейшим по запасам бурых и каменных углей в Дальневосточном регионе. Расположен на северовосточной окраине Сибирской платформы преимущественно на территории Республики Саха (Якутия). Его площадь около 400 тыс. км2. Бассейн выполнен отложениями юры и мела (до 3 000 м), содержащими до 150 пластов и пропластков угля, 62 из которых имеют рабочие мощности 0,5-13,3 м (на отдельных площадях до 26,3 м).
Угли Ленского бассейна преимущественно гумусовые бурые (Ad 12-15 %; Qsdaf — 28 МДж/кг; Std 0,3-0,4 %) и каменные марок Д, ДГ, Г (Ad 11-14 %; Qsdaf 31-33 МДж/кг; Std 0,20,3 %). Каменные угли залегают на глубинах более 1 400 м.
Разведанные запасы углей Ленского бассейна составляют почти 5 млрд т, из них 88% представлены бурыми углями и 12% — каменными. 97% бурых углей пригодны для разработки открытым способом.
Добыча бурого угля на сегодняшний день в нем ведется в незначительных объемах для местных энергетических нужд.
Зырянский бассейн — расположен в междуречье Индигирки и Колымы. Геологическое строение, угленосность и качество углей изучены слабо. Предположительно общая мощность нижнемеловых угленосных отложений может достигать 5 000 м. В разрезе выделено более 150 пластов и пропластков угля, из которых более 50 являются рабочими (более 0,7 м). Угли бассейна преимущественно гумусовые каменные марок ГЖО, Ж, К, ТС, Т. Качественные показатели углей: Ad 6,524,6 %, Q.r 25-36 МДж/кг, S td 0,1-0,3 %. Обогатимость трудная и очень трудная.lEEDRESURSY 2(61) 2015
М.В. Голицын, В.И. Вялов, А.Х. Богомолов, Н.В. Пронина, Е.Ю. Макарова, Д.В. Митронов, Е.В. Кузеванова, Д.В. Макаров Перспективы развития технологического…
вом и сырьем для коксохимической промышленности.
Бассейны и месторождения Северо-Востока России объединяют более двух десятков угольных бассейнов (Аркагалинский, Омсукчанский, Анадырский, Берингов-ский) и угленосных площадей (Омолонская, Охотская, Чаун-Чукотская, Анюйская и др.) мелового и кайнозойского возраста. Добыча угля ведется преимущественно открытым способом. Практически весь добываемый уголь используется для внутренних энергетических нужд, при этом развитие угледобычи существенно отстает от потребности в угольном топливе.
Запасы составляют 0,76 млрд т, из которых на бурые угли приходится 450 млн т, на каменные — 283 млн т, на антрациты — 28 млн т.
Эксплуатирующиеся месторождения: Галимовское (Омсукчанский бассейн), Верхне-Аркагалинское (Аркагалинский бассейн), Ланковское и Мелководнинское (Охотская площадь), месторождение Бухта Угольная (Берингов-ский бассейн).
Угли используются для энергетики, однако в составе углей некоторых месторождений (Эльгенское, Ланковское) установлены повышенные содержания V, Rb, Cs, Sr, Sc, Ga, РЗЭ, МПГ, Ag и др. элементов. Бурые угли Анадырского бассейна, а также Охотской и Эльгенской угленосной площадей могут служить сырьем для газификации или производства синтетического жидкого топлива.
Западно-Камчатская и Восточно-Камчатская угленосный площади. Всего на Камчатке известно около 300 углепроявлений и открыто 11 месторождений угля. Угленосные отложения на западе полуострова представлены меловыми, палеогеновыми и неогеновыми образованиями, на востоке — только неогеновыми. В целом угленосность Камчатки, как и геологическое строение изучены слабо. В разрезе выделено более 80 пластов и пропластков угля, из которых около 20 являются рабочими (более 0,7 м).
Угли гумусовые, лишь иногда встречаются линзы и прослои, обогащенные сапропелевым материалом. По степени углефикации преобладают угли бурые и переходные к длиннопламенным. На площадях распространения меловых углей выделены зоны длиннопламенных и газовых углей. Общие геологические ресурсы углей Камчатки оцениваются в 11 149 млн т. Запасы по состоянию на 01.01.2012 г. подсчитаны только для Западно-Камчатской угленосной площади и составляют порядка 111 млн т.
Добыча осуществляется в незначительных объемах для местных нужд в качестве энергетического сырья. Однако бурые угли Камчатки могут иметь редкометалльную минерализацию. Так, в углях Корфского и Эчваямского месторождений установлены повышенные содержания V, Sr, Ga, Zr, Mo, Sc, РЗЭ, МПГ и др. элементов.
Бассейны и месторождения Приамурья расположены на территории Хабаровского края, Амурской области и Еврейской АО. Сюда вошли Буреинский бассейн, Средне-Амурская и Амуро-Зейская площади, а также ряд других угленосных площадей и районов. Промышленная угленосность приурочена к отложениям средне-верхнеюрского, нижнемелового, палеогенового и неогенового возрастов. Они различаются по масштабам угленосности, ресурсам углей, степени изученности, качеству углей и другим показателям.
Запасы составляют 5 242 млн т, из которых на бурые
угли приходится 3 909 млн т, на каменные — 1 333 млн т.
Добыча угля ведется преимущественно открытым способом. Весь добываемый уголь используется для внутренних энергетических нужд.
Однако в составе углей некоторых месторождений (Базовское, Лианское, Хурмулинское, Ерковецкое, Ушумунс-кое и др.) установлены повышенные содержания редких, редкоземельных и благородных металлов. Палеогеновые и неогеновые бурые угли Амуро-Зейской и Средне-Амурской площадей, а также Верхне-Зейского угленосного района могут служить сырьем для газификации или производства синтетического жидкого топлива.
Бассейны и месторождения Приморья. Сюда включены 5 угольных бассейнов, а также отдельные месторождения угля и углепроявления, сосредоточенные на территории Приморского края.
Бассейны каменных углей: Раздольненский (запасы составляют порядка 68 млн т) и Партизанский (133,7 млн т) с угленосными отложениями раннемелового возраста. Угли Раздольненского бассейна представлены маркой Д, марочный состав углей Партизанского бассейна более разнообразен (Д, Г, Ж, К, ОС, СС, Т), в том числе, из-за контактового метаморфизма углей. Добыча каменного угля в настоящее время ведется только на месторождениях Раздольненского бассейна, главным образом, шахтным способом и составляет порядка 1,5 млн т угля в год (Аа 25-39 %, Qsdaf 32-35 МДж/кг, Std 0,3%).
Бассейны бурых углей: Угловский, Бикино-Уссурийс-кий и Ханкайский. Бассейны и месторождения выполнены отложениями палеоген-неогенового возраста, содержащими пласты угля мощностью 0,5-36 м, объединенные в группы по 2-5 пластов (до 18 групп в зависимости от месторождения). Угли гумусовые, средне- высокозольные (средняя Ad 14-34 %), преимущественно малосернистые (средняя Sf 0,2-0,5 %), среднекалорийные с теплотой сгорания (Q daf) 20-32 МДж/кг. Угли бурые стадий метаморфизма Б1, Б2, Б3.
