темы
В то время как большинство стран стремится быстрее перевернуть страницы своей истории, которые связаны с использованием угля, Китай только наращивает его потребление. На фоне потрясающих воображение успехов страны в сфере зеленых энергий, приверженность Поднебесной к углю смотрится явным диссонансом, и даже угрозой глобальным усилиям в области борьбы с изменениями климата. Однако не стоит драматизировать ситуацию. Китай успешно адаптирует уголь под задачи климатической повестки.
Новый рекорд в потреблении угля в 2023 году
Несмотря на полные оптимизма прогнозы МЭА, за прошедший год Китай так и не снизил потребление угля. Напротив, оно за вышло на новый исторический максимум. В 2023 году здесь добыли 4,66 млрд т угля (+2,9% г/г). Поскольку внутреннюю добычу нарастить не удалось так того требовалось, то его нехватка была компенсирована импортом 474 млн т (+62% г/г).
Примерно 60% угля в Китае используется в электрогенерации. По данным Global Energy Monitor, за 2023 г. страна сохранил за собой позиции мирового лидера по темпам развития инфраструктуры угольной генерации. За прошедший год она нарастила ввод угольных теплоэлектростанций (ТЭС) более чем на 70%. Если в 2022 г. в КНР было введено в эксплуатацию 27,6 гигаватта (ГВт) мощности, то в 2023 г. – 47,4 ГВт, что составляет около 70% мирового увеличения мощностей угольной генерации. Для сравнения заметим, что все мощности газовой генерации в Китае составляют 40 ГВт.
Доминирование угля в энергобалансе
Спрос Китая на уголь объясняется продолжающимся постковидным восстановлением экономики. В 2023 г. темпы роста ВВП КНР составили немалую величину – 5,2%.
Экономика Китая проявила растущий аппетит не только по отношении к углю, но и к других ископаемым топливам. За прошедший год Китай вывел на новый максимум внутреннюю добычу нефти и газа. Китай также импортировал сырой нефти по итогам 2023 г. больше, чем когда-либо за свою историю. Он также вернул себе первое место среди импортеров СПГ в мире.
Но все же уголь занимает в энергобалансе КНР играет особое место. Он является базовым элементом, своего рода китайским «национальным достоянием». В первичном энергопотреблении страны на его долю приходится 59%. Для сравнения: нефти только 17%, газа – 8%, атома – 2%. На долю всех возобновляемых энергоресурсов приходится 14%.
У угля есть два сравнительных преимущества перед нефтью и газом: его дешевизна и наличие собственных запасов. Из-за ограничений в ресурсной базе повышать долю нефти или газа в энергобалансе Китай можно только за счет наращивая зависимости от импорта. Сейчас КНР импортирует 45% нефти и 70% природного газа, а угля только 9%.
Как бы ни снижались импортные цены ископаемые топлива в 2023 г., они всегда останутся более дорогим ресурсом, чем уголь. В сравнении с 2022 г. импортный уголь за прошлый год подешевел на 20%.
Но на фоне этих преимуществ есть и угля очевидный недостаток. Сжигание угля приводит к выбросам 8,6 млрд. тонн CO2 в атмосферу, что составляет 70% всех выбросов в энергетике и промышленности Китая, и четверть всех мировых выбросов.
Означает ли китайский «фаворитизм» в отношении угля, что его позиции в энергобалансе КНР будут укрепляться и дальше?
Задача снижения потребления угля в Китае поставлена и решается
Нет, наращивать долю угля в своем энергетическом балансе КНР не собирается. Никому в Китае нет нужды доказывать несовместимость необезуглероженного угля с целями достижения углеродной нейтральности к 2060 г. Еще в апреле 2021 г. китайский президент Си Цзиньпин заявил, что Китай будет строго контролировать проекты по производству электроэнергии на основе угля и постепенно сокращать его в период 15-й пятилетки (2026-2030 гг.). В июле 2023 г. Си Цзиньпин уточнил, что страна выбирает собственный климатический путь – 2/3 достижения этой цели должны определяться нами самими и Китай не будет поддаваться влиянию других, отметил президент КНР. В этом высказывании кроме прочего содержится намек на особое место угля в энергобалансе страны, на то, что раньше времени отказываться от него Китай не собирается.
Снижать роль угля в энергобалансе Китай прежде всего собирается за счет увеличения доли возобновляемых источников энергии. Векторность этого процесса очевидна и не вызывает сомнений.
Замещать угольную генерацию будут солнце и ветер…
Для решения этой задачи параллельно с вводом новых угольных ТЭС Китай в 2023 г. совершил подлинный прорыв в наращивании мощностей возобновляемой энергетики.
По итогам прошедшего года в Китае суммарная установленная мощность переменных ВИЭ — солнечной и ветровой энергетики — составила 1050 гигаватт (ГВт). Для понимания масштабов этих достижений — вся энергосистема России имеет около 250 ГВт, а установленные мощности США — менее 500 ГВт.
Солнечная энергетика по итогам 2023 г. получила дополнительно 216,88 ГВт. мощности и составила 609,49 ГВт (+55,2% г./г.). Прирост мощностей ветроэнергетики составил 75,9 ГВт, до 441,34 ГВт (+20,7% г./г.).
Особенно впечатляющим, как следует из этих цифр, оказался рост солнечной энергетики. За один только 2023 г. Китай ввел в эксплуатацию больше мощностей солнечной энергетики, чем США за всю историю.
