Китай и его уголь

В мае-июне уважаемый АнТюр дважды обращался к теме угольной электрогенерации в Киттйской Народной Республике. Заметки носили характер скорее телеграфный, с описанием информационного повода и выводами. В комментариях с этими выводами часто не соглашались, не все вопросы, заданные в комментариях, были рассмотрены. Попробую рассмотреть этот вопрос более подробно, освещая заданные вопросы и выраженные сомнения.

1.       Электрогенерация Китая

Бггг ))) Китай умышленно сокращает выработку электроэнергии на угле. По экологическим соображениям. Постепенно замещая угольную генерацию газовой, атомной и, в меньшей степени ВИЭ генерацией. Соответственно падает и добыча угля. А оказывается это катастрофа.

Если по какой-​то причине экономике Китая будет грозить прям беда-​беда, они с лёгкостью забьют воооот такой большой на экологию и будут опять жечь уголёк.

На графике представлена зависимость электрогенерации Китая по различным типам генерации (в 100 млн кВт*ч).

В тепловой 85% составляет выработка угольных станций. Так что угольные электростанции обеспечивают выработку более 60% электричества. Сокращения выработки электричества тепловыми электростанциями в абсолютных величинах не наблюдается.

По свежим данным, январь-май 2024 года, выработка электроэнергии по типам генерации составила:

Генерация	Янв-​май 2024, ТВт*ч	Процент от общей
Тепловая	2517	69%
Гидро	406	11%
Атомная	176	5%
Ветряная	405	11%
Солнечная	150	4%

так они все равно с угля переходят на солнечную энергию, где тут крах? 9 ГВт только в марте ввели

Говоря о солнечных и ветряных электростанциях (СЭС и ВЭС) часто пользуются таким параметром, как установленная мощность. И заявляют, опираясь на значения  установленной мощность введенных за год СЭС, например, что скоро СЭС и ВЭС заменят тепловую генерацию. 

Однако, установленная мощность – это предельная мощность, которую может предоставить станция.  Но надо учитывать еще и сколько времени эта станция будет действовать, а с этим у СЭС и ВЭС некоторые сложности. Ночью СЭС не работает, в штиль (и ураган) не работает ВЭС.

В 2024 году структура установленной мощности выработки электричества различными типами генерации представлена в таблице:

Генерация	Май-24, ГВт	Май 23, ГВт
Тепловая	1 401	1 351
Гидро	426	417
Атомная	58	57
Ветряная	461	383
Солнечная	691	454

Установленная мощность СЭС и ВЭС за последний год выросла на 50 и 20% соответственно, при этом установленная мощность СЭС составляет уже половину от тепловой, но вырабатывает  в 17 раз меньше энергии. Причем соотношение установленной мощности и выработки для СЭС и ВЭС за последние годы не сильно меняется. Так что при текущем положении дел для замещения тепловой генерации СЭС и ВЭС потребуется увеличение установленной мощности в 7 раз. С текущим уровнем ввода новых мощностей это займет около 30 лет. И это не учитывая необходимость создания накопителей энергии для компенсации неравномерной выработки СЭС и ВЭС.

За последний год  прирост выработки тепловой генерации оказался выше, чем прирост выработки СЭС и ВЭС:

Генерация	прирост уст. мощности, ГВт	Выработка за год, ТВт*ч	Прирост выработки, ТВт*ч
Тепловая	57	6232	405
Гидро	8	1141	-57
Атомная	1,4	433	16
Ветровая	76	809	144
Солнечная	216	294	83

Кстати, падение выработки гидростанциями вполне может быть вызвано балансировкой

прироста генерации СЭС и ВЭС, когда выработка гидростанциями просто останавливалась при максимуме выдачи СЭС и ВЭС.

Идёт планомерное  снижение использования угля, как источника энергии. Поэтому ваши прогнозы по Китаю это "пальцем в небо"

Снижение использования угля в качестве электрогенерации в Китае, действительно, идёт, и за последние 20 лет его доля сократилась с 70 до 60 %. Однако вот есть график угольной генерации в мире, где отдельно указан Китай, cтраны ОЭСР и страны не-ОЭСР (кроме Китая). В 2022 году установленная мощность действующих угольных блоков в Китае превысила 1 ТВт, но, кроме того, в стадии сооружения еще порядка 200 ГВт угольных блоков, и  еще около 100 заявлены. Ну вон, в предыдущей табличке, за год введено 57 ГВт тепловой генерации, большая часть – угольная.  То есть на данный момент массовой отмены строительства блоков нет, и сокращения установленной мощности угольной генерации тоже не наблюдается.