В настоящее время в Приморье добывается более 60% бурого угля всего Дальневосточного региона. Это почти 9 млн т в год, причем почти 8 из них добывается всего на 2-х месторождениях: Бикинском (3,7 млн т) и Павловском (4,1 млн т). Угли обоих месторождений (а также Шкотовско-го, Раковского и др.) представляют ценность не только как энергетическое сырье, но и как нетрадиционный источник редких, редкоземельных и благородных металлов: Be, Sc, РЗЭ, W, U, Mo, Ag, МПГ и др. По данным В.В. Середина Приморье является самым богатым в мире регионом по запасам германия, общий потенциал которого можно оценить примерно в 6-7 тыс. т (Угольная база России, 2004).
И хотя в настоящее время бурые угли региона используются, главным образом, для местных энергетических нужд, уже сегодня ООО «Германий и приложения» организовано получение германиевого концентрата из углей Павловского месторождения.
Сахалинский бассейн включает все известные на о. Сахалин месторождения и углепроявления, приуроченные к угленосным отложениям меловой, палеогеновой и неогеновой систем. Всего в угленосных отложениях выявлено 38 рабочих угольных пластов мощностью 0,8-46,0 м.
Сахалинские угли по степени метаморфизма бурые (группы 3Б) и каменные (марки Д, ДГ, Г, ГЖО, ГЖ, Ж, К,
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
2(61) 2015 ГЕОРЕСУРСЫ
M.V. Golitsyn, V.I. Vyalov, A.Kh. Bogomolov, N.V. Pronina, E.Yu. Makarova, D.V. Mitronov, E.V. Kuzevanova, D.V. Makarov Prospects of technological use of coals in Russia
gr%
T). Угли малосернистые (Sf 0,3-0,6 %), мало- и среднезольные (Ad 8 — 18-29 %), с высокой удельной теплотой сгорания (Qsdaf30-34 Мдж/кг).
Общие прогнозные ресурсы угля на о. Сахалин, оцененные по 52 месторождениям и угленосным площадям, составляют: до глубины 300 м — 14 107 млн т, до глубины 1 500 м — 17 913 млн т. Из них 10 943 млн т приходится на каменные угли.
Государственным балансом учтено 27 месторождений угля. Запасы составили 1 808 млн т, из них бурого угля -956 млн т, каменного — 851 млн т (из них коксующие угли составляют менее 10% или 83 млн т). 14% бурых и 3% каменных углей пригодны для открытой отработки.
Добычу угля на Сахалине ведут 27 действующих предприятий. Добыча угля составила 3,3 млн т, в том числе 1,5 млн т бурого и 1,8 млн т каменного (100% и 76% соответственно добыто открытым способом). Добываемый уголь используется, в основном, для местных энергетических нужд, однако существующий уровень добычи угля не обеспечивает потребности острова.
Сахалинские угли могут быть пригодны для производства металлургического кокса в шихте с более метаморфизованными углями, для извлечения редких, редкоземельных и благородных металлов (угли Новиковского месторождения долгие годы использовались для получения германия), получения жидкого топлива методом полукоксования. На угольных месторождениях существуют предпосылки для организации промыслов по добыче метана.
Угольный потенциал Дальневосточного региона огромен. Ресурсы угля в регионе, по разным оценкам, составляют миллиарды и даже триллионы тонн, в то время как Гос. балансом запасов ПИ РФ в натоящее время учтено только 33 млн т угля. В недрах Дальнего Востока содержатся угли практически всех марок, однако наибольшую долю запасов составляют бурые угли и каменные коксующиеся угли. Таким образом, нетрадиционное (неэнергетическое) использование углей Дальневосточного региона имеет важное значение. Большая часть каменных углей пригодна для коксования, кроме того, они могут использоваться для газификации. Бурые угли пригодны для получения жидкого топлива и удобрений, но главным перспективным направлением нетрадиционного использования бурых углей региона является их использование в качестве комплексного редкометалльного сырья.
Выводы
Ценность углей определяется не только их энергетическим использованием, но и возможностью попутного извлечения из них ряда редких и рассеянных элементов, добычи угольного метана, а также получения многочисленных важных продуктов технологической переработки.
Возможность комплексного использования углей зависит в первую очередь от их качества, поэтому угли разных бассейнов имеют различную спецификацию для нетрадиционного использования.
Роль технологического использования в стимулирующем развитии регионов с угледобывающими предприятиями хорошо видна на примере Кузбасса. Но каждый бассейн или месторождение нашей страны может представлять интерес для столь важных в настоящее время программ по импортозамещению и развитию инновацион-
ных технологий в использовании углей.
В настоящее время продукты технологичекой переработки углей (углеродистые материалы, адсорбенты, гуми-новые удобрения для сельского хозяйства и др.) импортируются в страну, добыча сопутствующих металлов ведется только на одном месторождении в стране и только для одного элемента (Ge), проекты по добыче угольного метана находятся на начальном этапе развития. Это подтверждает необходимость развития угольной отрасли в широком аспекте.
Для успешного развития высокотехнологичных способов переработки углей необходимо использовать имеющиеся в регионах высококвалифицированные кадры и развитую инфраструктуру, что, в свою очередь, будет способствовать созданию новых производств.
Литература
Вялов В.И., Кузеванова Е.В., Нелюбов П.А. и др. Редкометал-льно-угольные месторождения Приморья. Разведка и охрана недр. № 12. 2010. С. 53-57.
Вялов В.И., Ларичев А.И., Кузеванова Е.В. и др. Редкие металлы в буроугольных месторождениях Приморья и их ресурсный потенциал. Региональная геология и металлогения. № 51. 2012. С. 96-105.
Голицын М. В., Богомолов А. X., Вялов В. И. и др. Метаноугольные бассейны и месторождения России. Пути решения проблем добычи метана из угольных пластов. Геология нефти и газа. № 3. 2013.С. 88-95.
Золотых С.С., Карасевич А.М. Проблемы промысловой добычи метана в Кузнецком бассейне. М.: Изд-во «ИСПИН». 2002. 570 с.
Неженский И.А., Вялов В.И., Мирхалевская Н.В. и др. Геолого-экономическая оценка редкометалльной составляющей буроугольных месторождений Приморского края. Региональная геология и металлогения. № 59. 2014. С. 113-120.
Неженский И.А., Вялов В.И., Мирхалевская Н.В. и др. Геолого-экономическая оценка редкометалльно-угольных месторождений — перспективного геолого-промышленного типа. Региональная геология и металлогения. № 54. 2013. С. 99-108.
Сторонский Н.М., Хрюкин В.Т., Митронов Д.В. и др. Нетрадиционные ресурсы метана угленосных толщ. Российский химический журнал. Т. LII. № 6. 2008. С. 63-72.
Угольная база России: в 6 т. Гл.ред.: В.Ф.Череповский. М.: Геоинформмарк. 1997-2004. 6 т.
Черепанов В.В. Гигантский потенциал. Газпром (корпоративный журнал). № 1-2. 2012. С. 12-17.
Boyer II, C.M., Bai, Q. Methodology of coalbed methane resource assessment. International Journal of Coal Geology. 1998. Vol. 35. № 1/4. Pp. 349-368.