Согласно информации, опубликованной Электроэнергетическим Советом Китая (CEC), Китай не собирается останавливаться на достигнутом. Установленная мощность солнечной энергетики КНР в 2024 году достигнет 780 гигаватт (ГВт), а ветроэнергетики 530 ГВт. Солнечная и ветровая энергетика в этом году превысит угольную по установленной мощности.
…при участии АЭС
Амбициозный характер энергетическая трансформация Китая за прошлый год не исчерпываются экспансией ВИЭ. Китай также является мировым лидером по темпам строительства АЭС: в январе 2024 г. из 58 строящихся в мире энергоблоков мощностью 59,9 ГВт на КНР приходилось 23 реактора мощностью 23,7 ГВт.
В ближайшие годы в Китае планируется возвести 250 ГВт АЭС к уже построенным 50,8 ГВт. В итоге мощности атомных энергоблоков в Китае превысят 300 ГВт. Это в 5 раз больше установленной мощности всех АЭС Франции, в 3 раза больше, чем в США, стране сегодняшнем лидере атомной генерации.
Доля АЭС в установленной мощности электроэнергетики Китая в настоящее время невелика – 2%. Даже в случае строительства всех анонсированных китайских АЭС, их генерация не превысит 25% в совокупной генерации электроэнергии в КНР.
Особые отношения между ВИЭ и угольными электростанциями
Не вызывает сомнения, что реализация «циклопических» проектов ВИЭ должна привести к закрытию многих угольных электростанций. Но процесс замещения угля солнцем и ветром нельзя понимать однозначно как, например, в случае строительства атомных электростанций, которые замещают угольные в базовой нагрузке.
Возобновляемая энергетика относится к категории неуправляемых источников энергии и поэтому нуждается в стабилизации. Это означает, что уголь и ВИЭ в китайском контексте обречены на долгие годы совместного существования в течении которого угольные электростанции будут брать на себя функции по обеспечению надежности всей энергосистемы. При переходе к балансировке неравномерности работы ВИЭ, по оценке МЭА, уровень загрузки угольных станций будет снижаться с 53% в настоящее время до 35-40 в 2030 г. А это приведет к снижению выбросов СО2 угольной генерацией.
Использование более чистых технологий сжигания угля
Одним из методов снижения углеродного следа угольных электростанций является замещение парка старых электростанций современными станциями с высоким КПД, а значит, и с меньшими потребностями в сжигании угля для выработки равного количества электроэнергии.
Речь идёт о внедрении так называемых «ультрасверхкритических» ТЭС, оснащённых паровыми котлами, которые работают при давлении в 320 бар и температуре от 600 до 610 градусов Цельсия. Эти условия обеспечивают более высокую эффективность преобразования тепловой энергии в электричество: КПД ультрасверхкритических ТЭС составляет от 44% до 46%, что выше аналогичного показателя для сверхкритических ТЭС (от 37% до 40%), паровые котлы которых работают при давлении в 243 бар и температуре не более 565 градусов.
В структуре мощности действующих объектов угольной генерации в КНР доля ультрасверхкритических ТЭС составляет 32%, среди строящихся – 93%. С прошлого года в стадии строительства находятся станции мощности около 68 ГВт. Анонсирована возможность строительства ТЭС еще на 92 ГВт.
ТЭС на угле с CCS
Угольный флот Китая является одним из самых молодых в мире: две трети электростанций построены с 2005 года. Большинство его электростанций могут работать еще три или четыре десятилетия. А значит, для сбалансированного решения вопросов энергетической безопасности и защиты климата потребуются более радикальные решения по снижению их эмиссий, чем упомянутые выше.
Кардинальным решением, которое позволяет избежать досрочного вывода из эксплуатации угольных электростанций, является оснащение их системами улавливания и захоронения выбросов (CCS). Модернизация существующих ТЭС с использованием CCS может снизить уровень их выбросов до 95%. Наличие или отсутствие мощностей CCS фактически является регулятором размера флота угольных электростанций на пути Китая в углеродной нейтральности.
Курс на развитие развития CCS получил одобрение как важный инструмент стратегии по снижению выбросов в Китае в ходе 12 пятилетки (2011-2015 гг.). До 2023 г. в Китае был запущен 21 пилотный проект по развитию CCS небольшой мощности. Крупнейший из действующих проектов на угольной электростанции способен улавливать до 450 тыс. т/г. СО2.
Стоит сразу отметить, что системы CCS в мире пока не получили широкого распространения в силу своей дороговизны. Тем примечателен запуск в Китае в 2023 г. трех проектов по улавливанию и захоронению СО2 общей мощностью 10 млн. т/г.
Для достижения углеродной нейтральности к 2060 г. Китаю, согласно сценарию APS МЭА, потребуются мощности по захоронению эмиссий энергетического сектора в объеме 1300 млн. т/г.; 65% этой мощности захоронения будет приходиться на выбросы угольных электростанций.
Формирование общенациональной отрасли по улавливанию, захоронению и частичной утилизации СO2 является последним элементом пазла, который позволит Китаю победить грязный уголь в его борьбе за достижение углеродной нейтральности.
Справится ли Китай с такой титанической задачей? Нереально, вы скажете. Однако все предыдущие успехи в деле декарбонизации страны заставляет думать по-другому.
Зухреддин Зухреддинов
Независимый Эксперт Нефть, Газ и Энергетика (Узбекистан)