с ээ не вижу проблем договориться(вода и ээ - это возобновляемый ресурс), тем более, что они массово строят атомные реакторы.

Атомные реакторы Китай строит. И сдают по 2 реактор в год, около 2,5-3 ГВт установленной мощности. Больше не могут. Росатом строит им 4 реактора в данный момент (и сдали уже 4 реактора). Но больше строить не получается – количество заводов, способных работать с заготовками реакторного размера – а это не только сварка, это еще и ковка и термообработка – в мире ограничено, и большее количество реакторов производить не в силах. Атомная генерация сейчас обеспечивает в Китае около 5 % вырабатываемой энергии, и при сохранении уровня ввода мощности сможет удвоить это количество еще лет через 20. И это будет только 10% текущего уровня, о замещении угольной генерации речи не идёт.

Ресурс крупной гидрогенерации у Китая практически выбран. Удобных мест для строительства гидроэлектростанций не так много, плюс при этом затапливается большая площадь. Самая крупная ГЭС – Три ущелья, 22,5 ГВт – введена в 2012 году, еще одна крупная ГЭС, Baihetan Dam,16 ГВт введена в 2022 году, еще одна (10 ГВт) Wudongde Dam в 2021 году.  Все остальные строящиеся сейчас гидроэлектростанции в Китае – это гидроаккумулирующие станции, для балансировки выработки СЭС и ВЭС, и их общая мощность  33 ГВт. О замещении угольной генерации речи не идёт. 

Таким образом: угольная генерация обеспечивает более половины электроэнергии Китая. В ближайшие 10-20 лет на данном этапе развития технологии не видно решений, которые в состоянии её заменить.

2.       Угольная промышленность Китая

В донецком угольном бассейне суммарные запасы угля до глубины 1800 м оцениваются в 140,8 млрд. т (1979)
При этом у нас есть программа развития этой отрасли до 35года принятая в ноябре 22. Будем развивать добычу
При этом на 14г почти 40% угля шло на экспорт
И это второе.

Ну вот исходя из этого - проблема угля Китая, это не проблема.

Годовое производство угля в мире в 2023 году составило  8 миллиардов тонн.

Годовое производство угля в Китае в 2023 году составило 4,5 миллиарда тонн в год.

График, иллюстрирующий график добычи угля в Китае за 42 года, с 1980 по 2022. Площадь под кривой составляет 114 млрд коротких тонн (короткая тонна – 910 кг, это американцы с их фунтами и дюймами). Подтвержденные резервы в 2021 году составили 157 млрд коротких тонн. При этом за последние 8 лет, с 2014, резервы выросли на 12 млрд коротких тонн. Добыто за это время было 33 млрд коротких тонн.  

Разведанных запасов угля в 157 миллиардов коротких тонн (142 миллиарда нормальных) Китаю при текущем уровне потребления хватит на 32 года, без учета возрастания сложности залежей по мере выработки более простых.

Представьте себе пластиковое поллитровое ведерко с мороженым. Если есть его ложкой, то сначала удобнее брать сверху и из центра. А когда мороженого остается меньше половины, то начинаются проблемы, приходится зачерпывать из неудобных уголков и производительность добычи мороженого уменьшается. Вот китайское угольное ведерко выедено уже наполовину.

Импорт в 2022 году 293 миллиона тонн, что составляет 6,5% от собственной добычи. При этом общий объём экспорта угля в мире составлял около 1 миллиарда тонн, так что Китай при собственной добыче более 50% от общемировой потребляет еще и 30% мирового экспорта. «Всё съест и добавки попросит».