BP Statistical Review of World Energy. June, 2014. http:// www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/statistical-review-2014/BP-statistical-review-of-world-energy-2014-full-report.pdf.
Kuuskraa, V. A. Outlook Bright for U.S. Natural Gas Resources. Oil and Gas Journal. Vol. 96. No. 15. April 13. 1998. Pp. 92-97.
Saulsberry, J.L. and Schafer P.S. A Guide to Coalbed Methane Reservoir Engineering. Gas Research Institute. Report GRI-94/0397. Chicago, Illinois. 1996.
Сведения об авторах
Михаил Владимирович Голицын — доктор геолого-минералогических наук, профессор
Александр Христофорович Богомолов — кандидат геолого-минералогических наук, доцент
Наталия Владимировна Пронина — кандидат геологоминералогических наук, доцент
Елена Юрьевна Макарова — кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник
Дмитрий Валентинович Митронов — кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник
Евгения Владимировна Кузеванова — кандидат геолого-минералогических наук, младший научный сотрудник
SCIENTIFIC AND TECHNICAL JOURNAL
GEDRESURSY
2(61) 2015
М.В. Голицын, В.И. Вялов, А.Х. Богомолов, Н.В. Пронина, Е.Ю. Макарова, Д.В. Митронов, Е.В. Кузеванова, Д.В. Макаров Перспективы развития технологического…
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Геологический факультет, кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых 119234, Москва, ул. Ленинские горы, д.1 Тел: +7 (495) 939-23-32
Владимир Ильич Вялов — доктор геолого-минералогических наук, заведующий отделом геологии горючих полезных ископаемых
ФГУП «ВСЕГЕИ»
199106, Санкт-Петербург, Средний пр., 74.
Тел: +7 (812) 328-9149
Дмитрий Вячеславович Макаров — кандидат геологоминералогических наук, зам. начальника отдела ФГУНПП «Росгеолфонд»
125993, Москва, 3-я Магистральная ул., 38.
Тел: +7 (499) 259-45-32
Prospects of technological use of coals in Russia
M.V. Golitsyn1, V.I. Vyalov2, A.Kh. Bogomolov1, N.V. Pronina1, E.Yu. Makarova1, D.V. Mitronov1, E.V. Kuzevanova1, D.V. Makarov3
1Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia, e-mail: [email protected] 2FGUP «VSEGEI», St. Petersburg, Russia, e-mail: [email protected] 3FGUNPP «Rosgeolfond», Moscow, Russia, e-mail: [email protected]
Abstract. Coals are the raw materials of multiple use. In Russia, where to compete with natural gas in the energy field is difficult, the possibility to use coals of different quality in technological processing is very important for the development of coal-mining regions. Brown coals can be used in the chemical industry, for the production of liquid fuel, gasification, black coals — in coke production, anthracite-to produce carbides, electrodes, and composite materials. All coals are suitable for the production of adsorbents. They can also be unconventional source of methane and rare metals. The article concerns the role of the major basins in reserves base and coal production in Russia. The review for three main regions is made with emphasis on their specialization in the complex utilization of coals. In the European part of Russia, there are three important coal basins: Eastern part of Donbass, Pechorskiy and Podmoskovniy. They represent the whole range of coal quality from brown to anthracite. And though these basins are a minor part of production, they can be an important source of raw materials for various industries. Siberian region includes the most significant coal basins: Kuznetsk, Kansk-Achinsk, etc. 80% of coal production in Russia is supplied from this region. Prospects for the region are enormous and are multifarious. They are limited by logistical factors, because the export of coal depends entirely on the rail transit. Far East region includes different in size and significance coal fields and basins. The South Yakutsk basin possesses significant reserves of coal for coking. Numerous brown coal deposits in the region are enriched by Ge, Ga, Sc, W, U, TR, Au and other elements and can be used as integrated ore-and-coal raw materials.
Keywords: coal basins of Russia, distribution of coal reserves and resources, unconventional use of coal, coal methane, rare metals in coal.
References
Boyer II, C.M., Bai, Q. Methodology of coalbed methane resource assessment. International Journal of Coal Geology. 1998. Vol. 35. № 1/4. Pp. 349-368.
BP Statistical Review of World Energy. June, 2014. http:// www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/statistical-review-2014/BP-statistical-review-of-world-energy-2014-full-report.pdf.
Cherepanov V.V. Gigantskiy potentsial [Huge potential]. Gazprom (korp. zhurnal) [Gazprom (corporate journal)]. № 1-2. 2012. Pp. 12-17.
Golitsyn M. V., Bogomolov A. Kh., Vyalov V. I. et al. Methane coal basins and fields of Russia. Ways of solving problems of methane production from coal seams. Geologiya nefti i gaza [Oil and Gas Geology]. № 3. 2013. Pp. 88-95. (In Russian)
Kuuskraa, V. A. Outlook Bright for U.S. Natural Gas Resources. Oil and Gas Journal. Vol. 96. No. 15. April 13. 1998. Pp. 92-97.
Nezhenskiy I.A., Vyalov V.I., Mirkhalevskaya N.V. et al. Geological and economic estimation of rare metal component of brown core deposits of Primorski Krai. Regional’naya geologiya i
metallogeniya [Regional geology and metallogeny]. 2014. № 59. Pp. 113-120. (In Russian)
Nezhenskiy I.A., Vyalov V.I., Mirkhalevskaya N.V. et al. Geological-economic evaluation of rare metal-coal deposits — a promising geological commercial type. Regional’naya geologiya i metallogeniya [Regional geology and metallogeny]. 2013. № 54. Pp. 99-108. (In Russian)
Saulsberry, J.L. and Schafer P.S. A Guide to Coalbed Methane Reservoir Engineering. Gas Research Institute. Report GRI-94/0397. Chicago, Illinois. 1996.
Storonskiy N.M., Khryukin V.T., Mitronov D.V. et al. Netraditsionnye resursy metana uglenosnykh tolsch [Unconventional methane resources of coal-bearing strata]. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal [Russian Chemistry Journal]. Vol. LII. № 6. 2008. Pp. 63-72.
Ugol’naya baza Rossii [Russian coal base]: 6 vol. Ch. Ed. V.F. Cherepovskiy. Moscow: “Geoinformmark” Publ. 1997-2004.
Vyalov V.I., Kuzevanova E.V., Nelyubov P.A. et al. Redkometall’no-ugol’nye mestorozhdeniya Primor’ya [Rare metal-coal deposits of Primorye]. Razvedka i okhrana nedr [Prospect and protection of mineral resources]. № 12. 2010. Pp. 53-57.
Vyalov V.I., Larichev A.I., Kuzevanova E.V. et al. Rare metals in the brown coal deposits of Primorye and their resource potential. Regional’naya geologiya i metallogeniya [Regional geology and metallogeny]. № 51. 2012. Pp. 96-105. (In Russian)
Zolotykh S.S., Karasevich A.M. Problemy promyslovoy dobychi metana v Kuznetskom basseyne [Problems of commercial methane production in the Kuznetsk Basin]. Moscow: «ISPIN» Publ. 2002. 570 p.
Information about authors
Mikhail V. Golitsyn — Doctor of Science, Professor Aleksandr Kh. Bogomolov — PhD, Associate Professor Nataliya V Pronina — PhD, Associate Professor Elena Y. Makarova — PhD, Senior Researcher Dmitriy V Mitronov — PhD, Researcher Evgeniya V Kuzevanova — PhD, Junior Researcher Petroleum Geology Department, Geological Faculty, Lomonosov Moscow State University
119234 Russia, Moscow, Leninskie gory, 1 Tel: +7(495) 939-23-32
Vladimir I. Vyalov — Doctor of Science, Head of the Fossil Fuels Geology Department, FGUP «VSEGEI»
199106, St. Petersburg, Russia, 74 Sredny prospect Tel: +7 (812) 328 — 9149
Dmitriy V. Makarov — PhD, Deputy Head of Department of FGUNPP «Rosgeolfond»
125993, Moscow, Russia, 38, 3rd Magistralnaya st.
Tel: +7 (499) 259-4532
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
2(61) 2015 ГЕОРЕСУРС Ъ\ВШ
Экспорт угля из России продолжает расти
Уголь — один из крупнейших источников энергии в России, на который приходится 14,4% потребления электроэнергии в стране. Россия является пятым по величине потребителем в мире и шестым по величине производителем угля в мире, уступая только Китаю, США, Индии, Австралии и Индонезии.
Запасы угля в России составляют 19% от мировых: 173 миллиарда тонн. Основные районы добычи угля — Донецкий, Московский, Печорский, Кузнецкий, Канско-Ачинский, Иркутский и Южно-Якутский бассейны.Двумя крупнейшими производителями угля в России являются «Росуголь» и «Донуголь». Более двух третей угля, добываемого в России, используется внутри страны.
В 2010 году Россия произвела 323,4 миллиона тонн угля и с тех пор увеличила добычу. По прогнозам Минэнерго, в этом году добыча составит 390 миллионов тонн. Внутренний спрос не изменился. Экспорт обеспечил рост в 2017 году, поставки на внутренний рынок выросли всего на 2%, в то время как экспорт увеличился на 15% по сравнению с 2016 годом и достиг 186,3 млн тонн, что составляет 52% от общего объема поставок угля в Россию (356.1 млн тонн). 91% экспортных поставок приходится на энергетический уголь.
В 2012 году Россия потребляла немногим более трех четвертей добытого угля, а остальную часть экспортировала. Хотя на уголь приходится относительно небольшая доля в общем потреблении энергии в России, это более важная часть потребления в Сибири, где добывается большая часть российского угля. Хотя уголь в целом не так важен, некоторые отрасли промышленности полагаются на него, и многие люди сжигают его в своих домах. Многие угольные шахты были закрыты после распада Советского Союза.Рабочие устроили забастовку и временно закрыли Транссибирскую магистраль, требуя новых рабочих мест.
Россия является третьим по величине экспортером угля в мире, по оценкам Всемирной угольной ассоциации, в 2013 году она экспортировала 118 миллионов тонн энергетического угля и 22 миллиона тонн металлургического угля. В июле 2015 года Управление энергетической информации США отметило, что экспорт российского угля «снизился». почти утроился за последнее десятилетие ».
Российский уголь экспортируется почти в 80 стран мира.Основными импортерами твердого топлива из России в 2017 году были Япония, Китай, Южная Корея, Турция, Великобритания, Нидерланды, Германия, Украина, Польша и Латвия. Прогнозируется, что в 2035 году экспорт угля из России в страны Азиатско-Тихоокеанского региона увеличится еще на 50 млн тонн.
Рост экспорта российского угля обусловлен гибкой ценовой политикой российских компаний на международном рынке. Это позволяет добывать уголь в России по относительно низкой цене.Согласно планам правительства на 2020 год, доля угольных электростанций в топливном балансе страны увеличится с 25% до 37%, а доля природного газа снизится с 70% до 58%.
Добыча энергетического угля в России вырастет до 550 млн т / год к 2035 году: Путин
Лондон — К 2035 году добыча энергетического угля в России должна вырасти более чем на 100 миллионов тонн, поскольку страна планирует инвестировать в новую угольную инфраструктуру и уделять все больше внимания развивающемуся Азиатско-Тихоокеанскому региону, заявил президент Владимир Путин на последней встрече с руководителями угледобывающих регионов. неделя.
Не зарегистрирован?
Получайте ежедневные оповещения по электронной почте, заметки для подписчиков и персонализируйте свой опыт.
Зарегистрироваться«В прошлом году наше внутреннее потребление выросло до 180 миллионов тонн, и мы экспортировали 210 миллионов тонн на экспорт. Растущая зависимость от внешних рынков создает определенные угрозы и определенные риски, учитывая волатильность этих внешних рынков», — сказал Путин.
Путин сказал, что основными конкурентами России на рынке морских перевозок являются Австралия и Индонезия, которые извлекли выгоду из лучших логистических условий, поскольку угольные шахты обычно расположены ближе к экспортному терминалу, чем в России.
Александр Валентинович, министр энергетики, сказал, что текущая добыча угля в России превысила 440 миллионов тонн, что почти на 10% превышает первоначальный план добычи российского угля до 2030 года.
«За последние десять лет введено в эксплуатацию около 300 млн тонн новых угольных мощностей», — сказал министр.
Программа развития угля в России до 2035 года была пересмотрена в сторону увеличения с нынешних 440 млн тонн в год до 550 млн тонн в год, до 670 млн тонн в год, сказал министр.
Несмотря на этот амбициозный прогноз, министр сказал, что прогнозы отдельных угольных компаний страны на 100 млн тонн превышают прогнозы министерства.
РОССИЙСКИЕ КОМПАНИИ НА ВОСТОК
Министр также подчеркнул, как Россия увеличила свою инфраструктуру добычи и экспорта угля, особенно на Дальнем Востоке, в Черном море и в Арктическом бассейне.
Это будет неотъемлемой частью развития угольной отрасли России, поскольку в настоящее время 60% всей добычи угля и 75% экспортного угля добывается в Кузбассе в центре страны, сказал министр.
Этот акцент на добыче угля привел к тому, что на Россию приходится 15% мировой торговли углем, уступая только Австралии и Индонезии, сказал министр.
«Наши угольные компании сегодня активно осваивают рынки Азиатско-Тихоокеанского региона, который на сегодняшний день является наиболее перспективным. И мы видим потенциал роста потребления угля в этом направлении», — сказал министр.
Хотя перспективы для энергетического угля на западных рынках в течение некоторого времени были чрезмерно негативными, министр отметил, что в абсолютном выражении спрос на энергетический уголь либо останется на текущем уровне, либо вырастет.
«Всегда сложно угадать, как будут развиваться энергетические рынки. Тем не менее, большинство экспертов сходятся во мнении, что, несмотря на снижение доли угля в общем энергобалансе, с учетом того, что потребление энергии в мире будет увеличиваться, Общий объем потребления угля будет как минимум не меньше сегодняшнего уровня, а в абсолютном выражении даже вырастет », — сказал он.