На производство электричества в 2022 году в Китае тратится 53% угля (в 2014 эта доля была еще меньше, 45%), или 2 378 миллиона тонн. 10 % идет на обогрев (видимо, просто котельные без ТЭЦ, север Китая всё-таки нуждается в обогреве зимой), 15 % на выработку кокса и ещё 13% на прочие промышленные потребности.  Остальное – мелочи вроде потребления населения и гостиничного бизнеса (кто-то еще топит угольком) и потерь на транспортировке (2,5%, кстати).

Вывод: ни Россия, ни США, ни Австралия, ни Индонезия (кстати, самый крупный экспортер угля в мире, полмиллиарда тонн) по отдельности, ни даже вместе взятые не способны компенсировать Китаю его собственный уголь. Если начнется падение добычи угля в Китае (прогноз по пику угля в Китае на уровне 5 миллиардов тонн приводил еще AlreadyYet в своей заметке «Выжидающий медведь, взлетающий дракон (CIV15)") взять угля на замену будет негде.

 3.       Перевозка угля в транспортной отрасли Китая

Фигня. Просто китайцы вспомнят как вручную уголь по цепочке передавать, выстроят пару цепочек из пары миллионов человек в каждой и не нужно будет никакой железной дороги. Грузить уголь в корзины и передавать из рук в руки, из рук в руки. И так 2 000000 раз.

Загвоздка еще в том, что место добычи угля очень часто не совпадает с его местом потребления, а значит его надо довезти от места добычи к месту потребления.

Объем годовых перевозок грузов железной дорогой в 2022 году в Китае составил почти 5 миллиардов тонн. При этом объем угля составил 2,7 миллиарда тонн, чуть больше 50% общей погрузки, и доля угля в погрузке примерно сохраняется с 2014 года.  Правда, этот объём в два раза меньше годовой добычи угля. Остальное перетаскивается автотранспортом или по воде.

Если рассмотреть грузооборот ж/д транспорта в тоннокилометрах, то получится что за последние 10 лет доля угля в грузообороте выросла с 42 до 47%.

Для справки – пропускная способность всех российских ж/д пограничных пунктов с Китаем составляет менее 200 миллионов тонн в год.

4.       Стоимость китайского угля

Себестоимость добычи угля за 20 лет УПАЛА как минимум в 2 раза (я так думаю)!!!

Китай внедрил за 20 лет кучу инноваций и поэтому себестоимость добычи угля постоянно падает.

На рисунке приведен график стоимости угля на внутреннем рынке Китая. Столбики разного цвета – разные провинции. Максимальный уровень добычи в провинции, которая отмечена черным, более 20% от всего добываемого угля, вторая – красным, около 10%. Но средний уровень себестоимости по всей стране, отмеченный черным пунктиром, ближе к максимальным ценам.

Стоимость с 2015 года растет. Средняя стоимость в 2015 году была 370 юаней за тонну, в 2018 – 515.

Установленная закупочная стоимость угля (установлена правительством, на основе долговременных контрактов) составляла 535 юаней в 2017 – 2020 году, в 2021 году она установлена на уровне 700 юаней за тонну. 700 юаней – это примерно $95 за тонну. На мировом рынке сейчас цена около $135  за тонну. То есть китайский уголь сейчас в полтора раза дешевле мирового. И стоимость его для внутреннего потребителя растёт.

Выводы…

А выводы простые. Китай критически зависит от угля, 60% электроэнергии добывается на угольных станциях. Методов замещения угольной электрогенерации для Китая не просматривается. Китайская угольная промышленность добывает более половины мирового угля, да еще и забирает треть всего мирового экспорта. Никто в мире не сможет заместить Китаю его собственный уголь. Стоимость своего угля в Китае растет. Железнодорожные перевозки в Китае – наполовину перевозки угля.

А уголь в Китае в ближайшие 10 лет начнет заканчиваться, и сколько его останется лет через 30 – непонятно.

Использованные материалы:

Boom and Bust Coal 2023 (globalenergymonitor.org)

Development status of coal mining in China (scielo.org.za)

China Statistical Yearbook 2023 (stats.gov.cn)

China Coal reserves - data, chart | TheGlobalEconomy.com

MONTHLY CHINA ENERGY UPDATE | 2023 China Electricity Mix Yearly Review (climateenergyfinance.org)

Already Yet • Выжидающий Медведь, Взлетающий Дракон (CIV15) (aftershock.news)