— Джозеф Кларк, [email protected]
— Отредактировал Джеймс Лич, newsdesk @ spglobal.com
Прямые инвестиции за границу (млн долл. США) | 3 157,9 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Остаток на текущем счете (млн долл. США) | 6800.0 Янв.2021 г. | ежемесячно | Янв 2012 — янв 2021 |
Сальдо текущего счета:% ВВП (%) | 1.5 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Прямые иностранные инвестиции (млн долл. США) | 3,885.6 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Прямые иностранные инвестиции:% ВВП (%) | 1.0 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Иностранные портфельные инвестиции: долевые ценные бумаги (млн долл. США) | -1,973.6 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Иностранные портфельные инвестиции:% ВВП (%) | 0,2 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Иностранные портфельные инвестиции (млн долл. США) | 675.260 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Иностранные портфельные инвестиции: долговые ценные бумаги (млн долл. США) | -471,130 Сентябрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — сен 2020 |
Внешний долг (млн долл. США) | 459 306.0 Март 2021 г. | ежеквартальный | Декабрь 2000 — март 2021 |
Внешний долг:% ВВП (%) | 31,5 2020 г. | ежегодно | 1993-2020 гг. |
Внешний долг: краткосрочный (млн долл. США) | 62 189.0 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Декабрь 2001 — декабрь 2020 |
Внешний долг: краткосрочный:% ВВП (%) | 4.2 2020 г. | ежегодно | 2001-2020 гг. |
Прогноз: остаток на текущем счете (млрд долларов США) | 42.379 2026 г. | ежегодно | 1992 — 2026 гг. |
Чистая международная инвестиционная позиция (млн долл. США) | 504 533 200 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Декабрь 2013 — декабрь 2020 |
RU: Банк платежей: Финансовый счет: Прочие инвестиции: Обязательства (млн долл. США) | 261.490 Декабрь 2019 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2019 |
RU: Банк платежей: Финансовый счет: Официальные резервные активы (млн долл. США) | 15 384 980 Декабрь 2019 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2019 |
RU: BoP: Чистые ошибки и пропуски (млн долл. США) | 1003.680 Декабрь 2019 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2019 |
Платежный платеж: Расчетный счет: sa: Услуги: Импорт (млн долл. США) | 16 668 000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Банк платежей: Текущий счет: sa: Вторичный доход (млн долл. США) | -1 047.000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Платежный платеж: Текущий счет: sa: Первичный доход: Кредиторская задолженность (млн долл. США) | 22 782 000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Платежный платеж: Текущий счет: sa: Первичный доход (млн долл. США) | -11 365.000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Платежный платеж: Текущий счет: sa: Первичный доход: Дебиторская задолженность (млн долл. США) | 11 417 000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Банк платежей: Текущий счет: sa: Вторичный доход: Дебиторская задолженность (млн долл. США) | 3 358.000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Платежный платеж: текущий счет: sa: Вторичный доход: к оплате (млн долл. США) | 4 405 000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Платежный платеж: Расчетный счет: sa: Товары (млн долл. США) | 21 328.000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Расчетный платеж: Расчетный счет: sa: Товары: Экспорт (млн долл. США) | 84 380 000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Платежный платеж: Расчетный счет: sa: Товары: Импорт (млн долл. США) | 63 052.000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Банк платежей: Текущий счет: sa: Услуги (млн долл. США) | -4 888 000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Расчетный платеж: Расчетный счет: sa: Услуги: Экспорт (млн долл. США) | 11,779.000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Платежный платеж: Аналитическая презентация (AP): Текущий счет (CA) (млн долл. США) | 16 800 000 Март 2021 г. | ежеквартальный | Март 2000 г. — март 2021 г. |
Платежный платеж: AP: CA: Услуги (млн долл. США) | -2,600.000 Март 2021 г. | ежеквартальный | Март 2000 г. — март 2021 г. |
Расходы на платеж: AP: CA: Товары (млн долл. США) | 24 400 000 Март 2021 г. | ежеквартальный | Март 2000 г. — март 2021 г. |
Платежный платеж: NP: FA: Прямые инвестиции: чистое возникновение обязательств (млн долл. США) | 1,416.580 Декабрь 2018 | ежеквартальный | Март 2000 — декабрь 2018 |
Платежный платеж: CA: Вторичный доход: FC: Личные переводы (текущие переводы между рез … (млн долл. США) | -2 497 700 Декабрь 2018 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2018 |
Платежный платеж: CA: Вторичный доход: FC: Личные переводы: Кредит (млн долл. США) | 1,195.990 Декабрь 2018 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2018 |
Платежный платеж: CA: Вторичный доход: FC: Личные переводы: Дебет (млн долл. США) | 3 693 690 Декабрь 2018 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2018 |
Прямые иностранные инвестиции: данные платежного баланса: приток (млн долл. США) | 3,885.589 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Прямые иностранные инвестиции: данные платежного баланса: вывоз (млн долл. США) | 3 157 868 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Март 1994 — декабрь 2020 |
Внешний долг: долгосрочный (млн долл. США) | 405 670.000 Декабрь 2020 | ежеквартальный | Декабрь 2002 — декабрь 2020 |
Количество зарегистрированных новых предприятий (ед.) | 13 879 000 Янв.2021 г. | ежемесячно | Июнь 1999 — янв 2021 |
№ ликвидируемых предприятий: ОКВЭД2 (ед.) | 38 569.000 Янв.2021 г. | ежемесячно | Июнь 1999 — янв 2021 |
• Потребление угля в России по секторам 2019
• Потребление угля в России по секторам 2019 | StatistaДругая статистика по теме
Пожалуйста, создайте учетную запись сотрудника, чтобы иметь возможность отмечать статистику как избранную. Затем вы можете получить доступ к своей любимой статистике через звездочку в заголовке.
ЗарегистрироватьсяПожалуйста, авторизуйтесь, перейдя в «Моя учетная запись» → «Администрирование». После этого вы сможете отмечать статистику как избранную и использовать персональные статистические оповещения.
АутентифицироватьСохранить статистику в формате .XLS
Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.
Сохранить статистику в формате .PNG
Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.
Сохранить статистику в формате .PDF
Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.
Показать ссылки на источники
Как премиум-пользователь вы получаете доступ к подробным ссылкам на источники и справочной информации об этой статистике.
Показать подробные сведения об этой статистике
Как премиум-пользователь вы получаете доступ к справочной информации и сведениям о выпуске этой статистики.
Статистика закладок
Как только эта статистика будет обновлена, вы сразу же получите уведомление по электронной почте.
Да, сохранить в избранном!
… и облегчить мою исследовательскую жизнь.
Изменить параметры статистики
Для использования этой функции вам понадобится как минимум Единственная учетная запись .
Базовая учетная запись
Познакомьтесь с платформой
У вас есть доступ только к базовой статистике.
Эта статистика не учтена в вашем аккаунте.
Единая учетная запись
Идеальная учетная запись начального уровня для индивидуальных пользователей
- Мгновенный доступ к статистике 1 м
- Скачать в форматах XLS, PDF и PNG
- Подробные справочные материалы
$ 59 39 $ / месяц *
в первые 12 месяцев
Корпоративный аккаунт
Полный доступ
Корпоративное решение, включающее все функции.
* Цены не включают налог с продаж.
Самая важная статистика
Самая важная статистика
Самая важная статистика
Самая важная статистика
Самая важная статистика
Дополнительная статистика подробнее о том, как Statista может поддержать ваш бизнес.
Аналитический центр при Правительстве РФ. (30 июля 2020 г.). Объем потребления угля в России с 2018 по 2019 год по отраслям (в млн метрических тонн) [График]. В Statista. Получено 27 апреля 2021 г. с сайта https://www.statista.com/statistics/1066710/russian-coal-consuming-by-sector/
Аналитический центрпри Правительстве Российской Федерации. «Объем потребления угля в России с 2018 по 2019 год по секторам (в миллионах метрических тонн)». Диаграмма. 30 июля 2020 г.Statista. По состоянию на 27 апреля 2021 г. https://www.statista.com/statistics/1066710/russian-coal-consuming-by-sector/
Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. (2020). Объем потребления угля в России с 2018 по 2019 год по отраслям (в млн метрических тонн). Statista. Statista Inc. Дата обращения: 27 апреля 2021 г. https://www.statista.com/statistics/1066710/russian-coal-consuming-by-sector/
Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. «Объем потребления угля в России с 2018 по 2019 год по секторам (в миллионах метрических тонн).«Statista, Statista Inc., 30 июля 2020 г., https://www.statista.com/statistics/1066710/russian-coal-consuming-by-sector/
Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации, Объем потребления уголь в России с 2018 по 2019 год, по секторам (в миллионах метрических тонн) Statista, https://www.statista.com/statistics/1066710/russian-coal-consuming-by-sector/ (последнее посещение 27 апреля 2021 г.)
• Россия: добыча угля по видам 2019
• Россия: добыча угля по видам 2019 | StatistaДругая статистика по теме
Пожалуйста, создайте учетную запись сотрудника, чтобы иметь возможность отмечать статистику как избранную.Затем вы можете получить доступ к своей любимой статистике через звездочку в заголовке.
ЗарегистрироватьсяПожалуйста, авторизуйтесь, перейдя в «Моя учетная запись» → «Администрирование». После этого вы сможете отмечать статистику как избранную и использовать персональные статистические оповещения.
АутентифицироватьБазовая учетная запись
Познакомьтесь с платформой
У вас есть доступ только к базовой статистике.
Единая учетная запись
Идеальная учетная запись начального уровня для индивидуальных пользователей
- Мгновенный доступ к статистике 1 м
- Скачать в форматах XLS, PDF и PNG
- Подробные справочные материалы
$ 59 39 $ / месяц *
в первые 12 месяцев
Корпоративный аккаунт
Полный доступ
Корпоративное решение, включающее все функции.
* Цены не включают налог с продаж.
Самая важная статистика
Самая важная статистика
Самая важная статистика
Самая важная статистика
Самая важная статистика
03 Дополнительная статистика Coal
Узнайте больше о том, как Statista может поддержать ваш бизнес.
МЭА. (25 сентября 2020 г.). Объем добычи угля в России с 2005 по 2019 год по видам (в миллионах тонн нефтяного эквивалента) [График]. В Statista. Получено 27 апреля 2021 г. с сайта https://www.statista.com/statistics/1086946/russia-coal-production-by-type/
IEA. «Объем добычи угля в России с 2005 по 2019 год по видам (в миллионах метрических тонн нефтяного эквивалента)». Диаграмма. 25 сентября 2020 года. Statista. По состоянию на 27 апреля 2021 г. https://www.statista.com/statistics/1086946/russia-coal-production-by-type/
IEA.(2020). Объем добычи угля в России с 2005 по 2019 год по видам (в миллионах тонн нефтяного эквивалента). Statista. Statista Inc. Дата обращения: 27 апреля 2021 г. https://www.statista.com/statistics/1086946/russia-coal-production-by-type/
IEA. «Объем добычи угля в России с 2005 по 2019 год по видам (в миллионах тонн нефтяного эквивалента)». Statista, Statista Inc., 25 сентября 2020 г., https://www.statista.com/statistics/1086946/russia-coal-production-by-type/
МЭА, Объем добычи угля в России с 2005 по 2019 гг., По видам (в миллионах метрических тонн нефтяного эквивалента) Statista, https: // www.statista.com/statistics/1086946/russia-coal-production-by-type/ (последнее посещение — 27 апреля 2021 г.)
Сообщение в блоге об американском угле | Дональд Кауфман Присяжный поверенный
Поскольку мы закрываем шахты по всей территории Соединенных Штатов, Америка покупает «Русский уголь»? Я поддерживаю американского угольщика! Если кому-то из нашей угледобывающей семьи понадобится помощь, позвоните мне — Дону Кауфману — круглосуточно и без выходных — по телефону (970) 947-1776 www.glenwoodattorney.com — Привет Крейгу, Микеру и Паонии!
Голодная американская электростанция обращается к России за отгрузкой угля
Марио Паркер
16 июля 2014 г. — 14:30 MDT
Водитель загружает грузовик коксующимся углем во время горных работ на Нерюнгринском руднике в Нерюнгри, Россия.Российский уголь ценится производителями электроэнергии за то, что в нем мало серы, что позволяет предприятиям, на которых не установлено оборудование, минимизировать выбросы, использовать более дешевое топливо. Фотограф: Андрей Рудаков / Bloomberg Когда крупнейшая коммунальная компания Нью-Гэмпшира нуждалась в восстановлении запасов угля после прошедшей холодной зимы, она обратилась к России, а не к Аппалачам на северо-востоке США или в бассейне Паудер-Ривер в Вайоминге.
Doric Victory, балкер длиной в два футбольных поля, перевез топливо почти на 4 000 миль (6 436 км) из Риги, Латвия, в прошлом месяце на государственную службу электростанции Шиллера в Нью-Гэмпшире в Портсмуте. производит электроэнергию с 1952 года.
Коммунальные предприятия США пытаются добыть уголь, чтобы увеличить импорт на 26 процентов в этом году, поскольку железнодорожные узкие места замедляют поставки, а спрос на электроэнергию растет вместе с улучшающейся экономикой. По прогнозам IHS Energy, Россия, третий по величине экспортер топлива в мире, в этом году увеличит поставки на 3,9% до 106 миллионов метрических тонн, что является частью плана президента Владимира Путина по расширению роли России на мировом рынке угля.
«Все знают, что запасы угля на некоторых предприятиях малы, поэтому вы слышите, как российский уголь говорит:« Ого, люди, должно быть, действительно в отчаянии », — сказал Джеймс Стивенсон, директор североамериканского угольного отделения IHS в Хьюстоне. телефонное интервью 8 июля.
Коммунальное предприятие в Нью-Гэмпшире отказалось раскрыть объем угля, закупленного в России. Данные коносамента США показывают, что было доставлено 38 500 метрических тонн энергетического угля.
Русский Уголь
«Из России был заключен контракт на поставку угля, который удовлетворяет наши производственные и экономические потребности», — вот все, что компания хотела сказать по электронной почте.
Отношения между США и Россией находятся на низком уровне после окончания холодной войны после аннексии Россией украинского Крыма. Соединенные штаты.Европейский союз ввел санкции в отношении компаний и лиц, связанных с ближайшим окружением Путина, и рассматривает возможность дальнейших наказаний.
Российское топливо привлекает производителей электроэнергии, потому что оно выделяет меньше серы, чем другие угли, что упрощает соблюдение экологических норм, и имеет высокое теплосодержание, что означает, что оно может производить больше энергии из расчета на одну порцию топлива, сказал Стивенсон.
В 2012 году Путин пообещал потратить 120 миллиардов долларов государственных и частных средств на расширение угледобывающих мощностей в России и увеличение экспорта до 2030 года.По данным правительства, страна имеет вторые по величине резервы после США.
Обильные запасы природного газа в России, также используемого для выработки электроэнергии, дают ей возможность наводнить рынок морского угля, сообщает министерство энергетики США. По данным Bloomberg, с января 2010 года по май экспорт из России увеличился на 94 процента.
Сжигание угля
Энергетические компании США сожгли 30 миллионов тонн угля в первом квартале, показывают данные EIA.По данным Национального центра климатических данных, март был самым холодным месяцем с 2002 года в 48 смежных штатах США, что привело к росту спроса на электроэнергию. Весной из-за увеличения объемов транспортировки нефти и этанола железные дороги были забиты, и электростанции замедлили усилия по восстановлению поставок.
У некоторых коммунальных предприятий есть запасы всего на 20 дней, сказал Билл Дэвисон, вице-президент по продажам энергетического угля Alpha Natural Resources Inc., в прошлом месяце на конференции в Нью-Йорке.
Власти долины Теннесси временно остановили завод Bull Run в мае для восстановления поставок, сказал в прошлом месяце Винс Страуд, директор компании по добыче угля, в интервью на конференции IHS McCloskey Coal USA в Нью-Йорке.
Железнодорожное сообщение
Производители электроэнергии делают упор на надежность поставок, будь то внутренние или импортные, поскольку они пытаются увеличить запасы и избежать проблем с железнодорожным сообщением, сказал Франк Колоески, директор по маркетингу в Exporting Commodities International Inc., брокерской компании в Марлтоне, штат Нью-Йорк. Джерси.
«Многие компании не хотели покупать уголь на месте, потому что не были уверены, что он будет доставлен», — сказал он в телефонном интервью 2 июля.
США импортировали 34 миллиона тонн угля в 2008 году, когда на топливо приходилось 48 процентов выработки электроэнергии, согласно правительственным данным. Зарубежные закупки упали до 8,9 миллиона тонн к прошлому году, так как доля угля в потреблении электроэнергии упала до 39 процентов, а потребление газа увеличилось.
Покупатели, производители и грузоотправители угля отреагировали на сокращение импорта простаиванием или перераспределением оборудования, сказал Колоески.
«Все привыкли к пятилетнему бездействию», — сказал он.«Внезапно произошел всплеск спроса. Это застало всех врасплох ».
По данным статистического отдела Министерства энергетики, в декабре запасы угля упали ниже 60 дней — впервые с лета 2011 года.
Рост импорта
По данным EIA, в первом квартале, самом последнем периоде, за который имеются данные, импорт США вырос на 71% до 2,4 млн тонн.
По словам Стивенсона,компаний в США заключают сделки, потому что в настоящее время в мире имеется избыток предложения.«В каком-то смысле российский уголь был птичкой в руке», — сказал он.
Энергетический уголь используется для производства электроэнергии, а металлургический уголь необходим для производства стали.
Цена на угольв австралийском порту Ньюкасл, эталонная цена в Азии, в этом году упала примерно на 17 процентов и составила 69,65 доллара за тонну. Уголь с поставкой в следующем году в Северо-Западную Европу упал на 11 процентов до 77,50 долларов. На Нью-Йоркской товарной бирже цены выросли на 5,3 процента до 60,50 доллара.
Мировой рынок морского угля может вырасти 4.6 процентов в этом году до 997 миллионов метрических тонн и может достигнуть рекордного 1 миллиарда тонн, по оценкам информационной компании из Энглвуда, штат Колорадо. По данным IHS, Индонезия является крупнейшим продавцом угля, за ней следует Австралия.
По данным EIA, на Колумбию приходилось 67 процентов, а индонезийский уголь составлял 23 процента импорта США в первом квартале. В 48 штатах, находящихся в нижнем ряду, большая часть иностранных грузов прибыла через Тампу, Флорида, за ней следует Бостон, как следует из выставки EIA.
«Если вы находитесь на Атлантическом побережье, у вас есть шанс купить импортный уголь», — сказал Стивенсон. «Если вы коммунальное предприятие, вы должны действовать сейчас и в течение второй половины года на случай, если зима будет более холодной, чем в прошлом году».
Какие страны имеют самые высокие запасы угля в мире?
Соединенные Штаты Америки — 250,2 млрд тоннСоединенные Штаты обладают крупнейшими в мире запасами угля. Доказанные запасы угля в стране на декабрь 2018 года составляли 250.2 миллиарда тонн (Bt), что составляет примерно 24% мировых доказанных запасов угля.
Запасы угля в США широко распределены географически: в Монтане, Вайоминге, Иллинойсе, Западной Вирджинии, Кентукки и Пенсильвании находится более трех четвертей всех запасов. Угольная шахта North Antelope Rochelle, управляемая Peabody Energy в бассейне Паудер-Ривер в Вайоминге, является крупнейшей угольной шахтой в мире по запасам.
США также являются третьим по величине производителем и потребителем угля в мире.В 2018 году она произвела 685 миллионов тонн (Мт) угля (примерно 9,3% от общемирового). В том же году на страну приходилось 8,4% от общего потребления угля в мире. На уголь приходится около 27% выработки электроэнергии в стране.
Россия — 160,3 млрд тоннДоказанные запасы угля Российской Федерации по состоянию на декабрь 2018 года составляли 15,2% от мировых.
Основные месторождения России включают Донецкие запасы в Москве, Печорские бассейны на западе России, а также Кузнецкий, Канско-Ачинский, Иркутский и Южно-Якутский бассейны на Востоке России. Более двух третей добываемого в России угля составляет каменный уголь, при этом Печорский и Кузнецкий бассейны являются основными месторождениями каменного угля. Канско-Ачинский бассейн известен огромными залежами полубитуминозного угля, а шахта «Распадская» в Кемеровской области — крупнейшая угольная шахта в России.
Россия является шестым по величине производителем и потребителем угля в мире. В 2018 году она произвела 420 млн т угля и потребила 88 млн т угля в нефтяном эквиваленте. Россия также является третьим по величине экспортером угля в мире; в 2018 году страна экспортировала 210 млн т угля.
Австралия — 147,4 млрд тоннДоказанные запасы угля в Австралии в размере 147,4 млрд т (оценка 2018 г.) составляют примерно 14% от общих доказанных запасов угля в мире.
Запасы каменного угля в стране в основном сосредоточены в Новом Южном Уэльсе и Квинсленде, на которые в совокупности приходится более 95% добычи каменного угля в Австралии.В Виктории находится большая часть запасов бурого угля Австралии. Угольная шахта Пик-Даунс в бассейне Боуэн в центральном Квинсленде, за которой следует угольная шахта Маунт-Артур в районе Хантер-Вэлли в Новом Южном Уэльсе, является крупнейшей угольной шахтой Австралии по запасам.
Австралия — пятая страна по добыче угля в мире. В 2018 году она произвела 483 млн тонн угля (7,7% от общемирового объема). Однако большая часть (79%) добычи угля Австралии идет на экспорт, что делает ее вторым по величине экспортером угля в мире после Индонезии.В 2018 году Австралия экспортировала 382 млн тонн угля.
Китай — 138,8 млрд тоннДоказанные запасы угля Китая составляют 13% от мировых. Более 70% доказанных извлекаемых запасов угля в Китае расположены в северной и северо-западной частях страны.
Провинции Шаньси и Внутренняя Монголия содержат значительную часть доступных запасов угля в стране. Угольная шахта Хервусу во Внутренней Монголии является второй по величине угольной шахтой в мире по запасам.
Китай также является крупнейшим производителем и потребителем угля в мире. Он произвел 3,55 млрд тонн угля (46,7% от общего объема добычи угля в мире), в то время как его потребление угля составляло более 50% от мирового объема в 2018 году. Более 70% производства электроэнергии в Китае основано на угле. Китай импортировал 295 млн т угля в 2018 году, став крупнейшим импортером угля в мире.
Индия — 101,3 млрд тоннДоказанные запасы угля Индии по состоянию на декабрь 2018 года составляли более 9% от мировых.Основные месторождения каменного угля в стране расположены в восточных штатах Джаркханд, Чхаттисгарх, Орисса и Западная Бенгалия, на которые приходится более 70% запасов угля в стране.
Андхра-Прадеш, Мадхья-Прадеш и Махараштра — другие важные угледобывающие штаты Индии. В южном штате Тамил Наду находится большая часть месторождений бурого угля в стране.
Индия является вторым по величине производителем и потребителем угля после Китая.В 2018 году она произвела 771 млн т угля (7,9% от мирового объема). На Индию также приходится 12% от общего потребления угля в мире. В 2018 году он импортировал 240 млн т угля, став вторым по величине импортером угля в мире. Более 70% электроэнергии в Индии производится на угле.
Индонезия — 37 млрд тоннДоказанные запасы угля Индонезии по состоянию на декабрь 2018 года составляли 3,5% от общих доказанных запасов угля в мире.
Связанный отчет
Тематические отчеты
Беспокоитесь ли вы о темпах инноваций в вашей отрасли?
ОтчетGlobalData по темам TMT за 2021 год расскажет вам все, что вам нужно знать о темах подрывных технологий и о том, какие компании лучше всего могут помочь вам в цифровой трансформации вашего бизнеса.
Узнать большеЗапасы угля в стране в основном сосредоточены в Южной Суматре, Восточном Калимантане и Южном Калимантане. На провинцию Восточный Калимантан приходится более половины всей добычи угля в Индонезии. Угольная шахта Kaltim Prima, расположенная в Восточном Калимантане, является крупнейшей угольной шахтой в Индонезии.
Индонезия — четвертый по величине производитель угля в мире.В 2018 году компания произвела 549 млн тонн угля и экспортировала 439 млн тонн, став крупнейшим в мире экспортером угля. Индонезия является крупным региональным поставщиком угля на азиатские рынки, включая Китай и Индию.
Германия — 36,1 млрд тоннОбладая крупнейшими запасами угля в Европе, Германия содержит 3,4% общих доказанных запасов угля в мире.
На Рурский угольный бассейн в земле Северный Рейн-Вестфалия и Саарский бассейн на юго-западе Германии приходится более 75% добычи каменного угля в стране.В регионе Рейнланд находятся крупнейшие в стране месторождения бурого угля. Угольные разрезы Гарцвейлер и Хамбах в земле Северный Рейн-Вестфалия считаются крупнейшими в Европе шахтами по добыче бурого угля.
В 2018 году в Германии было добыто 169 млн тонн угля, из которых 185 млн тонн приходятся на бурый уголь. На его долю приходилось 1,2% мировой добычи угля и 2,1% мирового потребления угля в 2018 году. Германия импортировала 45 млн т угля в 2018 году. На уголь приходится 43% выработки электроэнергии в Германии.
Украина — 34,37 млрд тоннДоля Украины в мировых доказанных запасах угля составляет 3,3%. Большая часть запасов угля в стране находится в Донецком бассейне на востоке Украины. Также известный как Угольный бассейн Донбасса, Донецкий бассейн расположен на территории трех украинских областей, а именно Днепропетровской, Донецкой и Луганской.
В Украине 149 действующих угольных шахт, из которых 120 являются государственными, а 29 — частными. Угольный разрез «Комсомолец Донбасу» в Донецкой области — один из крупнейших угольных разрезов в стране.
Украина произвела 0,4% от общего объема угля в мире и составила 0,7% от общего потребления угля в мире в 2018 году. В 2018 году было произведено 33,29 млн тонн угля, включая 27,48 млн тонн энергетического угля и 5,81 млн тонн коксующегося угля.
Польша — 26,4 млрд тоннДоказанные запасы угля в Польше на конец 2018 года составляли примерно 2,5% от общих доказанных запасов угля в мире.
Большая часть запасов каменного угля в стране находится в Верхней Силезии и в бассейне Люблина на востоке Польши, в то время как на бассейн бурого угля Белхатув в центральной Польше приходится более половины всей добычи бурого угля в Польше.Бурый уголь в Белчатове обеспечивает поставку угля для Белхатувской электростанции мощностью 5,29 ГВт, которая является крупнейшей угольной электростанцией в Европе.
Польша является девятым по величине производителем угля в мире и вторым по величине производителем угля в Европе. В 2018 году компания произвела 122 млн тонн угля, что составляет 1,2% от общей добычи угля в мире. На его долю также приходилось 1,3% от общего потребления угля в мире в том же году. Примерно 80% электроэнергии в стране производится на угле.
Казахстан — 25.6 млрд тоннРасполагая более чем 400 угольными месторождениями, Казахстан обладает примерно 2,4% мировых доказанных запасов угля.
Доказанные запасы угля в стране в основном сосредоточены в трех областях, включая Карагандинскую область в Центральном Казахстане и Павлодарскую и Костанайскую области в Северном Казахстане. Караганда и Экибастуз — два основных угледобывающих бассейна страны. Тургайский, Нижне-Илийский и Майкубенский бассейны известны своими запасами бурого угля.Богатырь Аксесс Комир — крупнейшая компания по добыче полезных ископаемых в Казахстане.
Казахстан является десятым по величине производителем угля в мире. В 2018 году компания произвела 114 млн тонн угля, что составляет 1,3% от общего объема добычи угля в мире за год. В том же году на страну приходилось 1,1% от общего потребления угля в мире.
Связанное содержаниеДве крупнейшие угольные шахты в мире по запасам расположены в бассейне Паудер-Ривер в Вайоминге, США, в то время как в Австралии и Китае находятся четыре и две крупнейшие угольные шахты, соответственно.
В Мексике, крупнейшей в мире стране-производителе серебра, и в Польше находятся по три из 10 крупнейших серебряных рудников в мире.
Связанный отчет
Загрузите полный отчет из хранилища отчетов GlobalData
Получить отчетПоследний отчет от Посетить GlobalData Store
Связанные компании
Ansell
Ведущие в мире решения для защиты рук и тела
Связанные компании
Ansell
Ведущие в мире решения для защиты рук и тела
28 августа 2020
.